客户背景#
某工业机器人企业，生产六轴机器人。其六轴机器人的关节减速机需要精密行星齿轮——这套齿轮装在关节内部，很大程度上决定了手臂动作的精度与刚性。机器人每一个动作循环都要经过这些关节，因此这套齿轮也属于决定整机表现的关键零件之一。
需求与挑战#
- 模数 M1.5，齿数 Z12 / Z36 / Z84——模数小，零件尺寸小，加工公差紧。
- 回差 ≤5 弧分。
- 寿命 ≥10000 小时。
机器人关节的回差直接影响定位表现，因此必须在齿轮副这一层级控制，而不能只看单个零件。在行星结构中，太阳轮与行星轮是一起工作的整体；如果只单独检测每个零件，装到一起后测得的回差仍可能超出目标，所以零件要按配对方式检测。同时，材料既要表面有足够硬度，芯部又要能承受反复载荷；还要控制热处理变形，使磨齿形成的齿形保持在公差内，而不是在磨齿之后又被变形破坏。
方案与工艺#
以下三项措施配合使用：磨齿决定齿形精度，材料决定承载能力，配对检测决定装配后的实际回差，缺一项都会影响关节的实际表现。
- 磨齿工艺：全部磨齿，精度 DIN 5 级，齿形在热处理之后形成，而不是热处理之前。
- 材料：20CrNiMo 渗碳淬火，控制热处理变形。
- 配对检测：太阳轮 + 行星轮按配对方式检测，而不是各件单独检。
结果与反馈#
- 回差 ≤4 弧分，优于设计要求。
- 批量 500 套，一致性好。
- 客户已批量采购。
