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机床行业深度报告 PAGE PAGE 2 目录 TOC \o 1-2 \h \u 3835 1 工业明珠，国产机床整装待发 3 28459 1.1 机床：品类多样，金石可镂 3 15154 1.2 机械结构精密，机床下游应用领域广泛 11 903 1.3 加工中心占比提升显著，进出口结构反映国内机床发展状况 16 3766 1.4 德日美全球领先，国内竞争格局极度分散 25 17491 2 制造业景气度驱动行业需求，机床更新周期拐点将至 29 21233 2.1. 制造业景气度回暖推动机床需求释放 29 14819 2.2. 十年更新周期将至，下游产业升级加速机床设备升级换代 33 10521 3 投资建议 40 6663 4 风险提示 40 1 工业明珠，国产机床整装待发 1.1 机床：品类多样，金石可镂 从十五世纪机床雏形诞生以来，机床在经历了两次工业革命后，逐步发展为精密化、自动化的机械，我们通常将制造机器的机器称为工作母机或工具机，简称机床，从学术意义上看，机床被定义为将金属或者其他材料以物理或化学的方法加工的动力装置。现实生活中我们所说的机床一般是指加工材料以金属工件为主的机床，加工方式主要以切削或轮磨等机型方式将工件制成所需的形状、尺寸及表面精度。在现代机械制造中，机床的精度、效率等技术指标都直接影响制造业产品的质量与水平，因此，机床行业的技术水平是衡量一个国家工业发展水平的重要标志，其对于国民经济现代化建设有重要作用。按照材料成型的分类方式，机床产品可以分为金属加工机床、木工加工机床、铸造机械、机床附件、工具及量具量仪、磨料磨具和其他金属加工机械。此外，按照选择/移动控制方式，又可以分为传统机床和数控机床。金属加工机床与木工加工机床主要是加工材料的不同；铸造机械是利用金属热加工工艺将金属熔炼成液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的设备；工具及量具量仪包括量具、量仪、刀具等，其中量具和量仪包括卡尺、量表、辅助测量器具、通用长度量仪、齿轮量仪等常用测量工具，而刀具可以分为硬质合金刀片、陶瓷刀片、金刚石刀片、车削工具、铣刀、螺纹刀具等；磨料磨具素有工业牙齿的美称，其包括磨料产品和磨具产品，在磨削时常用磨料或磨具作为磨削工具对需加工的零件进行机械加工，常用的磨料产品主要为刚玉和碳化硅两大类。在所有机床产品中，金属加工机床是所有机床产品种类中最重要的组成部分，按照加工方式，金属加工机床又可以分为金属切削机床和金属成形机床。从加工方式上看，金属切削机床是机床上的刀具和工件按照一定规律做相对运动，通过刀具对工件毛坯的切削作用，切除毛坯上多余的金属，从而得到所要求的零件形状。金属成型机床也称为锻压设备，是通过对金属施加强大作用力使金属产生塑性变型，从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的机床，而由于各类钢和有色金属及其合金都有一定的塑性，引起它们可以在热态或冷态下进行压力加工。 金属切削机床是金属加工机床中最重要的组成部分，在整个机床工具行业中也是地位最显著，最具代表性的产品。根据中国机床工具工业协会及国家统计局的统计数据，2020 年中国金属加工机床总消费额 213.1 亿美元，其中金属切削机床消费额为 138.7 亿美元，金属成型机床消费额 74.4 亿美元，金属切削机床占金属加工机床消费总额比例为 65.08%，长期来看，金属切削机床消费额占金属加工机床消费总额比例长期维持在 2/3 的水平。值得注意的是，考虑到本文主要讨论对象为金属切削机床，所以，如无特殊说明，后文所提及的“机床”均指代金属切削机床。 金属切削机可以分为车床、钻床、镗床、铣床、加工中心、磨床等种类。从最底层的切削加工方式看，“车铣刨磨镗”是最基础的机床产品，而现实生产环境下，刨床的工作大部分由铣床代替完成，因此车床、铣床、磨床、镗床是对应最基础的切削方式的底层产品。1）车床：车床是机械制造业中使用最广泛的一类机床，车床表面成形运动有：主轴带动工件的旋转运动、刀具的进给运动。其适用于零件频繁更换的场合，适合单件、小批量生产及新产品的开发。 2）铣床：铣床以多齿刀具的旋转为主运动，由于铣床上使用多齿刀具，加工过程中通常有几个刀齿同时参与切削，因此可获得较高生产率。铣床工艺范围广泛，可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（T 形槽、键槽）、螺旋表面、多齿零件及各种曲面，此外还可以加工回转体表面、内孔以及进行切断工作等。 3）镗床：与铣床相比，两者工作原理相似，但由于镗床的刀盘和镗杆刚性较高，其多用于镗孔加工，而铣床虽可以进行镗孔加工，但加工范围较小，精度也较低，故多用于平面、槽等加工。 4）磨床：磨床是是金属切削最后一道工序，可以加工各种表面，如内外圆