丝杠是人形机器人中价值量最高的零部件之一，单台Optimus丝杠成本约1.38万元，在百万人形机器人销量下对应百亿级市场空间。国盛证券研究报告深入拆解了行星滚柱丝杠的加工工艺、核心难点与竞争格局，指出螺母内螺纹磨削是技术壁垒最高的环节，国内贝斯特、北特科技、五洲新春等企业有望率先突破。
丝杠：线性执行器的核心传动部件
丝杠将电机的旋转运动转换为直线运动，控制机器人各个关节实现位置调整、姿态控制和负载传递。在特斯拉人形机器人中，线性执行器采用反向式行星滚柱丝杠，具有高传动效率和刚性，能够提供大的力矩和负载承重能力，更好地模拟人体关节活动。
以特斯拉Optimus为例，丝杠分布于大臂、小臂、大腿、小腿四个部位（左右对称使用），用量分别为2、4、4、4副。预计未来量产价格分别为1100、600、1500、800元/副，单台机器人丝杠价值量合计1.38万元。在50/100万台机器人销量假设下，丝杠市场空间达69/138亿元。
行星滚柱丝杠在人形机器人BOM中的价值量占比高，是未来放量后弹性最大的零部件环节之一。丝杠企业需要在精密车加工、磨加工、原材料调质、表面热处理、探伤、校直等环节建立专业性高、体系性强的工艺流程，对企业的精密制造能力提出了极高要求。
丝杠加工工艺：砂轮磨削精度最高但效率最低
丝杠加工主要有冷轧、旋风铣、硬车、砂轮磨削四种工艺路径。冷轧采用冷加工工艺模具压出，精度仅达P7级别，不满足人形机器人要求。旋风铣刀盘带动刀具高速旋转，精度可达P2-P3但刀具易磨损、切削热多导致热变形。硬车采用螺纹滚道硬车削技术，精度P2-P3、效率较高但稳定性较难保持。
砂轮磨削是精度最高的工艺，可达P1级别。磨削实质是砂轮表面磨粒划擦、刻划和切削工件表面，使用螺纹磨床高速旋转的成型砂轮进行粗磨、半精磨、精磨。但砂轮磨削效率最低，一副行星滚柱丝杠约需2小时，一天约10副。磨削的核心优势在于：磨轮颗粒小分布均匀，减小切削力和热变形误差，实现更高表面精度和亮度。
从刀具角度看，冷轧用模具、旋风铣用铣刀、硬车用车刀、砂轮磨用砂轮（磨具）。砂轮磨精度最高但效率最低，旋风铣和硬车效率高但精度略低。不同工艺路径的选择需要在精度与效率之间取得平衡，目前高精度丝杠螺纹仍以砂轮磨削为主要加工方法。
核心难点：螺母内螺纹磨削的技术壁垒
行星滚柱丝杠的制造核心难点在于螺母内螺纹加工，对应的核心工具为砂轮。反向式行星滚柱丝杠的螺母很长、且为内螺纹，加工时需要有一个螺旋升角，砂轮伸进去磨削，精度很难控制。
砂轮是单边支撑，螺母越长砂轮就越要往里面走。砂轮伸得越长、抖动越厉害，对刚性的要求也就越高。很细微的抖动误差就达到微米级别，螺母越长精度越难控制。因此内螺纹磨削对磨床的刚性、砂轮的品质、工艺参数的设定都提出了极高要求。
行星滚柱丝杠依靠零件间的螺纹啮合实现传动功能，螺纹加工精度直接影响传动精度、使用寿命与平稳性。从加工流程看，丝杠、螺母、滚柱、内齿圈各有独立的工艺流程。其中螺母加工涉及锻造-退火-车削-钻孔-磨削等多道工序，滚柱加工涉及冷镦-车削-热处理-无心磨-螺纹磨等，每一环节的精度控制都至关重要。
丝杠产业链核心标的：北特科技、贝斯特、五洲新春
北特科技主业为汽车底盘零部件，转向器齿条、减震器活塞杆行业领先。公司2023年底布局人形机器人丝杠，扎根汽车底盘零部件20多年积累的精密车加工、磨加工、热处理等工艺与丝杠产品具有高度同源性，有望率先突破。
贝斯特机加工能力突出，董事长为无锡机床厂出身的机床专家。2022年设立全资子公司“宇华精机”布局高精度滚珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副，瞄准高端机床与机器人市场。贝斯特作为国内机加工领域顶尖企业，切入丝杠领域有望延续技术优势。
五洲新春为国内轴承领军企业，磨前技术全球领先，是国内少数涵盖精密锻造、制管、冷成形、机加工、热处理、磨加工、装配的轴承精密零部件全产业链企业。公司前瞻布局汽车滚珠丝杠组件，技术与人形机器人丝杠具备共通性，有望切入超级成长赛道。
刀具环节，恒锋工具围绕花键、齿轮、螺纹三种机械结构深耕30多年，已与大众、吉利、比亚迪、双环传动等形成长期稳定合作。沃尔德是国内领先超硬刀具供应商，已开发人形机器人行星滚柱丝杠加工用的超硬切削刀具。
丝杠加工工艺对比| 工艺 | 精度 | 效率 | 可加工部件 | 核心难点 |
|---|
| 冷轧 | P7（最低） | 高 | 螺杆 | 精度无法满足机器人要求 |
| 旋风铣 | P2-P3 | 高 | 螺杆、滚柱 | 刀具磨损、切削热变形 |
| 硬车 | P2-P3 | 较高 | 螺杆、滚柱、螺母 | 稳定性较难保持 |
| 砂轮磨 | P1（最高） | 低（2小时/副） | 全部 | 内螺纹砂轮单边支撑、抖动 |
