人形機(jī)器人行業(yè)跟蹤(三)：以車(chē)代磨核心點(diǎn)：液體靜壓支承技術(shù)

以車(chē)代磨

硬態(tài)車(chē)削指使用超硬刀具對(duì)硬度高于50HRC 的材料進(jìn)行精密切削，從而回避或減少使用磨削加工技術(shù)。車(chē)削的金屬去除率是磨削的3-4 倍，而且節(jié)省了砂輪修正時(shí)間，效率是磨削加工的3 倍。2021 年，以車(chē)代磨機(jī)床市場(chǎng)的需求量每年大約占高檔數(shù)控車(chē)床的25%~30%，約為675~810 臺(tái)。

但較高的切削力會(huì)導(dǎo)致機(jī)床導(dǎo)軌和主軸軸承承受巨大的回推壓力。由于有限的減震特性，在傳統(tǒng)精密車(chē)床上這樣的力會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的震動(dòng)，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)軌過(guò)早磨損，從而對(duì)尺寸保持能力、輪廓精度、表面粗糙度造成影響。

液體靜壓支承技術(shù)

主軸、導(dǎo)軌與轉(zhuǎn)臺(tái)是超精密機(jī)床的基礎(chǔ)與關(guān)鍵部件，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到機(jī)床的加工水平，其運(yùn)動(dòng)也往往是超精密加工中重要的誤差來(lái)源。

超精密加工必須實(shí)現(xiàn)材料的超微量去除，機(jī)床軸系的動(dòng)態(tài)剛度和精度非常重要。

液體靜壓支承作為運(yùn)動(dòng)的支承部件具有承載能力大、剛度高和阻尼特性好等優(yōu)點(diǎn)，在超精密加工、測(cè)量等領(lǐng)域具有不可替代的作用。

液體靜壓支承包括靜壓主軸、靜壓導(dǎo)軌、靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)等。液體靜壓主軸憑借其承載性能高、剛度大、抗振性好的優(yōu)勢(shì)更加適合強(qiáng)度較高、切削量較大的硬車(chē)削加工，其核心結(jié)構(gòu)是剛度和運(yùn)動(dòng)精度更高的液體靜壓軸承。目前市場(chǎng)上大部分精密機(jī)床所采用的導(dǎo)軌均為液體靜壓導(dǎo)軌。

行業(yè)應(yīng)用情況

1969 年，為達(dá)到客戶(hù)車(chē)削要求，漢布雷格(Hembrug，達(dá)諾巴特集團(tuán)旗下硬車(chē)車(chē)床)開(kāi)發(fā)了一種帶有內(nèi)部靜液壓主軸的專(zhuān)用機(jī)床。2023 年，漢布雷格發(fā)布MIKROTURN-100 車(chē)床，主軸和導(dǎo)軌均采用靜壓技術(shù)，為機(jī)床提供了卓越的阻尼特性以及高動(dòng)態(tài)剛性，從而實(shí)現(xiàn)了最小化的刀尖振動(dòng)，為提升工件加工精度和延長(zhǎng)刀具壽命帶來(lái)了顯著優(yōu)勢(shì)。其工件加工質(zhì)量可與磨削工藝一致，可滿(mǎn)足諸如軸承環(huán)和滾子、滾珠絲杠螺母、齒輪和軸、液壓套筒和活塞。

國(guó)內(nèi)車(chē)代磨機(jī)床領(lǐng)域較為領(lǐng)先企業(yè)的包括浙海德曼、沈陽(yáng)機(jī)床；具有靜壓主軸產(chǎn)品的企業(yè)包括昊志機(jī)電、江蘇領(lǐng)臣、湖南海捷、上海原創(chuàng)；具備靜壓軸承產(chǎn)品潛力的企業(yè)包括長(zhǎng)盛軸承、崇德科技。

投資建議

采用液體靜壓精密運(yùn)動(dòng)軸系是超精密機(jī)床發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著人形機(jī)器人發(fā)展，絲杠特別是行星滾柱絲杠的高效率量產(chǎn)成為行業(yè)內(nèi)要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，而以車(chē)代磨有望在這方面發(fā)揮重要作用。

建議關(guān)注：（一）以車(chē)代磨機(jī)床：浙海德曼、沈陽(yáng)機(jī)床；（二）靜壓主軸：昊志機(jī)電、江蘇領(lǐng)臣（未上市）；（三）靜壓軸承：長(zhǎng)盛軸承。

風(fēng)險(xiǎn)分析：

（1）產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不及預(yù)期；（2）競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)；（3）核心技術(shù)進(jìn)步不及預(yù)期。

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