一、先说边界:材料方能定的是「件」,不是「执行器」
- 本站供什么:保持架、滚柱隔圈、反向器、导向套、编码器隔套、减重支架与绝缘垫片——都是按图加工件。
- 本站不供也不评:丝杠副的选型与承载计算、减速比与推力匹配、电机与编码器的选型、控制算法。
- 不给数值的项目:额定推力、轴向刚度、定位精度与重复定位精度、寿命次数、温升。这些是执行器的系统指标,由丝杠副设计与整机验证决定,材料供应商给不出可信值。
- 与站内《协作机器人关节》页的分工:那页讲的是旋转关节里的谐波/行星减速器件、轴承保持架与交叉滚子隔离件;本页讲的是把旋转变直线的那一段——丝杠、滚柱、导向与回流。
二、四类件:为什么塑料在这里是功能件
| 件位 | 它的功能 | 失效后果 | 本站常规候选 |
|---|---|---|---|
| 丝杠螺母保持架 / 滚柱隔圈 | 让多根滚柱沿圆周均匀分布、承受分力 | 受力不均 → 局部过载 → 丝杠表面压伤 | PEEK 玻纤增强 / PPS / 改性 PA |
| 反向器(回流通道) | 让滚柱在螺母内循环回流,不干涉、不卡滞 | 回流卡滞 → 整个执行器卡死 | PEEK / PPS / 耐磨改性 PEEK |
| 导向套 / 支撑衬套 | 约束丝杠或推杆的径向位置,抑制偏摆 | 偏摆增大 → 精度漂移、异响 | PEEK / PPS / PTFE 填充体系 |
| 编码器隔套 / 绝缘垫 | 隔离信号线、保证传感器基准面 | 信号干扰或基准漂移 | PEEK / PEI / PPS |
为什么不能用金属?不是不能用,而是代价不同:保持架与反向器用金属会带来三个问题——①质量(滚柱区惯量增加,响应变慢);②润滑(金属对金属需要持续供脂,一旦干摩擦就咬);③电绝缘(编码器附近需要绝缘件)。塑料件的价值是把这三点同时解决掉,而不是省钱。但反过来,承力最大的结构件仍应用金属——分工而已。
三、料族对照:为什么 PEEK 是默认解,但不是唯一解
| 料种 | 密度(g/cm³) | 长期使用温度 | 在本场景里的定位 |
|---|---|---|---|
| PEEK | 约 1.32 | 约 250℃ | 高强高刚、尺寸稳定、可玻纤/碳纤增强 10–40%;成本高、导热差 |
| PPS | 约 1.35 | 约 200–220℃ | 尺寸稳定、耐化学、本色阻燃;韧性偏弱,薄壁保持架需评估 |
| PEI | 约 1.27 | 约 170–180℃ | 透明、阻燃、可蒸汽灭菌;耐磨不如 PEEK |
| PTFE | 约 2.15–2.20 | 约 260℃ | 摩擦系数约 0.05–0.10;抗蠕变差,只作填充或薄衬 |
| PI | 约 1.40 | 约 260–300℃ | 更耐高温;加工性与韧性弱于 PEEK |
PEEK 之所以成为默认解,是因为它在「刚性 + 耐磨 + 尺寸稳定」三项上同时够用:保持架要刚性(不然滚柱分力不均)、反向器要耐磨(滚柱持续摩擦)、隔套要尺寸稳定(不然装配间隙漂)。但 PEEK 有两个代价必须说清:一是导热差——高速往复时热量不易散出,要靠结构设计(金属骨架、散热路径)配合;二是成本高——大面积减重支架用 PEEK 往往不划算,可以用 PPS 或改性 PA 替代。
另一个常见问题是填充比例。玻纤/碳纤增强能提刚性、降热膨胀,但填充越高韧性越低、对配对面越不友好。本站改性覆盖 10–40%,其中 30% 级是刚性与加工性较平衡的配比,但具体件仍要按薄壁程度与接触应力定——薄壁保持架用高填充反而容易开裂。
四、加工口径:这类件难在「小、薄、公差紧」
- 常规公差参考:厚度类尺寸 ±0.1–±0.5 mm,轴类按 h9–h11 级参考。这是「常规可供」口径,不等于任何件都能做到区间下限——薄壁件受装夹与残余应力影响更大。
- 薄壁与去应力:保持架类件壁厚小、去除量大,残余应力释放会让件在加工后缓慢变形。正确顺序是「粗加工 → 去应力 → 精加工」,而不是一次做到位。去应力具体曲线按牌号书与件型定,本页不给数值。
- 微孔与窄槽:反向器的回流通道、隔圈的分隔槽,属于小尺寸特征,刀具可达性与排屑是主要难点,这类件的可做边界见站内《PEEK 微孔阵列加工》页。
- 测量状态:薄壁件在自由状态与装夹状态下测出的尺寸不同,图纸与验收单必须注明测量状态,否则供需双方各测一个数。
- 不承诺项:不给表面粗糙度的通用保证值、不给动平衡等级、不给件在整机中的寿命——这三项都要按件型与整机验证定。
五、洁净与装配:容易被忽略的两个前提
- 洁净度:执行器若用于洁净环境或与人接触的场景,件在加工后需要去毛刺与清洗;本站不给洁净度等级承诺,只按订单约定提供去毛刺与清洁方式说明(同站内《半导体与医疗件的后处理》页口径)。
- 装配前的尺寸复检:塑料件存放期间会吸湿、会因残余应力缓慢变形,所以复检应该在装配前、按装配时的状态做,而不是拿入库时的报告直接用。
- 与金属件的配合:塑料件的线膨胀大于钢,温升后配合间隙会变化,所以配合设计要按工作温度校核,而不是按室温。
六、四问:供什么、给什么数据、起订、交期
| 四问 | 本页给出的口径 | 边界说明 |
|---|---|---|
| 供什么 | 丝杠螺母保持架与滚柱隔圈、反向器(回流通道件)、导向套与支撑衬套、编码器隔套与绝缘垫、减重支架与结构件等按图加工件;料族覆盖 PEEK(玻纤/碳纤增强 10–40%,耐磨填充 5–40%)/ PPS / PEI / PI / PTFE 填充体系 | 超出常规区间可按图纸非标定制;不承接与我们能力无关的工序 |
| 能给什么数据 | 规格区间、常规公差参考、材料常规物性参考值(密度/长期使用温度等牌号书口径)、可提供的文件清单 | 具体牌号物性以对应原厂牌号书与工况验证为准,不替代第三方检测结论 |
| 最小起订 | 支持单件打样与小批量试制,也可承接批量供货;起订量按材料形态、规格与工艺评估 | 不为凑量虚报起订量,以订单确认为准 |
| 交期 | 按料况与排产评估,以订单确认为准 | 不做无依据的固定天数承诺;急件按排产窗口单独评估 |
七、验收与不承诺项
- 随货文件:材质证明(牌号 + 批次)、按图纸标注项的尺寸报告、去毛刺与清洁方式说明(按订单约定)。
- 验收口径:按图纸尺寸与外观;薄壁件注明测量状态;配合面注明测量位置与量具。
- 不承诺项(本页明确不给):额定推力、轴向刚度、定位与重复定位精度、寿命次数、温升、动平衡等级、摩擦系数(PTFE 除外)、洁净度等级与释气率。
- 不承接:执行器与丝杠副设计、承载与寿命计算、整机装配与调试、控制算法与传感器选型。
合规与说明
- ROHS / REACH / 食品医药合规等以企业出具的最新有效证书为准;代理进口牌号以原厂牌号书与技术文件为准。
- 温度、力学与耐化学等性能为常规参考值,最终以对应牌号书与零件工况验证为准。
- 本页为技术选型参考,不构成对任何品牌的背书或对比结论;对比以真实基准与可验证数据为前提。
- 涉及风电设备、半导体工艺设备等特殊用途的,须由具备相应资质的持证方完成,材料供应方不替代设备设计审查、认证与使用责任。
常见问题(FAQ)
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