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標題: 小型機械臂的材料選擇 [打印本頁]
作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-8 17:20
標題: 小型機械臂的材料選擇
小型機械臂大致尺寸如圖，目前負載的話考慮0.5kg。對于機械臂的材料選擇問題，如下有三個考慮的材料。% y% Q) |1 x, ?! q
1，合金鋼，這個強度的話肯定是沒有問題，但是主要問題是合金鋼的重量有點過重，對于小型機械臂的電機就要選擇的大些。
4 H4 Z$ E3 G# l7 B2，6061鋁合金，這個重量大概是合金鋼的三分之一左右，目前主要考慮這個。. F5 W; \$ k4 |  Q# P) e/ O( q# [& i

  Y. g* S, w7 L, l0 B2 }3 r% v: N4 _3，機械臂末端的2，3臂用塑料，比如PVB，PVC？（這些塑料也不知道行不行）淘寶上看好像沒有用作機械臂的，剩下的臂就用6061鋁合金。  s6 [5 w, V2 i1 M; {* F" V' g
關于這三個選擇，個人比較傾向第二種，第一種也不太考慮。第三種的話主要沒了解到可不可行，剛度夠不夠，還有沒有其他的材料選擇。
: o: _# n1 i3 X# b; Y8 R* T大佬們支支招。) @: Q$ {3 w: ?) b( c4 O  }
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作者: 風之鯤    時間: 2022-5-8 18:15
你看好多協作機器人負載遠比這個大，就是鋁合金，至于是否是6061就不太清楚了，你可以搜一搜
作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-8 18:53
風之鯤 發表于 2022-5-8 18:15
. Z) x, I. D1 j% x7 d8 t, t你看好多協作機器人負載遠比這個大，就是鋁合金，至于是否是6061就不太清楚了，你可以搜一搜
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好的，那塑料的有沒有呢？有沒有更輕的材料？8 O$ v. u) M9 j& O3 z& P4 K1 Y

( Z0 R* i$ ^3 m3 V' P8 c
作者: wgary    時間: 2022-5-8 18:59
塑料件，這是開模嗎？
# m- r. l  P, C8 ?
作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-8 19:09
wgary 發表于 2022-5-8 18:59. I* T/ s- A. E" B# Q. d
塑料件，這是開模嗎？
: U" y) k$ m! f  [- r% f: D7 `
我想知道這種塑料行不行？或者有沒有塑料可以做的。
作者: 大白小白    時間: 2022-5-8 19:28
小黃黃呀 發表于 2022-5-8 19:093 D3 D) _* I* u5 v2 Q' I  q( W
我想知道這種塑料行不行？或者有沒有塑料可以做的。

: D, E- t% s2 d# S  [( P你是不是對塑料有什么誤解？2 X0 `1 P) H# q% t6 B" \
作者: ak19471100    時間: 2022-5-8 19:42
6061
作者: liuxiaoran    時間: 2022-5-8 21:56
本帖最后由 liuxiaoran 于 2022-5-8 21:59 編輯 1 x' c0 B( J7 B! A" Q9 D
小黃黃呀 發表于 2022-5-8 19:091 t$ i$ @. L, M" A1 g
我想知道這種塑料行不行？或者有沒有塑料可以做的。
5 }' Z% R3 M, \5 {, ]
你從頭到尾沒有給標記條件，容易的精度，負載的準確描述。而且這個要自己算有點難度的。
  {+ W! a8 G! |( C2 }6 o7 Q" J9 I3 m, o7 B0 j  l
1）鋼，彈性模量大約是200KMPA，密度是8000( T0 h/ e* \- i& b
2)AL.彈性模量大約是72KMPA。密度是2700" v# }( w/ X! c* [5 N
3）塑料，強的彈性模量大約20K，密度大約是1-1.5K.
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很顯然鋼的剛度是鋁合金的3倍，如果你考慮到剛度，鋼的優勢是非常顯著的，當然，自身重點也大3倍。# y0 [/ K& G5 h% f9 w
塑料在大部分情況下剛度差非常多，大約是10倍的差不了。。普通的塑料例如尼龍有20-30倍的區別，差距還是很大的。# j( `3 q! K. C; N/ ~
6 D( Y' J0 J5 w' I8 q9 u
這些本質上是一個力學計算問題。。塑料做支架還有一個問題，比如容易老化（大部分），比如容易出現永久性累積變形，這些都你需要考慮，如果沒有大量的類似設計或者同行設計，你一定要小心。+ J/ ]$ i1 j: g! W: d5 f4 T5 Z

+ S2 R' N9 X. D9 L& w* X, O如果你精度要去不高，變形和負載都能輕松滿足，那么可以鋁合金。。要是你要去精度高，而且不介意3倍的自身重量，那么鋼優勢還是大的。
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作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-8 22:09
大白小白 發表于 2022-5-8 19:28
- @" A7 ~9 {+ w/ D5 F% X你是不是對塑料有什么誤解？

9 H, N" H% z( q+ Q* O1 k$ u- e確實，主要老板給我提了一下這個，主要基本不考慮負載，就想盡量減重% ]/ ^* x# p" y: C8 k9 K, s# W, x" f, G' C

: s; ^8 s. }8 E0 Q8 C# H
作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-8 22:12
liuxiaoran 發表于 2022-5-8 21:56+ L4 l5 K6 T7 g# |" c& e8 I3 b! G
你從頭到尾沒有給標記條件，容易的精度，負載的準確描述。而且這個要自己算有點難度的。3 ^1 p  Y3 k8 S, T

5 T; u' {. L( H1 ?: J. U1）鋼，彈性 ...
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感謝解答，確實我也沒看到有什么例子是用塑料的，我也主要考慮鋁合金，精度能有0.02mm內吧。第一次搞這些，腦殼炸了) X/ a4 |. r& f9 ?5 ]1 A
作者: liuxiaoran    時間: 2022-5-8 22:16
小黃黃呀 發表于 2022-5-8 22:12" l2 T- x: H9 t4 a
感謝解答，確實我也沒看到有什么例子是用塑料的，我也主要考慮鋁合金，精度能有0.02mm內吧。第一次搞這些 ...

$ d! q* L/ e! R# _! B# j  g  g4 H態度不端正，這個是學習的好機會啊。。而且尤其是有時間的話，花些時間去去計算變形大小會很有意義的。沒時間沒能力去算當然無所謂了，但是你也可以考慮最后去測試一下你的變形大小。: l# i" q5 Q* O# k# P) R- B
作者: 斯文棒棒    時間: 2022-5-8 22:40
不考慮負載和臂的加速度嗎？
作者: 滌生81428    時間: 2022-5-9 07:41
材料選型還需考慮制作工藝，目前機械臂的常用材料包括A356，ADC12，碳纖合金，不同生產工藝材料不一樣，6061強度不夠8 u4 @, w  L. l" _8 h& s! z+ [
作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-9 09:08
滌生81428 發表于 2022-5-9 07:414 r' i  ~& Y( O
材料選型還需考慮制作工藝，目前機械臂的常用材料包括A356，ADC12，碳纖合金，不同生產工藝材料不一樣，606 ...
* U. {" l( l$ Y7 _; [' a# d
好的，謝謝: Q. u; W  c; L0 I( A3 B# c$ s& E; S3 k; k
作者: longyucanghai    時間: 2022-5-9 09:56
機械臂這種造型，鋁合金要批量生產，6061用CNC加工肯定不合適，用ADC12壓鑄可能會好一些
作者: 丹楓911    時間: 2022-5-9 09:58
我十年前做機器人用7075-T6的進口鎂鋁合金
作者: 曲嘛黑    時間: 2022-5-9 13:47
樓主可以考慮主結構件采用鋁合金2A12或者7075。外殼或其他可以考慮塑料件。如果不考慮成本，塑料可以考慮PEEK或者PI這些好點的工程塑料。
作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-9 14:04
longyucanghai 發表于 2022-5-9 09:56# n& W9 @& {6 @  c$ d# _4 u
機械臂這種造型，鋁合金要批量生產，6061用CNC加工肯定不合適，用ADC12壓鑄可能會好一些

! A- B/ u" O* J0 D好的，參考參考! |+ r, Y" c! |- D1 c

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作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-9 14:05
斯文棒棒 發表于 2022-5-8 22:40
7 ~! |* f  p) P# W4 B不考慮負載和臂的加速度嗎？
' {8 }; P1 H3 X1 z/ D$ x$ M' i! K- p
速度很慢，不考慮加速度
作者: fangyunsheng    時間: 2022-5-9 17:12
小黃黃呀 發表于 2022-5-8 22:12# Z; O4 a2 n$ m! x5 J6 ^
感謝解答，確實我也沒看到有什么例子是用塑料的，我也主要考慮鋁合金，精度能有0.02mm內吧。第一次搞這些 ...
6 X% w. ?. l3 C; Z2 ^: S& |; _, B
這個精度還考慮塑料，你確實是對塑料有一定的誤解啊, }* u' V0 H$ P! O! H7 q: f

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; k# j. _2 R6 |/ l; j# F5 ~, }% M/ N* K" i
作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-9 19:17
fangyunsheng 發表于 2022-5-9 17:12
, h$ b5 a) I1 G& m' A$ P這個精度還考慮塑料，你確實是對塑料有一定的誤解啊
) P4 G  D$ U9 M0 M9 ~, R' k

* {. D: Z& q7 \. Z9 H" m3 t
作者: 大蘿卜    時間: 2022-5-10 08:14
在滿足強度的情況下考慮減重，可以考慮壓鑄鋁合金，結構和材料上多考慮
作者: 大白小白    時間: 2022-5-10 09:33
小黃黃呀 發表于 2022-5-8 22:124 x' Y6 x# n1 M% I1 V
感謝解答，確實我也沒看到有什么例子是用塑料的，我也主要考慮鋁合金，精度能有0.02mm內吧。第一次搞這些 ...

  n6 D+ ^. _% _  ^0 z4 {精度能有0.02mm內，直接鋁合金，CNC了。
& X! K6 M: p2 u5 ^+ e3 ^) I: x/ V
作者: 小黃黃呀    時間: 2022-5-10 14:39
大白小白 發表于 2022-5-10 09:33
5 }; Q8 {  V2 i( P3 {3 z7 Z# P精度能有0.02mm內，直接鋁合金，CNC了。

: M- f( ]- E9 @$ \好的( L9 r' E! l; ]" _
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作者: 阿酷ing    時間: 2022-5-23 10:19
哈哈哈，被你騙到了
作者: 阿酷ing    時間: 2022-5-23 10:20
再來一條
作者: 1013007228    時間: 2022-7-12 11:01
條件不夠
作者: 小黃黃呀    時間: 2022-8-12 15:01
1013007228 發表于 2022-7-12 11:01& R6 e# Z9 I' _' m! m3 Z# K- v/ q
條件不夠
, H7 _8 g: L5 |0 F
% V$ x7 \# Y9 ?& G1 F$ q+ M' x" K
作者: 1013007228    時間: 2022-8-18 11:34
要根據你的受力情況
作者: huhu2    時間: 2023-3-19 14:41
你不計算不實驗這么可能知道呢！你做研發完全不用計算的嗎？



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