CNC加工人形機器人外殼:何時採用機械加工,何時採用模壓成型

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對於許多人形機器人外殼的製造而言,CNC加工並非最佳製程。 Figure AI 在推出 Figure 03 時就公開表達了這一點——這款機器人採用柔軟的紡織品包裹,而非堅硬的機械加工部件。該公司的 BotQ 製造專案也刻意轉向注塑成型、壓鑄、金屬射出成型和沖壓等製程。過去需要CNC工具機加工一週以上的零件,現在只需幾秒鐘就能從鋼模中取出。

這是最誠實的出發點,也是本指南存在的意義。

因為其推論同樣成立:每個人形機器人平台上都存在需要數控加工的外殼,而數控加工不僅適用,而且不可替代——了解哪些外殼需要數控加工,比任何供應商的能力清單都更能為您的項目增值。本指南將詳細介紹人們所說的「機器人外殼」的四種不同含義、用於製造這些外殼的六種工藝、經濟效益發生逆轉的產量閾值,以及決定外殼是否有效的技術要求——例如薄壁、美觀的表面、感測器開孔、密封性和安全性。

如果你正在為類人程式尋找外殼,那麼本文的目標是讓你讀完後能夠根據零件數量,逐一確定是機器還是模具。

四種「機器人外殼」(以及為什麼這種區別決定一切)

機器人外殼

如果你問五位工程師關於機器人外殼的問題,他們會想到五個不同的畫面。一位想到的是承載髖部驅動器軸承的鋁製外殼。另一位想到的是賦予機器人輪廓的雕塑般的大腿麵板。還有一位想到的是頭部,包括攝影機視窗和麥克風介面。

這些部件確實各不相同,要求也不同,將它們混淆是人形機器人專案中導致製造決策失誤的最常見原因。因此,首先要明確它們的分類。

執行器和關節殼體:負載下的結構外殼

這些外殼容納著每個驅動關節內部的馬達、減速器和軸承。它們嚴格意義上來說是結構性的——它們約束軸承的對準,將關節扭矩傳遞到肢體結構,並起到馬達和驅動電子元件的散熱作用。

要求非常明確:軸承孔徑達到H6級或更高,安裝法蘭平面度在0.02毫米以內,密封槽幾何形狀能夠使O型圈保持穩定的壓縮狀態,並且導熱係數足以將馬達熱量傳遞到周圍結構。外觀無關緊要——這些部件位於所有其他部件的下方。

我們在機器人關節組件指南中對此進行了深入探討。就本文而言,重點在於無論產量如何,它們都屬於機械加工範疇,原因我們稍後會解釋。

結構底盤與框架殼體:承載骨架

關節層之外,便是構成機器人軀幹、骨盆和四肢結構的殼體。這些殼體承載著關節之間的負荷,容納電池和計算單元,並決定了機器人的整體結構剛度。

它們通常體積龐大——人形軀幹外殼最長可達400至600毫米——而且通常採用薄壁結構,並帶有整體加強筋。其主要要求在於剛度質量比、尺寸穩定性以及連接關節和子系統的精確安裝介面。有些外殼是可見的;許多則位於外部面板下方。

車身外板:人們能看到和觸摸到的零件

這些是裝飾外殼——大腿護罩、胸甲、肩甲、前臂護罩。它們幾乎不承擔任何結構負荷。它們的作用是包裹、保護機器人,並界定其視覺特徵。

這類殼體有一個其他殼體類型所沒有的要求:外觀必須完美。表面均勻性、批次間顏色一致性、面板縫隙對齊以及觸感都至關重要——而這些在傳統的工程圖紙上都無法體現。隨著產量的成長,這類殼體也是最有可能逐漸擺脫機械加工的。

感測器外殼和磁頭殼:精確度決定感知質量

頭戴式顯示器外殼、雷射雷達罩、攝影機邊框和麥克風陣列屬於特殊類別。它們既關乎外觀,又對精度要求極高。

相機視窗位置偏差0.3毫米會導致相機光軸相對於機器人運動學座標係發生偏移,這要么需要重新校準,要么會永久降低感知精度。機器人頭部外殼上的感測器開孔位置公差通常為±0.1至±0.2毫米——比裝飾面板的要求嚴格一個數量級,也遠超大多數低成本成型製程能夠可靠保持的精度。

快速參考:哪種 Shell 類型對應哪個進程

外殼類型結構性的?化妝品?對精度要求很高?典型最佳流程
執行器/聯軸器殼體可以沒有可以各種批量的CNC加工;超大批量的壓鑄+機械加工
結構底盤/框架可以有時中度CNC加工至約500件,然後壓鑄+二次加工
車身外板沒有可以沒有CNC加工至約200個單元,然後進行熱成型或註塑成型。
感測器/頭部外殼部分可以可以CNC加工量遠超過1,000件,或模壓成型+CNC二次加工

請記住這張表格,以便繼續閱讀本文。接下來的幾乎每一條建議都與這四行中的某一行有關。

2026年發生了哪些變化:產業轉向了模具製造工藝

過去兩年,關於人形機器人外殼的討論發生了巨大變化,任何基於 2023 年假設制定的採購策略現在都已過時。

圖 03 與硬質機械加工外觀的轉變

Figure AI 在 2025 年 10 月推出 Figure 03 時,其設計理念非常明確:這款機器人必須在家庭環境中對人安全無害。為了解決這個問題,該公司採用柔軟的紡織品和多密度泡沫材料包裹機器人,而非裸露的硬機械零件。這些柔軟的外層材質可水洗,無需工具即可拆卸。

隨附的規格參數也印證了這一點——高度1,676毫米,重量60公斤,比圖02輕約9%,重量減輕主要得益於減少了機械加工金屬外殼。每個連接面都經過精心設計,以消除夾點。

Figure並非個案。 1X Technologies公司推出的NEO家用機器人就採用了針織尼龍緊身衣。面向消費者的類人機器人產業發展方向顯而易見:柔軟、順應人體曲線、以紡織布料包裹的外殼,給人以平易近人而非冷冰冰的工業感。

BotQ:模型製造轉型究竟告訴你什麼

更具啟發性的披露來自 Figure 的 BotQ 製造項目。為了達到生產效率,該公司轉向了模具製造流程——注塑成型、壓鑄、金屬注射成型和沖壓。他們直言不諱地指出:以前用數控工具機需要一周多才能完成的零件,現在使用複雜的鋼模可以在不到 20 秒的時間內生產出來。這些模具的初始投資成本很高,但按照他們預期的產量,很快就能回本。

機械加工公司可能會對此提出異議。但我們不會,因為經濟效益顯而易見。一旦殼體設計定型,年產量達到數千件,硬模具在單件成本方面的優勢是任何機械加工優化都無法彌補的。

BotQ 的故事沒有提及——而當人們將其解讀為「人形機器人不需要數控加工」時,這一點就被忽略了——那就是每個模具都經過了機械加工原型的驗證,壓鑄和模製外殼仍然需要對精密特徵進行二次加工,而且整個過渡過程都以最終定型為前提。尚未定型的項目則遵循著完全不同的經濟模式。

軟性商品、紡織品和柔性罩:外殼的新類別

紡織品和泡沫外層的興起創造了一種全新的外殼類別,這是五年前人形機器人設計中不存在的——並且對下面的硬質部件產生了連鎖反應。

當最外層是織物時,其下方的硬殼就不再只是裝飾部件。它不再需要A級表面、顏色匹配或高級觸感。它真正需要的是:一個光滑無鉤的介面,以便軟面能夠緊密貼合;牢固且可重複使用的固定點,用於固定可拆卸的織物;以及較大的邊緣圓角,以防止織物在接觸點磨損。

這大大降低了外觀要求——這改變了機器或模具的選擇,通常對於中等批量生產項目來說,機械加工更有利,因為加工外觀外殼最昂貴的部分是精加工,而不是切割。

這對您的採購策略意味著什麼

三個實用要點:

  • 不要以為你的外牆一定要有高級的機械加工表面處理。 如果只是在上面加一層軟皮,那你付的錢就只是在給沒人看得到的裝飾品。
  • 不要因為 Figure 採取了某種做法就認為工具就是解決之道。 這個數字正在以大多數節目幾年內無法達到的速度增長。
  • 請依以上四個類別對殼體物料清單 (BOM) 進行分類。 在您索取任何報價之前,請務必先了解清楚。不同的產品行需要不同的加工流程,如果供應商將它們作為一個整體報價,那麼大多數情況下您得到的答案都是錯誤的。

工藝流程概覽:製造機器人外殼的六種方法

製作機器人外殼的六種方法

這裡列出了所有競爭工藝的真實情況——包括我們不採用的四種工藝。如果你不了解你正在排除哪些因素,就無法做出正確的機器或模具選擇。

採用CNC工具機對坯料進行加工

從實心鋁、鎂、鈦或塑膠塊上去除材料,直到只剩下外殼。除工件夾具外,無需其他工具。

優點:零模具成本。設計變更無需額外費用,只需重新編程即可。任何特徵的公差可達到±0.02毫米或更優。材料性能完全保留-與鑄造件不同,機械加工的6061-T6鋁合金殼體具有6061-T6鋁合金的強度。結構和精密特性是此製程的固有優勢,無需二次加工。

缺點:單件成本基本上不隨產量增加而變動。一個大型薄壁軀幹模型可能需要一台五軸加工中心耗時四到八小時。材料浪費嚴重-一個模型原本可能是20公斤的坯料,最後只剩下1.5公斤。

逼真的窗戶:從原型到小批量生產,無論產量多少,都能確保精度和結構特徵。

壓鑄

將熔融的鋁或鎂在高壓下注入硬化鋼模具中。

優點:批量生產時單件成本極低。尤其適用於複雜薄壁幾何形狀的零件。生產週期短,以秒計。

缺點:模具投資龐大,交貨週期長達數月。設計變更意味著需要重新製作模具。鑄造材料的性能低於同等鍛造材料。尺寸公差比機械加工寬鬆,厚截面可能出現氣孔。關鍵特徵幾乎都需要二次加工。

逼真的窗戶:每年生產數千套結構外殼,設計固定不變。

注射成型

熔融熱塑性塑膠被注入鋼模中。這是消費品外殼製造的主要製程。

優點:大量生產時,單件成本最低。模具成型後表面光潔度極佳。卡扣、加強筋、凸台和電纜通道可直接模壓成型,進而減少組裝零件數量。

缺點:模具成本通常高達數萬至數十萬美元,交貨週期一般為兩到三個月。設計變更成本高昂。塑膠外殼不具備結構支撐作用,需要金屬承載層支撐。翹曲和縮痕問題需要嚴格的設計規格。

逼真的窗戶:每年生產數千套外觀精美的外窗面板。

熱成型和真空成型

將加熱後的塑膠薄膜透過真空吸附的方式拉到模具上。

優點:模具成本遠低於射出成型。非常適合大型、淺殼狀幾何形狀——這正是許多機器人機身面板的形狀。表面品質好,無層紋。模具交付週期以週而非月計算。

缺點:僅適用於幾何形狀相對簡單且拔模斜度足夠的零件。壁厚在零件上有差異。精密特徵需要二次修整和加工。不適用於結構件。

逼真的窗戶:數百至數千個裝飾面板-介於機械加工和射出成型之間的最佳方案。

聚氨酯真空澆鑄

首先根據母模製作矽膠模具,然後在真空條件下將聚氨酯樹脂澆注到模具中。

優點:模具成本極低。交貨週期短。表面複製效果好。可模擬多種生產用塑膠。

缺點:單件成本不會隨著產量增加而降低——無論數量多少,單件成本通常都維持在100到300美元左右。矽膠模具在大約20到50次拉拔後就會老化。材料性能不如注塑熱塑性塑膠。

逼真窗口:由十到一百個裝飾性部件組成,外觀比材料性能更重要。值得注意的是,母模通常採用CNC工具機加工。

積層製造:MJF、SLS 和 FDM

零件由粉末或絲材逐層建構而成。

優勢:無需模具。幾何形狀自由度是其他任何工藝都無法比擬的。小批量生產速度快。

缺點:表面光潔度顯示層狀結構​​,這種結構會透過油漆顯現出來。材料具有各向異性。單件成本不會隨著數量增加而顯著降低。尺寸精度通常低於機械加工精度。

逼真窗戶:一至十個單元,內部支架和固定件。超過十個裝飾部件後,通常採用熱成型或機械加工可以獲得更高的性價比。

並排流程比較

過程加工成本單件成本趨勢模具製造週期可實現的容差表面質量結構性的?
數控加工無平無±0.02毫米做工精良,收尾出色。可以
壓鑄高急劇下降個月±0.1-0.3毫米不錯,還需要收尾。中度
注塑高急劇下降2-3個月±0.1-0.2毫米工具表現出色沒有
熱成型中低略下降週±0.5毫米固德沒有
真空鑄造低平天±0.3毫米固德沒有
添加劑(MJF/SLS)無幾乎平坦無±0.3毫米層線可見沒有

表格中的模式就是整個論點的核心。有兩種製程的單​​件成本曲線平緩,且無需模具-機械加工和真空鑄造。其他所有製程都需要前期投入來換取單件成本的降低。你的產量決定了你屬於哪一種情況。

產量決定:數控加工的優點和缺點

這是大多數供應商不會寫的部分。以下是實際的閾值。

1-50 台:CNC加工幾乎總是正確的

以這樣的產量,模具攤提根本無濟於事。一個價值五萬美元的注塑模具,分攤到五十個零件上,在你還沒開始生產之前,每個零件的成本就要增加一千美元。

在這個階段,機械加工除了降低單位成本外,還能帶來更寶貴的優勢:設計彈性。原型製作流程會不斷改變。機械加工的殼體只需一天重新編程即可適應設計變更,而使用模具製造的殼體則完全無法做到這一點。

在這個領域,唯一真正的競爭對手是積層製造,它適用於對精度要求不高的零件——內部支架、模型面板、人體工學研究模型。

50-500 單位:灰色地帶,分析至關重要

有趣的地方就在這裡,也是目前大多數人形程式所處的階段。

對於外觀裝飾面板而言,熱成型製程在產量達到一兩百件左右時便開始展現出競爭力。其模具成本夠低,可以攤提;交貨週期只需幾週而非幾個月;而且能夠形成表面光滑、易於塗漆的黏合層。

對於結構殼體和精密外殼而言,機械加工通常仍然是整個加工過程中的最佳選擇。壓鑄模具的成本攤銷速度較慢,而且鑄造材料的性能往往無法滿足結構要求。

決定性問題:

  • 設計方案是否已定型,還是會在未來六個月內進行修改?
  • 該部件是否承受結構載重?
  • 它的特徵精度是否小於±0.2毫米?
  • 上面會蓋上軟布嗎?

如果最後三個問題中有兩個或兩個以上回答“是”,或者第一個問題回答“否”,那麼機械加工可能仍然是你的答案。

500-5,000 台:橋樑工具與混合策略

以目前的產量來看,單純加工裝飾面板已經不再具有經濟意義,但對於一個可能並非最終的設計而言,完整的硬模具仍然是一筆巨大的投入。

橋接模具填補了這一空白——例如用鋁製注塑模具代替硬化鋼模具,用熱成型模具代替注塑模具,或者採用鑄造加機加工的混合方法。橋接模具的成本遠低於生產模具,交貨速度也更快,但代價是模具壽命較短。

這裡行之有效的混合策略是:先鑄造或模壓成型主體幾何形狀,然後僅對精密特徵進行機械加工。採用壓鑄製程製作軀幹外殼,並輔以CNC工具機加工的關節安裝介面和感測器開孔,既能有效降低重量,又能確保關鍵部位的加工精度。

5,000+ 台:硬模領域

對於年產量超過五千台且設計固定的產品,硬模在外觀和非結構性外殼方面具有決定性優勢。 Figure公司的BotQ專案正是針對這一領域而設計的,其理由也成立。

機械加工的作用並沒有消失,只是發生了轉變。在目前的產量下,機械加工能夠生產出標準模具、夾具、鑄件的二次加工部件以及刀具無法加工的精密外殼。

例外:CNC 在任何產量下都能勝出。

有些零件無論數量多少都永遠不會離開加工車間:

  • 軸承座以及任何需要 H6 或更高緊固等級的特性
  • 密封表面,其溝槽幾何形狀決定了IP防護等級
  • 光學和感測器接口,位置要求小於 0.2 毫米
  • 結構構件中,鑄造材料的性能不足
  • 設計尚未凍結的任何部分

CNC加工在哪些方面不可取代

汽車裝配線上的人形機器人

既然我們已經坦誠地指出了機器加工的不足之處,那麼以下就是它的優勢所在——這些類別代表了成熟人形平台上大部分的機器加工內容。

承載載重的結構殼體

鑄鋁的屈服強度低於相同標稱合金的鍛造鋁,且鑄件可能存在氣孔,這些氣孔在循環載重作用下會成為疲勞裂紋的起始點。人形機器人的結構外殼在其使用壽命期間會承受數百萬次的負荷循環。

對於那些結構失效會造成安全隱患的殼體-例如骨盆結構、軀幹受力路徑、肢體安裝介面-機械加工坯料能夠提供指定狀態的完整機械性能,且無氣孔風險。這並非可有可無的選擇;在許多平台上,這是硬性要求。

精密感測器視窗和光學接口

感知系統是根據運動學座標系進行校準的。如果相機相對於該座標系發生移動,則校準結果會出錯。

在人形機器人頭部外殼上,感測器開孔位置的公差通常為±0.1至±0.2毫米,而這種公差需要在整個生產批次中保持一致,而不僅僅是首件產品。機械加工本身就能滿足這項要求。熱成型和注塑成型通常需要二次機械加工才能達到這一精度——這意味著您最終不僅要支付模具費用,還要支付機械加工費用。

軸承座、密封槽和功能特性

任何承載軸承、密封防止異物進入或提供精密配合介面的殼體都具有模塑製程無法實現的特性。墊片槽需要一致的深度和寬度才能均勻壓縮-墊片壓縮不均是現場防護等級失效的主要原因。軸承孔需要達到H6級公差和嚴格的表面光潔度要求。

在壓鑄殼體上,這些特徵是在鑄造後進行機械加工的。機械加工本身並沒有減少,只是成本更高了,因為現在需要對一個尺寸有偏差的鑄件進行夾具加工。

鑄造和模壓殼體的主模和橋接模具

真空鑄造需要一個母模,而這個母模幾乎總是透過CNC工具機加工而成,因為它需要尺寸精確、表面完美。熱成型模具也需要機械加工。注塑模具的型腔則需要進行機械加工和電火花加工。

本文中提到的所有刀具加工製程都依賴上游的機械加工環節。當一個程序「脫離數控加工」時,通常發生的情況是,機械加工從生產零件轉向生產生產零件所需的工具。

鑄模殼體的二次加工

最後也是數量最多的一類。鑄造殼體需要將安裝面加工平整,鏜削軸承孔,攻牙螺紋孔,並將感測器切口修整到位。模製殼體則需要修整、精確定位孔位和介面加工。

對於運行壓鑄結構外殼的成熟人形機器人程式而言,二次加工通常佔總加工費用的 20% 到 40%——而且這種加工會無限期地持續下去,因為每個鑄件都需要二次加工。

人形機器人外殼的材料

人形機器人外殼的材料

機器人外殼的材料選擇是在品質、剛度和表面品質這三個方面進行權衡——而可製造性則是決定你選擇的組合是否可行的限制因素。

6061-T6:外觀和通用默認

6061-T6之所以成為預設選擇是有原因的。它加工性能好,尺寸穩定性強,板材和鋼坯都容易獲得,而且——對於外殼來說至關重要的是——它能很好地進行陽極氧化處理,效果穩定。

屈服強度約為 276 MPa,足以滿足大多數非結構性和輕型結構殼體的需求。密度為 2.7 g/cm³。成本是所有鋁合金選項中最低的。

對於外觀有要求的裝飾面板和唱頭殼,即使結構上可以使用更堅固的合金,6061 通常也是正確的選擇,因為它的表面品質更加一致。

7075-T6:結構殼體和陽極處理的權衡

在相同密度下,7075-T6 的屈服強度約為 6061 的兩倍,約為 503 MPa。對於壁厚需要盡可能薄的結構底盤外殼而言,這種強度差異可以直接轉化為質量的減輕。

很多設計團隊都會遇到一個問題,值得明確指出:7075鋁合金的陽極處理方式與6061鋁合金不同。由於其鋅含量較高,在透明陽極處理下容易出現泛黃現象,在染色處理下顏色則不夠均勻。對於隱藏在蓋板下的結構外殼而言,這無關緊要。但對於可見的裝飾面板而言,可能表示一批零件的顏色不一致。

我們建議的實用規則是:結構件使用 7075 鋁合金,客戶可見的零件使用 6061 鋁合金,如果顏色匹配很重要,則絕不會在單一可見組件中混合使用這兩種合金。

鎂合金 AZ31 和 AZ91:重量減輕 30%,並符合實際操作要求

鎂是目前最輕的結構金屬-密度為1.74至1.81克/立方公分(具體數值取決於合金),比鋁輕約30%。在人形機器人平台上,由於每個關節的扭矩需求都會放大肢體的質量,因此這種重量減輕具有極其重要的意義。

常用的機械加工殼體鍛造鋼牌號為AZ31(成形性和焊接性良好,強度中等)和AZ91(強度較高,鑄造形式較常見)。鎂合金的減振性能優於鋁合金,且加工速度快,在材料去除率相近的情況下,所需的切削力也低於鋁合金。

供應商不提供鎂加工服務的原因在於安全。鎂屑易燃,細小的鎂粉塵更是火災和爆炸的隱患。安全加工鎂需要選擇合適的冷卻液-水性冷卻液會與鎂反應生成氫氣-專用的切屑處理和收集裝置、工具機配備D級滅火設備,以及操作人員培訓,而這些大多數普通加工車間都不具備。

Richconn 生產中,鎂合金機器人外殼零件正在加工。如果您正在考慮將鎂合金用於外殼項目,那麼值得向供應商詢問的問題包括:他們使用什麼冷卻劑?如何處理和儲存切屑?鎂合金加工是否與鋼或鋁加工共用一個單元?這些問題的答案可以迅速告訴您,他們的加工能力是否真實存在。

鈦合金 Ti-6Al-4V:質量與強度兼具

Ti-6Al-4V 的密度為 4.43 g/cm³,屈服強度約為 880 MPa——比鋁重,但強度與質量比要好得多,且具有優異的疲勞性能。

在人形機器人外殼中,鈦的應用具有選擇性:外殼組件內的高負荷結構支架、承受衝擊載荷的安裝接口,以及對消毒兼容性要求較高的醫療或實驗室機器人。整塊鈦合金外殼很少見,因為其加工成本較高——通常相同幾何形狀的鈦合金是鋁的三到四倍——在大面積使用時難以體現其經濟性。

鈦合金數控加工對切削速度、冷卻液輸送和切屑控制有特殊的要求,在確定設計方案之前值得討論。

工程塑膠:ABS、PC、PEEK 和機械加工聚合物外殼

加工塑膠外殼雖然不常見,但有時卻是正確的做法——通常是在需要少量使用精確生產樹脂的零件來驗證其貼合度、外觀或光學性能,然後再投入模具製造時。

  • ABS — 易於上底漆和麵漆,加工乾淨,是塗漆化妝品原型製作的標準選擇。
  • Polycarbonate(聚碳酸酯) — 透明窗口和感測器蓋必不可少;經機器加工和拋光,可達到接近光學透明的效果
  • 窺視 — 高強度和耐高溫性能,適用於需要具有結構支撐或可消毒性能的聚合物外殼。
  • 縮醛(POM) 尺寸穩定性好,加工性能優異,但油漆附著力差;不建議用於噴漆裝飾部件。

一個能避免很多麻煩的設計要點:如果你的量產外殼將採用ABS注塑成型,那麼原型機也應該用ABS材料加工,而不是壓克力或聚甲醛。這樣可以確保塗裝和表面處理效果一致,而且還能在開模前發現外觀問題。

按殼體類型劃分的材料選擇矩陣

外殼類型第一選擇替代方案避免
執行器/聯軸器殼體6061-T67075-T6,鎂塑料
結構底盤7075-T6鎂合金 AZ31,6061-T6小批量鑄造合金
外側面板(可見)6061-T6ABS,PC7075(顏色不一致)
外面板(軟蓋下)6061-T6,鎂ABS鈦(不必要的成本)
頭部/感測器外殼6061-T6適用於 Windows 的 PC聚甲醛(油漆附著力)
重量關鍵型肢體殼體鎂AZ317075-T6鋼鐵

薄壁加工:核心技術挑戰

如果說機器人殼體加工存在一個決定性的技術難題,那就是這個問題了。人形機器人平台上的殼體幾乎都是大型、薄壁、曲面結構──而這正是最容易變形的幾何形狀。

為什麼機器人外殼天生容易變形

壁厚小於 2 毫米通常被認為是薄的。機器人外殼通常要求在數百毫米的表面上使用 1.5 到 2.5 毫米厚的壁厚,這從定義上來說幾乎使每個外殼都屬於困難類別。

造成問題的原因主要有三種。切削力偏轉-薄壁材質如同懸臂梁,在切削過程中會向外彎曲,切削完成後又會回彈,導致壁面頂部比底部更厚。熱變形-薄壁材料的熱容量很小,局部加熱會導致局部膨脹,而鋁材的高熱膨脹係數會放大這種膨脹。殘餘應力釋放-軋製或擠壓過程中殘留在坯料中的應力會在材料移除和零件移動的過程中釋放出來。

第三種機制最令人驚訝,因為零件在機器上測量是正確的,但一夜之間就會變形。

我們在防止薄壁零件變形的指南中更深入地探討了這個問題,其中涵蓋了基本原理。以下內容將具體闡述這些原理如何應用於機器人外殼。

殘餘應力與預加工應力消除

對於任何去除超過起始坯料約 70% 以上的殼體(大多數殼體都屬於這種情況),我們建議在精加工之前進行應力消除。

實際操作流程:粗加工零件,在所有表面留出 1.5 至 2 毫米的餘量,進行熱應力消除,待零件穩定後進行精加工。對於大型軀幹殼體而言,採用此流程與否,往往決定了零件的輪廓精確度:前者能達到 ±0.1 毫米,後者則達不到 ±0.5 毫米。

材料選擇同樣重要。對於大型殼體而言,應力消除板材的性能遠比擠壓成型的板材更可預測,因此最好明確指定材料,而不是完全交給供應商自行決定。

夾具策略:真空吸盤、軟爪與犧牲支撐

夾緊力本身就是一種變形源。用傳統虎鉗緊緊夾住的薄殼可以正確加工,但鬆開後就會彈回超出公差範圍。

適用於機器人外殼的策略:

  • 真空夾具 對於具有平坦或近乎平坦表面的零件,應將保持力分佈在整個接觸面上。
  • 客製化軟鉗口 經精密加工以匹配零件輪廓—這筆小額模具投資可在批量生產中立即收回成本
  • 祭祀用的支撐肋骨 設計中保留的部分在最終工序中移除,透過大幅切割保持薄弱區域的剛性。
  • 低熔點支撐蠟或可澆注支撐 對於沒有良好夾持幾何形狀的複雜曲面殼體
  • 順序發布 ——逐步加工並釋放各個區域,而不是一次完全移除夾緊裝置。

對於大型曲面殼體,客製化夾具是必不可少的。應將其納入首件成本預算。

薄壁刀具路徑和切削參數策略

總的原則是保持切削力較小且恆定,而不是緩慢切削。

  • 擺線粗糙度 徑向嚙合深度為刀具直徑的 5% 至 10%,可使切削力可預測,並允許您使用整個刀槽長度。
  • 對稱材料去除 ——交替進行兩面,而不是先完成一面再開始另一面,這樣可以平衡壓力釋放。
  • 多次輕度拋光 而不是一次進行大幅度打磨,最後一次打磨僅需 0.1 至 0.2 毫米。
  • 順銑 整個精加工過程可實現一致的切屑負荷和更好的表面光潔度
  • 尖銳的工具 磨損的刀具會顯著增加切削壓力,而薄壁刀具的切削壓力會直接轉化為刀具的變形。
  • 穩定的熱環境理想情況下,精密殼體精加工過程中的溫度控制在±1°C以內。

材料可實現的壁厚

材料舒適最低透過謹慎的流程可以實現筆記
6061-T6鋁1.5 mm0.8 mm最可預測;最佳選擇
7075-T6鋁1.2 mm0.7 mm更高的剛度有幫助;更大的殘餘應力
鎂AZ311.5 mm1.0 mm切削力低有助於減少操作限制。
Ti-6Al-4V1.0 mm0.6 mm高剛度,但散熱至關重要
ABS/PC2.0 mm1.5 mm熱軟化才是極限,而非力。
窺視1.5 mm1.0 mm機器性能良好,但緩解壓力的效果卻難以預測。

這些數據是基於合理的肋條支撐和長寬比。一堵跨度 300 毫米、厚度 0.8 毫米的無支撐牆與一堵跨度 50 毫米的無支撐牆的情況截然不同——如果您的設計在厚度和跨度上都超出了極限,請儘早提交設計評審。

外觀需求:外殼有何不同之處

人形機器人

內部組件透過圖紙進行評判,外殼則透過目測進行評判——而由此產生的要求在大多數工程圖紙上根本不會出現。

刀具路徑標記與均勻曲面的形成

加工後的鋁表面會留下肉眼可見的刀具路徑痕跡。標準加工通常會產生約 Ra 3.2 μm 的表面粗糙度,即使是精細的精加工也會留下方向性的紋路,在側光照射下肉眼即可觀察到。

對於裝飾外殼而言,表面處理工序與機械加工同樣重要。典型的加工流程是:首先進行精細精加工,確保切削深度均勻且無停留痕跡;然後進行噴砂處理以使表面均勻化;最後進行陽極氧化或噴漆。

加工方面的要求是表面一致性而非純粹的平滑度-表面粗糙度Ra為1.6μm的噴砂處理效果優於不同區域粗糙度Ra分別為0.8μm和3.2μm的噴砂處理,因為噴砂處理會暴露而非掩蓋表面粗糙度。刀具路徑的過渡、步距的變化以及表面中途的換刀都會在精加工後顯現出來。

噴砂處理:介質、壓力和批次一致性

噴砂處理能打造出均勻的霧面質感,讓產品看起來更像「成品」而非「零件」。它成本低廉——通常每個零件只需幾美元,而且一天之內就能完成——幾乎是所有面向消費者的鋁製外殼的標準第一步。

決定噴砂結果的變數包括介質類型和尺寸、噴砂壓力、噴嘴距離和角度以及停留時間。同一批次噴砂效果的一致性取決於對這四個因素的控制,因此徒手噴砂機器人外殼會產生明顯不同的結果,而對於表面處理來說,使用夾具或機器人進行噴砂是更佳選擇。

Richconn 我們透過經過審核的外部表面處理合作夥伴協調表面處理工作,而不是自行完成。實際上,這意味著我們負責制定和控製表面處理要求,管理零件的表面處理流程,並在成品交付後進行檢驗——但我們會明確說明噴砂和陽極氧化等工序是在合作夥伴的工廠完成的。對於外觀外殼項目,我們建議在生產開始前透過實物參考樣品來確定表面處理標準,無論由誰來完成這項工作,這樣做都是值得的。

陽極氧化:II 型與 III 型的區別,以及 7075 鋁合金為何會變黃

II 型(裝飾性)陽極氧化可形成厚度通常為 5 至 25 μm 的塗層,易於接受各種顏色的染料,是化妝品外殼的標準工藝。

III型(硬質)陽極氧化可形成25至75微米厚的硬度更高的鍍層,具有卓越的耐磨性,但顏色選擇有限,且表面通常顏色較深、均勻性較差。這是一種功能性表面處理,而非外觀處理。

尺寸變化帶來的後果與設計人員在連接殼體上容易遇到的陷阱相同:陽極氧化會使表面增厚,塗層厚度大約一半向外增長,一半滲透到基材內部。對於 III 型陽極氧化塗層而言,這會造成顯著的尺寸變化。任何位於外觀殼體上的精密特徵——例如感測器開孔、軸承介面、配合面——都需要進行遮蔽處理,或在設計時需要考慮塗層尺寸的偏差。

再次強調合金材質的問題,因為它確實會造成生產上的難題:7075鋁合金的鋅含量會導致陽極氧化處理後顏色不穩定,在透明陽極氧化後容易泛黃。如果你的外殼是7075鋁合金材質,要嘛接受這種外觀,要嘛就改用噴漆。

生產批次間的顏色一致性

這是最常被發現得太晚的需求。

陽極氧化顏色取決於合金成分、表面處理、陽極氧化槽化學成分、溫度和停留時間。即使所有參數均在規格範圍內,不同批次或不同材料批次的陽極氧化零件也可能存在肉眼可見的差異。對於一台擁有八個可見面板且所有面板顏色都必須一致的機器人來說,這意味著每個批次都存在被拒收的風險。

實際控制因素是什麼:

  • 所有顏色匹配的零件應指定單一合金和回火狀態。
  • 生產批次盡可能選用單一批次的原料。
  • 在同一槽中對組件中所有顏色匹配的零件進行陽極處理
  • 建立經批准的實物參考樣本-設定可接受的上限和下限,而不是單一目標值。
  • 明確檢測條件,因為在不同的光照條件下顏色會呈現不同的結果。

分型線、面板間隙和組裝配合公差

面板縫隙是成品機器人上最明顯的品質訊號。 1.5毫米的均勻縫隙被認為是設計使然;而1.0毫米到2.5毫米之間的縫隙變化則被認為是製造缺陷,即使每個零件的尺寸都在各自的圖紙公差範圍內。

間隙一致性是公差累積問題,其解決方法與其他問題相同:使用以安裝基準為參考的功能性幾何尺寸和公差 (GD&T),而不是累積尺寸公差;間隙本身應作為受控尺寸指定,而不是任其從公差累積中剔除。對於裝飾性組件,我們建議在組裝圖中明確指定面板間隙和齊平條件,因為這是供應商能夠有意識地進行加工的唯一方法。

功能性外殼要求(超越外觀)

拋開外表,機器人外殼承載著一系列功能性要求,這些要求決定了實際的加工規範。

感測器切口位置公差和感知校準

人形頭殼可能包含十到二十個感測器孔——立體攝影機、深度感測器、光達視窗、麥克風介面和狀態指示器。位置公差通常為±0.1至±0.2毫米,以頭殼的安裝基準點而非頭殼邊緣為參考。

基準的選擇比公差數值本身更重要。如果切口尺寸是根據殼體邊緣(本身就存在偏差)來標註的,那麼在組裝過程中,公差就毫無意義。只有將尺寸標註參考安裝介面(即確定殼體相對於機器人運動座標系位置的特徵),才能使規格說明切實可行且實用。

如果感測器需要透過視窗獲得光學清晰度,則視窗開口的密封面也需要有可控的表面光潔度和明確的邊緣條件,因為開口邊緣的毛邊或缺口會將光散射到感測器中。

IP防護等級:墊片槽幾何形狀與密封表面

大多數人形機器人平台室內操作的防護等級目標為IP54,而室外或可沖洗版本則達到IP65或更高。防護等級的決定因素與其說是密封材料,不如說是固定密封材料的凹槽。

現場IP故障的主要原因是墊片壓縮不均勻。如何才能實現均勻壓縮:

  • 榫槽或階梯式接合結構,可形成可控的密封路徑
  • 溝槽深度和寬度在整個週長範圍內保持一致的公差-深度通常為±0.05毫米。
  • 密封圈表面光潔度Ra 1.6 μm或更優,且密封路徑上無加工痕跡。
  • 緊固件間距足夠小,以保持固定點之間的壓縮力均勻。
  • 凹槽的拐角半徑足夠大,以防止墊片搭橋。

對於複雜的殼體輪廓,原位成型密封墊片點膠技術值得考慮,因為它能夠貼合模壓密封墊片無法實現的輪廓。此技術要求點膠路徑具有一致的溝槽幾何形狀,這屬於加工規範的範疇。

電磁幹擾屏蔽與陽極處理衝突

機器人外殼通常兼作電磁幹擾屏蔽罩,用於屏蔽馬達驅動器的輻射並保護感測器電子元件。導電墊圈可以在相關頻率範圍內實現顯著的衰減——但前提是墊圈與外殼之間必須有真正的電氣接觸。

這裡有一個設計中經常遇到的矛盾:陽極氧化層是電絕緣體。如果外殼標明“全部陽極氧化”,並且還期望它能提供電磁幹擾接地,那麼它將無法通過電磁兼容性測試,而且由於這種缺陷通常發現較晚,因此代價高昂。

解決方法很簡單,只要知道該檢查什麼——要么在陽極氧化前遮蔽接地和墊片接觸面,要么指定在這些表面塗覆鉻酸鹽轉化膜(Alodine),這樣既能保持導電性,又能提供防腐蝕保護。無論採用哪種方法,都必須從一開始就在圖紙上標明,因為後期改造意味著要剝離和重新加工零件。

還有一個值得注意的次要問題:導電墊片含有金屬填料,在潮濕環境下,不同金屬的接觸會加速電偶腐蝕。尤其對於鎂殼而言,填料的選擇不僅關乎屏蔽性能。

透過殼體設計進行熱管理

人形機器人的執行器、驅動器和計算部件會產生大量熱量。無論外殼的設計初衷如何,它們都會參與這個散熱過程。

機械加工鋁鎂合金外殼導熱性能良好,如果與熱源正確耦合,即可作為分散式散熱器使用。支援此特性的設計特點包括:組件安裝處採用可控平整度的機械加工導熱墊、內表面一體鰭片結構,以及導熱路徑中材料的連續性而非接縫處的熱斷裂。

反駁的觀點是,導熱性能良好的外殼摸起來也會很燙。對於在人群周圍運作的機器人而言——這種情況越來越普遍——外部表面溫度成為一項安全指標,這可能意味著需要採用隔熱斷橋和獨立的冷卻路徑,而不是將熱量傳導到外部。

人體安全特性:邊緣圓角、消除夾點和柔軟的蓋面接口

協作型和家用型人形機器人需要滿足接觸安全要求,而外殼幾何形狀正是滿足這些要求的關鍵。

與加工相關的特性:

  • 邊緣半徑 所有可觸及的邊緣,通常最小半徑為 2 毫米,可能與人接觸的表面半徑較大。
  • 消除夾點 在接合蓋處-相對運動的殼體需要採用能夠逐步閉合縫隙而非產生剪切力的幾何形狀。
  • 軟封面介面 — 在紡織品或泡棉罩面連接處,底層外殼需要光滑無鉤掛的表面、牢固的連接結構以及不會磨損罩面的邊緣處理。
  • 緊固件凹槽 因此,頭部不會突出於可接觸表面之上。
  • 去毛邊規格 將其視為功能性需求,而非事後的裝飾性考慮

如果您的平台按照圖 03 所示的方向採用柔軟的外殼,那麼下面的外殼就是該外殼的基材——其要求也會相應改變,通常在外觀上要求降低,而在邊緣狀況和連接功能的精度上要求提高。

面向製造的設計:機器人外殼的DFM指導

製造合作夥伴提供的最有價值的意見是在報價之前提出的。以下是我們最常在殼體設計上提出的幾點。

按材料和工藝劃分的最小壁厚目標

設計時要考慮你最終會使用的流程,而不僅僅是你目前正在進行原型設計的流程。兩者之間的差距會導致代價高昂的意外:

材料CNC 最低要求壓鑄最低要求射出成型最低要求
鋁0.8-1.5 毫米1.5-2.5 毫米
鎂1.0-1.5 毫米1.0-2.0 毫米
ABS/PC1.5-2.0 毫米 1.5-3.0 毫米

如果你因為機械加工的工藝允許而設計出壁厚為 1.0 毫米的鋁製部件,之後又改用壓鑄工藝,那麼你就需要重新設計。從一開始就根據更嚴格的工藝進行設計,雖然會增加一些重量,但可以避免重新設計的麻煩。

設計一種可從CNC工具機加工過渡到模具加工的殼體

這是本文中最有價值的 DFM 原則,但幾乎沒有人會根據它進行設計。

大多數人形機器人專案都從機械加工外殼開始,並計劃稍後過渡到模具製造。但是,一個純粹為機械加工而設計的外殼,往往需要進行大量的重新設計才能進行模具製造——這意味著過渡需要耗費一個完整的重新設計週期以及重新驗證,而此時專案正試圖擴大規模。

一個可用於遷移的 shell 範例:

  • 從一開始就設計了草圖角度即使機械加工並不需要它們
  • 壁厚均勻因為鑄造和模壓都不喜歡厚度變化,而機械加工則對此無所謂。
  • 沒有底切 除非你準備好為工具方面的額外操作付費
  • 用肋條代替厚塊 剛度,適合所有工藝
  • 精密特徵僅限於可加工區域因此,它們可以作為鑄件的二次加工工序,而無需對整個零件進行機械加工。
  • 圓角而非尖角無論如何,刀具需要哪種工具,加工又更傾向於哪種方式。

這種設計方式的代價是略微增加重量和限制幾何自由度。其優勢在於,從原型到量產,整個設計流程無需重新設計——這在人形機器人專案中通常可以節省數月時間。

繪圖角度:為什麼你應該在需要之前就先添加它們

值得單獨一提,因為它是上面列表中最容易被忽略的項目。

機械加工不需要拔模斜度。 90°壁面和92°壁面一樣容易加工。因此,加工出的原型通常沒有拔模斜度——但如果不添加拔模斜度,就無法鑄造或模製殼體,這會改變所有配合尺寸。

在初始設計階段,所有垂直面都增加 1 到 2 度的拔模斜度。這不會增加加工成本,在成品中也看不出來,而且還能保留刀具選擇餘地。

部件合併與面板分割

在這裡,加工和刀具製造是相互矛盾的,因此需要慎重考慮後再做決定。

機械加工有利於一體化-用一個五軸加工的殼體取代四個緊固部件,可以消除公差累積,減少組裝人工,並提高剛度。由於設置成本占主導地位,因此一個複雜的零件通常比四個簡單的零件更勝一籌。

模具設計有利於分離式生產——更小的零件意味著更小、更便宜的模具,更快的生產週期,以及更簡單的模具幾何形狀。

對於計劃進行遷移的程序而言,合理的折衷方案是:根據刀具加工的合理性進行拆分,但將拆分後的零件作為一套匹配的零件在同一夾具上進行加工。這樣既能獲得大部分裝配合並的優勢,又能保持刀具加工路徑的暢通。

薄殼的緊固件和嵌件策略

薄壁殼體無法可靠地承載螺紋。 1.5毫米厚的鋁壁只能勉強與M3緊固件嚙合一次,任何反覆拆卸都會導致螺紋滑絲。

選項大致按優先順序排列:

  • 螺紋嵌件 — 螺旋式或壓入式,安裝在具有足夠壁厚的加工凸台上
  • 當地老闆 — 在緊固件位置局部加厚壁厚至 3-4 毫米,而非加厚整個殼體。
  • 透過螺栓固定到背襯結構上 而不是給外殼穿線
  • 固定螺帽或螺帽板 預計需要頻繁提供服務

還有一個容易被忽略的規範要點:定義殼體緊固件的扭力值。薄殼體在扭力過大時會變形,面板間隙的一致性會立即受到影響。

何時將製造環節納入設計討論

比大多數節目都早。

在CAD設計階段進行製造方面的調整,通常可以透過優化壁厚、零件合併、簡化特徵和材料替換等方式節省20%到40%的生產成本。而在設計定型後進行相同的調整,通常只能節省不到10%的成本,因為剩餘的改動會影響到相鄰的零件。

殼體的外部幾何形狀和安裝介面決定,但內部細節仍處於靈活調整階段時,設計價值達到最大化。此時,拔模角度、壁厚策略和遷移準備等細節都可以自由設計。

規劃從原型到生產的過渡

將前面的各個部分合併成一個可執行的序列。

第一階段:設計驗證(1-20 台)

製程: CNC加工,非關鍵內部零件採用積層製造。

目標:驗證適配性、組裝、熱性能、感測器對準和外觀。預計會有多次修訂。

需要注意的事項:現階段不要在表面處理上投入過多-只對需要展示給利害關係人的部分進行噴砂處理。現在就套用可遷移的設計規則,因為後製修改成本很高。使用你計劃生產的材料進行加工,以確保熱性能和結構性能能夠遷移。

典型時間軸:每次迭代一到三週。

第二階段:試產(20-200台)

製程流程:目前仍以數控加工為主。如果外觀比材料性能更重要,真空鑄造製程則適用於裝飾面板。

目標:現場測試、客戶展示、製造流程驗證。設計應趨於穩定。

關鍵在於:此時應投資客製化夾具,因為其成本可分攤到整個批次。建立外觀參考樣品和表面處理規格。即使尚未開始製作模具,也應開始討論模具相關事宜——報價和交貨週期將影響第三階段的時間表。

通常工期:每批四到八週。

第三階段:橋樑工具(200-2,000台)

製程:裝飾面板採用熱成型,大批量零件採用橋式模具,結構及精密殼體採用數控加工。

目標:在不投入大量資金進行硬性模具開發的情況下,降低單一零件的成本,因為設計方案可能還會改變。

正確做法:使用四類框架有意識地拆分物料清單 (BOM)。不要為所有零件設計刀具-只為產量最高、變更風險最低的零件設計刀具。將精密特徵作為二次加工工序。

典型工期:模具製作需三到八週,然後每批生產需數週。

第四階段:硬模製造(2,000 件以上)

製程:採用壓鑄和射出成型製造大體積幾何形狀,並採用CNC工具機進行二次加工和精密外殼製造。

目標:以最小的單件成本實現大量生產。

需要注意的事項:設計必須真正定型。預留二次加工預算-這部分成本不會消失。維持與加工供應商的合作關係,以應對那些無需加工的零件以及生產過程中不可避免的變更。

典型時間安排:模具提前兩到四個月。

成本建模:建立您自己的損益平衡分析

計算很簡單,自己就能完成,而且值得按部分而不是按程序進行計算:

加工總成本= (單件加工成本 × 數量)+ 夾具成本

模具總成本 = 模具成本 + (單件模具成本 × 數量) + 二次加工成本 × 數量

令它們相等,求解數量,即可得到損益平衡點。然後,對計算遺漏的因素進行調整:

  • 設計變更機率 每次模具修改後都需要重新開模。
  • 上市時間 — 模具製造週期延長可能會造成更大的延誤損失,超過其在單位成本方面節省的費用。
  • 現金周轉 ——模具是前期投入的資金;加工是後續的支出。
  • 成交量置信度 — 如果你最終可能只生產 1,200 台,那麼 3,000 台的損益平衡點就毫無意義。

根據我們的經驗,算術上的損益平衡點和正確的決策往往不同,而造成這種差異的通常是設計變更風險。

常見的過渡錯誤

  • 工具開發過早在設計真正定稿之前,就先支付模具修改費用。
  • 工具研發為時已晚即使加工成本已經遠遠超過實際成本,我們仍然繼續進行加工。
  • 工具一切 而不是按外殼類別分割物料清單
  • 忘記二次加工 在模具零件成本模型中
  • 無需草圖即可進行設計迫使過渡期進行重新設計
  • 過渡期更換供應商 以及失去在原型製作過程中累積的工藝知識

選擇機器人外殼製造合作夥伴

殼牌製造供應商能力查核清單

對人形機器人外殼製作而言,真正重要的是什麼:

  • 5軸加工 具有足夠大的軀幹和四肢外殼
  • 已證明具備薄壁能力 ——要具體詢問他們如何處理殘餘應力和夾具問題,而不僅僅是詢問他們的公差聲明。
  • 客製化夾具設計與製造 需要自行製作,因為現成的工裝夾具無法夾持曲面殼體。
  • 廣泛的材料能力 涵蓋鋁合金、鎂、鈦和工程塑料
  • 鎂處理能力 如果輕量化很重要——那就問問冷卻液、晶片處理和單元隔離的問題。
  • 表面處理工藝 制定完善的成品規格和參考樣品控制方案,無論是內部製定還是透過合作夥伴制定
  • CMM檢查 具備驗證大尺寸零件輪廓公差的能力,而不僅僅是點尺寸。
  • DFM參與 在報價過程中而非僅報價服務
  • 誠實的流程指導 ——如果供應商從不建議你對零件進行開模加工,那麼他們追求的是自身收益最大化,而不是你的專案。

Richconn的人形機器人外殼生產方法

At Richconn我們加工本文所述的四類人形機器人外殼—執行器和關節外殼、結構底盤外殼、外板和精密感測器外殼。

我們針對這項工作的核心能力在於大型曲面殼體的五軸加工,並採用自主訂製夾具設計,因為殼體幾何形狀很少能適配標準工裝夾具。材料加工能力涵蓋6061-T6和7075-T6鋁合金、鎂合金、Ti-6Al-4V鈦合金以及可加工工程塑料,包括ABS、聚碳酸酯和PEEK。

關於鎂合金:我們在生產中加工鎂合金機器人外殼零件,我們很樂意與考慮使用鎂合金的專案詳細討論我們的操作流程和冷卻液使用規格。鑑於安全要求,我們建議您向任何提供鎂合金加工報價的供應商提出這些問題。

關於表面處理,我們希望坦誠地說明其運作方式:噴砂、陽極氧化和噴漆均由經過審核的外部合作夥伴完成,而非內部完成。我們提供的服務包括規格控制、參考樣品管理、整個表面處理流程中的零件管理以及返廠檢驗。對於外觀外殼項目,我們會在生產開始前與您合作建立經批准的參考樣品——無論表面處理在哪裡進行,這一步驟都能有效避免大多數批次一致性問題。

我們也對鑄造和模製殼體進行二次加工,許多殼體加工專案在規模擴大後最終都會進入此階段。如果您的專案最終要進行模具製造,那麼這種轉變並不一定意味著要更換加工供應商。

如何開始:保密協議、設計評審與報價

  1. 初次接觸 通過 richconn.COM 請簡要描述您的專案、目標銷售和時間表
  2. 相互保密協議 — 商業化機器人技術研發的標準做法
  3. 設計評審 內容涵蓋殼體分類、材料推薦、薄壁策略、遷移準備以及誠實的工藝指導,包括我們建議使用其他工具的情況。
  4. 行情 明確列出價格、交貨時間和固定裝置成本
  5. 第一篇文章 提供完整的檢驗報告,對於外觀零件,也提供表面處理參考認可
  6. 計劃生產 隨著產量的增加,如果您要轉向使用刀具,則需要考慮二次加工策略。

結語

對於「我應該用CNC工具機加工我的人形機器人外殼嗎?」這個問題,誠實的答案是:出於特定原因,部分外殼、一定數量的外殼應該用數控機床加工。

結構殼體必須進行機械加工,因為鑄造材料的性能和孔隙率風險在負載路徑中是不可接受的。感測器和磁頭殼體必須進行機械加工,因為以合理的成本,沒有其他方法可以實現±0.15毫米的開孔精度。在設計仍在改進時,所有部件都必須進行加工,因為為不斷變化的設計製造模具是整個過程中最昂貴的錯誤。主模和二次加工零件也必須進行機械加工,因為所有需要模具的工序都依賴機械加工。

一旦設計定型且數量足夠,就可以開始調整外觀面板了。 Figure 的轉型是正確的選擇,同樣的道理最終也會適用於你的程序——只是可能現在還不是時候,也可能並非適用於所有部分。

真正值得信賴的製造合作夥伴會告訴你哪個是哪個。 Richconn 我們寧願建議客戶為零件開工加工,並將他們的加工業務集中在真正需要加工的零件上,而不是加工所有零件,最終在經濟效益下降時失去客戶關係。

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