工具行業發展動態及國（guó）產（chǎn）工具典型應用案例-刀具網-數控機床市場網

您現（xiàn）在的位置（zhì）：刀具網> 技術前沿>工（gōng）具行（háng）業發展動態及國產工具典型應用案例

工具行（háng）業發展動態及國產工具典型應用案例

2022-4-6 來源：機床協會作者：-

本文作者蕭偉鋒為中國機床工具工業協會行業發展工作委員會（huì）副主任委員、原上海工具（jù）廠總經理。

——編者注

一、切（qiē）削刀具國內外（wài）行業動態

1. 國際製造業複蘇放緩，中國2022年3月份PMI為49.5%

切削刀具（jù）主要是服（fú）務製造行（háng）業（yè），從目（mù）前國內外動態來看：國際局勢不明朗，製造業複蘇放緩；國內1月PMI回落至50.1%，2月（yuè）份為50.2%，3月份為49.5%；隨著原材料價格大（dà）幅上漲，以及疫情帶來的負麵影響，造成供應鏈危機的風險（xiǎn）加大，同時勞動力短缺，這些都將成為製約製造業複蘇的（de）關鍵因素。

總體（tǐ）來看，全球（qiú）製造業PMI指數在1-2月（yuè）連續（xù）2個月（yuè）出（chū）現回（huí）落（luò），3月歐美PMI走勢開始分化。根據IHS Markit的數據，3月美國製造業PMI（58.5）與服務業（yè）PMI（58.9）較前月分別上升1.2與2.4，為半年來最高。歐元區經（jīng）濟活（huó）動也受益（yì）於防控（kòng）措（cuò）施放鬆，但地緣衝突對歐元區經濟活動（dòng）的影響更加顯著。3月歐元區製造業與服務業PMI雙雙走低，前者下降1.2至57，後者（zhě）下降0.7至55.5。但此前出現的複蘇勢頭仍在持續，總體趨勢依舊向好。

麵對疫情反複和通脹等不確定因素，各國更應該加速（sù）製造業轉型，通過數字化、智（zhì）能化、自動化和技術升級等手段，減（jiǎn）少外部（bù）因素對製造（zào）業產生的衝擊，同時通過深化合（hé）作穩定供應鏈，為全球經濟複蘇注（zhù）入動能。處於製造業基礎地位的機床工具業，需密切關注（zhù）上下遊產業變化情況，適時（shí）做出有效調整。

圖1 近期世界主（zhǔ）要經濟體PMI指標情況

圖2 國內（nèi）PMI走（zǒu）勢一覽表

2. 2021年汽車工業數據向好或給機床工（gōng）具行業帶來更多機遇

圖3 2001-2021年國內汽車銷量及增（zēng）長率

汽車製造業是機床工具行業最大的用戶領域。2021年（nián），全（quán）年汽車產銷分別完成2608.2萬輛和2627.5萬輛，同比增長3.4%和3.8%，呈現出持續向（xiàng）好（hǎo）發（fā）展趨勢。加上近幾年新能源汽車迅（xùn）猛發展、中國品牌車出口量增多，勢必給機床工具行業帶（dài）來更多市場機會（huì）。機床工具行業企（qǐ）業通過轉型升級，積極與汽車及零部件企業進行深度對接，上下（xià）遊協同創新，更好地滿足（zú）汽車產業發（fā）展需求，將有利於提升機床工具行業的整體（tǐ）競爭力，最終共同實現全產業（yè）鏈上下遊高質量發展。

3. 2020年國內（nèi）刀具市場需求達曆史最好水平421億元

圖4 國內刀具市場一覽表

2021年機床工具行業延續2020年（nián）下半年以來恢複性增長態勢，市場需求持續改（gǎi）善，進出口（kǒu）大幅度（dù）增長。中（zhōng）國機（jī）床工具工業協會重點聯係企業2021年1-12月（yuè）累計完（wán）成營業收入同（tóng）比增長26.2%，增幅比（bǐ）上年擴大（dà）23.2個百分點。所有分行業同比增（zēng）幅均在（zài）10%以上。由於2020年特殊的基數效應，2021年各（gè）月累計同比增速則呈現前高後低特點，但至年（nián）底仍處於較高的同比增速，全年累計需求將超過2020年水平，表明機床工具行業（yè）保持著良好的增長態勢。

4. 出口額達到曆史新高，比曆史次高點2019年高50多億元

圖5 2021年刀具出（chū）口分類

圖6 2021年刀具進口分類（lèi）

2021年（nián）刀具出口（kǒu）額225.16億人民幣，同比2020年增長25.45%，與2019年同比增長22.28%；進口額106.32億人民幣，同比2020年增長5.69%，與2019年同比下（xià）降4.14%。進口（kǒu）工具價格遠高於出口價格。其中：塗（tú）層刀片的進（jìn）口平均價格約為（wéi）出口平均價格的3.81倍，未塗（tú）層刀片為（wéi）6.41倍（bèi），攻絲工具為10.03倍，銑刀（dāo）為2.71倍，量具17.06倍。可見，工具（jù）國產化在未來具有很大的（de）潛力。

5. 預測：刀具行業正處國產（chǎn）替代黃（huáng）金時期（qī），進口替代空間約 110億元

圖7 全球工具市場（chǎng）預測

圖8 中國（guó）機床、刀具市場消費規模

全球金屬切削工具市場規模達到237.3億美元，預計在2020至2027年間將保持4.8%年複合增（zēng）長率，並在 2027年達到 329.5 億美元。中國刀具消費規模在2005至（zhì）2020年間（jiān）保持7.75%年複合增長率，2020年約為（wéi）421億元。考慮製造（zào）業轉型升級趨勢（shì）不改，“十四五”期間刀具消費市場有望迎來進一步增長（zhǎng），邁上新的台（tái）階。

發達國家（jiā）數控刀具（jù）與數控機床協調發展，刀具消費額約為機床消費額的50%左右，而國（guó）內由（yóu）於機床總數控化率較低，刀具消費（fèi）額占比較低。假設伴隨中國製造（zào）業轉型升級，2030年中（zhōng）國刀具消費在機床消費額占比有望達到37%，同時中國機床消費額以 1.5%年複合增長率增長，中國刀具市場規模有望在2030年達到631億元，2020至2030年複（fù）合增長率達4.14%。

高質量發展是中國刀具行業發（fā）展的內在要求。每（měi）年百億的進口刀具主要應用在一（yī）些加工精度和質量要求高、一致性要求好（hǎo）的重點領域（yù），在這些領域，國產（chǎn）刀具任重而道遠。刀具製作涉（shè）及材（cái）料、設計和成形，以及塗層表麵強化這（zhè）三大方麵。這些年，在刀具材料領域，通（tōng）用及一（yī）般高性能材（cái）料基本實現國（guó）產化替（tì）代進口，發展較為迅速（sù）。但在後兩個方麵，迫切需要（yào）加大能力提升。包括人才、裝備和工藝等各個（gè）方麵，都需進行升級，增強（qiáng）行業技術創新力量和服務（wù）能級。

二、國產通用切削刀具簡介

國產通用（yòng）刀具包（bāo）括孔加工刀具、螺紋刀（dāo）具、銑鉸刀具、數（shù）控硬質（zhì）合金刀具、複（fù）雜刀具以及刀片等。這些刀具，按照相（xiàng）應國際、國內或行業標準，基於加工對象和精（jīng）度等級要求，形成（chéng）了各自具有自身特點的係列產品，以滿（mǎn）足市場的（de）有效需求。

孔加工刀具，包括（kuò）采用ISO、DIN、GB/T等標準的直柄麻花鑽、錐（zhuī）柄麻花鑽、階梯麻花鑽（zuàn）、擴孔鑽、深孔鑽、不鏽鋼專用麻花鑽、中心鑽和直柄（bǐng）小麻花鑽等各類刀具，廣泛應用於機械加（jiā）工業對各（gè）種（zhǒng）被加工材（cái）料孔的切削加工。製造材料逐漸由熔煉鋼向噴射（shè）鋼、粉末鋼升級換代。

螺紋刀具，包括采用ISO、DIN、GB/T等標準的機用絲錐、手用絲錐、擠壓絲錐、螺尖絲錐、管螺紋刀具、搓絲板、板牙等各類（lèi）刀具，廣泛應（yīng）用於機械加工業對各種被加工材（cái）料的（de）內、外螺（luó）紋切削加工。通過對比進出口刀具（jù）價格可（kě）知，進口（kǒu）螺紋刀具的平均售價為（wéi）國產刀具的10倍以上，這類（lèi）刀具（jù），也是國產替代進口（kǒu）的重點關注領域之一（yī）。國內（nèi）上海工具廠（chǎng）基於自身積（jī）累（lèi）和研發，專注行業需求，先後開發出了滿足不同行業和材料加工特性需求的絲（sī）錐係列，包括：DIN標準高性能螺旋槽絲錐係列、JIS標準高性能螺旋槽絲（sī）錐係列、統一（yī）螺旋槽絲錐係列、馬氏（shì）體不鏽鋼專用絲錐係列、矽鋁合金專用絲錐係列、通用螺旋（xuán）槽絲錐係列、大規格螺旋槽絲（sī）錐係（xì）列、DIN標準高性能螺（luó）尖絲錐係列、JIS標（biāo）準高性（xìng）能螺（luó）尖絲錐係列、普通螺尖絲錐係列、高性能螺尖絲錐係列（liè）、灰鑄鐵專用絲錐係列、高釩高速鋼螺旋槽絲錐（zhuī）係列等，很（hěn）好地滿足了市場需求。

圖9 多種係列螺紋刀具（jù）

數控硬質（zhì）合金刀具，包括采用ISO、DIN、GB/T 等（děng）標準製造的各種整體或焊接式硬質合金鑽頭、鉸刀、立銑刀和成型刀具等，廣泛應用（yòng）於現代汽（qì）車、模具、航空航天和電子通訊等行業的高精（jīng）度、高效（xiào）率和高速加工領域（yù）。

數控（kòng）刀片，包含（hán）銑削刀片、鑽削刀片、車削刀片、螺紋刀片、切斷（duàn）切槽刀（dāo）片以及針對特殊材料（liào）加工的刀片，例如株（zhū）鑽研製的難加工材料高（gāo）溫合金YBS係列刀片等，發展非常迅速。

複雜刀（dāo）具，包括拉削刀具、齒輪刀具、冷擠壓成形刀具，圓形拉削刀具，平麵拉削刀具，滾刀、插齒（chǐ）刀、剃齒刀、齒輪銑刀，輪槽銑刀，花鍵搓齒刀、螺紋搓齒刀，花鍵量規量儀等。目前，在複雜刀具領域，體（tǐ）現兩個特點，一為刀具製作材料升級較快，二為精度等級要求越來越高。

三、切（qiē）削刀具典型應用及解決方案

汽車（chē）和航空是刀具應用的兩大典型領域。汽車領域，刀具應用（yòng）量大（dà）麵廣，在一定程度上，汽車行業的增長波（bō）動將對刀具行（háng）業的發展帶來非常大的影響。涉及汽車領域加工的，包括（kuò）缸體缸蓋、凸台、曲軸、油孔、凸輪軸、連杆、刹車盤、方向機扭杆組合、轉向（xiàng）機（jī）萬向節球道（dào）、汽車（chē）保（bǎo）險杠注塑模加工、電磁閥加工等（děng）等，加工零（líng）件多，加工工序複雜及材料多樣，刀具品種多樣，涉及鑽、攻、鉸（jiǎo）、銑、鏜、車、深孔等多種加工，對刀具質量要求非常高。可以說，汽車加工用刀具的製造水平在一定程度上代表（biǎo）著這個國家的刀具發展水平。目前國內在此領域基本能夠提供（gòng）完整的解決方案。

航空用刀具是快速增長的領域之一，涉及複材加工刀具（jù）、飛機（jī）製造刀具以及飛機總裝刀（dāo）具等。從加工零部件分析，涉及發動機、腹板、滑軌、機身蒙皮、垂尾、扁尾、機翼、起落架等（děng）；從被加工材料分析，包含高溫合金、鈦合金（jīn）、不（bú）鏽鋼、鋁合金、鈦鋁合金（jīn）、複材（cái）、複（fù）材疊（dié）層等各種易切削和（hé）不易切（qiē）削（xuē）的難加工材料，尤其是鎳基高溫合金和複材、複材加疊層的加工，對刀具質量和刀具塗層要求非常高。鎳基（jī）高溫合金加工一（yī）般要求高硬度抗高溫氧化塗（tú）層刀具，而複材（cái）加工要求結合力良好（hǎo）的金剛石塗層刀具（jù）。從加工方式分析，飛機零部件加工涉及銑、鑽、锪、鉸（jiǎo）、攻等不同工序，其中，裝配用刀具涉及鑽、锪、鉸或鑽锪、鑽锪鉸一體刀具較多。國內近幾年（nián）在（zài）航空領（lǐng）域刀具開發上投入的（de）力量比較大，包括國家層麵的專項支持。國內著名工具企業（yè）包括（kuò）上工、株鑽等都在該領域開發了一係列的專用刀具，其中，上工還發布了國內最為完整的航空航天（tiān）用刀具樣冊，對推動（dòng）行業進步發揮重要作用。

圖10 航空刀具（jù）圖

下麵結合航空和汽車領域加工，介（jiè）紹（shào）上工的兩個典型加工案例。

案例1：虛擬五軸（zhóu）柔（róu）性加工（gōng）機床配刀

圖11 虛擬五軸（zhóu）柔（róu）性加工

刀具采用硬質合金製造並配以金剛石塗層及（jí）獨特鑽形設（shè）計，實現高強度、高耐磨（mó）性和低切削力，在航空、航天複合疊層材料加工中，可有效應對纖維化碎（suì）屑不容（róng）易排屑、散熱，以（yǐ）及刀具易磨損的現象。該刀具可實現鉚釘（dìng）孔的鑽、擴、鉸、锪窩（wō）一次成（chéng）形。

案例2：發動機連杆螺紋加工

表1 加工參數一覽表

圖12 發動機（jī）連杆（gǎn）螺紋加工（gōng）

刀具（jù）采用特（tè）殊截形（xíng）設計，由五軸機床製作，確保了設計與製作精度一致性。特殊的表麵處理有（yǒu）利於提高納米硬質薄膜的綜合性能。靶向熱處理工藝（yì）對提（tí）升刀（dāo）具的內（nèi）在品質起到重要作用。

四、最後（hòu）

近幾年，國內刀具行業整體發（fā）展態勢較好，國產刀具在國（guó）內市場份額從10年前的66%發展到如今的75%左右（yòu），且出（chū）口比例也處於上升趨（qū）勢，對支（zhī）撐國家相關（guān）產業發展（zhǎn）起到了重要作用。未來，在提（tí）升安全、有效、可靠供給的背景下，國產化的道路還很長。畢竟，越到後麵（miàn），骨頭（tóu）越難啃，要求越高。為此，希望各工具企業一方麵加（jiā）強自身管理和人才培養，提（tí）高盈利水平；另一方麵加強上下遊協同發展，隻有上（shàng）下遊聯動，行業才會健康持續發展。

作者：蕭偉（wěi）鋒（協（xié）會行發委）責編：張芳麗

投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件（jiàn）發（fā）表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多