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1、请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2024.02.06 人形机器人人形机器人带来新机遇带来新机遇，丝杆行业国产替代，丝杆行业国产替代加速进行加速进行 人形机器人系列之人形机器人系列之丝杠丝杠 徐乔威徐乔威(分析师分析师)欧阳蕤欧阳蕤(分析师分析师)刘麒硕刘麒硕(研究助理研究助理)021-38676779 021-38676550 0755-23976666 证书编号 S0880521020003 S0880523120002 S0880123070153 本报告导读：本报告导读：丝杠是各类精密机械的核心传动部件，人形机器人的产业化为丝杠市场带来百亿增丝杠是各类精

2、密机械的核心传动部件，人形机器人的产业化为丝杠市场带来百亿增量，国内丝杠厂商和丝杠设备厂商有望受益。量，国内丝杠厂商和丝杠设备厂商有望受益。摘要：摘要：投资建议投资建议：丝杆作为传动核心部件，在机床、汽车和航空航天等多个领域都发挥重要作用，人形机器人产业化进程加速有望带来丝杠市场广阔增量，目前，丝杠从产品端到制造端，严重依赖进口，国产替代需求强烈，国内丝杠生产商和相关的丝杠设备供应商有望长期受益。丝杠丝杠类类：推荐标的为五洲新春、恒立液压和长盛轴承，受益标的为北特科技、丰立智能、贝斯特和新坐标；丝杠设备类：丝杠设备类：受益标的为华辰装备、日发精机、秦川机床、浙海德曼（国内车床领先企业）和思进智

3、能（国内冷成型装备头部企业）。丝杠是丝杠是传动核心部件传动核心部件，多种加工工艺多种加工工艺各具特点各具特点。丝杠是工具机械和精密机械上最常用的传动元件，其主要功能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，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。按摩擦特性，丝杠可分为滑动丝杠、滚动丝杠和静压丝杠三类，其中滚动丝杠又可以分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类。从加工方式看，丝杠的加工方式包括螺纹磨削、高速硬车、旋风铣和滚轧成形四种，其中磨削是精度最高的加工方式，但加工效率较低，存在污染较大等问题，近年来，以车代磨、旋风铣、冷轧等工艺加速发展，给丝杠加工行业带来更多可能性。外资外资品牌品牌主导

4、高端丝杠市场主导高端丝杠市场，人形机器人带来百亿市场增量。，人形机器人带来百亿市场增量。当前国内丝杠市场供需缺口明显，而丝杠的生产对企业的制造能力和设计能力都有较高要求，国内公司从设备到生产和国外差距较大，因此高端丝杠产品严重依赖进口，目前全球主要的滚珠丝杠厂商均为欧美日和中国台湾企业，CR5 市占率约 46%。丝杠主要下游市场包括机床、汽车等领域，市场空间广阔，特斯拉发布 Optimus 以来，人形机器人产业化进程持续提速，人形机器人对行星滚柱丝杠有较高需求，按一台人形机器人用 14 个丝杠计算，假设人形机器人销量 100 万，预计将为丝杠市场带来百亿增量。设备是丝杠加工最核心壁垒，国产替代

5、是大势所趋。设备是丝杠加工最核心壁垒，国产替代是大势所趋。磨床其高精度的加工能力直接决定了丝杠最终的性能和质量。从加工工序角度看，主要设备需用到内螺纹磨床、外螺纹磨床、外圆磨床、中心磨床、平面磨床等，其中内螺纹加工是核心难点，目前，高端磨床设备生产厂商基本集中在欧洲（瑞士、德国等）和日本等，国内设备厂商和海外头部公司相比存在一定差距，长期看，丝杠设备的国产替代是长期趋势。风险提示：风险提示：国产设备替代进度不及预期、人形机器人产业化不及预期；产业政策不及预期 评级：评级：增持增持 上次评级：增持 细分行业评级 相关报告 机器人人形机器人感知层核心，传感器成长可期 2024.01.28 机器人特

6、斯拉发布折衣视频，灵巧手和传感器是重点 2024.01.17 机器人特斯拉 Optimus-Gen 2 发布，人形机器人量产倒计时 2023.12.14 机器人开普勒 K1 与乐聚 AELOS发布，国产机器人进程加速 2023.11.20 机器人人形机器人顶层设计公布，国产机器人再提速 2023.11.02 行业专题研究行业专题研究 股票研究股票研究 证券研究报告证券研究报告 机器人机器人 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 36 重点公司盈利预测表重点公司盈利预测表 核心核心部件部件 公司代码公司代码 公司名称公司名称 收盘价

7、收盘价 2024/2/5 EPS PE 评级评级 2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 丝 杠类 603667.SH 五洲新春 11.87 0.51 0.70 0.97 23.27 16.96 12.24 增持 301368.SZ 丰立智能 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 恒立液压 49.99 1.98 2.37 2.86 25.25 21.09 17.48 增持 300580.SZ 贝

8、斯特 18.20 0.83 1.05 1.34 21.89 17.28 13.53 -300718.SZ 长盛轴承 12.04 0.79 1.04 1.30 15.24 11.58 9.26 增持 603040.SH 新坐标 16.71 1.38 1.67 1.99 12.10 10.02 8.39 -设 备类 000837.SZ 秦川机床 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 日发精机 3.73 0.16 -23.88 -00

9、3025.SZ 思进智能 9.29 1.26 -7.35 -300809.SZ 华辰装备 18.71 0.47 0.60 0.74 39.78 31.00 25.21 -数据来源：Wind，国泰君安证券研究 注：五洲新春、恒立液压、长盛轴承 EPS来自国泰君安证券研究，其余公司 EPS来自 Wind 一致性预期。QV0X0WEUPYAUOYbRcM7NmOpPnPsOlOqQsQjMoPuM6MnNwPvPqNmNvPrMvN 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 36 目目 录录 1.丝杠：种类多样，传动最核心部件.4 2.加工

10、工艺多样，人形机器人带来百亿增量需求.8 2.1.多种加工工艺并行，精度是丝杠产品的核心.9 2.2.人形机器人催生新需求，外资品牌主导下国产替代加速.14 2.2.1.滚珠丝杠市场超百亿，机床和机器人是主要场景.14 2.2.2.机床+汽车需求潜力大，人形机器人带来广阔增量市场.16 2.2.3.外资主导高端丝杠市场，国产替代大有可为.20 3.见微知著，设备是丝杠加工的最核心壁垒.22 3.1.磨床设备海外领先，内螺纹加工是行业痛点.22 3.2.冷成型工艺具备效率优势，设备端国内已有突破.26 4.行业重点公司.32 5.风险提示.35 5.1.国产设备替代进度不及预期风险.35 5.2

11、.人形机器人产业化不及预期风险.35 5.3.产业政策不及预期风险.35 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 36 1.丝杠：种类丝杠：种类多样多样，传动，传动最最核心部件核心部件 丝杠是工具机械和精密机械上最常用的传动元件，其主要功能是将旋转丝杠是工具机械和精密机械上最常用的传动元件，其主要功能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运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。丝杠最早可以追溯到古代对螺旋形状的研究，而丝杠在现代工业中实际应用真正发轫于 19 世纪初的

12、第一次工业革命时期。1841 年，英国人惠特沃斯提出世界上第一份螺纹标准，取名惠氏螺纹，由此产生了螺纹标准技术体系。传统螺杆存在定位不佳、易损害的确定，为改善丝杠性能，滚珠丝杠的基本构造在 1874 年在美国优先申请专利。随着 1917 年螺纹磨床的问世和螺纹磨削技术的进步，滚珠丝杠副在精度和性能上才有所提高。1940 年美国首先将滚珠丝杠副用于汽车转向装置上，才使其正式商品化，这是滚珠丝杠在应用上的巨大革命，其逐渐取代了传统的艾克姆螺杆（ACME）。图图 1：丝杆行业发展丝杆行业发展历史悠久历史悠久 数据来源：上海慧腾，知乎，国泰君安证券研究 丝杠种类众多，滚动丝杠丝杠种类众多，滚动丝杠优势

13、明显优势明显。按其摩擦特性，丝杠可分为滑动丝杠、滚动丝杠和静压丝杠三类：图图 2：丝杠丝杠的的类型类型多样多样 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 36 数据来源：万捷传动，柯浩行星滚柱丝杠传动精度分析与设计，国泰君安证券研究 1）滑动丝杠滑动丝杠：螺纹常采用梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹和三角形螺纹等，其中梯形螺纹由于工艺性更好（能够用高效率的方法进行加工），较三角形等其他种类更为主流。滑动丝杠广泛用于普通级机床的进给传动、分度机构和一般机械的丝杆传动等。从优缺点看，滑动丝杠结构简单，加工方便，具备价格成本优势，具备自锁能力，

14、但滑动丝杠摩擦力较大，传动效率通常较滚动更低，一般为 30-40%，磨损快，定位精度和轴向刚度较差。图图 3：梯形丝杠分为丝杠轴和螺母两部分梯形丝杠分为丝杠轴和螺母两部分 数据来源：云点工业 2）滚动丝杠：）滚动丝杠：分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类。滚珠丝杠：滚珠丝杠：主要由螺杆（螺纹轴）、螺母、滚珠、滚珠回流管、预压片、防尘片等部分组成。滚珠丝杠的工作原理是，当输入旋转运动或线性运动的力传递到螺纹轴时，滚珠被迫滚动在螺纹轴与螺母之间的导槽上，由于滚珠的滚动摩擦系数较小，摩擦损失也相对较小，因此滚珠的转动效率较高，为了防止滚珠从螺母的另一端跑出来并循环利用滚珠，滚珠在丝杆上滚过数圈后，通过回程引

15、导装置（例如回流管）又逐个返回到丝杆与螺母之间的滚道，构成一个闭合的循环回路。通过滚珠的滚动，输入的运动力可以平稳传递到螺母，从而实现线性或旋转运动。这其中，防尘片是用来防止外部污染物进入螺母内部。除上述结构外，由于负载需要作高精度的直线运动，通常滚珠丝杆机构必须与直线导轨或直线轴承等直线导向部件同时使用。滚珠丝杆机构用于驱动负载前后运动，而直线导向部件则对负载提供直线导向作用。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 36 图图 4 4：滚珠丝杠的工作原理：滚珠丝杠的工作原理 图图 5 5：滚珠丝杠：滚珠丝杠由螺杆、螺母、滚珠等组成

16、由螺杆、螺母、滚珠等组成 数据来源：机械社区 数据来源：通诺尔官网 行星滚柱丝杠：行星滚柱丝杠：原理类似滚珠丝杠，滚子代替滚珠用作螺母和丝杠之间的载荷传递元件，滚子通常带有螺纹。结构上看，标准式行星滚柱丝杠主要由丝杠、螺母、滚柱、内齿圈及保持架等部分组成。其在主螺纹丝杠周围布置了 6 到 12 个螺纹滚柱丝杠，滚柱螺母内使用的是小螺纹滚柱与主丝杠相互啮合，这时的螺母结构类似行星齿轮箱。为了防止滚柱相对于螺母发生轴向窜动的现象，保持架与螺母之间轴向方向相对固定，另外滚柱两边加工有直齿轮，目的是为了避免滚柱相对于螺母的滑动而产生零件偏斜现象。当丝杠旋转时，滚柱通过与丝杠之间的螺纹啮合一方面会沿着丝

17、杠轴线方向作直线运动，另一方面会在丝杠、螺母之间作行星运动，而螺母则通过保持架使其与滚柱之间无相对轴向位移，因此螺母与滚柱保持着相同的轴向移动速度。图图 6 6：标准式行星滚柱丝杠结构组成：标准式行星滚柱丝杠结构组成 图图 7 7：标准式行星滚柱丝杠运动原理图：标准式行星滚柱丝杠运动原理图 数据来源：柯浩行星滚柱丝杠传动精度分析与设计 数据来源：柯浩行星滚柱丝杠传动精度分析与设计（注：1 为丝杠、2 为滚柱、2为滚柱两端齿轮、3 为螺母、4 为内齿圈、H 为保持架）对比应用广泛的对比应用广泛的滚珠丝杠滚珠丝杠，行星滚柱丝杠，行星滚柱丝杠具备具备一定优势一定优势。相比于滚珠丝杠，行星滚柱丝杠具备

18、：a）滚柱与丝杠接触半径更大，且所有滚柱同时参与啮合，接触点多，在给定的体积内，比滚珠丝杠拥有更多立足点，在给定额定载荷下，滚柱丝杠可以更紧凑，因此其在相同直径下较滚珠丝杠承载能力提高 6 倍、相同负载下节省 13 空间、寿命提高 14倍、工作环境温度范围提高 2 倍；b）与滚珠丝杠传动效率相当，润滑良好的情况下效率可达 90；c）滚柱相对于螺母没有轴向运动，因此加速、旋转和减速的能力更强；d）采用行星机构控制滚柱运动，不需 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 36 要滚动件循环装置，且高速运转时产生的振动噪声较小；e）可在恶劣

19、环境下使用；f）拆卸方便。图图 8：滚柱丝杠滚动体数目、滚柱丝杠滚动体数目、曲率半径与滚动体接触面包络圆对比曲率半径与滚动体接触面包络圆对比 数据来源：南京工艺装备官网 行星滚柱丝杠种类较多，反向行星滚柱丝杠种类较多，反向 PRS 可实现电机和可实现电机和 PRS 的融合设计的融合设计。为了适应不同的应用环境及安装条件，行星滚柱丝杠（PRS）结构形式也在不断发展，根据结构组成及运动关系的不同，其可以分为标准式行星滚柱丝杠、反向式行星滚柱丝杠、循环式行星滚柱丝杠、差动式行星滚柱丝杠、轴承环式行星滚柱丝杠。a）标准式）标准式：丝杠、螺母为三角形多头螺纹，丝杠为主动件，螺母为输出构件。它能够实现较大

20、行程，是目前应用最广泛的类型；b）反向反向式式：工作原理与标准式一样，区别在于其没有内齿圈，将螺母作为主动件，由丝杠直线输出，滚柱和丝杠之间没有相对轴向位移，因此，滚柱螺纹和丝杠螺纹长度一致。这种结构的最大优点是可将其螺母作为电机转子实现电机和丝杠一体化设计，可替代传统液压、气压伺服作动系统，主要用于中小负载、小行程和高速的应用场景，缺点是需要加工较长的螺母内螺纹以保证丝杠行程，因此对螺母的内螺纹加工提出了更高的要求；c）循环式）循环式：增加了参与啮合的螺纹数量，因此具有较高的刚度和较大的承载能力，主要应用于要求高刚度、高承载、高精度的场合，如医疗器械、光学精密仪器等领域。其缺点在于凸轮环结构

21、会产生振动冲击，存在噪音问题；d）差动式：）差动式：可以获得更小的导程，适用于传动比较大，承载能力较高的应用场合，但在在重载情况下，容易产生磨损，导致精度丧失，可靠性降低等问题；e）轴承环式轴承环式：推力圆柱滚子轴承大大提高了其承载能力，增大了传动效率，其主要适用于高承载、高效率等场合，如石油化工、重型机械等领域。图图 9 9：反向式行星滚柱丝杠结构组成：反向式行星滚柱丝杠结构组成 图图 1010：循环式行星滚柱丝：循环式行星滚柱丝的组成的组成 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 36 数据来源：柯浩行星滚柱丝杠传动精度分析与设

22、计 数据来源：柯浩行星滚柱丝杠传动精度分析与设计 图图 1111：差动式行星滚柱丝杠结构组成：差动式行星滚柱丝杠结构组成 图图 1212：轴承环式行星滚柱丝杠：轴承环式行星滚柱丝杠的结构组成的结构组成 数据来源：柯浩行星滚柱丝杠传动精度分析与设计 数据来源：柯浩行星滚柱丝杠传动精度分析与设计 3）静压丝杠：）静压丝杠：静压丝杠由丝杠和螺母组成，丝杠为外螺纹，螺母为内螺纹。由于螺母与丝杠之间的摩擦力较大，需要较大的力才能使螺母运动，为了减小摩擦力，静压丝杠引入了液体静压原理。在静压丝杠中，液体静压力会均匀作用在螺纹的每一个点上，将外力均匀地传递给螺纹和丝杠。这样即使在高负载情况下，螺纹和丝杠之间

23、的摩擦力也能得到有效的减小，从而降低了推动螺母所需的力，并提高了传动效率。静压丝杠的摩擦力和速度成正比，低速时几乎为零，且静压丝杠极佳的减震性能完全消除了滚动丝杠具有的振动和噪音。因此，静压丝杠更适合于需要较高进给推力以及具有频繁振动负载的场合。图图 13：静压丝杠的丝杠被替换为楔形垫块静压丝杠的丝杠被替换为楔形垫块 数据来源：自动化与驱动 2.加工工艺多样，人形机器人带来百亿增量需求加工工艺多样，人形机器人带来百亿增量需求 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 36 2.1.多种加工工艺并行，精度是丝杠产品的核心多种加工工艺并行

24、，精度是丝杠产品的核心 螺距决定丝杠精度螺距决定丝杠精度，机床引发的渐进线误差是关键，机床引发的渐进线误差是关键。评价丝杠零件的精度指标主要有螺距、中径、牙形角以及表面粗糙度等，而其中螺距精度是最重要的一项指标。丝杠加工精度以螺距误差为主要标准，螺距误差主要有渐进性误差（累积误差）、周期性误差和偶然误差，其中渐进性误差将对其定位精度起决定性作用。周期性误差是一个多项谐波误差的合成，该误差将严重影响其传动精度，而偶然误差是在丝杠加工过程中由于一些偶然因素引起的误差。此外，按照误差源的变化规律可将丝杠螺距误差分为静态误差、动态误差和随机误差。静态误差是由机床本身的几何误差和传动误差造成的；动态误差

25、是机床在运转时产生的误差，它是随加工工艺系统以及加工条件等变化而变化；随机误差主要包括室温及油温变化，外界振动等干扰因素引起的误差。图图 1414：丝杠加工精度以螺距误差为主要标准丝杠加工精度以螺距误差为主要标准 图图 1515：丝杠螺距误差按误差源变化规律划分：丝杠螺距误差按误差源变化规律划分 数据来源：何泽军高精度滚珠丝杠磨削加工误差分析，国泰君安证券研究 数据来源：何泽军高精度滚珠丝杠磨削加工误差分析，国泰君安证券研究 衡量衡量丝杠产品丝杠产品的的精度标准种类繁多，从机加工方式看，磨削精度最高精度标准种类繁多，从机加工方式看，磨削精度最高。丝杠产品精度的专用衡量标准（等级指标）有很多种，

26、包括 ISO 标准（国际标准化组织发布的标准）、DIN 标准（德国工业标准化委员会制定）、JIS 标准（日本产业标准化委员会制定，C0-C10）、GB标准（我国国家标准制定，P1-P10）等等，其中日韩、中国台湾等一般用 JIS 标准，分为 C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10 七个等级，数字越小，精度越高，一般来说，普通机械采用 C7，C10 级，数控设备采用 C5，C3 级甚至更高，欧洲国家的标准采用的是 IT 公差等级（IT01，IT0，IT1-IT18），国内的标准精度等级则分为 P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10。从机加工的加工方式来看，按 IT 标准公差等级评判，磨削

27、是精度最高的加工方式，其精度可达 IT8IT5 甚至更高，表面粗糙度一般磨削为 1.250.16m。此外，车削加工精度较磨削稍逊色，等级一般为 IT8IT7，表面粗糙度为 1.60.8m。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 36 图图 16：IT01 为为 ITIT 标准公差等级标准公差等级中最高等级中最高等级 数据来源：金属加工 图图 1717：不同加工方式的加工精度等级不同不同加工方式的加工精度等级不同 数据来源：金属加工 丝杠丝杠的加工方式的加工方式具体包括具体包括螺纹磨削、高速硬车、旋风铣和滚轧成形：螺纹磨削、高速硬车

28、、旋风铣和滚轧成形：行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 36 图图 18：丝杠的加工工艺方法：丝杠的加工工艺方法有四种有四种 资料来源：陈晖行星滚柱丝杠螺纹的硬态车削加工技术研究 螺纹磨削：螺纹磨削：通过使用旋转的砂轮在滚珠丝杠的表面研磨出精细的凸台，达到高精度的运动效果。螺纹磨削工序有粗磨螺纹、螺纹底沟粗磨螺纹、螺纹底沟磨削和精磨螺纹等磨削和精磨螺纹等，这些工序均在丝杠淬火至硬度达 5862HRC后用螺纹磨床磨削。该工艺具有高精度、高性能等特点，但是，基于螺纹磨削切削用量的限制，并且在磨削过程中要不断地修整砂轮和校直丝杠，因

29、此工时较长，加工效率较低，需要高技能操作员进行操作。一般而言，在传统的丝杠加工中，二十余道工序，螺纹磨削时间占整个工艺流程的 2/3。表表 1:磨削滚珠丝杠机械加工工艺过程磨削滚珠丝杠机械加工工艺过程 序号序号 工艺内容工艺内容 序号序号 工艺内容工艺内容 1 下料 12 粗磨 90V 形槽 2 球化退火热处理并检验校直 13 磁力探伤 3 加工端面，钻中心孔 14 时效处理并检验 4 粗车 15 研磨中心孔 5 高温时效并检验 16 半精磨滚道半精磨滚道 6 加工端面，研修中心孔 17 低温时效处理并检验 7 半精车 18 铣键槽 8 铣 19 磨端部螺纹 9 粗磨粗磨 20 研磨中心孔 1

30、0 工作表面与加工基准淬、回火 21 精磨滚道，全检精磨滚道，全检 11 研磨中心孔 22 装配-跑合-检验-防锈包装-检验入库 备注备注 磨制滚珠丝杠加工工艺周期约为 30-45 天，周期长，效率低，成本高。数据来源：郑红精密滚珠丝杠机械加工工艺规程研究，国泰君安证券研究 高速硬车高速硬车：即以车代磨，通过旋转工件并用刀具切削工件表面来形成所需的形状，使用设备为车床。由于磨削工艺会产生大量的切削热，造成滚珠丝杠螺纹滚道部分退火，导致硬度下降，并且大量的切削热量带来冷却润滑用的切削油的挥发，对环境造成污染，因此，螺纹滚道硬车削作为一种新型螺纹滚道加工工艺出现，其方案最大优势是加工效率高，绿色环

31、保，并且避免因切削热引起的丝杠硬度降低而引起的可靠性差问题的发生。丝杠螺纹滚道车削是连续的成型切削，其轴向进给量根据螺距的不同而变化，会带来巨大的切削力，从而要求刀具具备良好的强度、硬度和耐磨性的同时，还应具 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 36 备良好的韧性。基于此，丝杠滚道硬车削采用立方氮化硼 CBN 或 PCBN 刀具材料。图图 19：CBN 专用车刀（左）和刀杆（右）专用车刀（左）和刀杆（右）资料来源：张广明滚珠丝杠滚道硬车加工技术研究 旋风铣削旋风铣削：刀盘带动刀具作高速旋转运动，工件缓慢轴向进入，刀具径向深入切

32、削，使用设备为旋风铣床。原理上看，工件利用刀盘上的多把均匀对称的高强度成型铣刀，借助于刀盘旋转轴线与工件轴线存在的偏心距依次参与切削，且两轴线夹角为螺纹的螺旋角。旋风铣削加工时，刀盘与工件同向旋转完成顺铣，工件每旋转一周，刀盘沿着工件轴线移动一个螺纹导程的距离，从而实现整个螺纹滚道的加工。旋风硬铣削相比于传统切削方式，减少了切削产生的热量，提高切削速度，提高生产率，降低加工成本，与磨削相比，加工效率是其 35 倍，与传统切削相比，刀具使用寿命提高 70%。图图 2020：旋风硬铣削加工旋风硬铣削加工的工作的工作原原理理 图图 2121：旋风铣床结构示意图：旋风铣床结构示意图 数据来源：宋现春旋

33、风硬铣削加工技术及其在精密滚珠丝杠加工中的应用 数据来源：宋现春旋风硬铣削加工技术及其在精密滚珠丝杠加工中的应用 滚轧滚轧（冷轧）（冷轧）成形成形：以金属塑性变形理论为基础的丝杠滚轧成形技术是高效、低耗、宜人化清洁生产的典范。其特点是：材料利用率高、产品机械强度高（抗拉强度提高 20%30%，疲劳强度提高20%40%，抗剪强度提高 5%）、使用寿命长、丝杠螺纹的尺寸和导程精度具有较高的同一性、互换性、生产周期短和制造成本低等，缺点是精度不甚理想。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 of 36 图图 22：轧制丝杠加工工艺：轧制丝杠加

34、工工艺周期在周期在 1-3 天天 资料来源：郑红精密滚珠丝杠机械加工工艺规程研究，国泰君安证券研究 表表 2:丝杠的丝杠的 4 种加工工艺对比种加工工艺对比 工艺工艺 优劣优劣 加工精度加工精度 表面质量表面质量 加工效率加工效率 硬车硬车 可以避免因切削热导致丝杠硬度降低，从而提高可靠性；无油烟粉尘污染、绿色环保。P2-P3 Ra1.6m 较高，是磨削的 2-3 倍。磨削磨削 工序复杂、对砂轮品质要求高、生产能耗大、易产生粉尘污染等问题；在高速磨削高硬材料时，砂轮容易脱粒，并在工件表面产生磨削烧伤与微裂纹。P1 受砂轮品质和使用寿命直接影响。低，一般在 2h/副，10 副/天。旋风铣旋风铣

35、可以有效深化残余应力，提升工件的使用寿命；但加工成本较高，原材料和刀具国产化是降低铣削加工成本的关键因素。P3 Ra=0.4m 高，是磨削的3-5 倍。冷轧冷轧 可以提高产品强度和表面质量；易于实现自动化；节省原材料；工艺流程较短，生产效率高。-C5 高 资料来源：张广明精密滚珠丝杠制造技术的变革创新，陈辉行星滚柱丝杠螺纹的硬态车削加工技术研究，黄祖尧滚珠丝杠螺纹制造技术向高效、低耗、绿色方向发展，国泰君安证券研究 行星滚柱丝杠和滚珠丝杠需要更高的加工精度要求。行星滚柱丝杠和滚珠丝杠需要更高的加工精度要求。对于滚珠丝杆而言，按 JIS 标准，轧制加工方式下，滚珠丝杠能实现的普遍精度是 C7（5

36、0um/300mm）以上，而磨削加工下的滚珠丝杠的最高精度可以达到 C0级。而对于行星滚柱丝杠而言，其所要求的螺距误差更小，根据行星滚柱丝杠传动精度分析与设计中所设计的螺纹副误差公差标准看，C3级别下的误差为 5m（300mm 螺纹长度内），对比于 THK 的产品，其冷轧制滚珠丝杠精度在 C7 级别，C3 级别下的误差也较行星滚柱丝杠略高。对于梯形丝杠而言，THK 滚轧梯形丝杠精度为0.15mm/300mm，切削轴梯形丝杠精度为0.05mm/300mm，较滚珠丝杠和行星滚柱丝杠 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 36 精度更

37、低。表表 3：轧制和磨削加工滚珠丝杠能够达到的精度等级：轧制和磨削加工滚珠丝杠能够达到的精度等级存在一定差别存在一定差别 精密滚珠丝杠精密滚珠丝杠 轧制滚珠丝杠轧制滚珠丝杠 精度等级精度等级 C0 C1 C2 C3 C5 C7 C8 C9 有效长度以有效长度以上上 有效长度有效长度以下以下 运行距运行距离误差离误差 变动变动 运行距运行距离误差离误差 变动变动 运行距运行距离误差离误差 变动变动 运行距运行距离误差离误差 变动变动 运行距运行距离误差离误差 变动变动 运行距运行距离误差离误差 运行距运行距离误差离误差 运行距离误运行距离误差差 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 数据来源：THK，国泰君安证券研究 表表 4：THK 梯形丝杠精度梯

40、形丝杠精度累积节距误差能达到累积节距误差能达到0.05/300mm 轴标记轴标记 滚轧轴滚轧轴 切削轴切削轴 精度精度 T K 单一节距误差（最大）单一节距误差（最大）0.020 0.015 累积节距误差（最大）累积节距误差（最大）0.15/300mm 0.05/300mm 数据来源：THK，国泰君安证券研究 2.2.人形机器人催生新需求，外资品牌主导下国产替代加速人形机器人催生新需求，外资品牌主导下国产替代加速 2.2.1.滚珠丝杠市场超百亿，机床和机器人是主要场景滚珠丝杠市场超百亿，机床和机器人是主要场景 数控机床、机器人和汽车是丝杠主要下游需求数控机床、机器人和汽车是丝杠主要下游需求。丝

41、杠上游主要包括丝杆、螺母、滚珠等核心零部件供应，以及钢材为主的原材料。材料端看，丝杠采用的钢材特性差异大，特种合金调质钢成为高端市场材料端的技术壁垒。国内标准行星滚柱丝杠采用的是马氏体不锈钢，满足一般强度、硬度和耐磨性等要求，但是高硬度和抗腐蚀较难满足，国外合金调制钢为原材料，具备较好的疲劳极限和抗多次冲击能力。下游看，丝杠下游应用场景广泛，目前数控机床、机器人和汽车为最主要应用场景，2021年滚动功能部件在行业内应用分别占比 54.3%、49.7%、34.3%和 30.9%。图图 23：采购滚动功能部件应用行业分析：采购滚动功能部件应用行业分析 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的

42、免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 of 36 数据来源：王有雪第三届滚动功能部件用户调查分析报告（2021），国泰君安证券研究 全球滚珠丝杠市场规模全球滚珠丝杠市场规模超百亿元，国内市场规模有望持续增长超百亿元，国内市场规模有望持续增长。据秦川机床公告数据，2015 年全球滚珠丝杠市场规模为 12.23 亿美元，2021 年增至 17.5 亿美元，CAGR为 6.15%，预计 2022 年有望达到 18.59 亿美元。中国是滚珠丝杠重要的消费市场之一，国内市场占全球总中国是滚珠丝杠重要的消费市场之一，国内市场占全球总市场份额约市场份额约 20%左右。左右。2015 年我国滚珠

43、丝杆市场规模为 14.31 亿元，2021 年增至 25.55亿元，CAGR 为 10.14%，增速明显高于全球市场增速，预计 2022 年国内市场规模有望达到 27.7 亿元。图图 24：全球滚珠丝杠市场规模及同比增速：全球滚珠丝杠市场规模及同比增速 图图 25：国内滚珠丝杠市场规模及同比增速：国内滚珠丝杠市场规模及同比增速 数据来源：秦川机床2022 年度向特定对象发行 A 股股票募集说明书（注册稿），国泰君安证券研究 数据来源：秦川机床2022 年度向特定对象发行 A 股股票募集说明书（注册稿），国泰君安证券研究 行星滚柱丝杠受限于制造工艺难度高，生产设备有限，市场需求有限，其市场规模远

44、低于滚珠丝杠，远期看，行星滚柱丝杠导入汽车和人形机器人产业链，市场空间有望大幅提升。根据根据 Persistence Market Research的统计数据的统计数据，2022 年滚柱丝杠全球市场规模接近年滚柱丝杠全球市场规模接近 2.85 亿美元，预计亿美元，预计 2023年增长至年增长至 3 亿美元亿美元 图图 26：滚柱丝杠全球市场规模（：滚柱丝杠全球市场规模（亿亿美元）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%其他电动缸伺服驱动电动注塑机3C消费电子轨道交通汽车航空航天/军工机器人与生产线数控

45、机床（数控装置）0%1%2%3%4%5%6%7%8%024681012141618202015201620172018201920202021 2022E全球滚珠丝杠市场（亿美元）同比增速0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%0510152025302015201620172018201920202021 2022E国内滚珠丝杠市场（亿元）同比增速 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 of 36 数据来源：立鼎产业研究网，国泰君安证券研究 2.2.2.机床机床+汽车需求汽车需求潜力大潜力大，人形机器人带来广阔增量市场，人

46、形机器人带来广阔增量市场 我们对丝杠主要的下游细分市场：机床、汽车和机器人，进行市场空间我们对丝杠主要的下游细分市场：机床、汽车和机器人，进行市场空间测算：测算：1）机床）机床 国内机床市场空间超千亿，传动部件国内机床市场空间超千亿，传动部件占占机床原材料采购成本约机床原材料采购成本约 20%。据中国机床工具工业协会数据，2022 年我国金属加工机床消费额为 1843.6亿元（274.1 亿美元），其中金属切削机床消费额 1240.3 亿元，金属成形机床消费额 603.3 亿元。丝杠导轨作为机床的核心传动部件，其重要性不言而喻。一般而言，不同类型和用途的机床所需的丝杠数量不同，如车床，一般配置

47、 2 根丝杆，分别是主轴丝杆和伺服丝杆。铣削机床和加工中心等，则需要使用 3-4 个丝杆，分别是主轴丝杆、伺服丝杆、进给轴丝杆和进给速度丝杆，以实现更为复杂的加工操作。根据科德数控和纽威数控的原材料采购占比数据，传动类材料占比基本在 20%左右。图图 27：2020 年科德数控原材料采购占比年科德数控原材料采购占比 图图 28：2020 年纽威数控原材料采购占比年纽威数控原材料采购占比 数据来源：科德数控招股说明书，国泰君安证券研究 数据来源：纽威数控招股说明书，国泰君安证券研究 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%结构件类传动类控制系统类润滑水冷气类其他电机原材料光栅类传感测量类25.58%20.86%22.33%15.44%6.21%3.69%3.93%1.95%功能部件电气件铸件传动部件机床附件钣金件机制件其他 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 17 of 36 图图 29：2022 年国内金属加工机床消费额接近年国内金属加工机床消费额接近 280 亿亿美美元元 数据来源：中国机床工具工业协会，国泰君安证券研究 机床用丝杠市场规模机床用丝杠市场规模 2030 年有望达到年有望达

49、到 47 亿元亿元。考虑到传动部件还包括主轴、导轨、轴承和齿轮等其他零部件，且国内机床市场正处于国产替代和更新替换周期的驱动下，我们做出如下假设：1）假设丝杠的价值量占机床价值量 2%；2）以 2022 年国内机床消费额为基准，预计每年的行业规模增速为 3%。根据我们测算，2022 年机床用丝杠市场规模达到 37 亿元，2030 年市场规模有望达到 47 亿元。表表 5：机床用丝杠市场规模有望达到：机床用丝杠市场规模有望达到 47 亿元亿元 2022 2025 2030 国内机床市场规模（亿元）1843 2014 2335 丝杠价值量占比（%）2%2%2%机床用丝杠市场规模（亿元）机床用丝杠市

50、场规模（亿元）37 40 47 数据来源：国泰君安证券研究 2）汽车汽车 新能源汽车是主要的丝杠应用领域，新能源汽车是主要的丝杠应用领域，刹车刹车+制动制动+转向转向是核心。是核心。在传统燃油车中，丝杠通常被视为一个可选项，主要被高端的欧洲汽车品牌采用。随着新能源汽车渗透率的不断提升，由于其车辆内部结构和特性的变化，以及汽车向智能化、尤其是 L4 级别以上的自动驾驶方向发展，丝杠逐步成为不可或缺的标准配置。目前，在新能源汽车中，丝杠可以被应用于刹车系统、制动系统以及转向系统等关键部位：1）转向）转向：当前以当前以 EPS 为主流，其中为主流，其中 R-EPS 采用滚珠丝杠采用滚珠丝杠。电机越靠

51、近转向器，助力传动效率越高，因而电动助力转向系统中 C-EPS、DP-EPS 到 R-EPS 转向性能依次提升。R-EPS 工作噪音小，助力响应速度快，可实现更大助力，但价格较贵，适用车型为中大型、大型车；2）制动：滚珠丝杠应用于）制动：滚珠丝杠应用于线控制动、线控制动、EMB。传统液压机械制动以及电子液压制动，制动时其液压管路油压上升与下降都会存在迟滞现象，导致制动延缓、事故率高，并且复杂的液压管路也增加布置 ABS、ESP 等控制装置的难度。EMB 具有结构简单、体积小、响应速度快、控制精度高、节能环保等优点，更容易进行集成，简化结构、节省空间。3）驻车：）驻车：EPB 用滚珠丝杠副用用滚

52、珠丝杠副用于中高档汽车电子驻车系统。于中高档汽车电子驻车系统。目前市场 EPB制动钳主要采用两种传动方式，一种是螺纹传动，另一种是滚珠丝杆转动，与传统螺纹传动相比，使用滚珠丝杠的 EPB具备效率高、寿命长、运动平稳等优势。EPB用滚288.0 223.0 213.1 238.9 274.1 05010015020025030035020182019202020212022 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 of 36 珠丝杠副是电子驻车系统中的核心传动部件，质量关乎整套电子驻车系统的性能。图图 30：EPB 制动钳总成原理示意图制

53、动钳总成原理示意图 图图 31：EPB 用滚珠丝杠副拆分图用滚珠丝杠副拆分图 数据来源：立鼎产业研究网 数据来源：立鼎产业研究网 车用丝杠市场空间有望超过车用丝杠市场空间有望超过 50 亿元，制动和转向系统是主要需求。亿元，制动和转向系统是主要需求。根据新能源汽车所用丝杠需求，我们对车用丝杠市场进行测算，并做出如下假设：1）2023 年根据乘联会数据，乘用车全年销量 2170 万台，新能源车销量 774 万台，乘用车按照每年 1%增长速度计算，新能源渗透率到 2025 年提升到 48%；2）仅考虑新能源汽车使用丝杠，且制动系统和转向系统使用滚珠丝杠和行星滚柱丝杠两种，驻车系统使用滚珠丝杆；3）

54、假设行星滚柱丝杠单价 1500 元，滚珠丝杠单价 400 元，并逐年降低。整体看，制动系统用丝杠市场规模最大，2025 年有望达到 55 亿元，车用丝杠合计市场规模 2025 年有望超 70 亿元。表表 6:车用丝杠市场空间超车用丝杠市场空间超 50 亿亿 2023 2024 2025 中国乘用车销量（万辆）2170 2192 2214 新能源车渗透率 36%42%48%新能源车销量（万辆）新能源车销量（万辆）774 774 921 921 1063 1063 行星滚柱丝杠价格（元）1500 1200 1000 滚珠丝杠价格（元）400 300 200 制动系统制动系统 EMB 渗透率 15%

55、20%25%单车丝杠用量（根）4 4 4 其中：行星滚柱丝杠占比 20%30%40%制动系统对应丝杠市场空间（亿元）制动系统对应丝杠市场空间（亿元）28.78 28.78 41.98 41.98 55.25 55.25 转向系统转向系统 EPS 渗透率 90%92%95%R-EPS 渗透率 15%20%30%单车丝杠用量（根）1 1 1 其中：行星滚柱丝杠占比 15%20%30%转向系统对应丝杠市场空间（亿元）转向系统对应丝杠市场空间（亿元）5.90 5.90 8.13 8.13 13.32 13.32 驻车系统驻车系统 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文

56、之后的免责条款部分 19 of 36 EPB 渗透率 80%85%90%单车丝杠用量（根）1 1 1 滚珠丝杠占比 12%18%25%驻车系统对应丝杠市场空间（亿元）驻车系统对应丝杠市场空间（亿元）2.97 2.97 4.23 4.23 4.78 4.78 总计：车用丝杠市场空间（亿元）总计：车用丝杠市场空间（亿元）37.65 37.65 54.33 54.33 73.36 73.36 数据来源：乘联会，国泰君安证券研究 3）人形机器人人形机器人 人形机器人产业人形机器人产业化进程加速化进程加速，行星滚柱丝杠是核心零部件行星滚柱丝杠是核心零部件。随着特斯拉发布人形机器人 Optimus 以来，

57、国内外产业资本加速拓展人形机器人领域布局。国外方面，三星于 2023 年年初向本土机器人厂商 Rainbow Robotics 投资 590 亿韩元（约 3.19 亿人民币）；OpenAI 领投挪威机器人公司 1X Technologies；谷歌也推出了具备自我改进与提升功能的机器人AI 智能体 RoboCat。国内方面，小米、傅里叶、宇树、智元、开普勒等厂商相继推出其人形机器人产品。从零部件角度看，作为人形机器人的核心零部件之一，丝杠主要用于直线关节部位，将电机的旋转运动转换为直线运动，而行星滚柱丝杠具有高承载、小体积、快响应、低噪音、高精度等优点，非常适合在人形机器人中使用。特斯拉人形机器

58、人中，其线性执行器中就使用了反向式行星滚柱丝杠。图图 32：Optimus gen2 灵巧手能够拿起鸡蛋灵巧手能够拿起鸡蛋 图图 33：特斯拉传动方案采用滚柱丝杆：特斯拉传动方案采用滚柱丝杆 数据来源：特斯拉官方视频 数据来源：特斯拉 AI Day 人形机器人人形机器人放量有望为放量有望为丝杠丝杠市场带来市场带来百亿增量百亿增量空间空间。根据特斯拉Optimus 的参数，1 台人形机器人拥有 14 个线性执行器，我们做出如下假设：1）预计一台人形机器人其需要用到 4 个梯形丝杠和 10 个行星滚柱丝杠；2）预计人形机器人远期销量能达到 100 万台；3）假设行星滚珠丝杠单价远期随着国产化进程提

59、速，价格降至 1000 元。整体看，人形机器人放量将为丝杠市场带来百亿增量。表表 7:人形机器人放量有望打开丝杠近百亿增量市场人形机器人放量有望打开丝杠近百亿增量市场 人形机器人销量（万台）人形机器人销量（万台）1010 5050 100100 单台人形机器人丝杠用量（个）14 14 14 其中：行星滚珠丝杠 10 10 10 梯形丝杠 4 4 4 行星滚柱丝杠单价（元）1500 1000 1000 梯形丝杠单价（元）100 50 50 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 20 of 36 单台机器人使用丝杠价值量（元）15400 102

60、00 10200 机器人行星滚柱丝杠市场空间（亿元）15 50 100 机器人梯形丝杠市场空间（亿元）0.4 1 2 人形机器人对应丝杠市场空间（亿元）人形机器人对应丝杠市场空间（亿元）15.415.4 5151 102102 数据来源：国泰君安证券研究 2.2.3.外资主导高端丝杠市场，国产替代大有可为外资主导高端丝杠市场，国产替代大有可为 供需缺口明显，供需缺口明显，经济型产品经济型产品竞争加剧竞争加剧导致导致使价格下滑。使价格下滑。据华经产业研究院数据，国内滚珠丝杠供需缺口持续增长，2021 年达到 423 万套，2022年或增至 448 万套。在滚珠丝杠市场，国内竞争加剧不断加剧，外资

61、品牌在经济型产品市场份额不断发力，滚柱丝杠行业市场价格总体呈现出明显的下降态势。国内滚珠丝杠价格从 2014 年 225 元/套的均价下降至2021 年的 181 元/套。图图 34：2015-2022 年国内滚柱丝杠供需缺口明显年国内滚柱丝杠供需缺口明显 图图 35：2015-2022 年国内滚珠丝杠价格持续下滑年国内滚珠丝杠价格持续下滑 数据来源：华经产业研究院，国泰君安证券研究 数据来源：华经产业研究院，国泰君安证券研究 外资品牌占据绝对主导地位外资品牌占据绝对主导地位，行业集中度高。，行业集中度高。为了实现高速或精密的加工，除在机床设备的结构刚性进行加强设计外，必须同时具备高速主轴系统

62、和高速进给系统，才能达到材料切削过程的高速化，这对于企业的制造能力和设计能力都有较高的要求，从市场竞争格局看，目前全球主要的滚珠丝杠厂商有 NSK、THK、SKF 等欧美日和中国台湾企业，CR5市占率达到约 46%。而在加工难度更高的行星滚柱丝杠市场，根据王有雪E 公司滚柱丝杠产品营销策略研究的数据，2022 年，GSA（含旗下 Rollvis）公司在中国市场份额超 50%，处于绝对主导地位。图图 36：全球滚珠丝杆行业市场竞争格局情况：全球滚珠丝杆行业市场竞争格局情况 图图 37：外资品牌外资品牌主导主导中国行星滚柱丝杠市场中国行星滚柱丝杠市场 333 378 396 405 442 416

63、 423 448 05010015020025030035040045050002004006008001000120014001600180020152016201720182019202020212022E产量（万套）需求量（万套）16017018019020021022020152016201720182019202020212022E价格（元/套）行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 21 of 36 数据来源：华经产业研究院，国泰君安证券研究 数据来源：王有雪E 公司滚柱丝杠产品营销策略研究，国泰君安证券研究 表表 8：部分丝杠厂

64、商公司介绍：部分丝杠厂商公司介绍 国家国家 主要产品主要产品 应用领域应用领域 Rexroth 德国 直线导轨、滚珠/轧制滚柱丝杠、电动缸、直线运动模组 汽车-线性传动技术 上银科技上银科技 中国台湾 滚珠丝杠、直线导轨、轴承、末端效应器 汽车-转向系统 五洲新春五洲新春 中国 滚珠丝杠、轴承及配件、精密机械及零件 汽车-转向/驻车/电子刹车等 长盛轴承长盛轴承 中国 滚珠丝杠、润滑轴承 汽车、军工、数控机床等 GSA 瑞士 直径范围 5-245mm、导程范围 0.5-50mm 研磨级滚柱丝杠 航空航天、钢铁冶金、军工 Rollvis 瑞士 直径范围 5-245mm、导程范围 0.1-50mm

65、 研磨级滚柱丝杠 航空航天、钢铁冶金、军工 Ewellix 瑞典 直线导向类（成型/精密导轨、直线轴承）、滚珠/滚柱丝杠、电动缸、直线模组 医疗设备、自动化生产线、非道路机械和其他通用设备 博特精工博特精工 中国 精密滚珠丝杠副、精密滚动直线导轨副、高速精密电主轴、精密机械主轴单元、X-Y精密双坐标工作台、精密主轴等 数控机床、军工设备、核电装备、航空航天等 南京工艺南京工艺 中国 高精度滚柱丝杠副、大型滚珠丝杠副、滚动导轨副 数控机床 新剑传动新剑传动 中国 行星滚柱丝杠、电动缸 汽车、轨道交通、机器人 贝斯特贝斯特 中国 高精度滚珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等 数控机床、自动化装备、机

66、器人、新能源汽车、医疗器械等行业 恒立液压恒立液压 中国 滚珠丝杆、重载滚珠丝杆、行星滚柱丝杆电动缸等。数控机床、自动化装备、机器人等 五洲新春五洲新春 中国 丝杠螺母轴承组件、滚珠丝杠等 汽车、机器人等 数据来源：立鼎产业研究网，前瞻网，王有雪E 公司滚柱丝杠产品营销策略研究，公司公告，国泰君安证券研究。国内企业在行星滚柱丝杠的制造上仍存在较大差距，国产替代进程有望国内企业在行星滚柱丝杠的制造上仍存在较大差距，国产替代进程有望提速。提速。国内企业行星滚柱丝杠产品布局较为稀缺，且在导程精度、最大动载荷、最大静载荷等性能方面与国外同规格产品存在差距。国外领先企业在精度方面能够实现各种精度的全覆盖

67、，在最大动载荷、最大静载荷方面，国内的行星滚柱丝杠产品显著低于国外同规格产品，长期看，行星滚柱丝杠国产替代空间大。表表 9:国产行星滚柱丝杠性能低于国外同规格产品国产行星滚柱丝杠性能低于国外同规格产品 厂商厂商 精度精度 极限速度极限速度 最大动载荷最大动载荷 最大静载荷最大静载荷 公称直径公称直径 南京工艺南京工艺/123.28KN 177.28KN 18-60mm GSA 全覆盖全覆盖 4700rpm 168.9KN 246.9KN 20-63mm Ewellix 全覆盖全覆盖/133KN 197.KN 8-64mm 数据来源：前瞻产业研究院，国泰君安证券研究 54%46%其他CR528.

68、0%28.0%14.0%9.4%9.4%9.4%0.9%0.9%RollvisGSARexrothEWELLIX南京工艺济宁博特优仕特CMC 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 22 of 36 3.见微知著，设备是丝杠加工的最核心壁垒见微知著，设备是丝杠加工的最核心壁垒 3.1.磨床磨床设备海外领先，内螺纹加工是行业痛点设备海外领先，内螺纹加工是行业痛点 磨床是丝杠加工磨床是丝杠加工的核心技术壁垒的核心技术壁垒，其其精度直接决定丝杠精度。精度直接决定丝杠精度。磨床通过其高度精密的磨削技术，能够确保丝杠具有一致的螺纹形状和尺寸，从而提供可

69、靠的性能和稳定的运动控制。磨床的精度直接影响着丝杠的轴向精度、径向精度以及整体的运动平稳性。精准的磨床工艺能够确保丝杠的每个螺纹都具有高度一致的规格，防止误差和振动，从而提高了系统的可靠性和工作精度，因而磨床其高精度的加工能力直接决定了丝杠最终的性能和质量。图图 38：行星滚柱丝杠误差来源：行星滚柱丝杠误差来源 数据来源：柯浩行星滚柱丝杠传动精度分析与设计 从零件构造角度看，丝杠是牙型角为 90的多头螺纹，行星滚柱是具有相同牙型角的单头螺纹，而螺母具有与丝杠相同头数和牙型的内螺纹，因而不同部件涉及磨床类型存在差异，主要主要设备需设备需用到内螺纹磨床、外用到内螺纹磨床、外螺纹磨床、螺纹磨床、外圆

70、磨床（进行丝杠轴外圆表面加工）、中心磨床（丝杠轴中心孔加工）、平面磨床（螺杆端面加工）等。外螺纹磨床外螺纹磨床：外螺纹磨床进行加工的精密螺纹结构是行星滚柱丝杠的核心部分，其螺纹的加工需要极高精度。以外圆磨床对丝杠轴外圆表面进行精密磨削来确保表面光滑和尺寸精确；使用中心磨床对丝杠轴中心孔进行精密加工来确保孔的尺寸和位置的精准性；使用平面磨床处理螺杆轴的平面部分或底座，确保整体的平面度和尺寸准确。每次加工螺纹前，先加工丝杠外圆，然后以丝杠外圆和两端中心孔作为定位基面加工螺纹，逐步提高螺纹加工精度。行星滚柱的加工设备与丝杠加工设备近似，其采用外螺纹结构，加工过程中亦涉及外螺纹磨床。行星滚柱需要与螺母

71、的内螺纹相匹配，确保传动系统的性能和精确性。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 23 of 36 图图 39：Mitsubishi 外螺纹磨床外螺纹磨床 图图 40：数控高精度外圆磨床：数控高精度外圆磨床 数据来源：三菱 数据来源：大金湖精密机床 图图 41：高精度中心磨床：高精度中心磨床 图图 42：液压精密平面磨床：液压精密平面磨床 数据来源：精大机床 数据来源：临清兴和宏鑫机床 海外厂商在外螺纹磨床上技术领先海外厂商在外螺纹磨床上技术领先。瑞士的 Tornos、Studer，德国的Schtte、Kapp Niles，日本的三菱重工等

72、厂商在外螺纹磨床领域都拥有显著的技术实力和市场份额。这些公司通过不断创新，提升外螺纹磨床的精度、效率和可靠性，以满足制造行业对高精密内螺纹加工的不断提升的需求。表表 10：行业先进的外螺纹磨床产品：行业先进的外螺纹磨床产品主要来自欧洲和日本主要来自欧洲和日本 企业企业 国家国家 产品系列产品系列 特征特征 Mitsubishi 日本 ZE26C 系列 ZE26C 系列外螺纹磨床具有先进的控制系统和高精度磨削技术 Kapp Niles 德国 KX 100 Dynamic 系列 KX 100 Dynamic 系列外螺纹磨床适用于高精度的齿轮和螺纹磨削 Studer 瑞士 S41 系列 S41 系列

73、外螺纹磨床以高精度、稳定性和可靠性而闻名 Reishauer 瑞士 NRK 系列 NRK 系列外螺纹磨床被广泛用于高精度磨削 Klingelnberg 德国 Oerlikon 系列 Oerlikon 系列外螺纹磨床也是高精度齿轮和螺纹磨削的选择 数据来源：各公司官网，国泰君安证券研究 内螺纹磨床：内螺纹磨床：滚柱螺母是具有内螺纹结构的零件，在加工过程中会使用到内螺纹磨床。内螺纹磨床用以磨削螺纹、滚珠螺母、滚柱螺母和其他精密螺母等，以确保内螺纹的精确性和表面质量，其结构与普通内圆磨床相似。滚柱丝杠螺母的内螺纹需要与丝杠的外螺纹相匹配，以实现传 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条

74、款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 24 of 36 动系统的运动控制和精确性，故内螺纹磨床对于螺母的制造至关重要，精密数控内螺纹磨削技术是加工高精密滚柱丝杠螺母的重要保证。图图 43：内螺纹磨床结构图：内螺纹磨床结构图 图图 44：内螺纹磨床拓扑结构图：内螺纹磨床拓扑结构图 数据来源：江侨 内螺纹磨床的几何误差建模及灵敏度分析 数据来源：江侨 内螺纹磨床的几何误差建模及灵敏度分析 内螺纹磨床精密度效率不断提升，先进设备集中于欧美。内螺纹磨床精密度效率不断提升，先进设备集中于欧美。内螺纹磨床的设计和制造正不断优化，实现更高的精密度和生产效率，以满足高精密度零部件需求。瑞士 Reishaue

75、r 公司，英国公司 HOLROYD，美国公司DRAKE，意大利公司 SMPUTENSILI、英国 MA TRIX、德国 ELB-Schliff（旗下磨床品牌包括 aba 公司等）公司和克林贝格公司等都是世界著名的数控螺纹磨床生产和研发厂商，他们的产品代表着数控螺纹磨床的最高水平和发展方向。瑞士 Reishauer 公司设计研发的 CNC 螺纹磨床RG500 作为典型的数控内螺纹磨床广受机床行业的关注。表表 11：行业先进的内螺纹磨床产品：行业先进的内螺纹磨床产品 企业企业 国家国家 产品系列产品系列 特征特征 Matrix 英国 3060 CNC 系列 3060 CNC 系列内螺纹磨床具有高度

76、的精度和可靠性，适用于多种内螺纹加工应用 Drake 美国 GSTE-Mini 系列 GSTE-Mini 系列内螺纹磨床采用高精度磨削技术，适用于小型内螺纹件的加工 Holroyd Precision 英国 EX 系列 EX 系列用于内螺纹磨床在高精度螺纹和螺母磨削 Reishauer 瑞士 NRK 系列 NRK 系列外螺纹磨床也可以用于内螺纹磨削，具有高精度和可靠性 Kapp Niles 德国 KX 100 Dynamic 系列 KX 100 Dynamic 系列外螺纹磨床也可用于高精度的内螺纹磨削 数据来源：齐陆燕精密数控螺母磨床的动静热态特性分析与优化，各公司官网，国泰君安证券研究 数控

77、系统数控系统直接影响直接影响磨床效率与精度。磨床效率与精度。数控性能优劣直接影响机床稳定性和精度水平，是磨床最核心的零部件。数控系统通过计算机编程和自动化控制，使得磨床能够实现更为精确和高效的加工过程。通过精确的数值控制，磨床能够在复杂的几何形状和细微尺寸要求下进行加工，实现更精细的表面质量和更准确的尺寸控制。德国的西门子、日本的发那科和三菱电机等占据数控系统行业前沿，在全球市场份额领先，国内企业如华中数控、广州数控也逐渐崭露头角，积极向高端数控系统攻关。从各家海外磨床龙头的产品精度看，日本三井精机的 GSE600i 系列内螺纹磨床砂轮最大圆周速度可达 1800m/min，工作台快进速度可达

78、25.5m/min，主轴转速达 100 m/min。美国 Drake 内螺纹磨床 DRAKE GS:TI 系列磨床 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 25 of 36 配置了发那科系统，其精度达到世界领先水平，其外螺纹数控机床 GS:TE系列实现磨削高精度，直接驱动工作头可提供10 弧秒的分度精度。图图 45：日本三井精机：日本三井精机 GSE600i 系列系列数控磨床参数数控磨床参数 图图 46：DRAKE GS:TI 系列系列数控磨床参数数控磨床参数 数据来源：三井精机 数据来源：Drake 磨削主轴对整体磨削主轴对整体磨床设备的磨

79、床设备的磨削精度磨削精度也会也会产生产生重要重要影响。影响。磨削主轴的旋转精度直接关系到磨削工具的运动精度，若主轴有轴偏差或者不稳定，将导致加工精度下降。磨削主轴的振动和震动会直接传递到磨削刀具和工件上，会导致表面质量不均匀和形状偏差。主轴的轴向刚度对于在磨削过程中保持一致的切削深度和切削力非常关键。较低的轴向刚度可能导致加工过程中的深度变化，从而影响加工精度。磨削主轴的设计和制造质量直接决定了磨床的整体性能和加工精度。在高精度磨削领域，采用先进材料和精密加工工艺的主轴能够显著提高磨床的精度和稳定性。图图 47：高精度数控：高精度数控机床机床磨削主轴磨削主轴 图图 48：高速磨床用轴承功能部件

80、装配图：高速磨床用轴承功能部件装配图 数据来源：河南台炬机械有限公司 数据来源：杨洪波 超高速磨削主轴系统的动态有限元分析 国内磨床国内磨床企业奋起直追企业奋起直追，国产替代，国产替代进程有望提速进程有望提速。丝杠受益人形机器人行业蓬勃发展，也带动了国内磨床行业的发展。虽然在内螺纹磨床结构、返向装置在螺母内的对中安装精度、大螺旋升角的干涉、多头内螺纹的分度精度等方面国内磨床与国际先进产品尚存在不小差距，但磨床在运作效率、精度等方面也均已取得一定突破，存在一定国产替代的基础。国内数控螺纹磨床的骨干企业汉江机床、广州敏嘉、上海机床等自主设国内数控螺纹磨床的骨干企业汉江机床、广州敏嘉、上海机床等自主

81、设计和研发了具有世界先进水平的内螺纹磨削加工中心，此外日发精机、计和研发了具有世界先进水平的内螺纹磨削加工中心，此外日发精机、华辰装备、浙海德曼等机床公司也开始切入丝杠磨床赛道。华辰装备、浙海德曼等机床公司也开始切入丝杠磨床赛道。上海机床厂 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 26 of 36 自主开发的 SK7420 全新系列数控丝杠磨床，可磨削 P1 级甚至更高精度的滚珠丝杠，为我国高精度丝杠副的生产制造提供有效的设备保障。秦川机床子公司汉江机床SGK743220/1 高精度数控丝杠磨床磨削精度能稳定达到 P1 级。图图 49：汉江机

82、床：汉江机床 SK743220 数控丝杠磨床数控丝杠磨床 图图 50：上海机床厂：上海机床厂 SK7420 数控丝杠磨床数控丝杠磨床 数据来源：汉江机床 数据来源：上海机床厂 图图 51：汉江机床：汉江机床 SK743220 数控丝杠磨床数控丝杠磨床参数参数 图图 52：上海机床厂：上海机床厂 SK7420 数控丝杠磨床数控丝杠磨床参数参数 数据来源：汉江机床 数据来源：上海机床厂 3.2.冷成型工艺具备效率优势，设备端国内已有突破冷成型工艺具备效率优势，设备端国内已有突破 滚压滚压成形成形加工加工在效率、产品一致性和产品使用寿命上具备优势在效率、产品一致性和产品使用寿命上具备优势。近年来滚压

83、成形方法在加工齿轮、螺纹、花键等方面取得了显著的进展。滚压丝杠加工工艺中，核心流程包括毛坯磨制、精密轧制、热处理、螺纹滚道抛光等。轧制丝杠使用寿命较长、机械化精度和强度高，冷成型技术本身就要求高质量的材料，高精度的工艺，经过机械冷轧后，滚道面的硬度、密度、内部组织结构得到强化，之后进行热处理，使整个丝杠的稳定性更强，延长了丝杠的使用寿命，且冷轧加工属冷加工工艺，故而能够保证轧制过程中钢材的完整性，对环境污染较少。相较于传统机加工，其有点在于：生产效率较传统车削加工提高近十倍生产效率较传统车削加工提高近十倍，尤其在采用自 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之

84、后的免责条款部分 27 of 36 动上下料机构的情况下，生产效率更为突出；在加工过程中能够实现优良的尺寸一致性；而且表面质量较高，且保持相对稳定。图图 53：轧制丝杠加工工艺流程：轧制丝杠加工工艺流程 数据来源：郑红精密滚珠丝杠机械加工工艺规程研究 图图 54：滚压丝杠加工工艺滚压丝杠加工工艺 图图 55：滚压螺纹平均生产率比滚压螺纹平均生产率比车削工艺车削工艺更高更高 数据来源：倪寿勇基于过程监测的滚珠丝杠硬旋铣关键技术研究 数据来源：王旭行星滚柱丝杠滚柱滚压成形机理与实验研究 冷成型粗加工与磨削精加工冷成型粗加工与磨削精加工的的结合结合有望优化丝杠加工的工序有望优化丝杠加工的工序。磨削丝

85、杠通过热处理、车削、磨削等多道工序，逐一完成制造过程，使其制造精度达到高水平。而冷成型滚珠丝杠采用冷加工工艺模具制造，具有自动化程度高、批量生产成本低、效率高的特点，但由于制造精度相对较低，大致停留在 P7 级左右，因而主要用作设备中的传动部件，而不适用于要求极高精度的定位应用。冷成型粗加工和磨削精加工的协同作用，既保障了生产效率和成本效益，又实现了对制造精度的高度追求。这一优化组合有望为丝杠的加工提供了一种综合而有效的解决方案，使其在高精度设备中发挥卓越性能。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 28 of 36 图图 56：冷成型粗加工

86、：冷成型粗加工对对磨削精加工工艺磨削精加工工艺的优化的优化 数据来源：国泰君安证券研究 外螺纹加工：外螺纹加工：冷滚压成形工艺主要集中于楔横轧和径向滚压。冷滚压成形工艺主要集中于楔横轧和径向滚压。楔横轧是利用两个带有楔形模具（轧轮、平板式等）配合运动，逐步将坯料轧制成变断面回转体轴类零件，广泛应用于汽车、内燃机以及发电机等行业之中。楔形模具一般由切入段、成形段以及精整段三个区域段构成，该工艺已应用于相关齿形轴的生产加工。图图 57：阶段轴楔横轧：阶段轴楔横轧 图图 58：楔横轧模具齿轴加工：楔横轧模具齿轴加工 数据来源：王旭行星滚柱丝杠滚柱滚压成形机理与实验研究 数据来源：王旭行星滚柱丝杠滚柱

87、滚压成形机理与实验研究 径向滚压径向滚压可可运用于滚柱制造。运用于滚柱制造。径向滚压成形工艺在制造花键、齿轮和螺纹等产品方面得到了广泛应用。根据滚压轮的数量，该工艺可分为单轮滚压、双轮滚压和三轮滚压。由于单向压入坯料可能导致工件翘曲，使得成形精度较低，而在三轮滚压工艺中，三个滚压轮均匀布置，成形工件受力平衡且均匀，这种方式适用于管材类零件的成形。目前更为广泛采用的是双轮滚压工艺。在双轮滚压中，两个滚压轮布置于成形工件两侧，同步、同向旋转并同时相对进给。这种布置确保了工件受到均衡的力，提高了成型精度。双轮滚压在制造花键、齿轮、螺纹等产品时表现双轮滚压在制造花键、齿轮、螺纹等产品时表现出高效和高精

88、度的特点。出高效和高精度的特点。在行星滚柱丝杠的滚柱成形过程中，工件自由放置在支承上，利用重力约束于两滚压轮之间，加工过程中，各项参数完全一致的两滚压轮同向旋转，并利用同步带带动螺母丝杠机构实现径向进给运动，依靠摩擦力提供摩擦力矩带动工件旋转，并逐步压入，形成最终齿形。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 29 of 36 图图 59：径向滚压工艺：径向滚压工艺 图图 60：行星滚柱滚压加工过程：行星滚柱滚压加工过程 数据来源：王旭行星滚柱丝杠滚柱滚压成形机理与实验研究 数据来源：王旭行星滚柱丝杠滚柱滚压成形机理与实验研究 设备端：滚压机是

89、滚压工艺核心设备设备端：滚压机是滚压工艺核心设备。滚压工艺所用设备包括滚压机、模具及其他辅助设备，其中滚压机是执行滚压工艺的核心设备，它通常包括滚轮或滚筒，能够施加高压力并旋转，从而在材料表面形成螺纹结构。滚压机的类型和规格会根据具体的应用和工件要求而变化。滚压轮是冷滚压成形设备中最重要的零部件，它的几何形状、尺寸精度以及力学性能直接决定成形件的质量水平。图图 61：滚压轮：滚压轮实物实物展示展示 图图 62：滚压轮的安装与布局：滚压轮的安装与布局 数据来源：王旭行星滚柱丝杠滚柱滚压成形机理与实验研究 数据来源：王旭行星滚柱丝杠滚柱滚压成形机理与实验研究 新兴新兴行业行业需求需求助推滚压工艺助

90、推滚压工艺发展发展，高精尖高精尖滚压装备依赖进口。滚压装备依赖进口。随着我国机器人、汽车等行业的迅速发展，大量的花键、齿轮和蜗杆等采用了冷滚压成形工艺加工，但高端的成形设备主要依赖于国外进口。如Anderson-Cook 公司的两滚压轮径向滚压设备，能加工出精度 ISO 标准下 67 级的花键（=30、m=1.5 和=20、m=2），同时生产效率能达到 15 件/min 左右;美国 Kinefac 公司推出的高精密花键轴三滚压轮轴向滚扎设备，能加工出精度等级达到 ISO 标准下 5 级的大模数花键（=30、m=3 和=20、m=2.5 两种类型）。此外，PROFIROLL（宝飞螺）、Oster

91、walder（奥斯特瓦德）等均为先进的滚压机供应商。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 30 of 36 图图 63：Kinefac 高精密三滚压轮轴向滚扎设备高精密三滚压轮轴向滚扎设备 图图 64：Anderson-Cook 花键液压滚压机花键液压滚压机 数据来源：Kinefac 数据来源：Anderson-Cook 表表 12：Kinefac 三滚压轮轴向滚扎设备参数三滚压轮轴向滚扎设备参数 MC-6 型型 MC-9 型型 最大径向模载荷（最大径向模载荷（kN）222 445 标准主轴直径（标准主轴直径（mm）38 63.5 标准模具

92、间隙（标准模具间隙（mm）92 102 模具直径范围（模具直径范围（mm）60-102 108-152 中心距范围（中心距范围（mm）48-76 70-114 贯进主轴偏斜范围（度）贯进主轴偏斜范围（度）5 5 7 标准模具驱动（标准模具驱动（kW）75 15 最大轧制外径（最大轧制外径（mm）76 100 数据来源：Kinefac，国泰君安证券研究 表表 13：滚压机制造行业龙头企业：滚压机制造行业龙头企业 企业企业 国家国家 介绍介绍 Profiroll 德国 全球领先的滚压技术提供商，致力于开发和制造高质量滚压机，用于生产各种螺纹、花键、凸轮等形状的零部件，产品涵盖汽车工业、航空航天、机

93、械制造 Kinefac 美国 Kinefac 是金属冷滚压及成型技术领导者，北美冷挤压滚轧成型加工设备制造行业的龙头企业地位，生产目前世界最大滚压力规格的数控滚丝机 Anderson-Cook 美国 Anderson-Cook 是为全球汽车及相关行业提供座椅机构、动力总成部件 和机床的综合供应商，提供花键滚压机等滚压设备，制造丝杠组件、蜗杆等 Harrod Machinery 英国 Harrod Machinery 是英国的一家公司，专业生产螺纹滚压机，提供多种滚压解决方案。Landis Threading Systems 美国 Landis Threading Systems 是美国的一家公

94、司，专注于螺纹切割技术，提供包括滚压机在内的螺纹切割设备 数据来源：百家号，各公司官网，国泰君安证券研究 内螺纹加工：内螺纹加工：冷挤压塑性成形工艺冷挤压塑性成形工艺，是利用金属的塑性进行塑性成形的方法，此方法通过在工件相应位置上预制加工底孔，然后挤压丝锥的挤压锥部旋进底孔，锥部棱脊部分挤压工件材料，使得材料沿丝锥牙侧流动，层层挤压形成螺纹。由于采用非切削方式，材料晶相纤维没有被破坏，保持连续状态，加之冷作硬化作用，与传统的内螺纹切削方法相比，挤压形成的螺纹强度和硬度更高，光洁度更好，没有切削时产生的乱扣缺陷，在很大程度上提高了内螺纹的质量，目前在航空航天、石油钻井、船舶运输等领域中均有应用。

95、行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 31 of 36 图图 65：内螺纹冷挤压原理：内螺纹冷挤压原理 图图 66：挤压丝锥及工件的三维模型：挤压丝锥及工件的三维模型 数据来源：范淑琴内螺纹挤压关键技术 数据来源：范淑琴内螺纹挤压关键技术 内螺纹冷挤压塑性工艺内螺纹冷挤压塑性工艺较较切削等工艺，在切削等工艺，在强度强度、硬度硬度、生产效率、成本、生产效率、成本上上具备具备优势。优势。我国研制的冷挤压件一般尺寸精度可达 89 级，仅次于精抛光表面。由于冷挤压采用金属材料冷变形的冷作强化特性，制件螺纹强度有较大提高，抗拉强度提高 20%以上，抗

96、剪强度提高 5%10%，内螺纹表面的冷作硬化层厚度约为 0.15 mm，硬度提高 40%以上。且冷挤压件材料利用率通常可以达到 80%以上，冷挤压方法生产机械零件的效率是非常高的，特别是生产批量大的零件，用冷挤压方法生产可比切削加工提高几倍、几十倍、甚至百倍。表表 14：内螺纹冷挤压塑性工艺优势：内螺纹冷挤压塑性工艺优势 螺纹特性螺纹特性 工艺优势工艺优势 精度精度 国内冷挤压件一般尺寸精度可达 89 级，仅次于精抛光表面，冷挤压方法制造的零件一般不需要再加工，或者只需少量精加工 强度强度 采用金属材料冷变形的冷作强化特性，制件螺纹强度有较大提高，抗拉强度提高 20%以上，抗剪强度提高 5%1

97、0%，内螺纹表面的冷作硬化层厚度约为 0.15 mm，硬度提高 40%以上。材料利用率材料利用率 冷挤压件材料利用率通常可以达到 80%以上 生产效率生产效率 在生产批量大的零件中，较切削加工效率明显提高 光洁度光洁度 成形后的内螺纹表面光洁度极好，表面粗糙度可以达 Ra0.4-0.8 数据来源：陈鑫内螺纹冷挤压工艺的研究现状与发展趋势，国泰君安证券研究 设备端：内螺纹冷挤压设备美日领先，国内企业加速替代。设备端：内螺纹冷挤压设备美日领先，国内企业加速替代。美国国民机械公司专注于生产专用的冷成形设备，其 FORMAX 系列的专用成型机具有 2 至 7 个工位，极高的效率，每分钟冲次可达 100

98、 至 200 次。国内冷成型设备制造领域已有所突破，特别是在冷锻装备上，国内企业上海春日机械、思进智能等均在冷锻、冷挤压等冷成型设备上有所突破，专业设计制造用于紧固件和其它异形金属零件成形用冷镦机、螺纹搓丝机等设备和模具。思进智能的多工位中、高端冷成形装备部分产品实现了进口替代，其产品技术性能处于国内同类产品领先水平，产品的部分技术性能达到或接近国际先进水平，2023 年思进智能已成功研发出SJBP-88S 复杂零件冷成形机、SJBP-108S 多连杆精密零件冷成形机、SJBP-138L 及 SJBP（H）-168S 精密智能冷镦成形装备等八工位系列机型。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正

99、文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 32 of 36 表表 15：内螺纹冷挤压塑性上游供应商企业：内螺纹冷挤压塑性上游供应商企业 企业企业 国家国家 介绍介绍 National Machinery 美国 美国的国民机械公司专注于生产专用的冷成形设备，其 FORMAX 系列的专用成型机具有 2 至 7 个工位，极高的效率，每分钟冲次可达 100 至 200 次。Hatebur 瑞士 哈特贝尔提供全能高速冷成型机和热成型机 Coldmatic，广泛用于汽车等行业的精密零件金属高速生产。Sakamura 日本 阪村机械制作所是一家总部位于日本的公司，专业生产冷热成形专用机械，其最大

100、吨位可达 1300 吨，涵盖从螺母到汽车花键、轴类锻件的成形工艺 思进智能思进智能 中国 公司是国内冷成型行业唯一上市公司，专业设计制造用于紧固件和其他异形金属零件成形的冷镦机、螺纹搓丝机等设备和模具 数据来源：金属板材成型，各公司官网，国泰君安证券研究 图图 67：思进智能冷成型加工流程：思进智能冷成型加工流程 图图 68：思进智能：思进智能 SJTR 系列搓丝机系列搓丝机 数据来源：思进智能年报 数据来源：思进智能官网 4.行业重点公司行业重点公司 长期看，人形机器人产业化提速将带来丝杠百亿的增量需求，机床和汽车行业的丝杠产品长期依赖进口，国产替代大有可为，建议关注国内具备丝杠生产能力的重

101、点企业。丝杠类：丝杠类：北特科技：北特科技：公司主要业务包括底盘零部件业务、铝合金轻量化业务、空调压缩机业务三大板块。底盘零部件业务在更为细分的转向器齿条、减震器活塞杆行业内，处于绝对领先的市场龙头地位；空调压缩机业务在国内商用车领域也处于细分行业龙头地位。主要产品包括齿条、齿轮、扭力杆、蜗杆、输出轴、输入轴、活塞杆、CDC 控制阀壳体、泵体、集成阀岛、电池包连接块、Yoke 类件、控制臂、上气室端盖、传统燃油车压缩机、新能源电动压缩机、整车集成式热管理系统等。贝斯特：贝斯特：公司主营业务为精密零部件和智能装备及工装产品的研发、生产及销售。主要产品包括涡轮增压器精密轴承件、涡轮增压器叶轮、涡轮

102、增压器中间壳、发动机缸体等关键汽车零部件。公司全资子公司无锡宇华精机全面布局直线滚动功能部件，产品包括高精度滚珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等，瞄准高端机床领域、半导体装备产业、自动化产业、机器人领域等市场进行大力开拓，目前目前公司生产的滚珠丝杠副、直线导轨副等产品首台套已实现成功下线，公司生产的滚珠丝杠副、直线导轨副等产品首台套已实现成功下线，部分产品已在送样验证过程中部分产品已在送样验证过程中。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 33 of 36 五洲新春五洲新春：公司主营业务为轴承、精密机械零部件和汽车安全系统、热管理系统零部件的

103、研发、生产和销售，主要产品为精密零配件和轴承产品。汽车领域汽车领域，公司已研发成功新能源汽车电子助力转向系统（EPS）中控制精度最高的齿条式电动助力转向系统（REPS）所需的丝杠螺母轴承组件丝杠螺母轴承组件，此外公司还研发成功新能源汽车电子驻车（EPB）、电子机械刹车（EMB）及电子液压刹车系统（EHB）等领域滚珠丝杠产品滚珠丝杠产品。根据公司 2023 年半年报披露，公司在滚珠丝杠业务上与下游现有及潜在客户的沟通进展顺利，部分产品实现量产，未来将作为公司新的利润增长点。机器人领域机器人领域，公司已经研发成功机器人谐波减速器柔性薄壁轴承、RV 减速器圆锥滚子轴承及各类定制化球轴承，并积极研发交

104、叉滚子轴承。公司已经与主流机器人系统供应商在机器人轴承及滚柱丝杠、滚珠丝杠等领域开展深入的技术交流。恒立液压恒立液压：主营业务为高压油缸、高压柱塞泵、液压多路阀、工业阀、液压系统、液压测试台及高精密液压铸件等产品研发和制造。公司的挖掘机专用油缸产品市场占有率达 50%以上。产品整体技术处于国内领先、国际先进水平。2021 年 9 月公司发布定增预案，计划投资 15 亿进行线性驱动器项目的建设，该项目达产后将形成年产 10.4 万根标准滚珠丝杆电动缸、4500 根重载滚珠丝杆电动缸、750 根行星滚柱丝杆电动缸、10 万米标准滚珠丝杆和 1 万米重载滚珠丝杆的生产能力。丰立智能：丰立智能：公司主

105、要从事小模数齿轮、精密减速器及相关零部件的研发、生产和销售。主要产品是钢齿轮、齿轮箱及零部件、精密机械件、粉末冶金制品以及气动工具。公司根据产品类设有十个事业部，其中电驱动事业部有生产丝杠产品其中电驱动事业部有生产丝杠产品，主要应用于汽车内的座椅、尾翼等。长盛轴承长盛轴承：公司主营业务为自润滑轴承的研发、生产和销售。公司2022 年 9 月发布定增预案，计划募资 4.46 亿元用于产能扩建和部分新建项目，其中包括扩建年产自润滑轴承 16,700 万套、滚珠丝杠3 万套项目。新坐标：新坐标：公司主营业务为精密零部件的研发、生产和销售。主要产品包括气门组精密冷锻件、气门传动组精密冷锻件以及其他精密

106、冷锻件等，产品目前主要应用于汽车、摩托车发动机的配气机构。公司是国内冷精锻细分领域的龙头企业，拥有经验丰富的工程师和先进的软、硬件环境，具备模具设计加工、冷锻工艺研发、专用工装与设备设计等全产业链研发能力。公司目前开发的滚珠丝杠精密零部件适用于汽车电子刹车系统，属于线控制动系统的一部分，是智能底盘技术范畴。设备是丝杠加工制造的核心技术壁垒，其决定了丝杠产品的精度，各类加工工艺的主流高精度设备厂商基本来自国外，海外设备进口存在“卡脖子”难题，且价格昂贵，国产替代刻不容缓，建议关注国内具备丝杠 行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 34 of

107、36 设备制造能力的公司。设备类：设备类：华辰装备华辰装备：公司是国内轧辊磨床行业的领军企业，在部分应用领域内，公司的设备品质已达到国际领先水平，已具备与国际一流轧辊磨床制造商同台竞技并实现进口替代的技术能力。2023 年 10 月，公司与贝斯特签订协议，华辰装备计划于 1 年内向贝斯特提供对标国际行业龙头企业领先水平的精密数控直线导轨磨床产品精密数控直线导轨磨床产品以及相应技术支持，该产品为目前全球磨削长度最长、技术难度及磨削效率最高的产品。日发精机：日发精机：公司专注于中高端数控机床的研发、生产和销售，产品涵盖了数控车床、立加/卧加、龙门铣床、镗床、高端磨床及柔性化生产线、自动装配线等。其

108、中，高端轴承磨超加工及装配生产线在国内市场占有率名列前茅。2023 年公司重点推出数控螺纹磨床，年公司重点推出数控螺纹磨床，其中数控外螺纹磨床主要用于螺杆、蜗杆、丝杆等零件的外螺纹精密磨削加工，数控内螺纹磨床主要用于滚珠丝杠螺母外圆、端面及圆弧形内螺纹滚道的复合精密磨削加工。公司新产品数控螺纹磨床用于新能源汽车、人形机器人上的丝杆与螺母的试磨情况良好，高效且精度符合客户要求，获得了客户的认可。秦川机床：秦川机床：公司主营业务包括齿轮磨床、螺纹磨床、外圆磨床、滚齿机、车齿机等高端数控装备；数控复杂刀具、高档数控系统、滚动功能部件、特种齿轮箱、机器人关节减速器等零部件产品等。公司是中国机床工具龙头

109、。子公司汉江机床是国内制造丝杠关键装备螺纹磨床的龙头企业，国内市占率第一。汉江机床同时具备滚珠丝杠和直线导轨批量生产能力，其产品 SGK743220/1 高精度数控丝杠磨床磨削精度稳定达到 P1 级。浙海德曼：浙海德曼：公司主营业务为数控车床研发、设计、生产和销售，产品主要分为高端数控车床、自动化生产线和普及型数控车床。公司致力于高精密数控车床的核心制造和技术突破，致力于车铣复合化、以车代磨、高效率加工设备的研发制造，产品主要应用于汽车制造、工程机械、通用设备、航空航天、军事工业等行业领域。，公司目前产品系列型谱，可满足涉及车削及车铣工艺的丝杠的加工要求。公司客户认可度高，三一重工、贝斯特、五

110、洲新春、双环传动等都与公司建立了多年的合作关系。思进智能：思进智能：公司主要从事多工位高速自动冷成形装备和压铸设备的研发、生产与销售。公司主要产品为多工位高速自动冷成形装备和压铸设备，其中主导产品为多工位高速自动冷成形装备。与国外知名公司相比，公司同类产品的质量和性能接近，部分产品核心指标已经达到国际先进水平。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 35 of 36 5.风险提示风险提示 5.1.国产设备替代进度不及预期风险国产设备替代进度不及预期风险 国内对于包括行星滚柱丝杠在内的高精度丝杠研究还较为缓慢，制造技术和设备制造工艺还较为落后，

111、而国外行业龙头技术已趋于成熟。目前看，高端丝杠所用的高精度螺纹磨床长期依赖进口，国内厂商在高端螺纹磨床产品上与国外厂商仍存在很大差距，若国内丝杠设备厂商技术研发进度不及预期，可能会导致丝杠过程替代进度放缓。5.2.人形机器人产业化不及预期风险人形机器人产业化不及预期风险 目前人形机器人商业化应用场景相对较少，主要集中于教育、展示等少部分场景，若特斯拉人形机器人推出后，不能满足在工业、物流、家庭服务、办公等应用场景的需求，商业化应用场景拓展可能不及预期。5.3.产业政策不及预期风险产业政策不及预期风险 国家先后出台多项产业政策，聚焦技术创新、具体应用，鼓励帮扶机床、机器人以及丝杠在内的精密制造产

112、业的发展，若产业政策落地进度不及预期，可能影响国内相关产业发展，影响国产化替代进程。行业专题研究行业专题研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分请务必阅读正文之后的免责条款部分 36 of 36 本公司具有中国证监会核准本公司具有中国证监会核准的证券投资的证券投资咨询咨询业务资格业务资格 分析师声明分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。免责声明免责声明 本报告仅供国泰君安证券股份有限公司（

113、以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告。本报告的信息来源于已公开的资料，本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或

114、修改。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。本公司利用信息隔离墙控制内部一个或多个领域、部门或关联机构之间的信息流动。因此，投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易，也可能为这些公司提供或

115、者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下，本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告作为作出投资决策的唯一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“国泰君安证券研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。若本公司以外的其他机构（以下简称“该机构”）发送本报告，则由该机构独自为此发送行

116、为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议，本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。评级说明评级说明 评级评级 说明说明 1.1.投资建议的比较标准投资建议的比较标准 投资评级分为股票评级和行业评级。以报告发布后的 12 个月内的市场表现为比较标准，报告发布日后的 12 个月内的公司股价（或行业指数）的涨跌幅相对同期的沪深 300 指数涨跌幅为基准。股票投资评级股票投资评级 增持 相对沪深 300 指数涨幅 15%以上 谨慎增持

117、 相对沪深 300 指数涨幅介于 5%15%之间 中性 相对沪深 300 指数涨幅介于-5%5%减持 相对沪深 300 指数下跌 5%以上 2.2.投资建议的评级标准投资建议的评级标准 报告发布日后的 12 个月内的公司股价（或行业指数）的涨跌幅相对同期的沪深300 指数的涨跌幅。行业投资评级行业投资评级 增持 明显强于沪深 300 指数 中性 基本与沪深 300 指数持平 减持 明显弱于沪深 300 指数 国泰君安证券研究国泰君安证券研究所所 上海上海 深圳深圳 北京北京 地址 上海市静安区新闸路 669 号博华广场20 层 深圳市福田区益田路 6003 号荣超商务中心 B 栋 27 层 北京市西城区金融大街甲 9 号 金融街中心南楼 18 层 邮编 200041 518026 100032 电话（021）38676666（0755）23976888（010）83939888 E-mail：