行业/分类：其他手板模型加工

加工方式:cnc加工使用材料:塑料

最高精度:0.05mm生产周期:2~7天

产品尺寸:100cm*80cm*160cm

后处理:喷油

一、前期准备

（一）设计模型

使用专业的三维建模软件（如 SolidWorks、UG 等）进行四轮机器人的 3D 模型设计。在设计过程中，需充分考虑机器人的结构合理性、外观美观性以及各部件之间的装配关系。对于手板模型，可以适当简化一些内部复杂结构，但要保证整体外形和关键尺寸的准确性。例如，机器人的轮子、车身框架、关节连接处等部位要精确建模，确保在后续加工和组装过程中能够顺利实现功能和外观要求。

（二）材料选择

根据手板模型的需求和用途，选择合适的材料。常见的材料有铝合金、ABS 塑料、PC 塑料等。如果需要制作具有较高强度和质感的手板模型，铝合金是较好的选择；若注重成本和加工便利性，ABS 或 PC 塑料则更为合适。对于本四轮机器人手板模型，考虑到其需要一定的结构强度和较好的外观效果，建议采用铝合金材料。在选择铝合金材料时，要注意其型号和质量，确保材料的可加工性和机械性能满足设计要求。

（三）CNC 机床与刀具准备

选用精度较高、稳定性好的 CNC 机床，根据所选材料和加工要求，配备合适的刀具。对于铝合金加工，一般需要用到铣刀、钻头、镗刀等刀具。铣刀用于粗加工和精加工外形轮廓、平面等；钻头用于钻孔；镗刀用于加工孔系，保证孔的精度和表面质量。在刀具选择时，要考虑刀具的材质、涂层、刃数、直径等因素，以确保加工效率和质量。例如，粗加工时可选择较大直径、齿数较少的硬质合金铣刀，以提高切削效率；精加工时则选用较小直径、齿数较多且精度高的铣刀，以获得较好的表面粗糙度。

二、CNC 加工过程

（一）编程与代码生成

将设计好的 3D 模型导入到 CNC 编程软件中，根据模型的结构和加工要求，进行刀具路径规划和编程。在编程过程中，要设置好加工坐标系、安全平面、切削参数（如切削速度、进给量、切削深度等）。对于四轮机器人手板模型，通常采用分层切削的方式，先进行粗加工去除大部分余量，然后进行精加工达到所需的尺寸精度和表面质量。例如，在粗加工时，切削深度可设置较大值（如 2 – 5mm），进给量根据刀具和材料特性适当调整（如每齿进给 0.1 – 0.2mm），切削速度可设定在较高范围内（如 1000 – 2000rpm）；精加工时，切削深度减小（如 0.2 – 0.5mm），进给量降低（如每齿进给 0.05 – 0.1mm），切削速度可根据表面质量要求适当提高或调整。

（二）装夹与找正

将铝合金材料固定在 CNC 机床的工作台上，采用合适的夹具进行装夹。装夹时要确保材料的稳定性和定位准确性，避免在加工过程中发生位移或振动。在装夹完成后，使用寻边器或百分表等工具对材料进行找正，使材料的中心与机床坐标系原点重合或保持在允许的偏差范围内，以保证加工精度。例如，对于块状的铝合金毛坯，可使用平口钳进行装夹，并通过寻边器找正毛坯的 X、Y 方向的中心位置；对于圆柱形的铝合金棒料，可使用三爪卡盘或两顶尖装夹，并找正其轴线位置。

（三）粗加工

按照编程生成的刀具路径，启动 CNC 机床进行粗加工。粗加工的目的是快速去除大量多余材料，为精加工留出均匀的余量。在粗加工过程中，要密切关注刀具的切削状态、机床的运行情况以及切削液的供应。及时清理切屑，防止切屑堆积影响加工质量和刀具寿命。例如，在加工机器人的车身框架时，使用较大直径的铣刀进行轮廓铣削和平面铣削，将毛坯料初步加工成接近模型形状的工件，留出 0.5 – 1mm 的精加工余量。

（四）精加工

粗加工完成后，更换精加工刀具，进行精加工操作。精加工时，要严格控制切削参数，以获得高精度的尺寸和良好的表面质量。对于四轮机器人手板模型的关键部位，如轮子的安装孔、关节连接处等，要采用高精度的加工策略，确保尺寸精度和表面粗糙度符合要求。例如，在加工轮子的安装孔时，使用镗刀进行镗孔加工，控制孔的直径公差在±0.01mm 以内，表面粗糙度 Ra 值达到 0.8 – 1.6μm。在精加工过程中，可适当使用冷却液，降低切削温度，减少刀具磨损，提高加工质量。

（五）加工检验与修正

在加工过程中，要定期对工件进行检验，检查加工尺寸、形状精度、表面质量等是否符合要求。可以使用卡尺、千分尺、三坐标测量仪等测量工具进行测量。如果发现加工误差超出允许范围，要及时分析原因，并对刀具路径或加工参数进行调整和修正。例如，若发现某个部位的尺寸偏大，可通过修改编程中的刀具补偿值或重新调整刀具路径进行修正；若表面粗糙度不符合要求，可适当降低进给量或提高切削速度进行再次加工。

三、后处理

（一）去毛刺与清洗

加工完成后，对工件进行全面的去毛刺处理。使用锉刀、砂纸等工具去除工件边缘和表面的毛刺，防止在后续装配和使用过程中划伤手指或影响外观。然后，将工件放入清洗槽中，用清洗剂清洗干净，去除残留的切削液和切屑。清洗后，用清水冲洗干净，并晾干或吹干。

（二）表面处理

根据设计要求和实际需求，对工件进行表面处理。对于铝合金手板模型，常见的表面处理方式有阳极氧化、喷砂、电镀等。阳极氧化可以使工件表面形成一层坚硬、耐磨、耐腐蚀的氧化膜，同时可以增加表面的颜色和光泽度；喷砂处理可以改善工件表面的质感和外观，使其具有哑光效果；电镀则可以在工件表面镀上一层金属镀层，如铬、镍等，提高工件的耐腐蚀性和装饰性。例如，若希望四轮机器人手板模型具有较好的耐磨性和装饰性，可对其进行阳极氧化处理，氧化膜厚度控制在 10 – 20μm 左右，颜色可根据设计要求选择，如黑色、银色等。

（三）装配与调试

将加工好的各个零部件进行装配。在装配过程中，要注意零部件之间的配合精度和装配顺序，确保装配的正确性和稳定性。装配完成后，对四轮机器人手板模型进行调试，检查其运动灵活性、轮子的转动顺畅性、各关节的活动范围等是否符合设计要求。如有发现问题，及时进行调整和修复，直至手板模型能够正常运行。

通过以上步骤，可以完成四轮机器人手板模型的 CNC 加工制作，为产品的进一步研发和优化提供有力的实物参考。