[发明专利]机器人关节的制造工艺

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种机器人关节的制造工艺。

背景技术

随着科技的发展，机器人被广泛应用于医疗、军事、机械、汽车等行业中。在 机械、汽车工业中，一种机器人不仅需要精确的定位精度而且必须具备对特定 物体具备足够的承重能力，这样对机器人中的重要部件-关节的制造必须满足高 强度薄壁、高精度的要求。由于高强度薄壁、高精度关节存在铸造应力变形和 机械加工压紧变形的多种因素，目前国内关节制造仍然存在技术难点，仍须进 口。

发明内容

为了克服上述的不足，提供一种用于高强度薄壁、高精度的机器人关节的 制造工艺

本发明采用的技术方案是：一种机器人关节的制造工艺，包括如下制造工 艺步骤：a、材质准备：精选铸造原辅材料，采用电炉熔炼，炉前热分析仪和光 谱仪在线监控铁水成份；

b、机器人关节铸件的铸造：采用外型热射芯扩型扩芯工艺，并对铸件孤 立热节点镶嵌成型冷铁，机器人关节铸件的悬空两侧面设置加强筋，机加工压 紧点增设工艺凸台，待泥芯组芯后，由全自动水平分型造型线实现浇注、冷却、 铸件落砂分离。

c、关节铸件的机加工：选用三轴闭环卧式加工中心，产品一次装夹完成全 部加工内容，对机加产品的压紧力进行了粗加、精加分别设置。

为了预防铸件在凝固过程中翘曲变形，在关节悬空两侧面设置两处工艺加 强筋。在关节铸件铸造环节中关节铸件的回火处理，温度为500°～550°，回火处 理1.5～2小时后，用切割机去除。

为避免了产品在加工中的压紧变形和加工震动，提高了机加工的精度。粗 加工时工艺凸台上的压紧点A、B的压紧力为7.5～8Mpa，铸件上表面的压紧点 C的压紧力为：4～4.5Mpa；精加工时的工艺凸台上的压紧点A、B的压紧力 为1.5～2Mpa，铸件上表面的压紧点C的压紧力为：2.5～3.5Mpa。

本发明的有益效果是：铸造采用外型热射芯扩型扩芯工艺，提高了铸件型 壁的刚度和铸造精度。对产品中存在的孤立铸造热节点，采用成型冷铁镶嵌， 实现了铸件的顺序凝固，解决了铸件变形和热节点疏松等铸件缺陷。对关节悬 空两侧面设置两处工艺加强筋，预防铸件在凝固过程中翘曲变形。对关节机加 工选定的工艺压紧点增设工艺凸台，使产品机加工的工艺支撑点与压紧点为同 一点，并增设多个辅助支撑点来增加产品的刚性，减少机加工中的震动，同时 对压紧点的压紧力进行粗、精加工分别设置。选用水平分型全自动造型线用于 铸件的生产，提高了劳动生产水平，满足了批量生产的要求。采用三轴闭环卧 式加工中心和先进的工艺装备，使关节产品在机加工中无震动，无压紧变形， 其加工精度满足产品规定的要求。经验证关节铸件尺寸的精度达到了CT8-CT9， 产品质量受控、检测设备先进、生产过程自动化、生产工艺稳定可靠、生产效 率高、产品质量达到国外先进水平，实现了产品的国产化，替代了进口。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的正视图。

图2是本发明带有加强筋的俯视图。

图3是本发明去除加强筋后的俯视图。

图中：1.加强筋，2.工艺凸台。

具体实施方式

一种机器人关节的制造工艺，包括如下制造工艺步骤：a、材质准备：精 选铸造原辅材料，采用电炉熔炼，炉前热分析仪和光谱仪在线监控铁水成份；

b、机器人关节铸件的铸造：采用外型热射芯扩型扩芯工艺，并对铸件孤 立热节点镶嵌成型冷铁，机器人关节铸件的悬空两侧面设置加强筋1，如图2所 示，机加工压紧点增设工艺凸台2，待泥芯组芯后，由全自动水平分型造型线实 现浇注、冷却、铸件落砂分离，如图3所示，该工艺加强筋1待铸件回火处理 (温度500°～550°)1.5-2小时后，用切割机去除。。

c、关节铸件的机加工：选用三轴闭环卧式加工中心，产品一次装夹完成全 部加工内容，对机加产品的压紧力进行了粗加工、精加工分别设置。在关节铸 件的机加工环节中的粗加工时工艺凸台2上的压紧点A、B的压紧力为7.5～ 8Mpa，铸件上表面的压紧点C的压紧力为：4～4.5Mpa；精加工时的工艺凸台 上的压紧点A、B的压紧力为1.5～2Mpa，铸件上表面的压紧点C的压紧力为： 2.5～3.5Mpa。