华泰 | 机械:人形机器人再探讨 - 丝杠加工工艺

（以下内容从华泰证券《华泰 | 机械:人形机器人再探讨 - 丝杠加工工艺》研报附件原文摘录）
　　金属成型可分为有屑和无屑两种工艺，有屑中的切削涵盖车/铣/刨/插/磨/钻/镗7类，其中车/铣/磨可用于丝杠副内/外螺纹加工，三者表面粗糙度依次递减；钻/镗可用于内螺纹加工。无屑中的塑性加工涵盖滚轧/锻造/拉伸/抽拉/冲压5类，其中滚轧可用于丝杠加工，效率更高但精度低于切削；铸造虽更高效，但并不常见。我们认为，C3/P2级以上丝杠对砂轮研磨的精加工需求确定性强，P3-P4/C5级丝杠采用旋风铣一次成型或硬车削/冷轧结合砂轮精磨的复合路线更具性价比，P5/C6级及以下冷轧或旋风铣工艺或可满足需求。 核心观点 有屑加工：车/铣削加工效率高但精度低，其中旋风铣工艺潜力较大 车削技术将工件放置在旋转的夹持装置上，相对于刀具旋转实现切削加工，精车粗糙度可达Ra 0.16μm；铣削技术通过控制刀具的旋转和移动，在固定的工件上进行切削加工，精铣粗糙度可达Ra 0.63μm。相较磨削，车/铣削加工成本低且效率高；缺点在于精度较低，硬车削工艺丝杠加工精度停留在P7级左右。旋风铣作为较新型的铣削工艺，在上世纪60-70年代才在国内推广使用。其优点在于，与传统铣削相比，高速旋转的6/8铣刀刀盘可较传统车削效率提升最高10倍，加工的丝杠成品精度最高达P3级；缺点在于受刀盘尺寸限制无法加工异形丝杠，目前未广泛应用。 有屑加工：砂轮磨削现为高精度丝杠加工方式，低效率为核心痛点 磨削技术将高速旋转的磨具施加于工件，运用磨具表面的磨粒持续划擦，逐渐实现材料的切削或磨出，因此精度控制较高。常用的丝杠磨削加工使用螺纹磨床，运用成型砂轮在加工工件表面进行高速切削，精密磨削粗糙度可达Ra 0.04μm。针对磨制丝杠，一般分为粗磨和精磨前后共两道工序，核心优点在于精度高，精磨成品精度最高达C0和P1级精度；缺点在于纯磨制路线工步骤繁琐共超20道且工艺周期长达约30-45天。 无屑加工：冷轧步骤简单/用料少，但精度和表面质量受限 滚轧技术利用材料的可塑性，借助外力作用使金属工件产生塑性变形。常用的丝杠滚轧加工方式为冷轧，通过低速旋转的螺纹牙轮对金属材料实施径向动态冷滚轧，实现金属变形，冷轧粗糙度可达Ra 0.1μm。针对丝杠加工，冷轧优势在于步骤简单仅需约6道工序、用料上较切削加工减少10-30%，工艺周期可缩短至1-3天，且在微型丝杠和单头、多头大导程微型丝杠加工效率上优于车削和磨削；缺点在于总体精度多停留在P5级。铸造技术将液体金属浇铸到铸造空腔中使金属直接成型，优点在于工序短、效率高；缺点在于易产生气泡且组织力学性能欠佳。 高精度丝杠仍需精密磨削，P3/C5级或成工艺选择重要节点 我们认为，现阶段人形机器人用丝杠精度要求较高，未来考虑到控制算法的提升，丝杠精度要求可能下降。若所需精度维持在C3级/P2级以上，砂轮磨削作为精加工的主要方案具备强确定性；若所需精度降低至P3-P4/C5级，旋风铣可作为一次成型的高效率低成本工艺方案，另外采用硬车削/冷轧作为粗加工，后续配合砂轮磨削作为精加工的复合路线也具备性价比；若所需精度进一步降低至P5/C6级及以下，冷轧或旋风铣工艺即可满足需求。 附录 丝杠精度标准 丝杠工艺流程 风险提示：人形机器人量产不及预期、国产丝杠加工设备替代能力不及预期、丝杠加工工艺发展不及预期、海外设备采购受限等。 相关研报 研报：《人形机器人再探讨：丝杠加工工艺》2024年1月28日 倪正洋 S0570522100004 | BTM566 史俊奇 S0570522110002 | BTM901 关注我们 华泰证券研究所国内站（研究Portal） https://inst.htsc.com/research 访问权限：国内机构客户 华泰证券研究所海外站 https://intl.inst.htsc.com/research 访问权限：美国及香港金控机构客户 添加权限请联系您的华泰对口客户经理 免责声明 ▲向上滑动阅览 本公众号不是华泰证券股份有限公司（以下简称“华泰证券”）研究报告的发布平台，本公众号仅供华泰证券中国内地研究服务客户参考使用。其他任何读者在订阅本公众号前，请自行评估接收相关推送内容的适当性，且若使用本公众号所载内容，务必寻求专业投资顾问的指导及解读。华泰证券不因任何订阅本公众号的行为而将订阅者视为华泰证券的客户。 本公众号转发、摘编华泰证券向其客户已发布研究报告的部分内容及观点，完整的投资意见分析应以报告发布当日的完整研究报告内容为准。订阅者仅使用本公众号内容，可能会因缺乏对完整报告的了解或缺乏相关的解读而产生理解上的歧义。如需了解完整内容，请具体参见华泰证券所发布的完整报告。 本公众号内容基于华泰证券认为可靠的信息编制，但华泰证券对该等信息的准确性、完整性及时效性不作任何保证，也不对证券价格的涨跌或市场走势作确定性判断。本公众号所载的意见、评估及预测仅反映发布当日的观点和判断。在不同时期，华泰证券可能会发出与本公众号所载意见、评估及预测不一致的研究报告。 在任何情况下，本公众号中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。订阅者不应单独依靠本订阅号中的内容而取代自身独立的判断，应自主做出投资决策并自行承担投资风险。订阅者若使用本资料，有可能会因缺乏解读服务而对内容产生理解上的歧义，进而造成投资损失。对依据或者使用本公众号内容所造成的一切后果，华泰证券及作者均不承担任何法律责任。 本公众号版权仅为华泰证券所有，未经华泰证券书面许可，任何机构或个人不得以翻版、复制、发表、引用或再次分发他人等任何形式侵犯本公众号发布的所有内容的版权。如因侵权行为给华泰证券造成任何直接或间接的损失，华泰证券保留追究一切法律责任的权利。华泰证券具有中国证监会核准的“证券投资咨询”业务资格，经营许可证编号为：91320000704041011J。

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