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一、前期準(zhǔn)備

（一）設(shè)計(jì)模型

使用專業(yè)的三維建模軟件（如 SolidWorks、UG 等）進(jìn)行四輪機(jī)器人的 3D 模型設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需充分考慮機(jī)器人的結(jié)構(gòu)合理性、外觀美觀性以及各部件之間的裝配關(guān)系。對(duì)于手板模型，可以適當(dāng)簡(jiǎn)化一些內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，但要保證整體外形和關(guān)鍵尺寸的準(zhǔn)確性。例如，機(jī)器人的輪子、車身框架、關(guān)節(jié)連接處等部位要精確建模，確保在后續(xù)加工和組裝過(guò)程中能夠順利實(shí)現(xiàn)功能和外觀要求。

（二）材料選擇

根據(jù)手板模型的需求和用途，選擇合適的材料。常見(jiàn)的材料有鋁合金、ABS 塑料、PC 塑料等。如果需要制作具有較高強(qiáng)度和質(zhì)感的手板模型，鋁合金是較好的選擇；若注重成本和加工便利性，ABS 或 PC 塑料則更為合適。對(duì)于本四輪機(jī)器人手板模型，考慮到其需要一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和較好的外觀效果，建議采用鋁合金材料。在選擇鋁合金材料時(shí)，要注意其型號(hào)和質(zhì)量，確保材料的可加工性和機(jī)械性能滿足設(shè)計(jì)要求。

（三）CNC 機(jī)床與刀具準(zhǔn)備

選用精度較高、穩(wěn)定性好的 CNC 機(jī)床，根據(jù)所選材料和加工要求，配備合適的刀具。對(duì)于鋁合金加工，一般需要用到銑刀、鉆頭、鏜刀等刀具。銑刀用于粗加工和精加工外形輪廓、平面等；鉆頭用于鉆孔；鏜刀用于加工孔系，保證孔的精度和表面質(zhì)量。在刀具選擇時(shí)，要考慮刀具的材質(zhì)、涂層、刃數(shù)、直徑等因素，以確保加工效率和質(zhì)量。例如，粗加工時(shí)可選擇較大直徑、齒數(shù)較少的硬質(zhì)合金銑刀，以提高切削效率；精加工時(shí)則選用較小直徑、齒數(shù)較多且精度高的銑刀，以獲得較好的表面粗糙度。

二、CNC 加工過(guò)程

（一）編程與代碼生成

將設(shè)計(jì)好的 3D 模型導(dǎo)入到 CNC 編程軟件中，根據(jù)模型的結(jié)構(gòu)和加工要求，進(jìn)行刀具路徑規(guī)劃和編程。在編程過(guò)程中，要設(shè)置好加工坐標(biāo)系、安全平面、切削參數(shù)（如切削速度、進(jìn)給量、切削深度等）。對(duì)于四輪機(jī)器人手板模型，通常采用分層切削的方式，先進(jìn)行粗加工去除大部分余量，然后進(jìn)行精加工達(dá)到所需的尺寸精度和表面質(zhì)量。例如，在粗加工時(shí)，切削深度可設(shè)置較大值（如 2 – 5mm），進(jìn)給量根據(jù)刀具和材料特性適當(dāng)調(diào)整（如每齒進(jìn)給 0.1 – 0.2mm），切削速度可設(shè)定在較高范圍內(nèi)（如 1000 – 2000rpm）；精加工時(shí)，切削深度減?。ㄈ?0.2 – 0.5mm），進(jìn)給量降低（如每齒進(jìn)給 0.05 – 0.1mm），切削速度可根據(jù)表面質(zhì)量要求適當(dāng)提高或調(diào)整。

（二）裝夾與找正

將鋁合金材料固定在 CNC 機(jī)床的工作臺(tái)上，采用合適的夾具進(jìn)行裝夾。裝夾時(shí)要確保材料的穩(wěn)定性和定位準(zhǔn)確性，避免在加工過(guò)程中發(fā)生位移或振動(dòng)。在裝夾完成后，使用尋邊器或百分表等工具對(duì)材料進(jìn)行找正，使材料的中心與機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)重合或保持在允許的偏差范圍內(nèi)，以保證加工精度。例如，對(duì)于塊狀的鋁合金毛坯，可使用平口鉗進(jìn)行裝夾，并通過(guò)尋邊器找正毛坯的 X、Y 方向的中心位置；對(duì)于圓柱形的鋁合金棒料，可使用三爪卡盤或兩頂尖裝夾，并找正其軸線位置。

（三）粗加工

按照編程生成的刀具路徑，啟動(dòng) CNC 機(jī)床進(jìn)行粗加工。粗加工的目的是快速去除大量多余材料，為精加工留出均勻的余量。在粗加工過(guò)程中，要密切關(guān)注刀具的切削狀態(tài)、機(jī)床的運(yùn)行情況以及切削液的供應(yīng)。及時(shí)清理切屑，防止切屑堆積影響加工質(zhì)量和刀具壽命。例如，在加工機(jī)器人的車身框架時(shí)，使用較大直徑的銑刀進(jìn)行輪廓銑削和平面銑削，將毛坯料初步加工成接近模型形狀的工件，留出 0.5 – 1mm 的精加工余量。

（四）精加工

粗加工完成后，更換精加工刀具，進(jìn)行精加工操作。精加工時(shí)，要嚴(yán)格控制切削參數(shù)，以獲得高精度的尺寸和良好的表面質(zhì)量。對(duì)于四輪機(jī)器人手板模型的關(guān)鍵部位，如輪子的安裝孔、關(guān)節(jié)連接處等，要采用高精度的加工策略，確保尺寸精度和表面粗糙度符合要求。例如，在加工輪子的安裝孔時(shí)，使用鏜刀進(jìn)行鏜孔加工，控制孔的直徑公差在±0.01mm 以內(nèi)，表面粗糙度 Ra 值達(dá)到 0.8 – 1.6μm。在精加工過(guò)程中，可適當(dāng)使用冷卻液，降低切削溫度，減少刀具磨損，提高加工質(zhì)量。

（五）加工檢驗(yàn)與修正

在加工過(guò)程中，要定期對(duì)工件進(jìn)行檢驗(yàn)，檢查加工尺寸、形狀精度、表面質(zhì)量等是否符合要求?？梢允褂每ǔ?、千分尺、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量。如果發(fā)現(xiàn)加工誤差超出允許范圍，要及時(shí)分析原因，并對(duì)刀具路徑或加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和修正。例如，若發(fā)現(xiàn)某個(gè)部位的尺寸偏大，可通過(guò)修改編程中的刀具補(bǔ)償值或重新調(diào)整刀具路徑進(jìn)行修正；若表面粗糙度不符合要求，可適當(dāng)降低進(jìn)給量或提高切削速度進(jìn)行再次加工。

三、后處理

（一）去毛刺與清洗

加工完成后，對(duì)工件進(jìn)行全面的去毛刺處理。使用銼刀、砂紙等工具去除工件邊緣和表面的毛刺，防止在后續(xù)裝配和使用過(guò)程中劃傷手指或影響外觀。然后，將工件放入清洗槽中，用清洗劑清洗干凈，去除殘留的切削液和切屑。清洗后，用清水沖洗干凈，并晾干或吹干。

（二）表面處理

根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需求，對(duì)工件進(jìn)行表面處理。對(duì)于鋁合金手板模型，常見(jiàn)的表面處理方式有陽(yáng)極氧化、噴砂、電鍍等。陽(yáng)極氧化可以使工件表面形成一層堅(jiān)硬、耐磨、耐腐蝕的氧化膜，同時(shí)可以增加表面的顏色和光澤度；噴砂處理可以改善工件表面的質(zhì)感和外觀，使其具有啞光效果；電鍍則可以在工件表面鍍上一層金屬鍍層，如鉻、鎳等，提高工件的耐腐蝕性和裝飾性。例如，若希望四輪機(jī)器人手板模型具有較好的耐磨性和裝飾性，可對(duì)其進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，氧化膜厚度控制在 10 – 20μm 左右，顏色可根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇，如黑色、銀色等。

（三）裝配與調(diào)試

將加工好的各個(gè)零部件進(jìn)行裝配。在裝配過(guò)程中，要注意零部件之間的配合精度和裝配順序，確保裝配的正確性和穩(wěn)定性。裝配完成后，對(duì)四輪機(jī)器人手板模型進(jìn)行調(diào)試，檢查其運(yùn)動(dòng)靈活性、輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)順暢性、各關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍等是否符合設(shè)計(jì)要求。如有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)，直至手板模型能夠正常運(yùn)行。

通過(guò)以上步驟，可以完成四輪機(jī)器人手板模型的 CNC 加工制作，為產(chǎn)品的進(jìn)一步研發(fā)和優(yōu)化提供有力的實(shí)物參考。