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目 录
一、丝杠加工工艺及核心设备 6
(一)滚珠/柱丝杠加工工艺过程 6
1、螺纹加工 7
2、丝杠校直 8
3、热处理 9
(二)磨削设备 9
1、上游:数控系统成本占比高,中高端产品缺乏国产竞争力 10
2、中游:国产磨床单机价值量较低,跻身高端仍需解决精度和可靠性问题 12
3、下游:应用行业释放增长潜力,高精度、数控磨床需求上升 15
(三)旋风铣设备 16
1、旋风铣属于高效绿色切削工艺,适用于大型丝杠的半精加工 16
2、数控旋风铣床近年在国内兴起,新型先进设备仍需深刻认知 17
3、旋风铣刀具为工艺关键要素之一,中高端市场国产替代进程加速 19
(四)感应淬火设备 22
1、热处理为机械制造基础工艺,对产品性能影响关键 22
2、国产感应淬火设备厂商数量较少,应用场景打开全新增长空间 24
二、下游产业蓬勃发展,带动国内厂商景气回升 29
(一)华辰装备:轧辊磨床领先厂商,合作贝斯特开发高端直线导轨磨床 29
(二)秦川机床:机床工具行业龙头骨干,滚珠丝杠产能持续扩张 30
(三)浙海德曼:车床车削专家,复合化技术开发成效显著 31
(四)宇环数控:国内数控磨床领军企业,助力“钛合金”产品加工工艺优化 31
三、行业观点及重点关注个股 32
四、风险提示 33
图表目录
图表1 磨制滚珠/柱丝杠加工工艺过程 6
图表2 各种螺纹加工方法对比 7
图表3 丝杠压力校直示意图 8
图表4 热处理分类 9
图表5 数控磨床产业链示意图 10
图表6 我国机床功能部件(含零件)进出口情况(亿美元) 10
图表7 数控系统工作原理 11
图表8 不同档次数控系统的对比 11
图表9 常见的磨床类型 12
图表10 数控机床主要误差源 13
图表11 我国数控磨床市场竞争格局 14
图表12 我国磨床进口情况 15
图表13 全球磨床总体规模(十亿美元) 15
图表14 磨削加工在汽车制造业相关应用 16
图表15 磨削加工在工程机械行业相关应用 16
图表16 硬态旋铣与传统丝杠加工方式的对比 17
图表17 内旋铣(左)和外旋铣(右)示意图 17
图表18 数控旋风铣床结构示意图 18
图表19 国内外旋风铣床发展历程 18
图表20 国内外部分企业螺纹硬旋铣设备性能对比 19
图表21 刀柄、刀体和切削耗材(刀片) 19
图表22 各种刀具材料的物理、机械和热性能比较 20
图表23 2005-2022年中国刀具市场销售规模变化 21
图表24 2019-2023年我国刀具进出口海关数据变化(亿元) 21
图表25 2023年刀具进口分类 21
图表26 2023年刀具出口分类 21
图表27 箱式电阻炉 22
图表28 感应淬火示意图 23
图表29 热处理行业产业链 23
图表30 热处理设备下游应用领域 24
图表31 我国感应热处理技术发展历程 25
图表32 感应淬火机床结构图 25
图表33 各类感应加热电源指标比较 26
图表34 应用于不同工件的淬火感应器示例 26
图表35 专用机床与通用机床的对比 27
图表36 企业感应淬火机床产品参数对比 27
图表37 下游企业感应淬火机床在“十三五”和“十四五”期间投入对比 28
图表38 华辰装备主要产品 29
图表39 秦川机床主要机床产品及适用范围 30
图表40 浙海德曼发展历程 31
图表41 宇环数控数控磨床产品 32
图表42 相关公司盈利预测(2024年6月26日) 33
一、丝杠加工工艺及核心设备
(一)滚珠/柱丝杠加工工艺过程
磨削为精密丝杠的主要加工方式,核心工序包括螺纹加工、丝杠校直及热处理。丝杠的加工方式有磨削和冷轧两种,两者区别在于丝杠的加工,螺母加工都是用磨削工艺。磨削是利用高速旋转的磨具或磨料切除工件表面多余材料的加工方法,属于精加工方式,精度等级可达C5级甚至更高,缺点是生产效率低,工艺周期约为30-50天,且制造成本高。冷轧即滚压成形,相比磨削生产效率更高,工艺周期约为1-3天,但制成的丝杠精度一般只有C7或C10级,适合于大批量生产。生产精密滚珠/柱丝杠的常用方法为“粗车
+精磨”,包括从毛坯下料到装配入库共二十多道工序。无论丝杠或螺母都要经过切削加工工序、热处理工序和辅助工序等,切削加工工序安排遵循“先粗后精”“基面先行”和“先主后次”的一般原则。
图表1 磨制滚珠/柱丝杠加工工艺过程
资料来源:郑红《精密滚珠丝杠机械加工工艺规程研究》,郑伟《精密行星滚柱丝杠副工艺制造与传动性能研究》,
1、螺
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