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未来发展趋势预测:我国数控刀具的自给能力在逐步增强,进口替代速度加快
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未来发展趋势预测:我国数控刀具的自给能力在逐步增强,进口替代速度加快


报告发布方:中金企信国际咨询《单项冠军-数控刀具市场占有率申报证明(2024)

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1.数控刀具行业概况

数控刀具是数控加工过程中与数控机床相配套用于切削加工的工具,广泛应用于各种类型、材质、大小和精度的工件的外型加工,是实现高端制造和智能制造的关键耗材,也被誉为“工业的牙齿”。世界各国十分重视数控刀具的技术积累和产业发展,先进的数控刀具不但是推动制造技术发展进步的重要动力,还是提高工业装备质量、降低加工成本的重要手段。随着数控机床向精密、高效、智能化的方向发展,数控刀具也必须同步满足数控加工高精度、高效率、高可靠性和自动化的产业发展要求。

数控刀具根据刀具材质成分、加工方式、刀具结构的划分如下:

 

1)按刀具材质划分

数控刀具按刀具材质不同,可以分为硬质合金、高速钢、陶瓷、超硬刀具等,其中硬质合金刀具因兼具韧性硬度而占据行业主导地位。各类刀具的特点及应用领域如下:

 

 

通常而言,数控刀具硬度越高,切削速度越快,冲击韧性就越差,因此不同应用场景适用不同材质刀具,以匹配刀具硬度与冲击韧性。不锈钢、钛合金、高温合金、碳纤维等难切削材料因具备出色的物理和化学特性,近些年来在电子信息、航空航天、汽车、通用机械、模具等领域的应用范围愈加广泛,由此也带动硬质合金刀具、超硬刀具、陶瓷刀具的广泛应用。

2)按加工方式划分

数控刀具按加工方式不同,可以分为铣削、钻削和车削刀具,其中铣削、钻削刀具的设计难度相对较高。各类刀具的工艺特点及具体用途如下:

 

3)按刀具结构划分

切削刀具按刀具结构不同,可以分为整体刀具、可转位刀具和焊接刀具,各类刀具的特点及优劣势如下:

 

数控刀具主要为整体刀具、可转位刀具和超硬刀具,其中,整体刀具系刀刃与刀柄为一体,主要应用于轮廓直径小于 20mm 的铣削和钻削加工;可转位刀具是将刀体(刀盘/刀杆)与刀片采用机械装夹方式组合的刀具,主要应用于轮廓直径大于 20mm 的车削、铣削、钻削加工;超硬刀具系将金刚石(PCD)等超硬材料焊接至整体刀具或可转位刀具上,可用于有色金属和非金属材料等材质的加工。

2.数控刀具行业产业链现状

数控刀具的上游为硬质合金、高速钢、超硬材料、陶瓷等材料产业,下游为制造业,应用范围较广,包括电子信息、航空航天、汽车、通用机械、模具等工业制造领域

 

3.数控刀具行业发展态势

1)国产刀具技术逐步升级,进口替代加速

2021 年 12 月,工信部、发改委等八部门联合发布了《“十四五”智能制造发展规划》,提出“十四五”及未来相当长一段时期,推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革。数控刀具是数字化制造的组成要素,是提高劳动生产率和质量的关键手段,在节约制造成本方面具有关键作用。

我国虽然作为世界制造业大国,但在航空航天、汽车、模具等领域,高端数控机床配套使用的复杂切削刀具仍大部分依赖进口。近年来,国内刀具厂商通过不断的研发投入,有效提升了刀具的整体性能,国产刀具逐渐向高端市场渗透,在少数领域实现了进口替代。根据中国机床工具工业协会统计数据,2016 年至 2021 年我国进口刀具占总消费的比重从 37.2%下降至 28.9%,表明我国数控刀具的自给能力在逐步增强,进口替代速度加快。

2)国内数控刀具企业综合服务能力有待提升

我国刀具制造厂商的角色正在发生转变,从单纯的成熟刀具生产扩大至新技术、新工艺和新产品的同步研发,从而成为用户企业解决加工工艺的重要合作伙伴。刀具制造商从几十年前仅提供单一数控刀具、依靠技工水平保障产品水平,快速过渡到包含高精度、高可靠性、高效率数控刀具在内的整体切削解决方案阶段。

3)国内定制化刀具的市场需求逐步显现

随着不同终端客户切削加工技术向专用化和高效率发展,对刀具的定制化和个性化要求提升,刀具供应商需要根据其加工工况、被加工材料、加工特性等具体指标设计非标刀具。定制化刀具对刀具厂商的设计能力、响应速度、定制化生产和服务能力都提出了较高的要求。随着现代工业的快速发展,定制化刀具的市场需求将逐步显现,具备提供定制化、一站式产品及配套服务的综合性刀具厂商将在同行业竞争中处于优势地位。

4)下游产业对刀具的性能和精度要求持续提高

随着现代制造业的快速发展,难加工材料的应用加快,以及对加工效率和精度要求的提高,以硬质合金、陶瓷和超硬材料为代表的新型材料刀具开始逐步替代原有高速钢刀具。近年来,电子信息产业链制造商对产品不断迭代,产品逐渐向轻薄化、精细化方向发展,同时航空航天、汽车等材料轻质化以及良好综合性能的要求,不锈钢、钛合金、高温合金和碳纤维等难加工材料被广泛地应用,加工难度也越来越高。因此,下游产业对刀具的切削性能和精度提出了更高的要求,相应的刀具厂商需要在几何结构、刀具材质、制备工艺、涂层工艺等方面不断创新,以满足现代制造业对加工部件精密化的要求。

 

 

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