在“关节”精密加工领域取得新进展

　　本报讯（通讯员 陈睿 李峰 记者 阳锡叶）近日，湘潭大学华锐先进制造研究院彭锐涛教授团队在人形机器人关节执行机构核心传动部件——大导程哥特式圆弧滚珠丝杠的高效精密加工方面取得重要突破。研究揭示了大导程滚珠丝杠干式硬车削过程中，由几何约束诱发的材料去除、表层损伤与刀具磨损耦合机制，为破解该类高端精密传动部件“以车代磨”绿色高效制造的关键技术难题提供了系统的理论依据与工艺参考，相关研究成果发表于制造工程领域国际权威期刊《制造工艺期刊》。

　　滚珠丝杠作为人形机器人关节执行机构及工业机器人等高端装备的关键精密传动部件，其性能直接影响整机的动态响应与服役寿命。但大导程哥特式圆弧滚珠丝杠的复杂螺旋曲面结构极易引发刀具干涉、摩擦挤压、热积累及表层损伤等一系列科学难题，传统磨削工艺则长期受困于效率低下、成本高昂、切削液消耗大等行业瓶颈。

　　针对上述难题，团队以淬硬大导程哥特式圆弧滚珠丝杠滚道的干式硬态车削为研究对象，系统揭示了大导程几何约束对滚道表面完整性、亚表层损伤及刀具磨损行为的内在影响机制。研究发现，大导程滚道加工质量受“几何约束—材料响应—刀具磨损”三元耦合作用的控制。与P10（较大导程）滚道相比，P6（较小导程）滚道因几何干涉较弱、有效切削状态更为稳定，可获得更优的表面质量。在优选工艺条件下，P6滚道表面粗糙度Sa较P10降低约13%，且在300r/min附近存在最优加工转速区间；而P10滚道白层厚度较P6增加约91%，表明强几何约束将显著加剧热力耦合损伤。

《中国教育报》2026年06月11日 第02版