一、机械性能：适配高频动态工况

弹性与寿命

伸缩循环寿命：经济级≥50万次、工业级≥100万次、高等级≥300万次（全行程伸展-压缩测试）

伸缩比：3:1~5:1（伸展长度：压缩长度），拉伸后无永久变形，回弹迅速均匀

初始张力：兼顾回弹效果与操作手感，无过大阻力

结构与强度

螺旋参数：螺距为线径3-5倍、螺旋直径为线径8-12倍，通常右旋，圈数按行程计算+2圈余量

抗弯曲/拉伸：静态弯曲半径≤线缆外径5倍、动态≤8倍；抗拉强度≥150N，接头处抗拉扯力≥80N

安装空间：最小压缩长度=线径×圈数×0.8，伸展长度=行程+两端固定长度+20%余量（预留5~10cm冗余）

动态特性

运动表现：伸缩无卡滞、无突然弹跳，摩擦噪音<45dB，避免操作频率范围内共振

旋转适应性：支持360°任意旋转不缠绕，螺旋方向与手轮旋转方向匹配

二、电气性能：保障高精度信号传输

导体与线芯

规格：信号线线径≥0.3mm²，电源线线径≥0.5mm²；导体采用0.08mm超细铜丝多股绞合（如30/0.1）

材质：无氧铜（OFC，导电率≥99.9%），镀层可选镀锡（防氧化、易焊接）或镀银（高频优化）

结构：双层反向绞合抵消伸缩应力，按功能分层排列（中心层电源线、中间层关键信号、外层辅助信号）

信号稳定性

传输参数：信号线直流电阻≤5Ω/10m，电容≤100pF/m，伸缩时电容变化<±10%、阻抗波动<±5%

抗干扰：屏蔽层覆盖率≥95%（双层屏蔽：内层铝箔+外层编织网），接地电阻≤4Ω，抗EMI/RFI干扰

防串扰：信号线与电源线分离排列，每组线芯设隔离层

三、环境适应性：抵御机床恶劣工况

耐候与防护

温度范围：常规-20℃~80℃，极端-40℃~125℃（硅胶材质）；-20℃回弹力衰减<20%，70℃×240h热老化后性能保持率>80%

防护等级：IP65及以上，耐油、耐乳化液、耐切削液（浸泡≥72h无开裂/溶胀）

耐磨与抗污染

耐磨性能：护套邵氏硬度≥85A，通过ASTMD4060标准≥5000次摩擦测试；表面可加耐磨涂层

抗污染：螺距设计防杂物卡入，表面防油防滑，可用工业清洗剂擦拭

四、安全与兼容性：符合工业规范

电气安全

绝缘与耐压：绝缘电阻≥100MΩ（500VDC），耐电压≥1500VAC/1分钟无击穿；绝缘层厚度≥0.2mm

阻燃等级：UL94V-0级，符合UL1007、VDE0250等工业标准

接口与系统兼容

插头规格：匹配M12、DB9、HiroseHR10A等常见接口，针脚镀金厚度≥3μm

系统适配：线序符合发那科、西门子、广数、凯恩帝等主流CNC系统，线芯颜色按行业标准定义

五、材料选择与工艺要求

导体处理：超细多股绞合+预扭处理，适应螺旋形变；部分添加增强纤维

护套工艺：一体化注塑成型（接头处），表面可加耐磨/防油涂层

应力消除：三级防护（线缆端模制锥形套管、螺旋端渐变刚度、固定点专用夹具）

防过度伸展：内置机械限位或视觉标记

六、质量控制与测试标准

（一）出厂测试项目

外观与尺寸：螺旋均匀性、表面缺陷检查；外径、螺距、圈数测量

电气测试：导通性、绝缘电阻、耐电压测试

机械测试：全行程伸缩50次，测量回弹力曲线，检查永久变形

环境模拟：高低温循环后复测电气与机械性能

（二）寿命验证方法

加速测试：提高2-3倍频率进行循环测试

工况模拟：按1-2Hz手轮操作速度模拟实际使用场景

失效判定：弹性衰减>30%、螺旋塌陷、外皮开裂、电气参数超限均为失效

七、选型与应用指南

（一）按应用场景选型

（二）特殊场景要求

洁净室：无硅挥发材料，易清洁表面

防爆环境：阻燃V0级+防静电设计

食品医疗：FDA认证材料，可耐受灭菌

八、故障预防与维护建议

（一）常见故障与预防

（二）维护与更换

日常检查：观察螺旋形状、外皮有无破损，测试伸缩顺滑度

更换指标：伸展长度减少>10%、回弹力下降>30%、外皮多处破损、电气参数超限、使用至设计寿命80%

安装要点：记录原线缆参数，新线缆预拉伸3-5次全行程，自然长度下固定（无预应力），试运行50次验证

九、核心标准总结（三高三低）

三高：高可靠性（百万次循环）、高稳定性（电性能波动小）、高适应性（宽温耐油抗干扰）

三低：低操作阻力、低永久形变、低维护需求（免润滑、易清洁）