机器人行业定制变速箱零部件数控加工

每种材料对于机器人齿轮箱都有其优势。铝合金（例如用于基本外壳的 6061-T6 和用于更高要求应用的 7075-T6）重量轻、强度高，可以将铸铁执行器的重量减轻 50-60%，散热性能比铸铁高 5 倍。这使得设计更紧凑，无需外部冷却。它们易于加工成复杂形状，集成安装结构和散热片用于冷却，并且具有天然的耐腐蚀性。这可以降低维修成本。由于具有足够的刚度，它们适用于协作机器人、轻工业应用以及 200 牛顿米的输出扭矩。这些轻型机器人系统更具成本效益，并且通过降低惯性来提高动态性能和能源效率。合金钢（例如 4140 和 4340）为 500 牛顿米输出扭矩的工业机器人齿轮箱提供了极高的强度和刚度。它们在轴承和密封表面提供极高的耐磨性，在连续循环载荷下具有良好的疲劳强度，在轴应用方面具有良好的硬化水平，并为卡车装载系统和焊接机器人提供可靠的性能。它们在循环载荷下表现出色，提供均匀的轴支撑，并在极​​端温度下保持尺寸稳定。这种性能和耐磨性在物料搬运系统和焊接过程中至关重要。
40级铸铁具有卓越的减震性能，与焊接钢制壳体相比，可将齿轮噪音降低5至10分贝。此外，它还具有出色的尺寸稳定性，热膨胀极小，在行星齿轮架应用中可有效减少齿轮与壳体的接触磨损，并能采用传统铸造工艺制造复杂的型腔和带有空心通道的内部结构。此外，大型壳体的经济高效制造以及铸铁在精密机床和工业齿轮箱中的成熟性能，都造就了铸铁的卓越性能。球墨铸铁还具有强度更高、抗冲击性更强的额外优势。此外，它还具有更佳的精密镗孔加工性能，并具备在冲击载荷下防止脆性断裂所需的延展性、铸造多功能性和成本效益，非常适合中大批量生产坚固的齿轮箱壳体。

高精度数控技术用于生产变速箱部件。这些技术包括用于加工外部轮廓、法兰和集成特征的壳体的多轴数控铣削，通过消除设置误差并提高后续操作的精度来简化流程。镗孔操作采用数控精密镗孔，轴承孔的公差为±0.0003英寸，表面光洁度达到32 Ra微英寸。镗孔分布在分型壳体上，同时进行同轴直列镗孔，分型线同心度在0.0002以内。输入输出轴采用数控车削，轴颈轴承、花键轴和螺纹轴采用面铣精密车削。整个法兰、结构加强件和配重块的表面平整度在0.001英寸以内，槽铣设计为肋条，用于优化横向钻孔，攻丝用于油道、支架、孔和紧固件密封槽，加工深度控制在0.0002以内，表面光洁度经过校准，可防止O形圈挤压。键槽拉削和花键拉削、轴承座精密磨削、密封面热处理后加工以及珩磨开孔，以控制最终尺寸。关键尺寸的坐标测量机 (CMM) 检测包括孔的同心度、孔距中心孔图案等。铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造、铝制外壳压铸，以及根据设计公差对功能表面进行模具或精密加工。

对于变速箱部件，我们始终将外壳整体尺寸和专用安装特征的公差控制在±0.001英寸以内，在保持齿轮啮合几何形状的同时，实现输入轴和输出轴轴承孔同心度0.0005英寸，并将齿轮轴之间的中心距保持在±0.0003英寸以内，以实现正确的齿啮合和最小的齿侧间隙。0.002英寸以内的安装面垂直度可实现精确的电机和机器人组装，不会出现错位。H7或更严格的轴承座直径公差适用于压配合、过渡配合和轴承应用。O形圈压缩的密封槽在±0.002英寸以内。安装法兰螺栓圆直径为±0.005英寸，可实现正确的互换性。分体式外壳上的平行面之间的公差为0.001英寸，有助于正确夹紧和密封。这样做的目的是使行星齿轮箱的额定效率保持在90%以上，平行轴齿轮箱的额定效率保持在95%以上，在额定转速和负载下运行噪音低于70分贝，并拥有超过20,000小时连续运行的温度稳定性使用寿命。齿轮箱将润滑油粘度保持在最佳范围内，并根据齿轮负载进行动态调整。

机器人变速箱部件的综合精加工选项包括：将轴承座表面镗孔和珩磨至 16 Ra 微英寸；阳极氧化和硬质涂层青铜和铝，以增加保护性耐磨性；粉末涂层，以增加环境保护和品牌标识；钢部件的黑色氧化物涂层；铜和化学镀镍；密封面和配合面研磨，实现 0.0005 无泄漏接口；控制粗糙度喷丸；钢外壳的磷酸盐涂层；以及在具有磨损表面的轻质铝外壳的混合设计的轴承表面上进行 2.5 加仑热喷涂。

是的，Zintilon 拥有快速增长的能力来支持您的需求，包括用于验证变速箱的高级原型设计、CNC 加工实心坯料的热测试象限、定制减速比的小批量生产和具有非常规变速箱的专用机器人应用、研究平台的中等批量生产和有限生产​​的工业机器人、每年需要数千个外壳的机器人组件中执行器的标准化机器人模块的大批量生产、全尺寸检查和 CMM 轴承孔同心度和位置控制、封闭密封压力测试、检查齿轮啮合的试装、轴承预处理、材料认证和所有控制包装机器人应用的设计验证，以满足运动控制机器人、变速箱、CNC 加工实心坯料的热象限中关键功能控制的可靠性和性能。
你们的变速箱组件是否符合质量标准认证？当然。所有组件均在 ISO 9001 认证的质量管理体系下生产。这包括符合以下所有工业机器人标准要求：客户尺寸和材料规格、轴的硬度要求、热处理文件、AGMA 变速箱设计和制造文件；从原材料批次到最终装配的全程可追溯性，以及所有动力传动组件的质量审核和持续改进记录，这些组件对于机器人工业环境中的停机、生产损失或自动化安全风险至关重要。

与任何复杂订单一样，交付周期各不相同。对于机械加工、表面处理和检验，对于具有标准功能的基本变速箱壳体，可能需要12至18个工作日。对于具有集成冷却功能和多种轴承布置的复杂变速箱组件，最终加工以及所有铸造或锻造预处理加工需要4至6周。对于原型，根据用于验证和测试组件的设计，使用Geoff钢坯加工的计划可以将其缩短至8至12天。更高的订单量可以缩短周期。优化的夹具设计和订单上的专用生产单元会有所帮助。时间在提供给买家的报价单上的生产计划中详细说明，包括采购材料的时间、热处理周期和最终检验的时间。

与任何复杂订单一样，交付周期各不相同。对于机械加工、表面处理和检验，对于具有标准功能的基本变速箱壳体，可能需要12至18个工作日。对于具有集成冷却功能和多种轴承布置的复杂变速箱组件，最终加工以及所有铸造或锻造预处理加工需要4至6周。对于原型，根据用于验证和测试组件的设计，使用Geoff钢坯加工的计划可以将其缩短至8至12天。更高的订单量可以缩短周期。优化的夹具设计和订单上的专用生产单元会有所帮助。时间在提供给买家的报价单上的生产计划中详细说明，包括采购材料的时间、热处理周期和最终检验的时间。

我们的工程团队与机器人设计师携手合作，根据特定的性能和封装要求定制齿轮箱。我们制造紧凑型行星齿轮箱外壳，减速比范围从 3:1 到 100:1，设计尺寸紧凑；采用锥齿轮和蜗轮蜗杆传动装置，为运动轴垂直相交的关节打造直角齿轮箱；并通过有限元分析 (FEA) 优化外壳几何结构，最大限度地提高刚度重量比。我们还为高占空比齿轮箱提供定制的内外散热器表面冷却方案；设计空心轴贯穿装置，用于电缆穿过执行器；提供表面贴装绝对式编码器，以实现反馈和无传感器外部位置编码器；并提供将电机、编码器和制动器集成到单个斯塔克组件中的齿轮电机组。这使得设计用于各种应用的齿轮执行器成为可能，例如高速且需要低惯性和反冲的三角洲机器人、需要在狭小空间内高扭矩的重载荷工业机器人、需要安全兼容扭矩限制和安静运行的协作机器人，以及需要 IP65 和 IP67 密封变速箱进行户外驾驶的带有齿轮执行器的移动机器人。

零件的 CNC 加工可通过多种方式提高性能。在 0.0005 英寸的公差范围内，输入轴、输出轴和轴承的同心度得以保持，变速箱中齿轮的啮合在 -20 至 +80 摄氏度的整个工作范围内保持设计几何形状。齿轮的设计几何形状控制着齿轮之间的间距，从而将齿隙控制在 0.003 至 0.008 英寸的范围内。这提供了 3 弧分的定位精度，并提供了热膨胀和润滑。对壳体厚度和肋条的轴向和刚性控制实现了壳体和外壳的刚性。这控制了壳体的刚度和挠度控制。壳体和外壳的刚度将挠度控制在 0.0005 英寸以内，在设计不良的情况下为 0.003 英寸。对壳体厚度和肋条的轴向和刚性控制实现了壳体和外壳的刚性。内置机柜可将挠度控制在0.0005英寸以内，在设计不良的情况下为0.003英寸。将轴承座的微观表面粗糙度控制在16 Ra以下，可以控制轴承的寿命，这与轴承座的磨损和微动腐蚀密切相关。轴承寿命可延长10,000至50,000小时。控制安装法兰的尺寸可实现电机的同心和轴向对准，使电机与变速箱的垂直度达到0.002英寸。这减少了联轴器的磨损和振动。
精心设计密封槽，可实现润滑的防漏密封和污染物的进入，从而长时间保持 IP54 或 IP65 防护等级。精心挑选的材料和周到的散热设计，使系统的润滑即使在超过 80 摄氏度的温度下也能提供足够的粘度，并将润滑的更换间隔从 2000 小时延长至 10000 小时。高效的制造降低了系统效率的预期波动性。行星齿轮箱的效率可达 90% 至 94%，而螺旋平行轴设计的效率则高达 96% 至 98%。这可以减少电机的发热和能源浪费。有效的表面处理可将系统在恶劣工业环境中的使用寿命延长至 10 年以上，即使面对潮湿、通风、温度循环甚至化学物质的考验。
生产过程中统一的尺寸有利于组件的互换。这优化了维护并减少了备件库存。而变速箱部件的精密加工构成了机器人执行器的机械基础，根据尺寸和齿轮比，其输出扭矩范围从 10 到 2000 牛顿米。通过精确的减速比和最小的反冲，实现了 ±0.02 毫米的重复定位精度。在恒速应用（包括电弧焊和粘合剂分配）中，减少了死区时间，将速度平稳控制在 2% 以下。运行噪音低于 70 分贝，符合协作机器人安全标准，保持安静。在工业温度范围内具有热稳定性能。可靠性和可预测的性能适用于生产自动化，并且维护时间超过 10,000 小时的长期使用是肯定的。精确的点焊枪定位适用于汽车装配。电子制造需要 ±0.03 毫米的可重复元件放置以进行图案化。食品包装自动化需要每分钟超过 200 个的拾取率。全天候可靠运行，适用于物流自动化。医疗机器人用于满足手术中运动和定位的精确要求。