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机器人行业深度系列：机器人丝杠，关注产品迭代和国产化，加工设备和刀具同步受益（33页）.pdf
举报与投诉【报告导读】丝杠是一种直线滚动机械部件，同时是一项高价值量、高壁垒、国产化率低的卡脖子技术。根据传动原理的不同，丝杠可分为滑动丝杠（三角、梯形等）、滚动丝杠（滚珠丝杠、行星滚柱丝杠）等类型。根据精度性能要求，丝杠可分为低端、中端和高端，对应不同的精 度等级，适用于不同的下游场景，广泛应用于具有直线运动功能的机器设备中，如压力机 械、注塑机、医疗设备、钢铁冶金、机床、机器人等。
丝杠作为装备基础部件，对设备性能起到至关重要的作用，经过数十年的发展和迭代，已 构筑起很高的进入壁垒，可总结为材料、设备、工艺经验等方面。1）材料是机械部件的 制备基础，通常需要特种钢或其他金属材料进行制备；2）设备决定了机械部件的加工精 度和效率，设备和零部件之间往往形成反哺关系，专业化设备进行零部件的专业化加工； 3）工艺经验依靠时间与经验积累，长时间形成应用-迭代的闭环。
滚珠丝杠：核心精密传动部件，下游应用广泛。滚珠丝杠由丝杠轴、螺母、滚珠等组成， 主要作用是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，具备高精度、 可逆性好、摩擦阻力小和高效率的特点。主要影响丝杠性能的参数包括公称直径、导程、 长度、螺母形式、丝杠精度等，丝杠精度以任意 300mm 轴向行程内定位误差来区分。根 据不同设备对精度的不同要求，滚珠丝杠广泛应用于机床、机器人、自动化生产线、航空 航天、汽车等领域。
行星滚柱丝杠：重型丝杠，多下游领域逐步渗透，人形机器人打开未来想象空间。行星滚 柱丝杠是一种重负载、重型、高速的丝杠。相比滚珠丝杠而言性能大幅提升：行星滚柱丝 杠载荷传递元件为螺纹滚柱，是线接触，因此具有高负载、耐冲击、体积小、高速等优点， 同时劣势在于结构复杂和成本高，因此市场规模较小。中期来看，行星滚柱丝杠在精密数 控机床、重型机械、医疗器械、武器装备、航空航天等领域的渗透率逐步提升；远期来看， 特斯拉人形机器人 Optimus 采用行星滚柱丝杠作为执行器传动部件，随着产业化落地趋 势加速，未来想象空间极大。
磨削&冷轧两大类加工工艺，旋风铣有望成新趋势。精密滚珠丝杠从加工工艺角度可分为 磨削和冷轧滚珠丝杠两大类，磨制丝杠经过热处理、车削、磨削等几十道工序，精度可以 达到 P1 级；冷轧丝杠采用冷加工工艺，批量化成本低，效率高，但制造精度总停留在 P7 级左右。磨制丝杠粗加工工艺包括砂轮磨削、硬车削、旋风铣削，其中，旋风铣具备工序 简单、一刀成型、金属切除效率高、散热好等优势，未来有望成为滚珠丝杠加工的新趋势。
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青云豆
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