为什么 CNC 加工与机器人行业有如此密切的关系？

如今，机器人似乎无处不在——在电影、机场、食品生产，甚至制造其他机器人的工厂中工作。机器人具有许多不同的功能和用途，并且随着制造变得更容易和更便宜，它们在行业中也变得越来越普遍。随着对机器人技术需求的增加以及机器人制造商需要跟上步伐，制造机器人零件的一种主要方法是 CNC 加工 .继续阅读以了解有关机械标准部件、合适的机器人材料以及 CNC 加工对机器人制造如此重要的原因的更多信息。

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一方面，CNC 加工能够以极快的交货时间生产零件。几乎只要您准备好 3D 模型，就可以开始使用 CNC 机床制造组件。这样可以快速迭代原型并快速交付用于特殊应用的定制机器人部件。

CNC 加工的另一个优点是它能够完全按照规格制造零件。这种制造精度对于机器人技术尤其重要，因为尺寸精度是构建高性能机器人的关键。 精密 CNC 加工可以保持 +/- 0.015mm 的严格公差 ，并且这个精心制作的部件允许机器人进行精确且可重复的动作，并以此为名。

表面光洁度是使用 CNC 加工生产机器人零件的另一个原因。相互作用的零件需要低摩擦，精密CNC加工可以生产出表面粗糙度低至Ra 0.8 μm的零件，通过抛光等后处理操作甚至更低。相比之下，压铸（在任何精加工工艺之前）通常会产生接近 5 μm 的表面粗糙度。金属 3D 打印产生更粗糙的表面光洁度。

最后，机器人中使用的材料类型非常适合 CNC 加工。机器人需要能够稳定地移动和提升物体，这需要坚固、坚硬的材料。这些必要的特性最好通过加工某些金属和塑料来实现，如下面的材料部分所述。此外，机器人通常用于海关或小批量生产，这使得 CNC 加工成为机器人零件的自然选择。

CNC加工机器人零件的种类

有了这么多可能的功能，许多不同类型的机器人已经进化出来。几种主要类型的机器人是常用的。多关节机器人有一个带有多个关节的单臂，很多人都见过。还有 SCARA（选择性顺从性关节机械臂）机器人，它可以在两个平行平面之间移动物体。 SCARA 具有很高的垂直刚度，因为它们的运动是水平的。

Delta机器人的关节在底部，保持手臂轻盈，能够快速移动。最后，龙门式或笛卡尔机器人具有可相互移动 90 度的线性致动器。这些机器人中的每一个都有不同的配置和不同的应用，但通常由五个主要部件组成机器人（机械手、末端执行器、电机、控制器、传感器）。

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机械臂的形式和功能差异很大，因此可以使用许多不同的组件。然而，它们的共同点是它们能够移动或对物体执行操作——不像人类的手臂！机械臂的不同部分甚至以我们自己的名字命名：肩部、肘部和腕关节旋转并控制其间部分的运动 .

机械臂的结构部件需要坚固且坚固，以便它们可以举起物体或施加力。由于用于满足这些要求的材料（钢、铝和一些塑料），CNC 加工是正确的选择。较小的零件，例如关节中的齿轮或轴承，或围绕臂的外壳零件，也可以进行 CNC 加工。

机器人 E 和 E 效应器

末端执行器是连接到机械臂末端的附件。末端执行器允许您为不同的操作定制机器人的功能，而无需构建全新的机器人。它们可以是抓手、抓手、吸尘器或吸盘。

这些末端执行器通常具有由金属加工而成的 CNC 部件（通常是铝，稍后会详细介绍材料选择）。其中一个组件永久连接到机器人手臂的末端。实际的夹具、吸盘或其他末端执行器（或末端执行器阵列）与此组件配合，因此可以由机械臂控制。

这种具有两个不同组件的设置可以更轻松地更换不同的末端执行器，因此机器人可以适应不同的应用。您可以在下图中看到这一点。底部圆盘将用螺栓固定在机器人手臂上的匹配部件上，允许您将操作吸盘的软管连接到机器人的气源。顶部和底部的圆盘是 CNC 加工零件的例子。

机器人 D 河 M 电机

每个机器人都需要电机来驱动手臂和关节的运动。伺服电机可用于为机器人的运行提供动力。

电机本身有很多运动部件，其中很多可以用CNC加工。通常，电机具有某种用于电源的机加工外壳和用于将其连接到机械臂的机加工支架。这种支架通常是数控加工的。并且机器人的轴承和轴通常是CNC加工的。机器人的轴可以在 CNC 车床上加工以减小直径，也可以在铣床上加工以增加特殊功能。

最后，将电机运动传递到机器人关节或其他部件的齿轮可以使用铣床、EDM 或滚齿机进行 CNC 加工。

C 控制器

控制器是机器人的大脑，它做你认为它会做的事情——它通常控制机器人的精确运动。作为机器人的计算机，它从传感器获取输入并修改控制输出的程序。这需要印刷电路板 (PCB) 来容纳电子元件。 在添加电子元件之前，可以将此 PCB 加工成所需的尺寸和形状。

S 传感器

如上所述，传感器接收有关机器人周围环境的信息并将其反馈给机器人的控制器。该传感器还需要一个可以进行 CNC 加工的 PCB。有时这些传感器也安装在 CNC 加工的外壳中。