近日，湘潭大學華銳先進制造研究院彭銳濤教授團隊在人形機器人關節執行機構核心傳動部件——大導程哥特式圓弧滾珠絲杠的高效精密加工方面取得重要突破。研究揭示了大導程滾珠絲杠干式硬車削過程中，由幾何約束誘發的材料去除、表層損傷與刀具磨損耦合機制，為破解該類高端精密傳動部件“以車代磨”綠色高效制造的關鍵技術難題提供了系統的理論依據與工藝參考，相關研究成果發表于制造工程領域國際權威期刊《制造工藝期刊》。

　　滾珠絲杠作為人形機器人關節執行機構及工業機器人等高端裝備的關鍵精密傳動部件，其性能直接影響整機的動態響應與服役壽命。但大導程哥特式圓弧滾珠絲杠的復雜螺旋曲面結構極易引發刀具干涉、摩擦擠壓、熱積累及表層損傷等一系列科學難題，傳統磨削工藝則長期受困于效率低下、成本高昂、切削液消耗大等行業瓶頸。

　　針對上述難題，團隊以淬硬大導程哥特式圓弧滾珠絲杠滾道的干式硬態車削為研究對象，系統揭示了大導程幾何約束對滾道表面完整性、亞表層損傷及刀具磨損行為的內在影響機制。研究發現，大導程滾道加工質量受“幾何約束—材料響應—刀具磨損”三元耦合作用的控制。與P10（較大導程）滾道相比，P6（較小導程）滾道因幾何干涉較弱、有效切削狀態更為穩定，可獲得更優的表面質量。在優選工藝條件下，P6滾道表面粗糙度Sa較P10降低約13%，且在300r/min附近存在最優加工轉速區間；而P10滾道白層厚度較P6增加約91%，表明強幾何約束將顯著加劇熱力耦合損傷。