プロジェクトの背景と主要な課題
クライアントは、高性能協働ロボットの研究開発に注力している革新的な企業です。{0}新世代の製品では、重量を大幅に削減しながら、より高い構造剛性、動的精度、長期的な動作安定性を実現するために、主要な多関節アームが必要です。-
このプロジェクトは 3 つの主要な課題に直面しています。
複雑な構造と剛性の矛盾：この部品は、複雑な形状の補強リブと内部の軽量化キャビティを備えた一体型の「ダブルフォークイヤー」形状の構造であり、肉厚は大きく異なります。究極の軽量性を確保しながら、キーベアリングの取り付け位置の剛性をいかに確保するかが最大の課題となっています。
厳しい精度要求：両側の同軸ベアリングの取り付け穴の穴径公差はΦ50H6(+0.016/0)、同軸度はΦ0.01mm以内に管理され、表面粗さはRa0.8が要求されます。このため、加工技術とプロセス制御に対して非常に高い要求が課せられます。
材料処理性能: お客様は、高硬度と優れた耐摩耗性を備えた航空宇宙グレードの 7075-T651 アルミニウム合金の使用を指定しました。ただし、その機械加工性は 6061 に比べて難しく、工具の摩耗や加工応力変形が発生しやすいです。
当社のソリューション: 設計コラボレーションから精密製造まで
課題に直面しても、当社はクライアントの設計チームと緊密に連携して、製造可能性分析 (DFM) から最終製品に至るまでの完全なプロセス ソリューションを提供します。
製造可能性の分析とプロセスの最適化
初期設計を受け取った後、当社のエンジニアはすぐに DFM レポートを作成し、薄肉領域（最薄 2.5 mm）の剛性、ツールのアクセスしやすさ、内部コーナーのクリーニングの実現可能性に関する最適化案を提案しました。これにより、設計が機能性を満たしながら優れた加工性を備えていることが保証されます。{0}
7075アルミニウム合金の加工変形を制御するために、「粗加工→自然時効応力解放→準精密加工→二次時効→精密加工」という多段階の加工ルートを開発し、各段階後にCMM検査を実施して変形量をモニタリングしています。
精密機械加工と工具の革新
同軸度 0.01mm を達成するために、従来の「2 回クランプと別加工」の方法を廃止し、専用の「1 回クランプ成形」の油圧拡張治具を設計、製造しました。-この治具は、加工プロセス全体を通じて均一な基準力とクランプ力を保証し、繰り返される位置決めエラーを完全に回避します。
加工には 5 軸リンク CNC マシニング センターが採用されており、動的ツール パスを最適化し、一定の切削パラメータを制御することで、効率的な材料除去を確保しながら、主要なフィーチャ寸法の安定性と表面品質を確保します。
全プロセスの品質保証
主要なプロセスは全数検査の対象となります。精密加工後、高精度の三次元測定器を使用して 21 の主要な寸法のデータを収集し、詳細な検査レポートを発行しました。-すべてのデータは図面の要件を満たしているか、それを超えていました。
ベアリングの取り付け穴については、さらにエアフォースゲージを使用してプラグゲージの比較試験を行い、真円度、円筒度が完璧な状態であることを確認しました。
成果物と顧客価値
最終的に、部品は順調に納品され、顧客の当初の設計目標と比較して 12% の軽量化が達成され、すべての主要な寸法の合格率は 100% でした。組み立て後、お客様からは、多関節アームが全体的なテストで優れた性能を発揮し、スムーズに動作し、期待された位置決め精度を達成したというフィードバックが寄せられました。
このプロジェクトの成功は、コンポーネントの納入だけではなく、エンジニアリングの知恵と精密製造の深い統合の反映でもあります。これは、StrongD モデルが最先端のロボット設計を安定した信頼性の高い高性能の物理コンポーネントに変換する能力を備えていることを証明しています。{{2}
図面の扱いだけでなく、パフォーマンスへのこだわりも得意としています。お客様のプロジェクトが、複雑な航空宇宙構造、要求の厳しい医療機器コンポーネント、または今回のケースのように究極のパフォーマンスを追求するロボットのコア部品に関係する場合でも、当社には、お客様のアイデアを確実に正確に実装するために、対応するエンジニアリング経験、プロセス予備力、厳格な品質管理システムがあります。
設計意図を深く理解し、それを精密な製造技術で完璧に実装できるパートナーをお探しの場合、StrongD Model はいつでもお客様と一緒に課題に対応する準備ができています。
