磨床行業(yè)市場(chǎng)分析

磨床行業(yè)市場(chǎng)分析加工精度優(yōu)勢(shì)顯著，細(xì)分領(lǐng)域高專精度磨削加工精度高，磨床廣泛用于零件表面精加工磨削指用磨料/磨具切除工件上多余材料的精加工方法：因磨削加工對(duì)各種工件材料和各種幾何表面具有廣泛適應(yīng)性，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)；根據(jù)工件被加工表面的形狀和砂輪與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨削加工分為外圓磨削、內(nèi)圓磨削、平面磨削等幾種加工類型。磨削加工精度高：磨削加工精度方面顯著優(yōu)于車、鏜、銑等，表面粗糙度可達(dá)Ra12.5~0.01????，其中精密磨削表面粗糙度為0.16~0.04??m；超精密磨削表面粗糙度為0.04~0.01??m；鏡面磨削表面粗糙度可達(dá)0.01??m以下。磨床是以磨料/磨具為工具進(jìn)行磨削加工的機(jī)床：廣泛用于零件表面的精加工，尤其適用于淬硬鋼件和高硬度特殊材料的精加工。磨削加工較易獲得高的加工精度和小的表面粗糙度值，在一般加工條件下，精度為IT5～I(xiàn)T6級(jí)，表面粗糙度為Ra0.32～1.25??m；在高精度外圓磨床上進(jìn)行精密磨削時(shí)，尺寸精度可達(dá)0.2??m，圓度可達(dá)0.1??m，表面粗糙度可控制到Ra0.01??m，精密平面磨削的平面度可達(dá)1000∶0.0015。外圓/內(nèi)圓/平面磨床應(yīng)用廣泛：現(xiàn)代磨床主要發(fā)展趨勢(shì)是提高機(jī)床的加工效率，提高機(jī)床的自動(dòng)化程度以及進(jìn)一步提高機(jī)床的加工精度和減小表面粗糙度值。為了適應(yīng)磨削各種加工表面、工件形狀及生產(chǎn)批量要求，磨床的種類很多；在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是外圓磨床、內(nèi)圓磨床和平面磨床三類。此外，還有對(duì)凸輪、螺紋、齒輪等零件進(jìn)行磨削加工的專用磨床。外圓磨床：機(jī)械加工重要手段，適應(yīng)范圍較廣外圓磨削：是用砂輪外圓周面來(lái)磨削工件的外回轉(zhuǎn)表面，外圓磨削是機(jī)械零部件制造加工的一種重要手段；其不僅能加工圓柱面，還能加工圓錐面、端面（臺(tái)階部分）、球面和特殊形狀的外表面等。這些磨削方式按照不同的進(jìn)給方向又可分為縱磨法和橫磨法兩種形式?？v磨法：磨削外圓時(shí)，砂輪的高速旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)。工件做圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，同時(shí)隨工作臺(tái)沿工件軸向做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。每單次行程或沒(méi)往復(fù)行程終了時(shí)，砂輪做周期的橫向進(jìn)給，磨去工件徑向的全部余量，是目前最廣泛的磨削方法。橫磨法：采用這種磨削形式，在磨削外圓時(shí)，砂輪寬度比工件的磨削寬度大，工件不需要做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，砂輪以緩慢的速度連續(xù)或斷續(xù)地沿工件徑向做橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，直至磨到工件尺寸要求為止。內(nèi)圓磨床：磨削直徑較小，用于加工內(nèi)表面內(nèi)圓磨削主要用于磨削內(nèi)圓柱面、內(nèi)圓錐面及端面等：其用砂輪磨削工件內(nèi)孔的磨削方式稱為內(nèi)圓磨削，可以在專用的內(nèi)圓磨床上進(jìn)行，也能夠在具備內(nèi)圓磨頭的萬(wàn)能外圓磨床上實(shí)現(xiàn)。內(nèi)圓磨削可以分為普通內(nèi)圓磨削、無(wú)心內(nèi)圓磨削和砂輪做行星運(yùn)動(dòng)的磨削方式。與外圓磨削相比，內(nèi)園磨削主要有下列特征：①加工部位：所加工工件的形狀基本類似，大多都是用來(lái)磨削加工圓柱、圓錐等形狀的工件；不同的是磨削加工工件的部位，內(nèi)圓磨床主要用來(lái)磨削加工工件的內(nèi)表面，而外圓磨床主要用來(lái)磨削加工工件的外表面。②砂輪尺寸：內(nèi)圓磨床的磨削直徑通常會(huì)比較小，因?yàn)槭艿焦ぜ讖降募s束，所以為了確保工件的加工質(zhì)量，內(nèi)圓磨床使用的砂輪會(huì)比較軟，并且會(huì)比較??；而外圓磨床的砂輪尺寸要比內(nèi)圓磨床的砂輪大很多，并且形狀基本都是圓形。③磨削方法：外圓磨床又縱磨、橫磨、深磨及混合磨四種方法；而內(nèi)圓磨床的磨削方法只有縱磨法和橫磨法，縱磨適合磨削加工通孔和不通孔，橫磨法適合磨削加工長(zhǎng)度較短的工件。平面磨床：周磨法適用于精磨，端磨法適用于粗磨平面磨床主要用于磨削工件上的平面：磨平面時(shí)，一般是以一個(gè)平面為基準(zhǔn)磨削另一個(gè)平面。若兩個(gè)平面都要磨削且要求平行時(shí)，則可互為基準(zhǔn)，反復(fù)磨削。平面磨削常用的方法有兩種：一種是用砂輪的周邊在臥軸矩形工作臺(tái)平面磨床上進(jìn)行磨削，即周磨法（左a和b）；另一種是用砂輪的端面在立軸圓形工作臺(tái)平面磨床上進(jìn)行磨削，即端磨法（左c和d）。周磨法適用于精磨，端磨法適用于粗磨：用周磨法磨削平面時(shí)，砂輪與工件接觸面積小，排屑和冷卻條件好，工件發(fā)熱變形小，而且砂輪圓周表面磨損均勻，所以能獲得較好的加工質(zhì)量，但磨削效率較低，適用于精磨。用端磨法磨削平面時(shí)，剛好和周磨法相反，它的磨削效率較高，但磨削精度較低，適用于粗磨。珩磨機(jī)：擅長(zhǎng)加工高精度孔，使用壽命較久珩磨機(jī)主要用于加工高精度孔：利用珩磨頭珩磨工件精加工表面的磨床。主要用在汽車、拖拉機(jī)、液壓件、軸承、航空等制造業(yè)中珩磨工件的高精度孔。其具有以下加工特點(diǎn)：1）加工精度高，精度高于磨削，偏差?。?）表面交叉網(wǎng)紋，利于潤(rùn)滑油儲(chǔ)存，工件表面平整性好；3）研磨速度低，耐磨損，使用壽命久。珩磨機(jī)有立式和臥式兩種：立式珩磨機(jī)：主軸工作行程較短，適用于珩磨缸體和箱體孔等；鑲嵌有油石的珩磨頭由豎直安置的主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在液壓裝置的驅(qū)動(dòng)下作垂直往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。臥式珩磨機(jī)：工作行程較長(zhǎng)，適用于珩磨深孔，深度可達(dá)3000mm。水平安置的珩磨頭不旋轉(zhuǎn)，只作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，工件由主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，床身中部設(shè)有支承工件的中心架和支承珩磨桿的導(dǎo)向架。超精密磨削：高精密、高效率和低成本磨削加工一般分為普通磨削、精密磨削、高精密磨削和超精密磨削加工：精密磨削主要靠精密磨床的精度保證：精密磨削主要靠對(duì)砂輪的精細(xì)修整，使用金剛石修整工具以極小而又均勻的微進(jìn)給（10～15mm/min），獲得眾多的等高微刃，加工表面磨削痕跡微細(xì)，最后采用無(wú)火花光磨。由于微切削、滑擠和摩擦等綜合作用，達(dá)到低表面粗糙度和高精度要求。超精密磨削的特點(diǎn)是高精密、高效率和低成本：超精密磨削是當(dāng)代能達(dá)到最低磨削表面粗糙度和最高加工精度的磨削方法。超精密磨削去除量最薄，采用較小修整導(dǎo)程和吃刀量來(lái)修整砂輪，是靠超微細(xì)磨粒等高微刃磨削作用，并采用較小的磨削用量磨削。超精密磨削要求嚴(yán)格消除振動(dòng)和恒溫及超凈的工作環(huán)境。超精密磨削的光磨微細(xì)摩擦作用帶有一定的研拋?zhàn)饔眯再|(zhì)。使表面粗糙度Ra≤0.01μm，表面光澤如鏡面的磨削方法，稱為鏡面磨削。超高速磨削：最引人關(guān)注的高效加工技術(shù)之一超高速磨削被譽(yù)為“現(xiàn)代磨削技術(shù)的最高峰”：超高速磨削技術(shù)能極大地提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，實(shí)現(xiàn)難加工材料和復(fù)雜型面的精加工；高速高效數(shù)控磨削裝備將以高效率、高精度、低能耗和高自動(dòng)化等技術(shù)優(yōu)勢(shì)在制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。超高速磨削實(shí)現(xiàn)高效率、高柔性、高精度加工：是通過(guò)提高砂輪線速度即磨削速度達(dá)到提高金屬磨除率和質(zhì)量的工藝方法，常將磨削速度為普通磨削速度5倍以上的高速磨削稱為超高速磨削。超高速磨削是一種高效而經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出高質(zhì)量零件的現(xiàn)代加工技術(shù)，是應(yīng)用高效率、高精度、高自動(dòng)化、高柔性的磨削裝備，提高磨削的進(jìn)給速度，增加單位時(shí)間金屬比磨除率和金屬磨除率，使磨除率大為提高，能達(dá)到車削、銑削的金屬磨除率甚至更高，是能極大地提高工件加工效率、加工精度和表面加工質(zhì)量的先進(jìn)制造技術(shù)。國(guó)產(chǎn)替代逐個(gè)擊破，新材料延展新需求數(shù)控磨床產(chǎn)銷兩旺，市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大數(shù)控磨床產(chǎn)銷兩旺：數(shù)控磨床作為重要的工業(yè)母機(jī)之一，是磨削加工各種材料及復(fù)雜型面零部件的基礎(chǔ)裝備，其下游的細(xì)分行業(yè)數(shù)量眾多。數(shù)控磨床是加工發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等工業(yè)機(jī)器重要零部件的關(guān)鍵設(shè)備，除汽車制造以外，工程機(jī)械、鐵路機(jī)車、船舶制造等領(lǐng)域中均需要使用數(shù)控磨床加工曲軸、活塞環(huán)等核心零部件。在航空航天和國(guó)防軍工等尖端領(lǐng)域，各種新材料、新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)、加工、應(yīng)用，如晶體、陶瓷、超硬材料、特種耐磨材料、金屬新材料等，均需要數(shù)控磨床的投入，因此，精密、智能、新型的數(shù)控磨床在該類領(lǐng)域的市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大。國(guó)產(chǎn)化率提升逐步提升：隨著國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控磨床得到市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可，綜合競(jìng)爭(zhēng)力大幅提高，民族品牌開始崛起，高端數(shù)控磨床的國(guó)產(chǎn)化率將逐步提高。2021年我國(guó)數(shù)控磨床產(chǎn)量4006臺(tái)，銷量4043臺(tái)，銷售收入達(dá)16.6億元；2022年產(chǎn)量約4232臺(tái)。高檔數(shù)控磨床亟需國(guó)產(chǎn)替代，進(jìn)出口價(jià)值量差距仍明顯磨床進(jìn)口額呈下降趨勢(shì)，進(jìn)出口價(jià)值量差距較大：根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)磨床進(jìn)口額從2018年約12.9億美元已經(jīng)下滑至2022年約8.3億美元，整體磨床進(jìn)口額呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；但中國(guó)數(shù)控磨床進(jìn)出口均價(jià)差別仍然十分顯著，值得注意的是數(shù)控曲軸磨床出口均價(jià)與進(jìn)口均價(jià)差距較小。高檔數(shù)控磨床進(jìn)口替代提速，核心部件自給能力提高：我國(guó)制造業(yè)目前正在從“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)變，未來(lái)“高端化、高利潤(rùn)”替代“薄利多銷”是我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)對(duì)高精度、高效率、高價(jià)值的高檔數(shù)控磨床需求的占比也將越來(lái)越高?！吨袊?guó)制造2025》也明確提出“高端數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)設(shè)施裝備到2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)80%；主軸、絲桿、線軌等中高檔功能部件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到80%；高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備總體進(jìn)入世界強(qiáng)國(guó)行列”。德日領(lǐng)先高端磨床制造，國(guó)產(chǎn)磨床同質(zhì)化嚴(yán)重德日掌握高端磨床市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)：德國(guó)、日本位居磨床領(lǐng)域研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用方面技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最豐富的國(guó)家之列，在高端磨床產(chǎn)品市場(chǎng)上掌握著較高的話語(yǔ)權(quán)。國(guó)內(nèi)磨床廠商數(shù)量較多且同質(zhì)化嚴(yán)重，整體市場(chǎng)集中度不高，產(chǎn)品仍以中低端為主，目前規(guī)?？壳暗膬?nèi)資磨床企業(yè)主要是國(guó)有企業(yè)、民營(yíng)上市公司。磨床作為通用設(shè)備，客戶分布領(lǐng)域廣泛且數(shù)量眾多，需求端的市場(chǎng)化程度較高，磨床廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)主要集中在技術(shù)實(shí)力、產(chǎn)品檔次、性價(jià)比、交期等方面。鈦合金加工需求提升，研磨設(shè)備需求擴(kuò)容鈦合金逐步導(dǎo)入消費(fèi)電子，應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大：目前已發(fā)布的iPhone15Pro/ProMax和小米14Pro鈦金屬特別版中框首次使用航空級(jí)鈦合金；根據(jù)Unwire網(wǎng)站的信息，三星GalaxyS24Ultra手機(jī)有望會(huì)采用鈦合金材質(zhì)；AppleWatchUltra2、三星GalaxyWatch5Pro、華為Watch4Pro手表均采用鈦合金表殼。鈦合金加工難度大大提升，研磨需求大幅提升：鈦合金的熱傳導(dǎo)率低、加工硬化嚴(yán)重、與刀具的親和性高、塑性變形小。這些特性導(dǎo)致鈦合金極難加工，因此對(duì)鈦合金加工設(shè)備的要求提升。鈦合金粗加工工藝完成后需要研磨拋光，提高工件精度及光潔度。因此鈦合金中框加工時(shí)長(zhǎng)是鋁合金的約為3-4倍，當(dāng)鈦合金被廣泛應(yīng)用于3C電子產(chǎn)品時(shí)，磨床加工設(shè)備需求將同步提升，有望持續(xù)受益鈦合金材料加工。螺紋精密加工壁壘較高，精密絲杠打開成長(zhǎng)曲線磨床為絲杠加工核心設(shè)備，人形機(jī)器人打開成長(zhǎng)空間磨削是高精度絲杠螺紋的主要加工方法：目前，常用的絲杠螺紋加工方法有冷軋、旋風(fēng)銑削和磨削，其中磨削加工精度最高，而旋風(fēng)銑削和冷軋多用于粗加工，因此磨削是高精度絲杠螺紋的主要加工方法。磨削是使用螺紋磨床高速旋轉(zhuǎn)的成型砂輪對(duì)加工工件表面進(jìn)行高速切削，使用磨削加工的滾珠絲杠最高可達(dá)到P1級(jí)。根據(jù)《面向精密螺紋絲杠的智能制造單元系統(tǒng)研究》的加工案例數(shù)據(jù)，磨削工序約占絲杠加工總時(shí)間38%。機(jī)械加工中各種內(nèi)螺紋的加工占到孔加工工作量的50％，并且隨著相關(guān)行業(yè)發(fā)展，對(duì)內(nèi)螺紋的加工精度要求越來(lái)越高。冷鍛工藝：金屬冷成形工藝，滾壓加工或成新主流螺紋加工最常用的方法是切削加工和滾壓加工：切削方法工藝成熟，操作方便，但是效率低，且切斷了金屬的纖維，降低了零件的質(zhì)量，因此它不能適應(yīng)螺栓聯(lián)接件數(shù)量大、質(zhì)量高的需求。滾壓螺紋是一種無(wú)屑加工方法，其實(shí)質(zhì)是利用某些材料在冷態(tài)下的可塑性來(lái)進(jìn)行加工，使工件在滾壓工具壓力的作用下產(chǎn)生塑性變形，滾制出相應(yīng)的螺紋；不切斷金屬的纖維使金屬塑性變形而形成螺紋。滾壓加工相對(duì)于切削加工具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）螺紋表面質(zhì)量較好，表面粗糙度值較低；2）提高被加工件表層金屬的硬度和強(qiáng)度，特別是牙底表面硬度有很大提高；3）經(jīng)濟(jì)效率比切削螺紋提高工效幾倍至幾十倍，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；4）滾壓螺紋是無(wú)屑加工，可節(jié)省原材料；5）可加工無(wú)法用切削方法加工的細(xì)長(zhǎng)螺桿；6）比切削螺紋具有更高的耐腐蝕性。旋風(fēng)銑：先進(jìn)螺紋加工方法，加工效率更高旋風(fēng)銑是與普通車床配套的高速銑削螺紋裝置：用裝在高速旋轉(zhuǎn)刀盤上的硬質(zhì)合金成型刀，從工件上銑削出螺紋的螺紋加工方法；因其銑削速度高（速度達(dá)到400m/min）加工效率快，并采用壓縮空氣進(jìn)行排屑冷卻，加工過(guò)程中切削飛濺如旋風(fēng)