Ein Käufer aus dem Robotikbereich benötigte eine kleine Serie von Aluminium-Gelenkgehäusen für Prototypmontage und Funktionstests. Das Teil enthielt Montagebohrungen auf mehreren Seiten, eine zentrale Lagerbohrung, dünnwandige Taschen und mehrere bezugsbezogene Merkmale, die bei der Montage korrekt ausgerichtet sein mussten.
Diese anonymisierte Fallstudie zeigt, wie OEMach die RFQ prüfte, eine 5-Achs-CNC-Bearbeitungsroute auswählte und die Prüfung der kritischen Ausrichtungsmerkmale plante.
Projektübersicht
| Punkt | Projektdetail |
|---|---|
| Teiletyp | Aluminiumgehäuse für Robotergelenk |
| Werkstoff | Aluminium 7075-T6 |
| Menge | Prototypenlos mit 12 Stück |
| Prozess | 5-Achs-CNC-Fräsen |
| Oberfläche | Klar eloxiert |
| Prüfung | Schlüsselmaße und CMM-Bericht für kritische Merkmale |
Kundenherausforderung
Die wichtigste Sorge des Kunden war die Ausrichtung. Die zentrale Bohrung, seitliche Montagebohrungen und Bezugsflächen standen alle in Beziehung zur Robotergelenk-Baugruppe. Wenn sich diese Merkmale zwischen Aufspannungen verschoben, konnte das Gehäuse Montagewiderstand erzeugen oder die Bewegungsgenauigkeit beeinflussen.
Das Teil enthielt außerdem dünnwandige Bereiche zur Gewichtsreduzierung. Während der Bearbeitung konnten diese Bereiche verformen, wenn zu viel Material zu schnell entfernt wurde. Der Kunde benötigte stabile Prototypenteile, bevor er über Anpassungen für die nächste Charge entschied.
Technische Prüfung
Vor dem Angebot prüfte OEMach die STEP-Datei und die 2D-Zeichnung gemeinsam. Die Prüfung konzentrierte sich auf drei Punkte:
- Welche Bohrung und Montageflächen als kritische Bezugsmerkmale behandelt werden sollten
- Ob 5-Achs-Bearbeitung wiederholtes Umspannen reduzieren und die Merkmalsausrichtung verbessern konnte
- Welche Toleranzen eng bleiben mussten und welche nicht kritischen Bereiche Standardtoleranzen nutzen konnten
Auch die Eloxalanforderung wurde geprüft. Da die Beschichtung Passungen beeinflussen kann, wurden Lagerbohrung und ausgewählte Anlageflächen für Maßkontrolle nach der Oberfläche markiert.
Fertigungslösung
OEMach wählte eine 5-Achs-CNC-Bearbeitungsroute, um Aufspannwechsel zu reduzieren und den Zugang zu schrägen sowie mehrseitigen Merkmalen zu verbessern. Das Schruppen wurde mit kontrollierter Materialabnahme geplant, um Spannungen zu reduzieren und Dünnwandverzug zu vermeiden.
Der Bearbeitungsprozess umfasste:
- Schruppen mit Aufmaß auf kritischen Flächen
- Halbschlichten nach Spannungsabbau
- Endbearbeitung der Lagerbohrung und Bezugsflächen
- Entgraten innerer Kanten und Montagebohrungen
- Klar eloxieren mit Schutz der Passbereiche
- Endprüfung von kritischer Bohrung, Ebenheit und Bohrungsposition
Qualitätskontrolle
Der Prüfplan konzentrierte sich auf Funktionsmerkmale statt auf jede nicht kritische Abmessung. Die zentrale Bohrung, das zugehörige Bohrbild, Bezugsflächen und ausgewählte Montageflächen wurden nach Bearbeitung und Oberfläche geprüft.
Für dieses Prototypenlos stellte OEMach einen Maßbericht und CMM-Daten für die wichtigsten Ausrichtungsmerkmale bereit. So konnte der Kunde prüfen, ob das Gehäuse für den Montagetest geeignet war.
Ergebnis
Die Prototypengehäuse bestanden die Montageprüfung des Kunden. Die kritische Bohrungsausrichtung und die Positionen der Montagebohrungen lagen innerhalb der Zeichnungsanforderungen, und die eloxierte Oberfläche erfüllte die erwartete Optik für die Prototypdemonstration.
Der Kunde erhielt außerdem Hinweise, welche Toleranzen in der nächsten Revision gelockert werden konnten, um Bearbeitungs- und Prüfkosten zu senken, ohne die Funktion zu beeinträchtigen.
Hinweis für Einkäufer
Bei Robotergelenkgehäusen und anderen mehrseitigen Präzisionsteilen liegt das Hauptrisiko oft nicht nur in der Teileform, sondern in der Beziehung zwischen Merkmalen. Eine klare Zeichnung mit Bezügen, kritischen Maßen, Werkstoff, Oberfläche und Prüfhinweisen hilft dem Lieferant, die richtige CNC-Route zu wählen.
Wenn ein Teil enge Bohrungsausrichtung, dünne Wände und Merkmale auf mehreren Seiten enthält, kann 5-Achs-CNC-Bearbeitung Aufspannfehler reduzieren und die Prototypenkonsistenz verbessern.