Экспертиза Mill-Turn повышает точность обработки микрозубчатых колес

Amorphology, спин-офф NASA, лидер в применении передовых материалов и производственных технологий для улучшения не смазываемых микрозубчатых колес для робототехники и других промышленных приложений с использованием «аморфных» металлов, таких как объемные металлические стекла.

Эти материалы имеют передовые свойства по сравнению со сталью, титаном и алюминием, и патенты компании на несколько металлических сплавов основаны на разработке зубчатых колес для космоса и других применений при экстремально низких температурах.

Рекомендуемый контент

s191H — один из семейства фрезерно-точильных центров Starrag Bumotec, нацеленных на точную обработку часто сложных деталей в одной установке. Источник: Starrag

Аморфные металлы — некристаллический класс сплавов, которые режутся и формируют стружку иначе, чем другие материалы, объясняет компания. В попытке найти станок, способный производить их микрозубчатые колеса, Amorphology провела тесты с несколькими поставщиками станков, включая Starrag, чтобы оценить точность, циклы и общие возможности станков при резке относительно неизвестного сплава.

«Мы фокусировались на поиске лучшего станка для наших потребностей в быстром прототипировании, резке вкладышей форм и постпроцессинге», — говорит Джейсон Райли, COO Amorphology. В итоге компания выбрала фрезерно-точильный центр Bumotec s191H от Starrag.

После получения CAD-файлов прототипов микрозубчатых колес и проведения тестов обработки с режущим инструментом, разработанным Starrag, на площадках производителя в Швейцарии и США, было произведено несколько пробных партий.

«Мы нацелены на высокоточные детали с допусками часто около 5 микрон по определенным измерениям», — объясняет Райли. «Большая часть нашей работы — быстрый прототипинг и относительно малые партии в районе сотен деталей в месяц.

«Bumotec дает фрезерно-точильные возможности, которых у нас сейчас нет, а также более высокую производственную мощность», — добавляет он. «Станок дополняет наши текущие способности и дает возможности, которых у нас нет».

Примеры микрозубчатых колес, произведённых на фрезерно-точильном центре. Источник: Starrag

Amorphology указывает, что Bumotec s191H может «предложить уникальное ценностное предложение», либо обрабатывая единичные детали, либо производя сотни компонентов в режиме lights-out.

Помимо изготовления зубчатых колес для аэрокосмоса, зубчатые колеса Amorphology используются в коботах, роботах и медицинских устройствах. Например, большинство коботов используют волновые передачи — главной компонентой является флексплайн, сложная тонкостенная деталь.

s191H — один из семейства фрезерно-точильных центров Bumotec, нацеленных на точную обработку часто сложных деталей в одной установке. С пропускной способностью по штанге 65 мм, подавателем штанг и высоконапорной (3 л.с.) системой подачи СОЖ, s191H может достигать точности обработки ±2,5 микрон в диапазонах осей X, Y, Z 410 на 200 на 400 мм благодаря линейным приводам и высокой термической стабильности.

Эволюционировав из фрезерно-точильного центра Bumotec s191 Starrag, версия 191neo предлагает дополнительные возможности: на 15% быстрее смена инструмента, на 12% быстрее обратная обработка и фрезерный шпиндель с более высоким крутящим моментом (175 Нм). Эта мультитаскинговая платформа с B-осевым шпинделем предлагает хранение до 90 инструментов в автоматической системе смены. Показанная здесь модель демонстрировала на IMTS 2022 обработку спинальных клеток полностью из полимеру полиэтирэтирокетона (PEEK). Источник: PM

Кроме того, её главный шпиндель дополняется контршпинделем, который может точить в горизонтальных и вертикальных плоскостях для мультитаскинговых рутин. Опции магазина инструментов расширяются до 90 гнезд на станке со скоростями быстрого перемещения 50 м/мин и скоростью шпинделя 30 000 об/мин (40 000 об/мин опция), что также способствует быстрым циклам.

Многие детали Amorphology для коботов, роботов и меддевайсов могут быть отлиты или литьепод давлением, но иногда эти микродетали нуждаются в постпроцессинге до более высоких допусков. Starrag Bumotec «заточила зубы» на проектировании станков для швейцарской часовой индустрии, и в результате станки умеют производить микроразмерные, высокоценные зубчатые колеса. Amorphology прогнозирует, что Bumotec s191H будет обрабатывать микрозубчатые редукторы без смазки.

Компания также оценила результаты и в дискуссиях с Starrag о том, как обе организации могли бы кооперировать, договорились, что Amorphology будет демонстрировать станок Bumotec в своем объекте в Пасадене, Калифорния, для клиентов обеих компаний.

В демо-центре станок можно увидеть производящим разнообразие деталей: зубчатые колеса, вкладыши форм, объемные металлические стекла и традиционные металлические производственные детали.

Грег Данкли, вице-президент по прецизионной инженерии Starrag Bumotec, говорит: «Создание лабораторной среды для демонстрации точности, качества и возможностей Bumotec s191H позволит инженерам аэрокосмоса и обороны пережить эту обработку в реальном времени, которую можно использовать в их производственных операциях».