1. 退火的必要性
退火主要用于消除材料内应力、改善加工性能或稳定组织结构。对于机器人底座而言:
铸铁底座:通常需要退火,尤其是HT250等灰铸铁材料。其铸造过程中会产生较大内应力,需通过两次去应力退火(530℃恒温2-3小时)或振动时效处理,避免后续加工或使用中变形。
焊接钢结构底座:焊接后需自然时效或退火以消除焊接应力,例如机器人第七轴底座通过退火处理保障长期稳定性。
精密加工底座:若涉及高精度平面(如安装面),退火可减少后续铣削或研磨时的变形风险。
2. 退火的作用
退火对机器人底座的具体益处包括:
消除应力:防止底座因残余应力导致开裂或尺寸偏差,例如焊接钢结构的退火可释放80%-90%的应力。
改善切削性:降低材料硬度(如铸铁从HRC40降至HRC20),便于精加工。
稳定性能:细化晶粒并均匀化组织,提升抗疲劳性和耐腐蚀性。
3. 无需退火的情况
预制型材底座:若采用已预处理的铝合金或碳纤维等材料,其内应力较低,可直接加工。
低负载场景:小型机器人(如AGV)的轻量化底座可能无需复杂热处理。
4. 工艺选择建议
铸铁类:推荐采用“退火→粗加工→二次退火→精加工”流程,确保应力充分释放。
焊接钢类:退火温度需根据材料调整(如Q235钢约600-650℃),配合自然时效。
替代方案:振动时效可用于无法高温退火的大型底座,效率更高但成本较高。
综上,机器人底座是否需要退火需结合材料、工艺及精度要求综合判断,铸铁和焊接钢结构通常需退火,而部分现代材料或轻量化设计可能例外。