記者4日從湘潭大學獲悉，該校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。

哥特式圓弧螺紋滾道硬車削機制示意圖。彭銳濤團隊供圖

彭銳濤團隊相關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。

“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。”彭銳濤表示，大導程哥特式圓弧滾珠絲杠雖兼具高傳動效率與高承載能力的優勢，但其復雜的螺旋曲面結構在加工中極易引發刀具干涉、摩擦擠壓、熱積累及表層損傷等一系列科學難題。而傳統磨削工藝長期受困於效率低下、成本高昂、切削液消耗大等行業瓶頸，嚴重制約了高端精密傳動部件的綠色化與高效化制造。

針對以上關鍵科學問題與行業技術難題，彭銳濤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。

同時，團隊緊扣高端動力裝備制造領域的共性技術難題，持續在難加工材料高效去除、刀具與磨具失效機理、冷卻潤滑協同強化、表面完整性調控及復雜曲面成形等核心方向開展系統攻關，逐步構建起從機理認知、工藝優化到工程驗証的完整研究體系，並獲得國家自然科學基金等項目資助。

目前，相關研究成果以《大導程哥特式拱形滾珠絲杠干硬車削過程中幾何誘導的耦合效應對材料去除及損傷機理的影響》(Geometrically Induced Coupling Effects on Material Removal and Damage Mechanisms during Dry Hard Turning of Large-Pitch Gothic-Arch Ball Screws)為題，發表於制造工程領域國際權威期刊《制造工藝期刊》(Journal of Manufacturing Processes)。彭銳濤為論文第一作者兼通訊作者，湘潭大學為第一完成單位，株洲華銳精密工具股份有限公司為合作單位。 (記者 徐志雄)