《人形機器人行業系列之絲杠：人形機器人帶來新機遇絲桿行業國產替代加速進行-240206（36頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《人形機器人行業系列之絲杠：人形機器人帶來新機遇絲桿行業國產替代加速進行-240206（36頁）.pdf（36頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2024.02.06 人形機器人人形機器人帶來新機遇帶來新機遇，絲桿行業國產替代，絲桿行業國產替代加速進行加速進行 人形機器人系列之人形機器人系列之絲杠絲杠 徐喬威徐喬威(分析師分析師)歐陽蕤歐陽蕤(分析師分析師)劉麒碩劉麒碩(研究助理研究助理)021-38676779 021-38676550 0755-23976666 證書編號 S0880521020003 S0880523120002 S0880123070153 本報告導讀：本報告導讀：絲杠是各類精密機械的核心傳動部件，人形機器人的產業化為絲杠市場帶來百億增絲杠是各類精

2、密機械的核心傳動部件，人形機器人的產業化為絲杠市場帶來百億增量，國內絲杠廠商和絲杠設備廠商有望受益。量，國內絲杠廠商和絲杠設備廠商有望受益。摘要：摘要：投資建議投資建議：絲桿作為傳動核心部件，在機床、汽車和航空航天等多個領域都發揮重要作用，人形機器人產業化進程加速有望帶來絲杠市場廣闊增量，目前，絲杠從產品端到制造端，嚴重依賴進口，國產替代需求強烈，國內絲杠生產商和相關的絲杠設備供應商有望長期受益。絲杠絲杠類類：推薦標的為五洲新春、恒立液壓和長盛軸承，受益標的為北特科技、豐立智能、貝斯特和新坐標；絲杠設備類：絲杠設備類：受益標的為華辰裝備、日發精機、秦川機床、浙海德曼（國內車床領先企業）和思進智

3、能（國內冷成型裝備頭部企業）。絲杠是絲杠是傳動核心部件傳動核心部件，多種加工工藝多種加工工藝各具特點各具特點。絲杠是工具機械和精密機械上最常用的傳動元件，其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動，或將扭矩轉換成軸向反復作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。按摩擦特性，絲杠可分為滑動絲杠、滾動絲杠和靜壓絲杠三類，其中滾動絲杠又可以分為滾珠絲杠和滾柱絲杠兩大類。從加工方式看，絲杠的加工方式包括螺紋磨削、高速硬車、旋風銑和滾軋成形四種，其中磨削是精度最高的加工方式，但加工效率較低，存在污染較大等問題，近年來，以車代磨、旋風銑、冷軋等工藝加速發展，給絲杠加工行業帶來更多可能性。外資外資品牌品牌主導

4、高端絲杠市場主導高端絲杠市場，人形機器人帶來百億市場增量。，人形機器人帶來百億市場增量。當前國內絲杠市場供需缺口明顯，而絲杠的生產對企業的制造能力和設計能力都有較高要求，國內公司從設備到生產和國外差距較大，因此高端絲杠產品嚴重依賴進口，目前全球主要的滾珠絲杠廠商均為歐美日和中國臺灣企業，CR5 市占率約 46%。絲杠主要下游市場包括機床、汽車等領域，市場空間廣闊，特斯拉發布 Optimus 以來，人形機器人產業化進程持續提速，人形機器人對行星滾柱絲杠有較高需求，按一臺人形機器人用 14 個絲杠計算，假設人形機器人銷量 100 萬，預計將為絲杠市場帶來百億增量。設備是絲杠加工最核心壁壘，國產替代

5、是大勢所趨。設備是絲杠加工最核心壁壘，國產替代是大勢所趨。磨床其高精度的加工能力直接決定了絲杠最終的性能和質量。從加工工序角度看，主要設備需用到內螺紋磨床、外螺紋磨床、外圓磨床、中心磨床、平面磨床等，其中內螺紋加工是核心難點，目前，高端磨床設備生產廠商基本集中在歐洲（瑞士、德國等）和日本等，國內設備廠商和海外頭部公司相比存在一定差距，長期看，絲杠設備的國產替代是長期趨勢。風險提示：風險提示：國產設備替代進度不及預期、人形機器人產業化不及預期；產業政策不及預期 評級：評級：增持增持 上次評級：增持 細分行業評級 相關報告 機器人人形機器人感知層核心，傳感器成長可期 2024.01.28 機器人特

6、斯拉發布折衣視頻，靈巧手和傳感器是重點 2024.01.17 機器人特斯拉 Optimus-Gen 2 發布，人形機器人量產倒計時 2023.12.14 機器人開普勒 K1 與樂聚 AELOS發布，國產機器人進程加速 2023.11.20 機器人人形機器人頂層設計公布，國產機器人再提速 2023.11.02 行業專題研究行業專題研究 股票研究股票研究 證券研究報告證券研究報告 機器人機器人 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2 of 36 重點公司盈利預測表重點公司盈利預測表 核心核心部件部件 公司代碼公司代碼 公司名稱公司名稱 收盤價

7、收盤價 2024/2/5 EPS PE 評級評級 2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 絲 杠類 603667.SH 五洲新春 11.87 0.51 0.70 0.97 23.27 16.96 12.24 增持 301368.SZ 豐立智能 25.52 0.64 0.84 1.04 39.81 30.34 24.52 -603009.SH 北特科技 8.82 0.15 0.24 0.31 60.54 36.93 28.49 -601100.SH 恒立液壓 49.99 1.98 2.37 2.86 25.25 21.09 17.48 增持 300580.SZ 貝

8、斯特 18.20 0.83 1.05 1.34 21.89 17.28 13.53 -300718.SZ 長盛軸承 12.04 0.79 1.04 1.30 15.24 11.58 9.26 增持 603040.SH 新坐標 16.71 1.38 1.67 1.99 12.10 10.02 8.39 -設 備類 000837.SZ 秦川機床 6.24 0.24 0.34 0.45 26.14 18.27 13.72 688577.SH 浙海德曼 47.90 0.66 1.08 1.51 72.39 44.27 31.71 -002520.SZ 日發精機 3.73 0.16 -23.88 -00

9、3025.SZ 思進智能 9.29 1.26 -7.35 -300809.SZ 華辰裝備 18.71 0.47 0.60 0.74 39.78 31.00 25.21 -數據來源：Wind，國泰君安證券研究 注：五洲新春、恒立液壓、長盛軸承 EPS來自國泰君安證券研究，其余公司 EPS來自 Wind 一致性預期。QV0X0WEUPYAUOYbRcM7NmOpPnPsOlOqQsQjMoPuM6MnNwPvPqNmNvPrMvN 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3 of 36 目目 錄錄 1.絲杠：種類多樣，傳動最核心部件.4 2.加工

10、工藝多樣，人形機器人帶來百億增量需求.8 2.1.多種加工工藝并行，精度是絲杠產品的核心.9 2.2.人形機器人催生新需求，外資品牌主導下國產替代加速.14 2.2.1.滾珠絲杠市場超百億，機床和機器人是主要場景.14 2.2.2.機床+汽車需求潛力大，人形機器人帶來廣闊增量市場.16 2.2.3.外資主導高端絲杠市場，國產替代大有可為.20 3.見微知著，設備是絲杠加工的最核心壁壘.22 3.1.磨床設備海外領先，內螺紋加工是行業痛點.22 3.2.冷成型工藝具備效率優勢，設備端國內已有突破.26 4.行業重點公司.32 5.風險提示.35 5.1.國產設備替代進度不及預期風險.35 5.2

11、.人形機器人產業化不及預期風險.35 5.3.產業政策不及預期風險.35 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4 of 36 1.絲杠：種類絲杠：種類多樣多樣，傳動，傳動最最核心部件核心部件 絲杠是工具機械和精密機械上最常用的傳動元件，其主要功能是將旋轉絲杠是工具機械和精密機械上最常用的傳動元件，其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動，或將扭矩轉換成軸向反復作用力運動轉換成線性運動，或將扭矩轉換成軸向反復作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。絲杠最早可以追溯到古代對螺旋形狀的研究，而絲杠在現代工業中實際應用真正發軔于 19 世紀初的

12、第一次工業革命時期。1841 年，英國人惠特沃斯提出世界上第一份螺紋標準，取名惠氏螺紋，由此產生了螺紋標準技術體系。傳統螺桿存在定位不佳、易損害的確定，為改善絲杠性能，滾珠絲杠的基本構造在 1874 年在美國優先申請專利。隨著 1917 年螺紋磨床的問世和螺紋磨削技術的進步，滾珠絲杠副在精度和性能上才有所提高。1940 年美國首先將滾珠絲杠副用于汽車轉向裝置上，才使其正式商品化，這是滾珠絲杠在應用上的巨大革命，其逐漸取代了傳統的艾克姆螺桿（ACME）。圖圖 1：絲桿行業發展絲桿行業發展歷史悠久歷史悠久 數據來源：上?；垓v，知乎，國泰君安證券研究 絲杠種類眾多，滾動絲杠絲杠種類眾多，滾動絲杠優勢

13、明顯優勢明顯。按其摩擦特性，絲杠可分為滑動絲杠、滾動絲杠和靜壓絲杠三類：圖圖 2：絲杠絲杠的的類型類型多樣多樣 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 5 of 36 數據來源：萬捷傳動，柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計，國泰君安證券研究 1）滑動絲杠滑動絲杠：螺紋常采用梯形螺紋、鋸齒形螺紋、矩形螺紋和三角形螺紋等，其中梯形螺紋由于工藝性更好（能夠用高效率的方法進行加工），較三角形等其他種類更為主流?；瑒咏z杠廣泛用于普通級機床的進給傳動、分度機構和一般機械的絲桿傳動等。從優缺點看，滑動絲杠結構簡單，加工方便，具備價格成本優勢，具備自鎖能力，

14、但滑動絲杠摩擦力較大，傳動效率通常較滾動更低，一般為 30-40%，磨損快，定位精度和軸向剛度較差。圖圖 3：梯形絲杠分為絲杠軸和螺母兩部分梯形絲杠分為絲杠軸和螺母兩部分 數據來源：云點工業 2）滾動絲杠：）滾動絲杠：分為滾珠絲杠和滾柱絲杠兩大類。滾珠絲杠：滾珠絲杠：主要由螺桿（螺紋軸）、螺母、滾珠、滾珠回流管、預壓片、防塵片等部分組成。滾珠絲杠的工作原理是，當輸入旋轉運動或線性運動的力傳遞到螺紋軸時，滾珠被迫滾動在螺紋軸與螺母之間的導槽上，由于滾珠的滾動摩擦系數較小，摩擦損失也相對較小，因此滾珠的轉動效率較高，為了防止滾珠從螺母的另一端跑出來并循環利用滾珠，滾珠在絲桿上滾過數圈后，通過回程引

15、導裝置（例如回流管）又逐個返回到絲桿與螺母之間的滾道，構成一個閉合的循環回路。通過滾珠的滾動，輸入的運動力可以平穩傳遞到螺母，從而實現線性或旋轉運動。這其中，防塵片是用來防止外部污染物進入螺母內部。除上述結構外，由于負載需要作高精度的直線運動，通常滾珠絲桿機構必須與直線導軌或直線軸承等直線導向部件同時使用。滾珠絲桿機構用于驅動負載前后運動，而直線導向部件則對負載提供直線導向作用。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 6 of 36 圖圖 4 4：滾珠絲杠的工作原理：滾珠絲杠的工作原理 圖圖 5 5：滾珠絲杠：滾珠絲杠由螺桿、螺母、滾珠等組成

16、由螺桿、螺母、滾珠等組成 數據來源：機械社區 數據來源：通諾爾官網 行星滾柱絲杠：行星滾柱絲杠：原理類似滾珠絲杠，滾子代替滾珠用作螺母和絲杠之間的載荷傳遞元件，滾子通常帶有螺紋。結構上看，標準式行星滾柱絲杠主要由絲杠、螺母、滾柱、內齒圈及保持架等部分組成。其在主螺紋絲杠周圍布置了 6 到 12 個螺紋滾柱絲杠，滾柱螺母內使用的是小螺紋滾柱與主絲杠相互嚙合，這時的螺母結構類似行星齒輪箱。為了防止滾柱相對于螺母發生軸向竄動的現象，保持架與螺母之間軸向方向相對固定，另外滾柱兩邊加工有直齒輪，目的是為了避免滾柱相對于螺母的滑動而產生零件偏斜現象。當絲杠旋轉時，滾柱通過與絲杠之間的螺紋嚙合一方面會沿著絲

17、杠軸線方向作直線運動，另一方面會在絲杠、螺母之間作行星運動，而螺母則通過保持架使其與滾柱之間無相對軸向位移，因此螺母與滾柱保持著相同的軸向移動速度。圖圖 6 6：標準式行星滾柱絲杠結構組成：標準式行星滾柱絲杠結構組成 圖圖 7 7：標準式行星滾柱絲杠運動原理圖：標準式行星滾柱絲杠運動原理圖 數據來源：柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計 數據來源：柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計（注：1 為絲杠、2 為滾柱、2為滾柱兩端齒輪、3 為螺母、4 為內齒圈、H 為保持架）對比應用廣泛的對比應用廣泛的滾珠絲杠滾珠絲杠，行星滾柱絲杠，行星滾柱絲杠具備具備一定優勢一定優勢。相比于滾珠絲杠，行星滾柱絲杠具備

18、：a）滾柱與絲杠接觸半徑更大，且所有滾柱同時參與嚙合，接觸點多，在給定的體積內，比滾珠絲杠擁有更多立足點，在給定額定載荷下，滾柱絲杠可以更緊湊，因此其在相同直徑下較滾珠絲杠承載能力提高 6 倍、相同負載下節省 13 空間、壽命提高 14倍、工作環境溫度范圍提高 2 倍；b）與滾珠絲杠傳動效率相當，潤滑良好的情況下效率可達 90；c）滾柱相對于螺母沒有軸向運動，因此加速、旋轉和減速的能力更強；d）采用行星機構控制滾柱運動，不需 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 7 of 36 要滾動件循環裝置，且高速運轉時產生的振動噪聲較??；e）可在惡劣

19、環境下使用；f）拆卸方便。圖圖 8：滾柱絲杠滾動體數目、滾柱絲杠滾動體數目、曲率半徑與滾動體接觸面包絡圓對比曲率半徑與滾動體接觸面包絡圓對比 數據來源：南京工藝裝備官網 行星滾柱絲杠種類較多，反向行星滾柱絲杠種類較多，反向 PRS 可實現電機和可實現電機和 PRS 的融合設計的融合設計。為了適應不同的應用環境及安裝條件，行星滾柱絲杠（PRS）結構形式也在不斷發展，根據結構組成及運動關系的不同，其可以分為標準式行星滾柱絲杠、反向式行星滾柱絲杠、循環式行星滾柱絲杠、差動式行星滾柱絲杠、軸承環式行星滾柱絲杠。a）標準式）標準式：絲杠、螺母為三角形多頭螺紋，絲杠為主動件，螺母為輸出構件。它能夠實現較大

20、行程，是目前應用最廣泛的類型；b）反向反向式式：工作原理與標準式一樣，區別在于其沒有內齒圈，將螺母作為主動件，由絲杠直線輸出，滾柱和絲杠之間沒有相對軸向位移，因此，滾柱螺紋和絲杠螺紋長度一致。這種結構的最大優點是可將其螺母作為電機轉子實現電機和絲杠一體化設計，可替代傳統液壓、氣壓伺服作動系統，主要用于中小負載、小行程和高速的應用場景，缺點是需要加工較長的螺母內螺紋以保證絲杠行程，因此對螺母的內螺紋加工提出了更高的要求；c）循環式）循環式：增加了參與嚙合的螺紋數量，因此具有較高的剛度和較大的承載能力，主要應用于要求高剛度、高承載、高精度的場合，如醫療器械、光學精密儀器等領域。其缺點在于凸輪環結構

21、會產生振動沖擊，存在噪音問題；d）差動式：）差動式：可以獲得更小的導程，適用于傳動比較大，承載能力較高的應用場合，但在在重載情況下，容易產生磨損，導致精度喪失，可靠性降低等問題；e）軸承環式軸承環式：推力圓柱滾子軸承大大提高了其承載能力，增大了傳動效率，其主要適用于高承載、高效率等場合，如石油化工、重型機械等領域。圖圖 9 9：反向式行星滾柱絲杠結構組成：反向式行星滾柱絲杠結構組成 圖圖 1010：循環式行星滾柱絲：循環式行星滾柱絲的組成的組成 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8 of 36 數據來源：柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設

22、計 數據來源：柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計 圖圖 1111：差動式行星滾柱絲杠結構組成：差動式行星滾柱絲杠結構組成 圖圖 1212：軸承環式行星滾柱絲杠：軸承環式行星滾柱絲杠的結構組成的結構組成 數據來源：柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計 數據來源：柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計 3）靜壓絲杠：）靜壓絲杠：靜壓絲杠由絲杠和螺母組成，絲杠為外螺紋，螺母為內螺紋。由于螺母與絲杠之間的摩擦力較大，需要較大的力才能使螺母運動，為了減小摩擦力，靜壓絲杠引入了液體靜壓原理。在靜壓絲杠中，液體靜壓力會均勻作用在螺紋的每一個點上，將外力均勻地傳遞給螺紋和絲杠。這樣即使在高負載情況下，螺紋和絲杠之間

23、的摩擦力也能得到有效的減小，從而降低了推動螺母所需的力，并提高了傳動效率。靜壓絲杠的摩擦力和速度成正比，低速時幾乎為零，且靜壓絲杠極佳的減震性能完全消除了滾動絲杠具有的振動和噪音。因此，靜壓絲杠更適合于需要較高進給推力以及具有頻繁振動負載的場合。圖圖 13：靜壓絲杠的絲杠被替換為楔形墊塊靜壓絲杠的絲杠被替換為楔形墊塊 數據來源：自動化與驅動 2.加工工藝多樣，人形機器人帶來百億增量需求加工工藝多樣，人形機器人帶來百億增量需求 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 9 of 36 2.1.多種加工工藝并行，精度是絲杠產品的核心多種加工工藝并行

24、，精度是絲杠產品的核心 螺距決定絲杠精度螺距決定絲杠精度，機床引發的漸進線誤差是關鍵，機床引發的漸進線誤差是關鍵。評價絲杠零件的精度指標主要有螺距、中徑、牙形角以及表面粗糙度等，而其中螺距精度是最重要的一項指標。絲杠加工精度以螺距誤差為主要標準，螺距誤差主要有漸進性誤差（累積誤差）、周期性誤差和偶然誤差，其中漸進性誤差將對其定位精度起決定性作用。周期性誤差是一個多項諧波誤差的合成，該誤差將嚴重影響其傳動精度，而偶然誤差是在絲杠加工過程中由于一些偶然因素引起的誤差。此外，按照誤差源的變化規律可將絲杠螺距誤差分為靜態誤差、動態誤差和隨機誤差。靜態誤差是由機床本身的幾何誤差和傳動誤差造成的；動態誤差

25、是機床在運轉時產生的誤差，它是隨加工工藝系統以及加工條件等變化而變化；隨機誤差主要包括室溫及油溫變化，外界振動等干擾因素引起的誤差。圖圖 1414：絲杠加工精度以螺距誤差為主要標準絲杠加工精度以螺距誤差為主要標準 圖圖 1515：絲杠螺距誤差按誤差源變化規律劃分：絲杠螺距誤差按誤差源變化規律劃分 數據來源：何澤軍高精度滾珠絲杠磨削加工誤差分析，國泰君安證券研究 數據來源：何澤軍高精度滾珠絲杠磨削加工誤差分析，國泰君安證券研究 衡量衡量絲杠產品絲杠產品的的精度標準種類繁多，從機加工方式看，磨削精度最高精度標準種類繁多，從機加工方式看，磨削精度最高。絲杠產品精度的專用衡量標準（等級指標）有很多種，

26、包括 ISO 標準（國際標準化組織發布的標準）、DIN 標準（德國工業標準化委員會制定）、JIS 標準（日本產業標準化委員會制定，C0-C10）、GB標準（我國國家標準制定，P1-P10）等等，其中日韓、中國臺灣等一般用 JIS 標準，分為 C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10 七個等級，數字越小，精度越高，一般來說，普通機械采用 C7，C10 級，數控設備采用 C5，C3 級甚至更高，歐洲國家的標準采用的是 IT 公差等級（IT01，IT0，IT1-IT18），國內的標準精度等級則分為 P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10。從機加工的加工方式來看，按 IT 標準公差等級評判，磨削

27、是精度最高的加工方式，其精度可達 IT8IT5 甚至更高，表面粗糙度一般磨削為 1.250.16m。此外，車削加工精度較磨削稍遜色，等級一般為 IT8IT7，表面粗糙度為 1.60.8m。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 10 of 36 圖圖 16：IT01 為為 ITIT 標準公差等級標準公差等級中最高等級中最高等級 數據來源：金屬加工 圖圖 1717：不同加工方式的加工精度等級不同不同加工方式的加工精度等級不同 數據來源：金屬加工 絲杠絲杠的加工方式的加工方式具體包括具體包括螺紋磨削、高速硬車、旋風銑和滾軋成形：螺紋磨削、高速硬車

28、、旋風銑和滾軋成形：行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 11 of 36 圖圖 18：絲杠的加工工藝方法：絲杠的加工工藝方法有四種有四種 資料來源：陳暉行星滾柱絲杠螺紋的硬態車削加工技術研究 螺紋磨削：螺紋磨削：通過使用旋轉的砂輪在滾珠絲杠的表面研磨出精細的凸臺，達到高精度的運動效果。螺紋磨削工序有粗磨螺紋、螺紋底溝粗磨螺紋、螺紋底溝磨削和精磨螺紋等磨削和精磨螺紋等，這些工序均在絲杠淬火至硬度達 5862HRC后用螺紋磨床磨削。該工藝具有高精度、高性能等特點，但是，基于螺紋磨削切削用量的限制，并且在磨削過程中要不斷地修整砂輪和校直絲杠，因

29、此工時較長，加工效率較低，需要高技能操作員進行操作。一般而言，在傳統的絲杠加工中，二十余道工序，螺紋磨削時間占整個工藝流程的 2/3。表表 1:磨削滾珠絲杠機械加工工藝過程磨削滾珠絲杠機械加工工藝過程 序號序號 工藝內容工藝內容 序號序號 工藝內容工藝內容 1 下料 12 粗磨 90V 形槽 2 球化退火熱處理并檢驗校直 13 磁力探傷 3 加工端面，鉆中心孔 14 時效處理并檢驗 4 粗車 15 研磨中心孔 5 高溫時效并檢驗 16 半精磨滾道半精磨滾道 6 加工端面，研修中心孔 17 低溫時效處理并檢驗 7 半精車 18 銑鍵槽 8 銑 19 磨端部螺紋 9 粗磨粗磨 20 研磨中心孔 1

30、0 工作表面與加工基準淬、回火 21 精磨滾道，全檢精磨滾道，全檢 11 研磨中心孔 22 裝配-跑合-檢驗-防銹包裝-檢驗入庫 備注備注 磨制滾珠絲杠加工工藝周期約為 30-45 天，周期長，效率低，成本高。數據來源：鄭紅精密滾珠絲杠機械加工工藝規程研究，國泰君安證券研究 高速硬車高速硬車：即以車代磨，通過旋轉工件并用刀具切削工件表面來形成所需的形狀，使用設備為車床。由于磨削工藝會產生大量的切削熱，造成滾珠絲杠螺紋滾道部分退火，導致硬度下降，并且大量的切削熱量帶來冷卻潤滑用的切削油的揮發，對環境造成污染，因此，螺紋滾道硬車削作為一種新型螺紋滾道加工工藝出現，其方案最大優勢是加工效率高，綠色環

31、保，并且避免因切削熱引起的絲杠硬度降低而引起的可靠性差問題的發生。絲杠螺紋滾道車削是連續的成型切削，其軸向進給量根據螺距的不同而變化，會帶來巨大的切削力，從而要求刀具具備良好的強度、硬度和耐磨性的同時，還應具 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 12 of 36 備良好的韌性?；诖?，絲杠滾道硬車削采用立方氮化硼 CBN 或 PCBN 刀具材料。圖圖 19：CBN 專用車刀（左）和刀桿（右）專用車刀（左）和刀桿（右）資料來源：張廣明滾珠絲杠滾道硬車加工技術研究 旋風銑削旋風銑削：刀盤帶動刀具作高速旋轉運動，工件緩慢軸向進入，刀具徑向深入切

32、削，使用設備為旋風銑床。原理上看，工件利用刀盤上的多把均勻對稱的高強度成型銑刀，借助于刀盤旋轉軸線與工件軸線存在的偏心距依次參與切削，且兩軸線夾角為螺紋的螺旋角。旋風銑削加工時，刀盤與工件同向旋轉完成順銑，工件每旋轉一周，刀盤沿著工件軸線移動一個螺紋導程的距離，從而實現整個螺紋滾道的加工。旋風硬銑削相比于傳統切削方式，減少了切削產生的熱量，提高切削速度，提高生產率，降低加工成本，與磨削相比，加工效率是其 35 倍，與傳統切削相比，刀具使用壽命提高 70%。圖圖 2020：旋風硬銑削加工旋風硬銑削加工的工作的工作原原理理 圖圖 2121：旋風銑床結構示意圖：旋風銑床結構示意圖 數據來源：宋現春旋

33、風硬銑削加工技術及其在精密滾珠絲杠加工中的應用 數據來源：宋現春旋風硬銑削加工技術及其在精密滾珠絲杠加工中的應用 滾軋滾軋（冷軋）（冷軋）成形成形：以金屬塑性變形理論為基礎的絲杠滾軋成形技術是高效、低耗、宜人化清潔生產的典范。其特點是：材料利用率高、產品機械強度高（抗拉強度提高 20%30%，疲勞強度提高20%40%，抗剪強度提高 5%）、使用壽命長、絲杠螺紋的尺寸和導程精度具有較高的同一性、互換性、生產周期短和制造成本低等，缺點是精度不甚理想。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 13 of 36 圖圖 22：軋制絲杠加工工藝：軋制絲杠加

34、工工藝周期在周期在 1-3 天天 資料來源：鄭紅精密滾珠絲杠機械加工工藝規程研究，國泰君安證券研究 表表 2:絲杠的絲杠的 4 種加工工藝對比種加工工藝對比 工藝工藝 優劣優劣 加工精度加工精度 表面質量表面質量 加工效率加工效率 硬車硬車 可以避免因切削熱導致絲杠硬度降低，從而提高可靠性；無油煙粉塵污染、綠色環保。P2-P3 Ra1.6m 較高，是磨削的 2-3 倍。磨削磨削 工序復雜、對砂輪品質要求高、生產能耗大、易產生粉塵污染等問題；在高速磨削高硬材料時，砂輪容易脫粒，并在工件表面產生磨削燒傷與微裂紋。P1 受砂輪品質和使用壽命直接影響。低，一般在 2h/副，10 副/天。旋風銑旋風銑

35、可以有效深化殘余應力，提升工件的使用壽命；但加工成本較高，原材料和刀具國產化是降低銑削加工成本的關鍵因素。P3 Ra=0.4m 高，是磨削的3-5 倍。冷軋冷軋 可以提高產品強度和表面質量；易于實現自動化；節省原材料；工藝流程較短，生產效率高。-C5 高 資料來源：張廣明精密滾珠絲杠制造技術的變革創新，陳輝行星滾柱絲杠螺紋的硬態車削加工技術研究，黃祖堯滾珠絲杠螺紋制造技術向高效、低耗、綠色方向發展，國泰君安證券研究 行星滾柱絲杠和滾珠絲杠需要更高的加工精度要求。行星滾柱絲杠和滾珠絲杠需要更高的加工精度要求。對于滾珠絲桿而言，按 JIS 標準，軋制加工方式下，滾珠絲杠能實現的普遍精度是 C7（5

36、0um/300mm）以上，而磨削加工下的滾珠絲杠的最高精度可以達到 C0級。而對于行星滾柱絲杠而言，其所要求的螺距誤差更小，根據行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計中所設計的螺紋副誤差公差標準看，C3級別下的誤差為 5m（300mm 螺紋長度內），對比于 THK 的產品，其冷軋制滾珠絲杠精度在 C7 級別，C3 級別下的誤差也較行星滾柱絲杠略高。對于梯形絲杠而言，THK 滾軋梯形絲杠精度為0.15mm/300mm，切削軸梯形絲杠精度為0.05mm/300mm，較滾珠絲杠和行星滾柱絲杠 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 14 of 36 精度更

37、低。表表 3：軋制和磨削加工滾珠絲杠能夠達到的精度等級：軋制和磨削加工滾珠絲杠能夠達到的精度等級存在一定差別存在一定差別 精密滾珠絲杠精密滾珠絲杠 軋制滾珠絲杠軋制滾珠絲杠 精度等級精度等級 C0 C1 C2 C3 C5 C7 C8 C9 有效長度以有效長度以上上 有效長度有效長度以下以下 運行距運行距離誤差離誤差 變動變動 運行距運行距離誤差離誤差 變動變動 運行距運行距離誤差離誤差 變動變動 運行距運行距離誤差離誤差 變動變動 運行距運行距離誤差離誤差 變動變動 運行距運行距離誤差離誤差 運行距運行距離誤差離誤差 運行距離誤運行距離誤差差 100 3 3 3.5 5 5 7 8 8 18

38、18 50/300mm 100/300mm 150/300mm 100 200 3.5 3 4.5 5 7 7 10 8 20 18 200 315 4 3.5 6 5 8 7 12 8 23 18 315 400 5 3.5 7 5 9 7 13 10 25 20 400 500 6 4 8 5 10 7 15 10 27 20 500 630 6 4 9 6 11 8 16 12 30 23 630 800 7 5 10 7 13 9 18 13 35 25 800 1000 8 6 11 8 15 10 21 15 40 27 1000 1250 9 6 13 9 18 11 24 16

39、 46 30 1250 1600 11 7 15 10 21 13 29 18 54 35 1600 2000 18 11 25 15 35 21 65 40 2000 2500 22 13 30 18 41 24 77 46 2500 3150 26 15 36 21 50 29 93 54 3150 4000 30 18 44 25 60 35 115 65 4000 5000 52 30 72 41 140 77 5000 6300 65 36 90 50 170 93 6300 8000 110 60 210 115 數據來源：THK，國泰君安證券研究 表表 4：THK 梯形絲杠精度梯

40、形絲杠精度累積節距誤差能達到累積節距誤差能達到0.05/300mm 軸標記軸標記 滾軋軸滾軋軸 切削軸切削軸 精度精度 T K 單一節距誤差（最大）單一節距誤差（最大）0.020 0.015 累積節距誤差（最大）累積節距誤差（最大）0.15/300mm 0.05/300mm 數據來源：THK，國泰君安證券研究 2.2.人形機器人催生新需求，外資品牌主導下國產替代加速人形機器人催生新需求，外資品牌主導下國產替代加速 2.2.1.滾珠絲杠市場超百億，機床和機器人是主要場景滾珠絲杠市場超百億，機床和機器人是主要場景 數控機床、機器人和汽車是絲杠主要下游需求數控機床、機器人和汽車是絲杠主要下游需求。絲

41、杠上游主要包括絲桿、螺母、滾珠等核心零部件供應，以及鋼材為主的原材料。材料端看，絲杠采用的鋼材特性差異大，特種合金調質鋼成為高端市場材料端的技術壁壘。國內標準行星滾柱絲杠采用的是馬氏體不銹鋼，滿足一般強度、硬度和耐磨性等要求，但是高硬度和抗腐蝕較難滿足，國外合金調制鋼為原材料，具備較好的疲勞極限和抗多次沖擊能力。下游看，絲杠下游應用場景廣泛，目前數控機床、機器人和汽車為最主要應用場景，2021年滾動功能部件在行業內應用分別占比 54.3%、49.7%、34.3%和 30.9%。圖圖 23：采購滾動功能部件應用行業分析：采購滾動功能部件應用行業分析 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的

42、免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 15 of 36 數據來源：王有雪第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告（2021），國泰君安證券研究 全球滾珠絲杠市場規模全球滾珠絲杠市場規模超百億元，國內市場規模有望持續增長超百億元，國內市場規模有望持續增長。據秦川機床公告數據，2015 年全球滾珠絲杠市場規模為 12.23 億美元，2021 年增至 17.5 億美元，CAGR為 6.15%，預計 2022 年有望達到 18.59 億美元。中國是滾珠絲杠重要的消費市場之一，國內市場占全球總中國是滾珠絲杠重要的消費市場之一，國內市場占全球總市場份額約市場份額約 20%左右。左右。2015 年我國滾珠

43、絲桿市場規模為 14.31 億元，2021 年增至 25.55億元，CAGR 為 10.14%，增速明顯高于全球市場增速，預計 2022 年國內市場規模有望達到 27.7 億元。圖圖 24：全球滾珠絲杠市場規模及同比增速：全球滾珠絲杠市場規模及同比增速 圖圖 25：國內滾珠絲杠市場規模及同比增速：國內滾珠絲杠市場規模及同比增速 數據來源：秦川機床2022 年度向特定對象發行 A 股股票募集說明書（注冊稿），國泰君安證券研究 數據來源：秦川機床2022 年度向特定對象發行 A 股股票募集說明書（注冊稿），國泰君安證券研究 行星滾柱絲杠受限于制造工藝難度高，生產設備有限，市場需求有限，其市場規模遠

44、低于滾珠絲杠，遠期看，行星滾柱絲杠導入汽車和人形機器人產業鏈，市場空間有望大幅提升。根據根據 Persistence Market Research的統計數據的統計數據，2022 年滾柱絲杠全球市場規模接近年滾柱絲杠全球市場規模接近 2.85 億美元，預計億美元，預計 2023年增長至年增長至 3 億美元億美元 圖圖 26：滾柱絲杠全球市場規模（：滾柱絲杠全球市場規模（億億美元）美元）3.4%14.7%19.5%23.3%29.7%30.9%34.3%49.7%54.3%0%10%20%30%40%50%60%其他電動缸伺服驅動電動注塑機3C消費電子軌道交通汽車航空航天/軍工機器人與生產線數控

45、機床（數控裝置）0%1%2%3%4%5%6%7%8%024681012141618202015201620172018201920202021 2022E全球滾珠絲杠市場（億美元）同比增速0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%0510152025302015201620172018201920202021 2022E國內滾珠絲杠市場（億元）同比增速 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 16 of 36 數據來源：立鼎產業研究網，國泰君安證券研究 2.2.2.機床機床+汽車需求汽車需求潛力大潛力大，人形機器人帶來廣闊增量市場，人

46、形機器人帶來廣闊增量市場 我們對絲杠主要的下游細分市場：機床、汽車和機器人，進行市場空間我們對絲杠主要的下游細分市場：機床、汽車和機器人，進行市場空間測算：測算：1）機床）機床 國內機床市場空間超千億，傳動部件國內機床市場空間超千億，傳動部件占占機床原材料采購成本約機床原材料采購成本約 20%。據中國機床工具工業協會數據，2022 年我國金屬加工機床消費額為 1843.6億元（274.1 億美元），其中金屬切削機床消費額 1240.3 億元，金屬成形機床消費額 603.3 億元。絲杠導軌作為機床的核心傳動部件，其重要性不言而喻。一般而言，不同類型和用途的機床所需的絲杠數量不同，如車床，一般配置

47、 2 根絲桿，分別是主軸絲桿和伺服絲桿。銑削機床和加工中心等，則需要使用 3-4 個絲桿，分別是主軸絲桿、伺服絲桿、進給軸絲桿和進給速度絲桿，以實現更為復雜的加工操作。根據科德數控和紐威數控的原材料采購占比數據，傳動類材料占比基本在 20%左右。圖圖 27：2020 年科德數控原材料采購占比年科德數控原材料采購占比 圖圖 28：2020 年紐威數控原材料采購占比年紐威數控原材料采購占比 數據來源：科德數控招股說明書，國泰君安證券研究 數據來源：紐威數控招股說明書，國泰君安證券研究 2.85 3.03 2.752.802.852.902.953.003.0520222023E39.26%17.2

48、6%13.11%9.62%7.26%6.15%4.64%2.69%結構件類傳動類控制系統類潤滑水冷氣類其他電機原材料光柵類傳感測量類25.58%20.86%22.33%15.44%6.21%3.69%3.93%1.95%功能部件電氣件鑄件傳動部件機床附件鈑金件機制件其他 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 17 of 36 圖圖 29：2022 年國內金屬加工機床消費額接近年國內金屬加工機床消費額接近 280 億億美美元元 數據來源：中國機床工具工業協會，國泰君安證券研究 機床用絲杠市場規模機床用絲杠市場規模 2030 年有望達到年有望達

49、到 47 億元億元?？紤]到傳動部件還包括主軸、導軌、軸承和齒輪等其他零部件，且國內機床市場正處于國產替代和更新替換周期的驅動下，我們做出如下假設：1）假設絲杠的價值量占機床價值量 2%；2）以 2022 年國內機床消費額為基準，預計每年的行業規模增速為 3%。根據我們測算，2022 年機床用絲杠市場規模達到 37 億元，2030 年市場規模有望達到 47 億元。表表 5：機床用絲杠市場規模有望達到：機床用絲杠市場規模有望達到 47 億元億元 2022 2025 2030 國內機床市場規模（億元）1843 2014 2335 絲杠價值量占比（%）2%2%2%機床用絲杠市場規模（億元）機床用絲杠市

50、場規模（億元）37 40 47 數據來源：國泰君安證券研究 2）汽車汽車 新能源汽車是主要的絲杠應用領域，新能源汽車是主要的絲杠應用領域，剎車剎車+制動制動+轉向轉向是核心。是核心。在傳統燃油車中，絲杠通常被視為一個可選項，主要被高端的歐洲汽車品牌采用。隨著新能源汽車滲透率的不斷提升，由于其車輛內部結構和特性的變化，以及汽車向智能化、尤其是 L4 級別以上的自動駕駛方向發展，絲杠逐步成為不可或缺的標準配置。目前，在新能源汽車中，絲杠可以被應用于剎車系統、制動系統以及轉向系統等關鍵部位：1）轉向）轉向：當前以當前以 EPS 為主流，其中為主流，其中 R-EPS 采用滾珠絲杠采用滾珠絲杠。電機越靠

51、近轉向器，助力傳動效率越高，因而電動助力轉向系統中 C-EPS、DP-EPS 到 R-EPS 轉向性能依次提升。R-EPS 工作噪音小，助力響應速度快，可實現更大助力，但價格較貴，適用車型為中大型、大型車；2）制動：滾珠絲杠應用于）制動：滾珠絲杠應用于線控制動、線控制動、EMB。傳統液壓機械制動以及電子液壓制動，制動時其液壓管路油壓上升與下降都會存在遲滯現象，導致制動延緩、事故率高，并且復雜的液壓管路也增加布置 ABS、ESP 等控制裝置的難度。EMB 具有結構簡單、體積小、響應速度快、控制精度高、節能環保等優點，更容易進行集成，簡化結構、節省空間。3）駐車：）駐車：EPB 用滾珠絲杠副用用滾

52、珠絲杠副用于中高檔汽車電子駐車系統。于中高檔汽車電子駐車系統。目前市場 EPB制動鉗主要采用兩種傳動方式，一種是螺紋傳動，另一種是滾珠絲桿轉動，與傳統螺紋傳動相比，使用滾珠絲杠的 EPB具備效率高、壽命長、運動平穩等優勢。EPB用滾288.0 223.0 213.1 238.9 274.1 05010015020025030035020182019202020212022 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 18 of 36 珠絲杠副是電子駐車系統中的核心傳動部件，質量關乎整套電子駐車系統的性能。圖圖 30：EPB 制動鉗總成原理示意圖制

53、動鉗總成原理示意圖 圖圖 31：EPB 用滾珠絲杠副拆分圖用滾珠絲杠副拆分圖 數據來源：立鼎產業研究網 數據來源：立鼎產業研究網 車用絲杠市場空間有望超過車用絲杠市場空間有望超過 50 億元，制動和轉向系統是主要需求。億元，制動和轉向系統是主要需求。根據新能源汽車所用絲杠需求，我們對車用絲杠市場進行測算，并做出如下假設：1）2023 年根據乘聯會數據，乘用車全年銷量 2170 萬臺，新能源車銷量 774 萬臺，乘用車按照每年 1%增長速度計算，新能源滲透率到 2025 年提升到 48%；2）僅考慮新能源汽車使用絲杠，且制動系統和轉向系統使用滾珠絲杠和行星滾柱絲杠兩種，駐車系統使用滾珠絲桿；3）

54、假設行星滾柱絲杠單價 1500 元，滾珠絲杠單價 400 元，并逐年降低。整體看，制動系統用絲杠市場規模最大，2025 年有望達到 55 億元，車用絲杠合計市場規模 2025 年有望超 70 億元。表表 6:車用絲杠市場空間超車用絲杠市場空間超 50 億億 2023 2024 2025 中國乘用車銷量（萬輛）2170 2192 2214 新能源車滲透率 36%42%48%新能源車銷量（萬輛）新能源車銷量（萬輛）774 774 921 921 1063 1063 行星滾柱絲杠價格（元）1500 1200 1000 滾珠絲杠價格（元）400 300 200 制動系統制動系統 EMB 滲透率 15%

55、20%25%單車絲杠用量（根）4 4 4 其中：行星滾柱絲杠占比 20%30%40%制動系統對應絲杠市場空間（億元）制動系統對應絲杠市場空間（億元）28.78 28.78 41.98 41.98 55.25 55.25 轉向系統轉向系統 EPS 滲透率 90%92%95%R-EPS 滲透率 15%20%30%單車絲杠用量（根）1 1 1 其中：行星滾柱絲杠占比 15%20%30%轉向系統對應絲杠市場空間（億元）轉向系統對應絲杠市場空間（億元）5.90 5.90 8.13 8.13 13.32 13.32 駐車系統駐車系統 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文

56、之后的免責條款部分 19 of 36 EPB 滲透率 80%85%90%單車絲杠用量（根）1 1 1 滾珠絲杠占比 12%18%25%駐車系統對應絲杠市場空間（億元）駐車系統對應絲杠市場空間（億元）2.97 2.97 4.23 4.23 4.78 4.78 總計：車用絲杠市場空間（億元）總計：車用絲杠市場空間（億元）37.65 37.65 54.33 54.33 73.36 73.36 數據來源：乘聯會，國泰君安證券研究 3）人形機器人人形機器人 人形機器人產業人形機器人產業化進程加速化進程加速，行星滾柱絲杠是核心零部件行星滾柱絲杠是核心零部件。隨著特斯拉發布人形機器人 Optimus 以來，

57、國內外產業資本加速拓展人形機器人領域布局。國外方面，三星于 2023 年年初向本土機器人廠商 Rainbow Robotics 投資 590 億韓元（約 3.19 億人民幣）；OpenAI 領投挪威機器人公司 1X Technologies；谷歌也推出了具備自我改進與提升功能的機器人AI 智能體 RoboCat。國內方面，小米、傅里葉、宇樹、智元、開普勒等廠商相繼推出其人形機器人產品。從零部件角度看，作為人形機器人的核心零部件之一，絲杠主要用于直線關節部位，將電機的旋轉運動轉換為直線運動，而行星滾柱絲杠具有高承載、小體積、快響應、低噪音、高精度等優點，非常適合在人形機器人中使用。特斯拉人形機器

58、人中，其線性執行器中就使用了反向式行星滾柱絲杠。圖圖 32：Optimus gen2 靈巧手能夠拿起雞蛋靈巧手能夠拿起雞蛋 圖圖 33：特斯拉傳動方案采用滾柱絲桿：特斯拉傳動方案采用滾柱絲桿 數據來源：特斯拉官方視頻 數據來源：特斯拉 AI Day 人形機器人人形機器人放量有望為放量有望為絲杠絲杠市場帶來市場帶來百億增量百億增量空間空間。根據特斯拉Optimus 的參數，1 臺人形機器人擁有 14 個線性執行器，我們做出如下假設：1）預計一臺人形機器人其需要用到 4 個梯形絲杠和 10 個行星滾柱絲杠；2）預計人形機器人遠期銷量能達到 100 萬臺；3）假設行星滾珠絲杠單價遠期隨著國產化進程提

59、速，價格降至 1000 元。整體看，人形機器人放量將為絲杠市場帶來百億增量。表表 7:人形機器人放量有望打開絲杠近百億增量市場人形機器人放量有望打開絲杠近百億增量市場 人形機器人銷量（萬臺）人形機器人銷量（萬臺）1010 5050 100100 單臺人形機器人絲杠用量（個）14 14 14 其中：行星滾珠絲杠 10 10 10 梯形絲杠 4 4 4 行星滾柱絲杠單價（元）1500 1000 1000 梯形絲杠單價（元）100 50 50 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 20 of 36 單臺機器人使用絲杠價值量（元）15400 102

60、00 10200 機器人行星滾柱絲杠市場空間（億元）15 50 100 機器人梯形絲杠市場空間（億元）0.4 1 2 人形機器人對應絲杠市場空間（億元）人形機器人對應絲杠市場空間（億元）15.415.4 5151 102102 數據來源：國泰君安證券研究 2.2.3.外資主導高端絲杠市場，國產替代大有可為外資主導高端絲杠市場，國產替代大有可為 供需缺口明顯，供需缺口明顯，經濟型產品經濟型產品競爭加劇競爭加劇導致導致使價格下滑。使價格下滑。據華經產業研究院數據，國內滾珠絲杠供需缺口持續增長，2021 年達到 423 萬套，2022年或增至 448 萬套。在滾珠絲杠市場，國內競爭加劇不斷加劇，外資

61、品牌在經濟型產品市場份額不斷發力，滾柱絲杠行業市場價格總體呈現出明顯的下降態勢。國內滾珠絲杠價格從 2014 年 225 元/套的均價下降至2021 年的 181 元/套。圖圖 34：2015-2022 年國內滾柱絲杠供需缺口明顯年國內滾柱絲杠供需缺口明顯 圖圖 35：2015-2022 年國內滾珠絲杠價格持續下滑年國內滾珠絲杠價格持續下滑 數據來源：華經產業研究院，國泰君安證券研究 數據來源：華經產業研究院，國泰君安證券研究 外資品牌占據絕對主導地位外資品牌占據絕對主導地位，行業集中度高。，行業集中度高。為了實現高速或精密的加工，除在機床設備的結構剛性進行加強設計外，必須同時具備高速主軸系統

62、和高速進給系統，才能達到材料切削過程的高速化，這對于企業的制造能力和設計能力都有較高的要求，從市場競爭格局看，目前全球主要的滾珠絲杠廠商有 NSK、THK、SKF 等歐美日和中國臺灣企業，CR5市占率達到約 46%。而在加工難度更高的行星滾柱絲杠市場，根據王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究的數據，2022 年，GSA（含旗下 Rollvis）公司在中國市場份額超 50%，處于絕對主導地位。圖圖 36：全球滾珠絲桿行業市場競爭格局情況：全球滾珠絲桿行業市場競爭格局情況 圖圖 37：外資品牌外資品牌主導主導中國行星滾柱絲杠市場中國行星滾柱絲杠市場 333 378 396 405 442 416

63、 423 448 05010015020025030035040045050002004006008001000120014001600180020152016201720182019202020212022E產量（萬套）需求量（萬套）16017018019020021022020152016201720182019202020212022E價格（元/套）行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 21 of 36 數據來源：華經產業研究院，國泰君安證券研究 數據來源：王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究，國泰君安證券研究 表表 8：部分絲杠廠

64、商公司介紹：部分絲杠廠商公司介紹 國家國家 主要產品主要產品 應用領域應用領域 Rexroth 德國 直線導軌、滾珠/軋制滾柱絲杠、電動缸、直線運動模組 汽車-線性傳動技術 上銀科技上銀科技 中國臺灣 滾珠絲杠、直線導軌、軸承、末端效應器 汽車-轉向系統 五洲新春五洲新春 中國 滾珠絲杠、軸承及配件、精密機械及零件 汽車-轉向/駐車/電子剎車等 長盛軸承長盛軸承 中國 滾珠絲杠、潤滑軸承 汽車、軍工、數控機床等 GSA 瑞士 直徑范圍 5-245mm、導程范圍 0.5-50mm 研磨級滾柱絲杠 航空航天、鋼鐵冶金、軍工 Rollvis 瑞士 直徑范圍 5-245mm、導程范圍 0.1-50mm

65、 研磨級滾柱絲杠 航空航天、鋼鐵冶金、軍工 Ewellix 瑞典 直線導向類（成型/精密導軌、直線軸承）、滾珠/滾柱絲杠、電動缸、直線模組 醫療設備、自動化生產線、非道路機械和其他通用設備 博特精工博特精工 中國 精密滾珠絲杠副、精密滾動直線導軌副、高速精密電主軸、精密機械主軸單元、X-Y精密雙坐標工作臺、精密主軸等 數控機床、軍工設備、核電裝備、航空航天等 南京工藝南京工藝 中國 高精度滾柱絲杠副、大型滾珠絲杠副、滾動導軌副 數控機床 新劍傳動新劍傳動 中國 行星滾柱絲杠、電動缸 汽車、軌道交通、機器人 貝斯特貝斯特 中國 高精度滾珠/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副等 數控機床、自動化裝備、機

66、器人、新能源汽車、醫療器械等行業 恒立液壓恒立液壓 中國 滾珠絲桿、重載滾珠絲桿、行星滾柱絲桿電動缸等。數控機床、自動化裝備、機器人等 五洲新春五洲新春 中國 絲杠螺母軸承組件、滾珠絲杠等 汽車、機器人等 數據來源：立鼎產業研究網，前瞻網，王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究，公司公告，國泰君安證券研究。國內企業在行星滾柱絲杠的制造上仍存在較大差距，國產替代進程有望國內企業在行星滾柱絲杠的制造上仍存在較大差距，國產替代進程有望提速。提速。國內企業行星滾柱絲杠產品布局較為稀缺，且在導程精度、最大動載荷、最大靜載荷等性能方面與國外同規格產品存在差距。國外領先企業在精度方面能夠實現各種精度的全覆蓋

67、，在最大動載荷、最大靜載荷方面，國內的行星滾柱絲杠產品顯著低于國外同規格產品，長期看，行星滾柱絲杠國產替代空間大。表表 9:國產行星滾柱絲杠性能低于國外同規格產品國產行星滾柱絲杠性能低于國外同規格產品 廠商廠商 精度精度 極限速度極限速度 最大動載荷最大動載荷 最大靜載荷最大靜載荷 公稱直徑公稱直徑 南京工藝南京工藝/123.28KN 177.28KN 18-60mm GSA 全覆蓋全覆蓋 4700rpm 168.9KN 246.9KN 20-63mm Ewellix 全覆蓋全覆蓋/133KN 197.KN 8-64mm 數據來源：前瞻產業研究院，國泰君安證券研究 54%46%其他CR528.

68、0%28.0%14.0%9.4%9.4%9.4%0.9%0.9%RollvisGSARexrothEWELLIX南京工藝濟寧博特優仕特CMC 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 22 of 36 3.見微知著，設備是絲杠加工的最核心壁壘見微知著，設備是絲杠加工的最核心壁壘 3.1.磨床磨床設備海外領先，內螺紋加工是行業痛點設備海外領先，內螺紋加工是行業痛點 磨床是絲杠加工磨床是絲杠加工的核心技術壁壘的核心技術壁壘，其其精度直接決定絲杠精度。精度直接決定絲杠精度。磨床通過其高度精密的磨削技術，能夠確保絲杠具有一致的螺紋形狀和尺寸，從而提供可

69、靠的性能和穩定的運動控制。磨床的精度直接影響著絲杠的軸向精度、徑向精度以及整體的運動平穩性。精準的磨床工藝能夠確保絲杠的每個螺紋都具有高度一致的規格，防止誤差和振動，從而提高了系統的可靠性和工作精度，因而磨床其高精度的加工能力直接決定了絲杠最終的性能和質量。圖圖 38：行星滾柱絲杠誤差來源：行星滾柱絲杠誤差來源 數據來源：柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計 從零件構造角度看，絲杠是牙型角為 90的多頭螺紋，行星滾柱是具有相同牙型角的單頭螺紋，而螺母具有與絲杠相同頭數和牙型的內螺紋，因而不同部件涉及磨床類型存在差異，主要主要設備需設備需用到內螺紋磨床、外用到內螺紋磨床、外螺紋磨床、螺紋磨床、外圓

70、磨床（進行絲杠軸外圓表面加工）、中心磨床（絲杠軸中心孔加工）、平面磨床（螺桿端面加工）等。外螺紋磨床外螺紋磨床：外螺紋磨床進行加工的精密螺紋結構是行星滾柱絲杠的核心部分，其螺紋的加工需要極高精度。以外圓磨床對絲杠軸外圓表面進行精密磨削來確保表面光滑和尺寸精確；使用中心磨床對絲杠軸中心孔進行精密加工來確?？椎某叽绾臀恢玫木珳市?；使用平面磨床處理螺桿軸的平面部分或底座，確保整體的平面度和尺寸準確。每次加工螺紋前，先加工絲杠外圓，然后以絲杠外圓和兩端中心孔作為定位基面加工螺紋，逐步提高螺紋加工精度。行星滾柱的加工設備與絲杠加工設備近似，其采用外螺紋結構，加工過程中亦涉及外螺紋磨床。行星滾柱需要與螺母

71、的內螺紋相匹配，確保傳動系統的性能和精確性。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 23 of 36 圖圖 39：Mitsubishi 外螺紋磨床外螺紋磨床 圖圖 40：數控高精度外圓磨床：數控高精度外圓磨床 數據來源：三菱 數據來源：大金湖精密機床 圖圖 41：高精度中心磨床：高精度中心磨床 圖圖 42：液壓精密平面磨床：液壓精密平面磨床 數據來源：精大機床 數據來源：臨清興和宏鑫機床 海外廠商在外螺紋磨床上技術領先海外廠商在外螺紋磨床上技術領先。瑞士的 Tornos、Studer，德國的Schtte、Kapp Niles，日本的三菱重工等

72、廠商在外螺紋磨床領域都擁有顯著的技術實力和市場份額。這些公司通過不斷創新，提升外螺紋磨床的精度、效率和可靠性，以滿足制造行業對高精密內螺紋加工的不斷提升的需求。表表 10：行業先進的外螺紋磨床產品：行業先進的外螺紋磨床產品主要來自歐洲和日本主要來自歐洲和日本 企業企業 國家國家 產品系列產品系列 特征特征 Mitsubishi 日本 ZE26C 系列 ZE26C 系列外螺紋磨床具有先進的控制系統和高精度磨削技術 Kapp Niles 德國 KX 100 Dynamic 系列 KX 100 Dynamic 系列外螺紋磨床適用于高精度的齒輪和螺紋磨削 Studer 瑞士 S41 系列 S41 系列

73、外螺紋磨床以高精度、穩定性和可靠性而聞名 Reishauer 瑞士 NRK 系列 NRK 系列外螺紋磨床被廣泛用于高精度磨削 Klingelnberg 德國 Oerlikon 系列 Oerlikon 系列外螺紋磨床也是高精度齒輪和螺紋磨削的選擇 數據來源：各公司官網，國泰君安證券研究 內螺紋磨床：內螺紋磨床：滾柱螺母是具有內螺紋結構的零件，在加工過程中會使用到內螺紋磨床。內螺紋磨床用以磨削螺紋、滾珠螺母、滾柱螺母和其他精密螺母等，以確保內螺紋的精確性和表面質量，其結構與普通內圓磨床相似。滾柱絲杠螺母的內螺紋需要與絲杠的外螺紋相匹配，以實現傳 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條

74、款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 24 of 36 動系統的運動控制和精確性，故內螺紋磨床對于螺母的制造至關重要，精密數控內螺紋磨削技術是加工高精密滾柱絲杠螺母的重要保證。圖圖 43：內螺紋磨床結構圖：內螺紋磨床結構圖 圖圖 44：內螺紋磨床拓撲結構圖：內螺紋磨床拓撲結構圖 數據來源：江僑 內螺紋磨床的幾何誤差建模及靈敏度分析 數據來源：江僑 內螺紋磨床的幾何誤差建模及靈敏度分析 內螺紋磨床精密度效率不斷提升，先進設備集中于歐美。內螺紋磨床精密度效率不斷提升，先進設備集中于歐美。內螺紋磨床的設計和制造正不斷優化，實現更高的精密度和生產效率，以滿足高精密度零部件需求。瑞士 Reishaue

75、r 公司，英國公司 HOLROYD，美國公司DRAKE，意大利公司 SMPUTENSILI、英國 MA TRIX、德國 ELB-Schliff（旗下磨床品牌包括 aba 公司等）公司和克林貝格公司等都是世界著名的數控螺紋磨床生產和研發廠商，他們的產品代表著數控螺紋磨床的最高水平和發展方向。瑞士 Reishauer 公司設計研發的 CNC 螺紋磨床RG500 作為典型的數控內螺紋磨床廣受機床行業的關注。表表 11：行業先進的內螺紋磨床產品：行業先進的內螺紋磨床產品 企業企業 國家國家 產品系列產品系列 特征特征 Matrix 英國 3060 CNC 系列 3060 CNC 系列內螺紋磨床具有高度

76、的精度和可靠性，適用于多種內螺紋加工應用 Drake 美國 GSTE-Mini 系列 GSTE-Mini 系列內螺紋磨床采用高精度磨削技術，適用于小型內螺紋件的加工 Holroyd Precision 英國 EX 系列 EX 系列用于內螺紋磨床在高精度螺紋和螺母磨削 Reishauer 瑞士 NRK 系列 NRK 系列外螺紋磨床也可以用于內螺紋磨削，具有高精度和可靠性 Kapp Niles 德國 KX 100 Dynamic 系列 KX 100 Dynamic 系列外螺紋磨床也可用于高精度的內螺紋磨削 數據來源：齊陸燕精密數控螺母磨床的動靜熱態特性分析與優化，各公司官網，國泰君安證券研究 數控

77、系統數控系統直接影響直接影響磨床效率與精度。磨床效率與精度。數控性能優劣直接影響機床穩定性和精度水平，是磨床最核心的零部件。數控系統通過計算機編程和自動化控制，使得磨床能夠實現更為精確和高效的加工過程。通過精確的數值控制，磨床能夠在復雜的幾何形狀和細微尺寸要求下進行加工，實現更精細的表面質量和更準確的尺寸控制。德國的西門子、日本的發那科和三菱電機等占據數控系統行業前沿，在全球市場份額領先，國內企業如華中數控、廣州數控也逐漸嶄露頭角，積極向高端數控系統攻關。從各家海外磨床龍頭的產品精度看，日本三井精機的 GSE600i 系列內螺紋磨床砂輪最大圓周速度可達 1800m/min，工作臺快進速度可達

78、25.5m/min，主軸轉速達 100 m/min。美國 Drake 內螺紋磨床 DRAKE GS:TI 系列磨床 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 25 of 36 配置了發那科系統，其精度達到世界領先水平，其外螺紋數控機床 GS:TE系列實現磨削高精度，直接驅動工作頭可提供10 弧秒的分度精度。圖圖 45：日本三井精機：日本三井精機 GSE600i 系列系列數控磨床參數數控磨床參數 圖圖 46：DRAKE GS:TI 系列系列數控磨床參數數控磨床參數 數據來源：三井精機 數據來源：Drake 磨削主軸對整體磨削主軸對整體磨床設備的磨

79、床設備的磨削精度磨削精度也會也會產生產生重要重要影響。影響。磨削主軸的旋轉精度直接關系到磨削工具的運動精度，若主軸有軸偏差或者不穩定，將導致加工精度下降。磨削主軸的振動和震動會直接傳遞到磨削刀具和工件上，會導致表面質量不均勻和形狀偏差。主軸的軸向剛度對于在磨削過程中保持一致的切削深度和切削力非常關鍵。較低的軸向剛度可能導致加工過程中的深度變化，從而影響加工精度。磨削主軸的設計和制造質量直接決定了磨床的整體性能和加工精度。在高精度磨削領域，采用先進材料和精密加工工藝的主軸能夠顯著提高磨床的精度和穩定性。圖圖 47：高精度數控：高精度數控機床機床磨削主軸磨削主軸 圖圖 48：高速磨床用軸承功能部件

80、裝配圖：高速磨床用軸承功能部件裝配圖 數據來源：河南臺炬機械有限公司 數據來源：楊洪波 超高速磨削主軸系統的動態有限元分析 國內磨床國內磨床企業奮起直追企業奮起直追，國產替代，國產替代進程有望提速進程有望提速。絲杠受益人形機器人行業蓬勃發展，也帶動了國內磨床行業的發展。雖然在內螺紋磨床結構、返向裝置在螺母內的對中安裝精度、大螺旋升角的干涉、多頭內螺紋的分度精度等方面國內磨床與國際先進產品尚存在不小差距，但磨床在運作效率、精度等方面也均已取得一定突破，存在一定國產替代的基礎。國內數控螺紋磨床的骨干企業漢江機床、廣州敏嘉、上海機床等自主設國內數控螺紋磨床的骨干企業漢江機床、廣州敏嘉、上海機床等自主

81、設計和研發了具有世界先進水平的內螺紋磨削加工中心，此外日發精機、計和研發了具有世界先進水平的內螺紋磨削加工中心，此外日發精機、華辰裝備、浙海德曼等機床公司也開始切入絲杠磨床賽道。華辰裝備、浙海德曼等機床公司也開始切入絲杠磨床賽道。上海機床廠 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 26 of 36 自主開發的 SK7420 全新系列數控絲杠磨床，可磨削 P1 級甚至更高精度的滾珠絲杠，為我國高精度絲杠副的生產制造提供有效的設備保障。秦川機床子公司漢江機床SGK743220/1 高精度數控絲杠磨床磨削精度能穩定達到 P1 級。圖圖 49：漢江機

82、床：漢江機床 SK743220 數控絲杠磨床數控絲杠磨床 圖圖 50：上海機床廠：上海機床廠 SK7420 數控絲杠磨床數控絲杠磨床 數據來源：漢江機床 數據來源：上海機床廠 圖圖 51：漢江機床：漢江機床 SK743220 數控絲杠磨床數控絲杠磨床參數參數 圖圖 52：上海機床廠：上海機床廠 SK7420 數控絲杠磨床數控絲杠磨床參數參數 數據來源：漢江機床 數據來源：上海機床廠 3.2.冷成型工藝具備效率優勢，設備端國內已有突破冷成型工藝具備效率優勢，設備端國內已有突破 滾壓滾壓成形成形加工加工在效率、產品一致性和產品使用壽命上具備優勢在效率、產品一致性和產品使用壽命上具備優勢。近年來滾壓

83、成形方法在加工齒輪、螺紋、花鍵等方面取得了顯著的進展。滾壓絲杠加工工藝中，核心流程包括毛坯磨制、精密軋制、熱處理、螺紋滾道拋光等。軋制絲杠使用壽命較長、機械化精度和強度高，冷成型技術本身就要求高質量的材料，高精度的工藝，經過機械冷軋后，滾道面的硬度、密度、內部組織結構得到強化，之后進行熱處理，使整個絲杠的穩定性更強，延長了絲杠的使用壽命，且冷軋加工屬冷加工工藝，故而能夠保證軋制過程中鋼材的完整性，對環境污染較少。相較于傳統機加工，其有點在于：生產效率較傳統車削加工提高近十倍生產效率較傳統車削加工提高近十倍，尤其在采用自 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之

84、后的免責條款部分 27 of 36 動上下料機構的情況下，生產效率更為突出；在加工過程中能夠實現優良的尺寸一致性；而且表面質量較高，且保持相對穩定。圖圖 53：軋制絲杠加工工藝流程：軋制絲杠加工工藝流程 數據來源：鄭紅精密滾珠絲杠機械加工工藝規程研究 圖圖 54：滾壓絲杠加工工藝滾壓絲杠加工工藝 圖圖 55：滾壓螺紋平均生產率比滾壓螺紋平均生產率比車削工藝車削工藝更高更高 數據來源：倪壽勇基于過程監測的滾珠絲杠硬旋銑關鍵技術研究 數據來源：王旭行星滾柱絲杠滾柱滾壓成形機理與實驗研究 冷成型粗加工與磨削精加工冷成型粗加工與磨削精加工的的結合結合有望優化絲杠加工的工序有望優化絲杠加工的工序。磨削絲

85、杠通過熱處理、車削、磨削等多道工序，逐一完成制造過程，使其制造精度達到高水平。而冷成型滾珠絲杠采用冷加工工藝模具制造，具有自動化程度高、批量生產成本低、效率高的特點，但由于制造精度相對較低，大致停留在 P7 級左右，因而主要用作設備中的傳動部件，而不適用于要求極高精度的定位應用。冷成型粗加工和磨削精加工的協同作用，既保障了生產效率和成本效益，又實現了對制造精度的高度追求。這一優化組合有望為絲杠的加工提供了一種綜合而有效的解決方案，使其在高精度設備中發揮卓越性能。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 28 of 36 圖圖 56：冷成型粗加工

86、：冷成型粗加工對對磨削精加工工藝磨削精加工工藝的優化的優化 數據來源：國泰君安證券研究 外螺紋加工：外螺紋加工：冷滾壓成形工藝主要集中于楔橫軋和徑向滾壓。冷滾壓成形工藝主要集中于楔橫軋和徑向滾壓。楔橫軋是利用兩個帶有楔形模具（軋輪、平板式等）配合運動，逐步將坯料軋制成變斷面回轉體軸類零件，廣泛應用于汽車、內燃機以及發電機等行業之中。楔形模具一般由切入段、成形段以及精整段三個區域段構成，該工藝已應用于相關齒形軸的生產加工。圖圖 57：階段軸楔橫軋：階段軸楔橫軋 圖圖 58：楔橫軋模具齒軸加工：楔橫軋模具齒軸加工 數據來源：王旭行星滾柱絲杠滾柱滾壓成形機理與實驗研究 數據來源：王旭行星滾柱絲杠滾柱

87、滾壓成形機理與實驗研究 徑向滾壓徑向滾壓可可運用于滾柱制造。運用于滾柱制造。徑向滾壓成形工藝在制造花鍵、齒輪和螺紋等產品方面得到了廣泛應用。根據滾壓輪的數量，該工藝可分為單輪滾壓、雙輪滾壓和三輪滾壓。由于單向壓入坯料可能導致工件翹曲，使得成形精度較低，而在三輪滾壓工藝中，三個滾壓輪均勻布置，成形工件受力平衡且均勻，這種方式適用于管材類零件的成形。目前更為廣泛采用的是雙輪滾壓工藝。在雙輪滾壓中，兩個滾壓輪布置于成形工件兩側，同步、同向旋轉并同時相對進給。這種布置確保了工件受到均衡的力，提高了成型精度。雙輪滾壓在制造花鍵、齒輪、螺紋等產品時表現雙輪滾壓在制造花鍵、齒輪、螺紋等產品時表現出高效和高精

88、度的特點。出高效和高精度的特點。在行星滾柱絲杠的滾柱成形過程中，工件自由放置在支承上，利用重力約束于兩滾壓輪之間，加工過程中，各項參數完全一致的兩滾壓輪同向旋轉，并利用同步帶帶動螺母絲杠機構實現徑向進給運動，依靠摩擦力提供摩擦力矩帶動工件旋轉，并逐步壓入，形成最終齒形。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 29 of 36 圖圖 59：徑向滾壓工藝：徑向滾壓工藝 圖圖 60：行星滾柱滾壓加工過程：行星滾柱滾壓加工過程 數據來源：王旭行星滾柱絲杠滾柱滾壓成形機理與實驗研究 數據來源：王旭行星滾柱絲杠滾柱滾壓成形機理與實驗研究 設備端：滾壓機是

89、滾壓工藝核心設備設備端：滾壓機是滾壓工藝核心設備。滾壓工藝所用設備包括滾壓機、模具及其他輔助設備，其中滾壓機是執行滾壓工藝的核心設備，它通常包括滾輪或滾筒，能夠施加高壓力并旋轉，從而在材料表面形成螺紋結構。滾壓機的類型和規格會根據具體的應用和工件要求而變化。滾壓輪是冷滾壓成形設備中最重要的零部件，它的幾何形狀、尺寸精度以及力學性能直接決定成形件的質量水平。圖圖 61：滾壓輪：滾壓輪實物實物展示展示 圖圖 62：滾壓輪的安裝與布局：滾壓輪的安裝與布局 數據來源：王旭行星滾柱絲杠滾柱滾壓成形機理與實驗研究 數據來源：王旭行星滾柱絲杠滾柱滾壓成形機理與實驗研究 新興新興行業行業需求需求助推滾壓工藝助

90、推滾壓工藝發展發展，高精尖高精尖滾壓裝備依賴進口。滾壓裝備依賴進口。隨著我國機器人、汽車等行業的迅速發展，大量的花鍵、齒輪和蝸桿等采用了冷滾壓成形工藝加工，但高端的成形設備主要依賴于國外進口。如Anderson-Cook 公司的兩滾壓輪徑向滾壓設備，能加工出精度 ISO 標準下 67 級的花鍵（=30、m=1.5 和=20、m=2），同時生產效率能達到 15 件/min 左右;美國 Kinefac 公司推出的高精密花鍵軸三滾壓輪軸向滾扎設備，能加工出精度等級達到 ISO 標準下 5 級的大模數花鍵（=30、m=3 和=20、m=2.5 兩種類型）。此外，PROFIROLL（寶飛螺）、Oster

91、walder（奧斯特瓦德）等均為先進的滾壓機供應商。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 30 of 36 圖圖 63：Kinefac 高精密三滾壓輪軸向滾扎設備高精密三滾壓輪軸向滾扎設備 圖圖 64：Anderson-Cook 花鍵液壓滾壓機花鍵液壓滾壓機 數據來源：Kinefac 數據來源：Anderson-Cook 表表 12：Kinefac 三滾壓輪軸向滾扎設備參數三滾壓輪軸向滾扎設備參數 MC-6 型型 MC-9 型型 最大徑向模載荷（最大徑向模載荷（kN）222 445 標準主軸直徑（標準主軸直徑（mm）38 63.5 標準模具

92、間隙（標準模具間隙（mm）92 102 模具直徑范圍（模具直徑范圍（mm）60-102 108-152 中心距范圍（中心距范圍（mm）48-76 70-114 貫進主軸偏斜范圍（度）貫進主軸偏斜范圍（度）5 5 7 標準模具驅動（標準模具驅動（kW）75 15 最大軋制外徑（最大軋制外徑（mm）76 100 數據來源：Kinefac，國泰君安證券研究 表表 13：滾壓機制造行業龍頭企業：滾壓機制造行業龍頭企業 企業企業 國家國家 介紹介紹 Profiroll 德國 全球領先的滾壓技術提供商，致力于開發和制造高質量滾壓機，用于生產各種螺紋、花鍵、凸輪等形狀的零部件，產品涵蓋汽車工業、航空航天、機

93、械制造 Kinefac 美國 Kinefac 是金屬冷滾壓及成型技術領導者，北美冷擠壓滾軋成型加工設備制造行業的龍頭企業地位，生產目前世界最大滾壓力規格的數控滾絲機 Anderson-Cook 美國 Anderson-Cook 是為全球汽車及相關行業提供座椅機構、動力總成部件 和機床的綜合供應商，提供花鍵滾壓機等滾壓設備，制造絲杠組件、蝸桿等 Harrod Machinery 英國 Harrod Machinery 是英國的一家公司，專業生產螺紋滾壓機，提供多種滾壓解決方案。Landis Threading Systems 美國 Landis Threading Systems 是美國的一家公

94、司，專注于螺紋切割技術，提供包括滾壓機在內的螺紋切割設備 數據來源：百家號，各公司官網，國泰君安證券研究 內螺紋加工：內螺紋加工：冷擠壓塑性成形工藝冷擠壓塑性成形工藝，是利用金屬的塑性進行塑性成形的方法，此方法通過在工件相應位置上預制加工底孔，然后擠壓絲錐的擠壓錐部旋進底孔，錐部棱脊部分擠壓工件材料，使得材料沿絲錐牙側流動，層層擠壓形成螺紋。由于采用非切削方式，材料晶相纖維沒有被破壞，保持連續狀態，加之冷作硬化作用，與傳統的內螺紋切削方法相比，擠壓形成的螺紋強度和硬度更高，光潔度更好，沒有切削時產生的亂扣缺陷，在很大程度上提高了內螺紋的質量，目前在航空航天、石油鉆井、船舶運輸等領域中均有應用。

95、行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 31 of 36 圖圖 65：內螺紋冷擠壓原理：內螺紋冷擠壓原理 圖圖 66：擠壓絲錐及工件的三維模型：擠壓絲錐及工件的三維模型 數據來源：范淑琴內螺紋擠壓關鍵技術 數據來源：范淑琴內螺紋擠壓關鍵技術 內螺紋冷擠壓塑性工藝內螺紋冷擠壓塑性工藝較較切削等工藝，在切削等工藝，在強度強度、硬度硬度、生產效率、成本、生產效率、成本上上具備具備優勢。優勢。我國研制的冷擠壓件一般尺寸精度可達 89 級，僅次于精拋光表面。由于冷擠壓采用金屬材料冷變形的冷作強化特性，制件螺紋強度有較大提高，抗拉強度提高 20%以上，抗

96、剪強度提高 5%10%，內螺紋表面的冷作硬化層厚度約為 0.15 mm，硬度提高 40%以上。且冷擠壓件材料利用率通?？梢赃_到 80%以上，冷擠壓方法生產機械零件的效率是非常高的，特別是生產批量大的零件，用冷擠壓方法生產可比切削加工提高幾倍、幾十倍、甚至百倍。表表 14：內螺紋冷擠壓塑性工藝優勢：內螺紋冷擠壓塑性工藝優勢 螺紋特性螺紋特性 工藝優勢工藝優勢 精度精度 國內冷擠壓件一般尺寸精度可達 89 級，僅次于精拋光表面，冷擠壓方法制造的零件一般不需要再加工，或者只需少量精加工 強度強度 采用金屬材料冷變形的冷作強化特性，制件螺紋強度有較大提高，抗拉強度提高 20%以上，抗剪強度提高 5%1

97、0%，內螺紋表面的冷作硬化層厚度約為 0.15 mm，硬度提高 40%以上。材料利用率材料利用率 冷擠壓件材料利用率通?？梢赃_到 80%以上 生產效率生產效率 在生產批量大的零件中，較切削加工效率明顯提高 光潔度光潔度 成形后的內螺紋表面光潔度極好，表面粗糙度可以達 Ra0.4-0.8 數據來源：陳鑫內螺紋冷擠壓工藝的研究現狀與發展趨勢，國泰君安證券研究 設備端：內螺紋冷擠壓設備美日領先，國內企業加速替代。設備端：內螺紋冷擠壓設備美日領先，國內企業加速替代。美國國民機械公司專注于生產專用的冷成形設備，其 FORMAX 系列的專用成型機具有 2 至 7 個工位，極高的效率，每分鐘沖次可達 100

98、 至 200 次。國內冷成型設備制造領域已有所突破，特別是在冷鍛裝備上，國內企業上海春日機械、思進智能等均在冷鍛、冷擠壓等冷成型設備上有所突破，專業設計制造用于緊固件和其它異形金屬零件成形用冷鐓機、螺紋搓絲機等設備和模具。思進智能的多工位中、高端冷成形裝備部分產品實現了進口替代，其產品技術性能處于國內同類產品領先水平，產品的部分技術性能達到或接近國際先進水平，2023 年思進智能已成功研發出SJBP-88S 復雜零件冷成形機、SJBP-108S 多連桿精密零件冷成形機、SJBP-138L 及 SJBP（H）-168S 精密智能冷鐓成形裝備等八工位系列機型。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正

99、文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 32 of 36 表表 15：內螺紋冷擠壓塑性上游供應商企業：內螺紋冷擠壓塑性上游供應商企業 企業企業 國家國家 介紹介紹 National Machinery 美國 美國的國民機械公司專注于生產專用的冷成形設備，其 FORMAX 系列的專用成型機具有 2 至 7 個工位，極高的效率，每分鐘沖次可達 100 至 200 次。Hatebur 瑞士 哈特貝爾提供全能高速冷成型機和熱成型機 Coldmatic，廣泛用于汽車等行業的精密零件金屬高速生產。Sakamura 日本 阪村機械制作所是一家總部位于日本的公司，專業生產冷熱成形專用機械，其最大

100、噸位可達 1300 噸，涵蓋從螺母到汽車花鍵、軸類鍛件的成形工藝 思進智能思進智能 中國 公司是國內冷成型行業唯一上市公司，專業設計制造用于緊固件和其他異形金屬零件成形的冷鐓機、螺紋搓絲機等設備和模具 數據來源：金屬板材成型，各公司官網，國泰君安證券研究 圖圖 67：思進智能冷成型加工流程：思進智能冷成型加工流程 圖圖 68：思進智能：思進智能 SJTR 系列搓絲機系列搓絲機 數據來源：思進智能年報 數據來源：思進智能官網 4.行業重點公司行業重點公司 長期看，人形機器人產業化提速將帶來絲杠百億的增量需求，機床和汽車行業的絲杠產品長期依賴進口，國產替代大有可為，建議關注國內具備絲杠生產能力的重

101、點企業。絲杠類：絲杠類：北特科技：北特科技：公司主要業務包括底盤零部件業務、鋁合金輕量化業務、空調壓縮機業務三大板塊。底盤零部件業務在更為細分的轉向器齒條、減震器活塞桿行業內，處于絕對領先的市場龍頭地位；空調壓縮機業務在國內商用車領域也處于細分行業龍頭地位。主要產品包括齒條、齒輪、扭力桿、蝸桿、輸出軸、輸入軸、活塞桿、CDC 控制閥殼體、泵體、集成閥島、電池包連接塊、Yoke 類件、控制臂、上氣室端蓋、傳統燃油車壓縮機、新能源電動壓縮機、整車集成式熱管理系統等。貝斯特：貝斯特：公司主營業務為精密零部件和智能裝備及工裝產品的研發、生產及銷售。主要產品包括渦輪增壓器精密軸承件、渦輪增壓器葉輪、渦輪

102、增壓器中間殼、發動機缸體等關鍵汽車零部件。公司全資子公司無錫宇華精機全面布局直線滾動功能部件，產品包括高精度滾珠/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副等，瞄準高端機床領域、半導體裝備產業、自動化產業、機器人領域等市場進行大力開拓，目前目前公司生產的滾珠絲杠副、直線導軌副等產品首臺套已實現成功下線，公司生產的滾珠絲杠副、直線導軌副等產品首臺套已實現成功下線，部分產品已在送樣驗證過程中部分產品已在送樣驗證過程中。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 33 of 36 五洲新春五洲新春：公司主營業務為軸承、精密機械零部件和汽車安全系統、熱管理系統零部件的

103、研發、生產和銷售，主要產品為精密零配件和軸承產品。汽車領域汽車領域，公司已研發成功新能源汽車電子助力轉向系統（EPS）中控制精度最高的齒條式電動助力轉向系統（REPS）所需的絲杠螺母軸承組件絲杠螺母軸承組件，此外公司還研發成功新能源汽車電子駐車（EPB）、電子機械剎車（EMB）及電子液壓剎車系統（EHB）等領域滾珠絲杠產品滾珠絲杠產品。根據公司 2023 年半年報披露，公司在滾珠絲杠業務上與下游現有及潛在客戶的溝通進展順利，部分產品實現量產，未來將作為公司新的利潤增長點。機器人領域機器人領域，公司已經研發成功機器人諧波減速器柔性薄壁軸承、RV 減速器圓錐滾子軸承及各類定制化球軸承，并積極研發交

104、叉滾子軸承。公司已經與主流機器人系統供應商在機器人軸承及滾柱絲杠、滾珠絲杠等領域開展深入的技術交流。恒立液壓恒立液壓：主營業務為高壓油缸、高壓柱塞泵、液壓多路閥、工業閥、液壓系統、液壓測試臺及高精密液壓鑄件等產品研發和制造。公司的挖掘機專用油缸產品市場占有率達 50%以上。產品整體技術處于國內領先、國際先進水平。2021 年 9 月公司發布定增預案，計劃投資 15 億進行線性驅動器項目的建設，該項目達產后將形成年產 10.4 萬根標準滾珠絲桿電動缸、4500 根重載滾珠絲桿電動缸、750 根行星滾柱絲桿電動缸、10 萬米標準滾珠絲桿和 1 萬米重載滾珠絲桿的生產能力。豐立智能：豐立智能：公司主

105、要從事小模數齒輪、精密減速器及相關零部件的研發、生產和銷售。主要產品是鋼齒輪、齒輪箱及零部件、精密機械件、粉末冶金制品以及氣動工具。公司根據產品類設有十個事業部，其中電驅動事業部有生產絲杠產品其中電驅動事業部有生產絲杠產品，主要應用于汽車內的座椅、尾翼等。長盛軸承長盛軸承：公司主營業務為自潤滑軸承的研發、生產和銷售。公司2022 年 9 月發布定增預案，計劃募資 4.46 億元用于產能擴建和部分新建項目，其中包括擴建年產自潤滑軸承 16,700 萬套、滾珠絲杠3 萬套項目。新坐標：新坐標：公司主營業務為精密零部件的研發、生產和銷售。主要產品包括氣門組精密冷鍛件、氣門傳動組精密冷鍛件以及其他精密

106、冷鍛件等，產品目前主要應用于汽車、摩托車發動機的配氣機構。公司是國內冷精鍛細分領域的龍頭企業，擁有經驗豐富的工程師和先進的軟、硬件環境，具備模具設計加工、冷鍛工藝研發、專用工裝與設備設計等全產業鏈研發能力。公司目前開發的滾珠絲杠精密零部件適用于汽車電子剎車系統，屬于線控制動系統的一部分，是智能底盤技術范疇。設備是絲杠加工制造的核心技術壁壘，其決定了絲杠產品的精度，各類加工工藝的主流高精度設備廠商基本來自國外，海外設備進口存在“卡脖子”難題，且價格昂貴，國產替代刻不容緩，建議關注國內具備絲杠 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 34 of

107、36 設備制造能力的公司。設備類：設備類：華辰裝備華辰裝備：公司是國內軋輥磨床行業的領軍企業，在部分應用領域內，公司的設備品質已達到國際領先水平，已具備與國際一流軋輥磨床制造商同臺競技并實現進口替代的技術能力。2023 年 10 月，公司與貝斯特簽訂協議，華辰裝備計劃于 1 年內向貝斯特提供對標國際行業龍頭企業領先水平的精密數控直線導軌磨床產品精密數控直線導軌磨床產品以及相應技術支持，該產品為目前全球磨削長度最長、技術難度及磨削效率最高的產品。日發精機：日發精機：公司專注于中高端數控機床的研發、生產和銷售，產品涵蓋了數控車床、立加/臥加、龍門銑床、鏜床、高端磨床及柔性化生產線、自動裝配線等。其

108、中，高端軸承磨超加工及裝配生產線在國內市場占有率名列前茅。2023 年公司重點推出數控螺紋磨床，年公司重點推出數控螺紋磨床，其中數控外螺紋磨床主要用于螺桿、蝸桿、絲桿等零件的外螺紋精密磨削加工，數控內螺紋磨床主要用于滾珠絲杠螺母外圓、端面及圓弧形內螺紋滾道的復合精密磨削加工。公司新產品數控螺紋磨床用于新能源汽車、人形機器人上的絲桿與螺母的試磨情況良好，高效且精度符合客戶要求，獲得了客戶的認可。秦川機床：秦川機床：公司主營業務包括齒輪磨床、螺紋磨床、外圓磨床、滾齒機、車齒機等高端數控裝備；數控復雜刀具、高檔數控系統、滾動功能部件、特種齒輪箱、機器人關節減速器等零部件產品等。公司是中國機床工具龍頭

109、。子公司漢江機床是國內制造絲杠關鍵裝備螺紋磨床的龍頭企業，國內市占率第一。漢江機床同時具備滾珠絲杠和直線導軌批量生產能力，其產品 SGK743220/1 高精度數控絲杠磨床磨削精度穩定達到 P1 級。浙海德曼：浙海德曼：公司主營業務為數控車床研發、設計、生產和銷售，產品主要分為高端數控車床、自動化生產線和普及型數控車床。公司致力于高精密數控車床的核心制造和技術突破，致力于車銑復合化、以車代磨、高效率加工設備的研發制造，產品主要應用于汽車制造、工程機械、通用設備、航空航天、軍事工業等行業領域。，公司目前產品系列型譜，可滿足涉及車削及車銑工藝的絲杠的加工要求。公司客戶認可度高，三一重工、貝斯特、五

110、洲新春、雙環傳動等都與公司建立了多年的合作關系。思進智能：思進智能：公司主要從事多工位高速自動冷成形裝備和壓鑄設備的研發、生產與銷售。公司主要產品為多工位高速自動冷成形裝備和壓鑄設備，其中主導產品為多工位高速自動冷成形裝備。與國外知名公司相比，公司同類產品的質量和性能接近，部分產品核心指標已經達到國際先進水平。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 35 of 36 5.風險提示風險提示 5.1.國產設備替代進度不及預期風險國產設備替代進度不及預期風險 國內對于包括行星滾柱絲杠在內的高精度絲杠研究還較為緩慢，制造技術和設備制造工藝還較為落后，

111、而國外行業龍頭技術已趨于成熟。目前看，高端絲杠所用的高精度螺紋磨床長期依賴進口，國內廠商在高端螺紋磨床產品上與國外廠商仍存在很大差距，若國內絲杠設備廠商技術研發進度不及預期，可能會導致絲杠過程替代進度放緩。5.2.人形機器人產業化不及預期風險人形機器人產業化不及預期風險 目前人形機器人商業化應用場景相對較少，主要集中于教育、展示等少部分場景，若特斯拉人形機器人推出后，不能滿足在工業、物流、家庭服務、辦公等應用場景的需求，商業化應用場景拓展可能不及預期。5.3.產業政策不及預期風險產業政策不及預期風險 國家先后出臺多項產業政策，聚焦技術創新、具體應用，鼓勵幫扶機床、機器人以及絲杠在內的精密制造產

112、業的發展，若產業政策落地進度不及預期，可能影響國內相關產業發展，影響國產化替代進程。行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 36 of 36 本公司具有中國證監會核準本公司具有中國證監會核準的證券投資的證券投資咨詢咨詢業務資格業務資格 分析師聲明分析師聲明 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力，保證報告所采用的數據均來自合規渠道，分析邏輯基于作者的職業理解，本報告清晰準確地反映了作者的研究觀點，力求獨立、客觀和公正，結論不受任何第三方的授意或影響，特此聲明。免責聲明免責聲明 本報告僅供國泰君安證券股份有限公司（

113、以下簡稱“本公司”）的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告僅在相關法律許可的情況下發放，并僅為提供信息而發放，概不構成任何廣告。本報告的信息來源于已公開的資料，本公司對該等信息的準確性、完整性或可靠性不作任何保證。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可升可跌。過往表現不應作為日后的表現依據。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息保持在最新狀態。同時，本公司對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改，投資者應當自行關注相應的更新或

114、修改。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶，不構成客戶私人咨詢建議。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在任何情況下，本公司、本公司員工或者關聯機構不承諾投資者一定獲利，不與投資者分享投資收益，也不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。投資者務必注意，其據此做出的任何投資決策與本公司、本公司員工或者關聯機構無關。本公司利用信息隔離墻控制內部一個或多個領域、部門或關聯機構之間的信息流動。因此，投資者應注意，在法律許可的情況下，本公司及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易，也可能為這些公司提供或

115、者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。在法律許可的情況下，本公司的員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。市場有風險，投資需謹慎。投資者不應將本報告作為作出投資決策的唯一參考因素，亦不應認為本報告可以取代自己的判斷。在決定投資前，如有需要，投資者務必向專業人士咨詢并謹慎決策。本報告版權僅為本公司所有，未經書面許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用。如征得本公司同意進行引用、刊發的，需在允許的范圍內使用，并注明出處為“國泰君安證券研究”，且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。若本公司以外的其他機構（以下簡稱“該機構”）發送本報告，則由該機構獨自為此發送行

116、為負責。通過此途徑獲得本報告的投資者應自行聯系該機構以要求獲悉更詳細信息或進而交易本報告中提及的證券。本報告不構成本公司向該機構之客戶提供的投資建議，本公司、本公司員工或者關聯機構亦不為該機構之客戶因使用本報告或報告所載內容引起的任何損失承擔任何責任。評級說明評級說明 評級評級 說明說明 1.1.投資建議的比較標準投資建議的比較標準 投資評級分為股票評級和行業評級。以報告發布后的 12 個月內的市場表現為比較標準，報告發布日后的 12 個月內的公司股價（或行業指數）的漲跌幅相對同期的滬深 300 指數漲跌幅為基準。股票投資評級股票投資評級 增持 相對滬深 300 指數漲幅 15%以上 謹慎增持

117、 相對滬深 300 指數漲幅介于 5%15%之間 中性 相對滬深 300 指數漲幅介于-5%5%減持 相對滬深 300 指數下跌 5%以上 2.2.投資建議的評級標準投資建議的評級標準 報告發布日后的 12 個月內的公司股價（或行業指數）的漲跌幅相對同期的滬深300 指數的漲跌幅。行業投資評級行業投資評級 增持 明顯強于滬深 300 指數 中性 基本與滬深 300 指數持平 減持 明顯弱于滬深 300 指數 國泰君安證券研究國泰君安證券研究所所 上海上海 深圳深圳 北京北京 地址 上海市靜安區新閘路 669 號博華廣場20 層 深圳市福田區益田路 6003 號榮超商務中心 B 棟 27 層 北京市西城區金融大街甲 9 號 金融街中心南樓 18 層 郵編 200041 518026 100032 電話（021）38676666（0755）23976888（010）83939888 E-mail：