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开发一个机器人关节似乎是一个艰巨的任务,但有一些常见的问题可以提前解决,使您的项目更容易管理。在一个小空间里有很多零件——典型的是,一个接头有马达、变速器、编码器、制动器、电子设备和电线。最常见的任务之一是管理轴承和变速箱的安装到一个住房。本文提供了机械装配和精密配合零件加工的指南。

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对装配公差

大多数机器人关节都装有传动装置,通常是谐波齿轮或应变波齿轮组。制造商将给设计者一个规范,以配合齿轮组的外壳。许多组件将指定在ISO适合系统。例如,在图1中,齿轮组被指定为适合内径的h7。在图2中,外径指定为H7配合。因此,适合的目标之间的住房和齿轮组是一个142毫米的h7/ h7适合-这意味着什么?

图3

图3显示的布局的ISO配合制造是指定的齿轮组。这意味着齿轮组将被制造为142mm 0.00/-0.04,齿轮组适合的外壳应该理想地制造为142mm 0.04/0.00。

那机械车间呢?它能使零件达到制造商指定的公差吗?假设数控机床车间可以保持+/- 0.025mm的公差。这意味着他们将能够生产出一个零件略微超出H7的容忍度,每边约5微米。从某些角度来看,蜘蛛丝有3-8微米!

不需要计算C的形式pk,将商店的能力视为一条正常的曲线。如果从范围的中间开始加工壳体,得到的零件范围为141.995 - 142.045mm。容差的分布如图4所示。图中假设+/- 0.025mm对应+/- 3。

图4

这里的要点是,有一个很好的机会,一家商店能够提供+/- 0.025毫米将提供满足指定H7标注最小影响的住房。

沟通是关键

到目前为止,制造机器人关节似乎很容易!基本上,阅读制造商的目录,找到一个好的机械商店,你很好去!那么哪里会出问题呢?

使用ISO标准配合可能会在加工的零件3D文件和要安装的组件之间产生不匹配。例如,如果齿轮组的表面是按照图3所示的“名义尺寸”建模的。这创造了零件将被制成142毫米0.025/-0.025的可能性。如果3D文件的外壳表面直径为142毫米,也就是图3中的“零线”,并且车间使用3D文件来编程工具路径,这一点尤其正确。图5概述了这个场景。

图5

看看图5,有几个项目值得注意:

  • ½的外壳是超出公差,因为他们低于H7配合的最小142.000毫米。这将导致被拒绝的地段。
  • 如果该地块经过100%的检查,并创建了匹配的组件,将这两个分配放在一起,大约10%的外壳将被废弃。

绘图标注和3D文件

图6

避免这种情况的方法之一是模型的3 d文件小抵消把中间的机械加工面店的宽容(参见图6)。这样的机器商店可以使用CAM软件直接在三维模型上表面和中心公布的商店的能力。在图纸上保持ISO标准可以保持ISO标准信息,并有助于保持相对于制造商建议的设计意图(参见图7)。

图7

把它们放在一起

一旦你收到你的零件,不要急着把它们组装在一起。这种高长宽比适合需要非常具体的校准或经验丰富的装配人员,以确保零件在安装期间绑定。当进行这些类型的配合时,建议添加额外的订单,以适应夹具开发或沉降在装配期间。

最佳实践

在机器人技术中,对高公差零件采用快速制造方法效果良好,可以显著加快设计程序的速度。一些简单的建议会帮助你成功:

  • 保持2D和3D数据同步,考虑在3D模型中使用辅助特征来支持双边公差。
  • 注意公差的正态分布,即使表达你的设计意图使用ISO单侧配合系统。
  • 遵循制造商推荐的尺寸。
  • 考虑添加首件检查,即使是少量的,以了解公差可以放宽的地方,同时仍然支持设计意图。
  • 在装配过程中添加一些额外的零件来辅助。