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机床刀具行业研究：小刀具大市场_国产高端刀具开始突围1.刀具是机械制造产业链不可或缺的工具1.1.机械加工及刀具的基本知识1.1.1.刀具在整个机械加工流程中占据重要地位现代制造业的机械加工流程涉及粗加工、精加工、装配、检验、包装等环节。原材料要先经过粗加工（包含铸造、锻造、冲压等工艺）变成毛坯件，根据产品设计参数进行精加工处理（包含切削、热处理、表面处理等）改变产品的形状、尺寸精度和表面质量，最后通过装配、检验、包装等流程得到合格的产品。刀具在整个机械加工流程中占据重要地位。切削加工属于机械加工中的精加工处理环节，一般指用手持刀具或机床刀具从金属零件上切削多余材料的过程。1.1.2.刀具基本定义及分类刀具是机械制造业的基础工具，刀片是切削加工的关键部件。刀具，又称切削工具，是机械制造业的基础部件，一般由刀片和刀杆（或刀盘）两部分组成，在实际加工过程中，刀片是执行金属切削加工的关键部件。随着制造业不断提高生产效率，传统标准刀具向数控刀具（国际上习惯称作“现代高效刀具”）的发展。在三十多年前，随着制造业不断追求高效率生产和低生产成本，发达国家开始推动刀具开始向现代高效化转型发展，现代高效的刀具针对特定的加工条件实现加工效率最大化，具有“高效率，高精度，高可靠性和专用性”特点。《机械工程师》中指出，现代制造业对提高生产效率的迫切需求推动了现代数字化制造技术的发展，现代数字化制造技术主要由数控机床、数控量仪和数控刀具（国际上习惯称作“现代高效刀具”）三部分组成。数控机床通过应用现代自动化控制技术和精密制造技术，高速高效率地制造产品。随着机床设备进一步向超高速和超高精度加工发展，对刀具的要求越来越高。应用于普通机床的刀具刀片一般为不可转位切削刀片，通过焊接范式把刀片固定在刀杆上，在刀片磨损后需要重新磨刀，再次安装才能继续生产加工。相对于普通刀具，数控刀具是可转位刀片，在换刀后能保证刀具加工的一致性，不需要重新对刀和磨刀，实现快速转位和更换继续加工，生产效率高，更适应现代化制造业流水线式的生产模式。数控刀具是现代金属切削应用领域的主流产品。中国机床工具工业协会工具分会秘书长查国兵称，现代高效刀具常被称为高端数控刀具，随着我国高效刀具的快速发展，目前国产化的高效刀具已经批量进入汽车、航空航天、模具等各领域，产品性能也接近或达到国际先进水平。根据刀具与被加工件的相对运动形式，切削加工工艺分为车削、铣削、钻削、镗削等形式。不同加工工艺所需要的刀具在结构设计和材料性能上有所差异，而每种加工工艺中都包含多种工序形式，针对不同的加工需求，组合工序形式，完成对工件的切削加工流程。车削加工包括外圆车削、内圆车削、切断切槽、螺纹车削等加工方式，主要加工回转体零件；铣削加工包括平面铣削、轮廓铣削、仿形铣削、螺纹铣削等加工方式，主要加工具有复杂形状的面体类零件；钻削包括中心孔钻削、普通钻削、铰削等加工方式；镗削包括精镗加工和粗镗加工等加工方式，钻削和镗削的加工过程相同，但镗削加工精度较高。刀具按照材料硬度从低到高分为四类，主要分为高速钢、硬质合金、陶瓷以及超硬材料（人造金刚石PCD、立方氮化硼CBN）。刀具在进行金属切削工作时，需要承受很大压力、冲击力、热载荷，因此刀具材料需要具备高硬度、高耐热性、高强度和耐冲击性的特点。一般来说，硬度越高的材料切削速度越快。不同材料的刀具各有特点，适用于不同应用场景。硬质合金刀具综合性能突出，在刀具产品市场中占据主导地位。硬质合金刀具广泛应用于加工车刀、铣刀、刨刀、钻头和镗刀，能够加工的材料较多，在2018年国内切削刀具产品市场结构中，硬质合金刀具产品占比最高，达到53%，其次是高速钢刀具产品，占比为21%。1.2.刀具广泛应用于各行各业刀具广泛应用于各行各业，下游涵盖了汽车、摩托车，机床工具，通用机械，模具，航空航天，工程机械等应用领域。现代高效刀具的发展促使汽车领域大规模使用切削刀具加工零部件。不同于传统标准化刀具，现代高效刀具的特点是“高效率，高精度，高可靠性和专用化”，需要根据具体使用场景定制化生产相对应的刀具，提高了生产效率，并降低成本。汽车零部件是流水线作业形式，大批量、结构复杂的零件的生产加工需要可靠的精加工技术、高效率的生产模式和可控的生产成本。1.3.刀具是高端制造不可或缺的工具，是先进制造业的基石1.3.1.刀具在产品成本端占比低，但直接决定机械加工产品质量从零部件的整个生产过程来看，刀具支出的占比并不大。从产品成本构成角度来看，当刀具费用支出分摊到产品制造的各个环节时，刀具费用占比仅为3%。机械零件生产成本中，人工费用和设备费用占比最高，分别为31%和27%，工件材料费用占比为17%，厂房折旧和管理费占比为22%。刀具是金属机械加工的基础设备，也是金属切削机床的必备工具。随着金属切削机床的改良更新，更