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1、1证券研究报告作者:行业评级:上次评级:行业报告:请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明通用设备通用设备强于大市强于大市维持2024年01月22日(评级)分析师 朱晔SAC执业证书编号:S01磨床专题:精磨加工日新月异,新需求打开成长空间磨床专题:精磨加工日新月异,新需求打开成长空间行业深度研究2请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明1)加工精度出类拔萃加工精度出类拔萃,细分领域高专精度细分领域高专精度磨削具有广泛普适性:磨削具有广泛普适性:磨削加工对各种工件材料和各种几何表面具有广泛适应性,被广泛应用于机械制造行业;根据工件被加工表面的形状和砂轮与工件之间的相对运动,磨
2、削加工分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨削等几种加工类型。加工精度出类拔萃:加工精度出类拔萃:磨削加工精度方面显著优于车、镗、铣等,表面粗糙度可达Ra12.50.01;其中精密磨削表面粗糙度为0.160.04m,超精密磨削表面粗糙度为0.040.01m。2)国产替代逐个击破国产替代逐个击破,新材料延展新需求新材料延展新需求磨床进口额呈下降趋势磨床进口额呈下降趋势,数控化提升空间广阔:数控化提升空间广阔:根据海关总署数据统计数据,中国磨床进口额从2018年约12.9亿美元已经下滑至2022年约8.3亿美元,整体磨床进口额呈现下降趋势,但进出口均价差距仍然十分显著。德日掌握高端磨床话语权德日掌握高端磨
3、床话语权,国产磨床同质化严重:国产磨床同质化严重:德国、日版在高端磨床产品市场上掌握着较高的话语权;国内磨床厂商数量较多且同质化严重,整体市场集中度不高,产品仍以中低端为主,目前规模靠前的内资磨床企业主要是国有企业、民营上市公司。钛合金加工需求提升钛合金加工需求提升,研磨设备需求扩容:研磨设备需求扩容:钛合金粗加工工艺完成后需要研磨抛光,提高工件精度及光洁度;钛合金中框加工时长是铝合金的约为3-4倍,磨床加工设备需求将同步提升;钛合金磨床有望持续受益钛合金材料加工。3)螺纹精密加工壁垒较高螺纹精密加工壁垒较高,精密丝杠打开成长曲线精密丝杠打开成长曲线高精度螺纹磨床进口依赖高精度螺纹磨床进口依赖
4、,国产磨床仍有差距:国产磨床仍有差距:目前常用的丝杠螺纹加工方法有冷轧、旋风铣削和磨削;其中磨削加工精度最高,使用磨削加工的滚珠丝杠最高可达到P1级;而旋风铣削和冷轧多用于粗加工。丝杠生产设备中,数控螺纹磨床国产化率低,生产高端丝杠所用的高精度螺纹磨床基本完全依赖进口。磨床为丝杠加工核心设备磨床为丝杠加工核心设备,人形机器人打开成长空间:人形机器人打开成长空间:我们测算当人形机器人年产能达100万台时,对应高精度数控磨床/数控磨床市场规模约为29.4/8.4亿元,预计人形机器人共计为磨床市场带来37.8亿元增量空间。冷锻工艺:冷锻工艺:冷滚压成形所制备螺纹提高工件表层金属硬度和强度,特别是牙底
5、表面硬度,而且比切削螺纹具有更高得耐腐蚀性。旋风铣工艺:旋风铣工艺:铣削速度高,加工效率快,表面粗糙度能达到Ra0.8m,经常用于加工公差要求严格且需快速生产的特殊螺纹牙型。风险提示风险提示:政策推动效应不达预期风险、研发进度不达预期风险、贸易摩擦风险、测算主观性风险。摘要摘要8YyXzXhXlWeYrU8OcM8OpNoOnPtPjMoOoPlOmOnObRpOtQMYsQqNNZnQnR加工精度优势显著,细分领域高专精度加工精度优势显著,细分领域高专精度13请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明41.1 1.1 磨削磨削加工精度高,磨床广泛用于零件表面精加工加工精度高,磨床广泛用于零件表面
6、精加工磨削指用磨料磨削指用磨料/磨具切除工件上多余材料的精加工方法:磨具切除工件上多余材料的精加工方法:因磨削加工对各种工件材料和各种几何表面具有广泛适应性,被广泛应用于机械制造行业;根据工件被加工表面的形状和砂轮与工件之间的相对运动,磨削加工分为外圆磨削、内圆磨削、平面磨削等几种加工类型。磨削加工精度高:磨削加工精度高:磨削加工精度方面显著优于车、镗、铣等,表面粗糙度可达Ra 12.50.01,其中精密磨削表面粗糙度为0.160.04m;超精密磨削表面粗糙度为0.040.01 m;镜面磨削表面粗糙度可达0.01m以下。资料来源:金属加工公众号,天风证券研究所资料来源:金属加工公众号,天风证券
7、研究所加工方法加工方法IT等级等级0516研磨研磨珩珩圆磨圆磨平磨平磨金刚石磨金刚石磨金刚石镗金刚石镗拉削拉削铰孔铰孔车车镗镗铣铣刨插刨插钻孔钻孔滚压、挤压滚压、挤压冲压冲压压铸压铸粉末冶金成形粉末冶金成形粉末冶金烧结粉末冶金烧结砂型铸造、气割砂型铸造、气割锻造锻造51.1 1.1 磨削磨削加工精度高,磨床广泛用于零件表面精加工加工精度高,磨床广泛用于零件表面精加工磨床是以磨料磨床是以磨料/磨具为工具进行磨削加工的机床:磨具为工具进行磨削加工的机床:广泛用于零件表面的精加工,尤其适用于淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工。磨削加工较易获得高的加工精度和小
8、的表面粗糙度值,在一般加工条件下,精度为IT5IT6级,表面粗糙度为Ra 0.321.25m;在高精度外圆磨床上进行精密磨削时,尺寸精度可达0.2m,圆度可达0.1m,表面粗糙度可控制到Ra 0.01m,精密平面磨削的平面度可达10000.0015。外圆外圆/内圆内圆/平面磨床应用广泛:平面磨床应用广泛:现代磨床主要发展趋势是提高机床的加工效率,提高机床的自动化程度以及进一步提高机床的加工精度和减小表面粗糙度值。为了适应磨削各种加工表面、工件形状及生产批量要求,磨床的种类很多;在生产中应用最广泛的是外圆磨床、内圆磨床和平面磨床三类。此外,还有对凸轮、螺纹、齿轮等零件进行磨削加工的专用磨床。资料
9、来源:上海大学官网,金属切削机床(第资料来源:上海大学官网,金属切削机床(第3 3版)版)_ _赵晶文,天风证券研究所赵晶文,天风证券研究所磨床种类主要类型外圆磨床万能外圆磨床、外圆磨床、无心外圆磨床等内圆磨床普通内圆磨床、无心内圆磨床等平面磨床卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴圆台平面磨床等工具磨床工具曲线磨床、钻头沟槽磨床、丝锥沟槽磨床等刀具刀刃磨床万能工具磨床、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等专用磨床专门用于磨削某一类零件的磨床,包括曲轴磨床、凸轮轴磨床、花键轴磨床、球轴承套圈沟磨床、活塞环磨床、叶片磨床、导轨磨床、中心孔磨床等其他磨床珩磨床、研磨机、抛光机、超精加工机床
10、、砂轮机等图:磨床类型示意图图:磨床类型示意图61.21.2 外圆磨床:机械加工重要手段,适应范围较广外圆磨床:机械加工重要手段,适应范围较广外圆磨削:外圆磨削:是用砂轮外圆周面来磨削工件的外回转表面,外圆磨削是机械零部件制造加工的一种重要手段;其不仅能加工圆柱面,还能加工圆锥面、端面(台阶部分)、球面和特殊形状的外表面等。这些磨削方式按照不同的进给方向又可分为纵磨法和横磨法两种形式。纵磨法:纵磨法:磨削外圆时,砂轮的高速旋转为主运动。工件做圆周进给运动,同时随工作台沿工件轴向做纵向进给运动。每单次行程或没往复行程终了时,砂轮做周期的横向进给,磨去工件径向的全部余量,是目前最广泛的磨削方法。横
11、磨法:横磨法:采用这种磨削形式,在磨削外圆时,砂轮宽度比工件的磨削宽度大,工件不需要做纵向进给运动,砂轮以缓慢的速度连续或断续地沿工件径向做横向进给运动,直至磨到工件尺寸要求为止。资料来源:广东工程职业技术学院官网,金属切削机床(第资料来源:广东工程职业技术学院官网,金属切削机床(第3 3版)版)_ _赵晶文,天风证券研究所赵晶文,天风证券研究所图:外圆磨削示意图图:外圆磨削示意图图:万能外圆磨床典型加工示意图图:万能外圆磨床典型加工示意图71.21.2 外圆磨床:机械加工重要手段,加工效率较高外圆磨床:机械加工重要手段,加工效率较高无心外圆磨削:无心外圆磨削:工件置于砂轮和导轮之间的托板上,
12、以工件自身外圆为定位基准。当砂轮以转速n0旋转,工件就有与砂轮相同的线速度回转的趋势,但是由于受到导轮摩擦力对工件的制约作用,结果使工件以接近于导轮线速度(nw转速)回转。从而在砂轮和工件之间形成很大的速度差,据此产生磨削作用。无心外圆磨削有贯穿磨法(左a)和切入磨法(左b)。无心外圆磨床主要特点是工作效率高、通用性好、模块化程度高、精度和刚性高:无心外圆磨床主要特点是工作效率高、通用性好、模块化程度高、精度和刚性高:主要适用于对各种圈类、轴类及管类零件的圆柱面进行通抛光。但无心外圆磨床依靠外圆自旋转加工,加工成圆的精度不如外圆磨床,外圆磨床能保证工件同心度;所以圆度要求高的工件使用无心磨床加
13、工前先用外圆磨床加工圆后再使用无心磨床加工会更好。资料来源:广东工程职业技术学院官网,金属切削机床(第资料来源:广东工程职业技术学院官网,金属切削机床(第3 3版)版)_ _赵晶文,天风证券研究所赵晶文,天风证券研究所图:无心外圆磨削示意图图:无心外圆磨削示意图图:无心外圆床示意图图:无心外圆床示意图81.31.3 内圆磨床:磨削直径较小,用于加工内表面内圆磨床:磨削直径较小,用于加工内表面内圆磨削主要用于磨削内圆柱面、内圆锥面及端面等:内圆磨削主要用于磨削内圆柱面、内圆锥面及端面等:其用砂轮磨削工件内孔的磨削方式称为内圆磨削,可以在专用的内圆磨床上进行,也能够在具备内圆磨头的万能外圆磨床上实
14、现。内圆磨削可以分为普通内圆磨削、无心内圆磨削和砂轮做行星运动的磨削方式。与外圆磨削相比,内园磨削主要有下列特征:与外圆磨削相比,内园磨削主要有下列特征:加工部位:加工部位:所加工工件的形状基本类似,大多都是用来磨削加工圆柱、圆锥等形状的工件;不同的是磨削加工工件的部位,内圆磨床主要用来磨削加工工件的内表面,而外圆磨床主要用来磨削加工工件的外表面。砂轮尺寸:砂轮尺寸:内圆磨床的磨削直径通常会比较小,因为受到工件孔径的约束,所以为了确保工件的加工质量,内圆磨床使用的砂轮会比较软,并且会比较小;而外圆磨床的砂轮尺寸要比内圆磨床的砂轮大很多,并且形状基本都是圆形。磨削方法:磨削方法:外圆磨床又纵磨、
15、横磨、深磨及混合磨四种方法;而内圆磨床的磨削方法只有纵磨法和横磨法,纵磨适合磨削加工通孔和不通孔,横磨法适合磨削加工长度较短的工件。资料来源:广东工程职业技术学院官网,金属切削机床(第资料来源:广东工程职业技术学院官网,金属切削机床(第3 3版)版)_ _赵晶文,天风证券研究所赵晶文,天风证券研究所图:普通内圆磨床的磨削方法图:普通内圆磨床的磨削方法图:内圆磨床典型加工示意图图:内圆磨床典型加工示意图91.41.4 平面磨床:周磨法适用于精磨,端磨法适用于粗磨平面磨床:周磨法适用于精磨,端磨法适用于粗磨平面磨床主要用于磨削工件上的平面:平面磨床主要用于磨削工件上的平面:磨平面时,一般是以一个平
16、面为基准磨削另一个平面。若两个平面都要磨削且要求平行时,则可互为基准,反复磨削。平面磨削常用的方法有两种:一种是用砂轮的周边在卧轴矩形工作台平面磨床上进行磨削,即周磨法(左a和b);另一种是用砂轮的端面在立轴圆形工作台平面磨床上进行磨削,即端磨法(左c和d)。周磨法适用于精磨,端磨法适用于粗磨:周磨法适用于精磨,端磨法适用于粗磨:用周磨法磨削平面时,砂轮与工件接触面积小,排屑和冷却条件好,工件发热变形小,而且砂轮圆周表面磨损均匀,所以能获得较好的加工质量,但磨削效率较低,适用于精磨。用端磨法磨削平面时,刚好和周磨法相反,它的磨削效率较高,但磨削精度较低,适用于粗磨。资料来源:广东工程职业技术学
17、院官网,金属切削机床(第资料来源:广东工程职业技术学院官网,金属切削机床(第3 3版)版)_ _赵晶文,天风证券研究所赵晶文,天风证券研究所图:普通平面磨床的磨削方法图:普通平面磨床的磨削方法图:卧轴矩台平面磨床图:卧轴矩台平面磨床当台面为矩形工作台时,磨削工作由砂轮的旋转运动(主运动)和砂轮的垂直进给、工件的纵向进给、砂轮的横向进给等运动来完成。图:立轴圆台平面磨床图:立轴圆台平面磨床当台面为圆形工作台时,磨削工作由砂轮的旋转运动(主运动)和砂轮的垂直进给、工作台的旋转来完成。101.5 1.5 珩磨机:擅长加工高精度孔,使用寿命较久珩磨机:擅长加工高精度孔,使用寿命较久珩磨机主要用于加工高
18、精度孔:珩磨机主要用于加工高精度孔:利用珩磨头珩磨工件精加工表面的磨床。主要用在汽车、拖拉机、液压件、轴承、航空等制造业中珩磨工件的高精度孔。其具有以下加工特点:1)加工精度高,精度高于磨削,偏差小;2)表面交叉网纹,利于润滑油储存,工件表面平整性好;3)研磨速度低,耐磨损,使用寿命久。珩磨机有立式和卧式两种:珩磨机有立式和卧式两种:立式珩磨机:立式珩磨机:主轴工作行程较短,适用于珩磨缸体和箱体孔等;镶嵌有油石的珩磨头由竖直安置的主轴带动旋转,同时在液压装置的驱动下作垂直往复进给运动。卧式珩磨机:卧式珩磨机:工作行程较长,适用于珩磨深孔,深度可达3000mm。水平安置的珩磨头不旋转,只作轴向往
19、复运动,工件由主轴带动旋转,床身中部设有支承工件的中心架和支承珩磨杆的导向架。资料来源:金属切削机床(第资料来源:金属切削机床(第3 3版)版)_ _赵晶文,天风证券研究所赵晶文,天风证券研究所图:立式珩磨机图:立式珩磨机图:万能外圆磨床典型加工示意图图:万能外圆磨床典型加工示意图111.61.6 研磨机床:磨床精度之最,用于精细微加工研磨机床:磨床精度之最,用于精细微加工研磨机床为准确研磨抛光设备:研磨机床为准确研磨抛光设备:研磨机床是用涂上或嵌入磨料的研具对工件表面进行研磨的磨床;被磨、抛材料放于平整的研磨盘上,研磨盘逆时钟转动,修正轮带动工件自转,重力加压或其它方式对工件施压,工件与研磨
20、盘作相对运转摩擦,来达到研磨抛光目的。研磨机床主要用来研磨工件中的高精度平面、圆锥面、球面以及其他的型面;研磨机床的主要类型有:圆盘式研磨机床、转轴式研磨机床和各种专用研磨机床。磨削机床与研磨机床的主要区别是磨具不同,大多数磨削机床使用砂轮加工,而研磨机床是用涂上或嵌入磨料的研具加工。磨削机床与研磨机床的主要区别是磨具不同,大多数磨削机床使用砂轮加工,而研磨机床是用涂上或嵌入磨料的研具加工。研磨是精加工操作,以显示出较高的表面质量,形状和尺寸的准确性;还可以对过硬的材料进行研磨操作且研磨机床适用于研磨工件平面或圆柱形内外表面。磨削机床一般是指使用砂轮等磨具对工件表面进行进行磨削加工操作的机床,
21、加工量比较大,使工件达到要求的尺寸精度和表面质量标准;而研磨机床主要是达到要求的表面配合质量,只是对工件某处表面进行细微的去除,加工量较小。资料来源:国际金属加工网,金属切削机床(第资料来源:国际金属加工网,金属切削机床(第3 3版)版)_ _赵晶文,赵晶文,LapmasterLapmaster,天风证券研究所,天风证券研究所图:双盘研磨机示意图图:双盘研磨机示意图图:研磨机床示意图图:研磨机床示意图121.7 1.7 超精密磨削:高精密、高效率和低成本超精密磨削:高精密、高效率和低成本磨削加工一般分为普通磨削、精密磨削、高精密磨削和超精密磨削加工:磨削加工一般分为普通磨削、精密磨削、高精密磨
22、削和超精密磨削加工:精密磨削主要靠精密磨床的精度保证:精密磨削主要靠精密磨床的精度保证:精密磨削主要靠对砂轮的精细修整,使用金刚石修整工具以极小而又均匀的微进给(1015mm/min),获得众多的等高微刃,加工表面磨削痕迹微细,最后采用无火花光磨。由于微切削、滑挤和摩擦等综合作用,达到低表面粗糙度和高精度要求。超精密磨削的特点是高精密、高效率和低成本:超精密磨削的特点是高精密、高效率和低成本:超精密磨削是当代能达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,采用较小修整导程和吃刀量来修整砂轮,是靠超微细磨粒等高微刃磨削作用,并采用较小的磨削用量磨削。超精密磨削要求严格消除
23、振动和恒温及超净的工作环境。超精密磨削的光磨微细摩擦作用带有一定的研抛作用性质。使表超精密磨削要求严格消除振动和恒温及超净的工作环境。超精密磨削的光磨微细摩擦作用带有一定的研抛作用性质。使表面粗糙度面粗糙度Ra0.01mRa0.01m,表面光泽如镜面的磨削方法,称为镜面磨削。,表面光泽如镜面的磨削方法,称为镜面磨削。资料来源:磨料、磨具与磨削技术(第资料来源:磨料、磨具与磨削技术(第2 2版)版)_ _李伯民等,天风证券研究所李伯民等,天风证券研究所131.81.8 超高速磨削:最引人关注的高效加工技术之一超高速磨削:最引人关注的高效加工技术之一超高速磨削被誉为“现代磨削技术的最高峰”超高速磨
24、削被誉为“现代磨削技术的最高峰”:超高速磨削技术能极大地提高生产率和产品质量,降低成本,实现难加工材料和复杂型面的精加工;高速高效数控磨削装备将以高效率、高精度、低能耗和高自动化等技术优势在制造业的竞争中发挥至关重要的作用。超高速磨削实现高效率、高柔性、高精度加工:超高速磨削实现高效率、高柔性、高精度加工:是通过提高砂轮线速度即磨削速度达到提高金属磨除率和质量的工艺方法,常将磨削速度为普通磨削速度5倍以上的高速磨削称为超高速磨削。超高速磨削是一种高效而经济地生产出高质量零件的现代加工技术,是应用高效率、高精度、高自动化、高柔性的磨削装备,提高磨削的进给速度,增加单位时间金属比磨除率和金属磨除率
25、,使磨除率大为提高,能达到车削、铣削的金属磨除率甚至更高,是能极大地提高工件加工效率、加工精度和表面加工质量的先进制造技术。资料来源:磨料、磨具与磨削技术(第资料来源:磨料、磨具与磨削技术(第2 2版)版)_ _李伯民等,天风证券研究所李伯民等,天风证券研究所图:萨洛蒙高速切削加工理论示意图图:萨洛蒙高速切削加工理论示意图国产替代逐个击破,新材料延展新需求国产替代逐个击破,新材料延展新需求214请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明152.12.1 数控磨床产销两旺,市场需求不断扩大数控磨床产销两旺,市场需求不断扩大数控磨床产销两旺:数控磨床产销两旺:数控磨床作为重要的工业母机之一,是磨削加工
26、各种材料及复杂型面零部件的基础装备,其下游的细分行业数量众多。数控磨床是加工发动机、内燃机等工业机器重要零部件的关键设备,除汽车制造以外,工程机械、铁路机车、船舶制造等领域中均需要使用数控磨床加工曲轴、活塞环等核心零部件。在航空航天和国防军工等尖端领域,各种新材料、新技术、新产品的开发、加工、应用,如晶体、陶瓷、超硬材料、特种耐磨材料、金属新材料等,均需要数控磨床的投入,因此,精密、智能、新型的数控磨床在该类领域的市场需求不断扩大。国产化率提升逐步提升:国产化率提升逐步提升:随着国产高端数控磨床得到市场的广泛认可,综合竞争力大幅提高,民族品牌开始崛起,高端数控磨床的国产化率将逐步提高。2021
27、年我国数控磨床产量4006台,销量4043台,销售收入达16.6亿元;2022年产量约4232台。资料来源:中国机械工业年鉴,共研产业咨询,天风证券研究所资料来源:中国机械工业年鉴,共研产业咨询,天风证券研究所图:图:20年中国数控磨床销售收入及预测年中国数控磨床销售收入及预测图:图:20中国数控磨床产销统计中国数控磨床产销统计-60.0%-40.0%-20.0%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%024680200222023E市场规模(亿元)YoY05001000150020
28、002500300035004000450020022产量(台)销量(台)162.22.2 高档数控磨床亟需国产替代,进出口价值量差距仍明显高档数控磨床亟需国产替代,进出口价值量差距仍明显磨床进口额呈下降趋势,进出口价值量差距较大:磨床进口额呈下降趋势,进出口价值量差距较大:根据海关总署数据统计数据,中国磨床进口额从2018年约12.9亿美元已经下滑至2022年约8.3亿美元,整体磨床进口额呈现下降趋势;但中国数控磨床进出口均价差别仍然十分显著,值得注意的是数控曲轴磨床出口均价与进口均价差距较小。高档数控磨床进口替代提速,核心部件自给能力提高:高档数控磨床进口替代提速,核
29、心部件自给能力提高:我国制造业目前正在从“制造大国”向“制造强国”转变,未来“高端化、高利润”替代“薄利多销”是我国制造业的发展趋势,未来对高精度、高效率、高价值的高档数控磨床需求的占比也将越来越高。中国制造2025也明确提出“高端数控机床与基础设施装备到2025年国内市场占有率超过80%;主轴、丝杆、线轨等中高档功能部件国内市场占有率达到80%;高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列”。资料来源:中国海关总署,天风证券研究所资料来源:中国海关总署,天风证券研究所图:图:20年中国磨床进口额情况年中国磨床进口额情况图:图:20222022中国数控磨床进出口
30、均价情况中国数控磨床进出口均价情况17.0483.0828.3122.652.2562.849.160.670.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0数控平面磨床数控曲轴磨床数控内圆磨床数控刃磨机床进口均价(万美元)出口均价(万美元)12.910.28.59.88.36.5-21%-17%16%-15%-22%-25%-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%0.02.04.06.08.010.012.014.02002120222023(1-10月)磨床进口额(亿美元)YoY172.22.2 高档数控磨床亟需国产替代,各
31、细分领域逐个击破高档数控磨床亟需国产替代,各细分领域逐个击破五轴工具磨床是能够制造高精度、高性能的复杂自由表面刀具的关键装备。五轴工具磨床是能够制造高精度、高性能的复杂自由表面刀具的关键装备。刀具产品可靠性和精度保持性差等问题,严重制约着我国高档数控机床的国产化进程。目前,国内使用的高端五轴工具磨床基本被国外的昂科、瓦尔特及罗曼蒂克等厂商垄断,机床数控系统技术也一直被限制或封锁。国产五轴工具磨床加工能力已经实现突破:国产五轴工具磨床加工能力已经实现突破:根据国产与进口五轴工具磨床加工能力的对比测试,国产磨床加工淬硬钢铣刀与抗振铣刀的磨削质量已经达到进口磨床的水准,加工能力接近进口磨床,但装夹跳
32、动精度偏低,与进口磨床仍有差距。资料来源:国产与进口五轴工具磨床加工能力的对比测试资料来源:国产与进口五轴工具磨床加工能力的对比测试_ _陆质安等,天风证券研究所陆质安等,天风证券研究所图:图:国产磨床与进口国产磨床与进口磨床加工磨床加工 D10 D10 抗抗振铣刀检测振铣刀检测参数对比参数对比182.32.3 德日领先高端磨床制造,国产磨床同质化严重德日领先高端磨床制造,国产磨床同质化严重德日掌握高端磨床市场话语权:德日掌握高端磨床市场话语权:德国、日本位居磨床领域研发、设计、制造和应用方面技术最先进、经验最丰富的国家之列,在高端磨床产品市场上掌握着较高的话语权。国内磨床厂商数量较多且同质化
33、严重,整体市场集中度不高,产品仍以中低端为主,目前规模靠前的内资磨床企业主要是国有企业、民营上市公司。目前规模靠前的内资磨床企业主要是国有企业、民营上市公司。磨床作为通用设备,客户分布领域广泛且数量众多,需求端的市场化程度较高,磨床厂商之间的竞争主要集中在技术实力、产磨床作为通用设备,客户分布领域广泛且数量众多,需求端的市场化程度较高,磨床厂商之间的竞争主要集中在技术实力、产品档次、性价比、交期等方面。品档次、性价比、交期等方面。资料来源:普华有策公众号,资料来源:普华有策公众号,QYResearchQYResearch公众号,天风证券研究所公众号,天风证券研究所国外企业国外企业德国、日本等发
34、达国家的磨床企业起步较早、技术水平领先,产品附加值较高,主要面向航空航天、汽车、模具等下游产业;典型公司包括德国斯来福临集团、日本捷太格特、德国埃马克、瑞士罗典型公司包括德国斯来福临集团、日本捷太格特、德国埃马克、瑞士罗曼蒂克等,是目前国际上的高端磨床制造商。曼蒂克等,是目前国际上的高端磨床制造商。国内国有企业国内国有企业国内市场现存知名磨床制造国有企业,主要由曾以“十八罗汉”为代表的国有控股机床企业改制重组而来,发展历史悠久,实力雄厚,规模居于国内前列;代表公司主要有秦川机床、无锡机床、上海机床等代表公司主要有秦川机床、无锡机床、上海机床等国内民营企业国内民营企业自2001年中国加入WTO,
35、数控机床进入高速发展时期,国内市场对数控机床需求急增,一批民营数控磨床企业开始快速发展,产品在一些细分领域占有重要地位;代表公司主要包括宇环数控、华辰装备等。代表公司主要包括宇环数控、华辰装备等。图:目前磨床行业竞争格局可化为三个类别图:目前磨床行业竞争格局可化为三个类别13.67%11.88%7.70%6.79%4.44%55.52%ANCAWALTERVOLLMER WERKEStar CutterRollomatic全球其他图:图:20222022全球前五大生产商数控工具磨床市场份额全球前五大生产商数控工具磨床市场份额192.4 2.4 从海外磨床巨头看,自研从海外磨床巨头看,自研+并购
36、或是未来发展方向并购或是未来发展方向联合磨削:全球范围内磨削技术领域优秀的供应商之一联合磨削:全球范围内磨削技术领域优秀的供应商之一,世界领先的机床制造商之一世界领先的机床制造商之一。集团下拥有8个高端品牌(斯图特,肖特,米克罗莎,瓦尔特,伊瓦格,美盖勒,保宁,琼格),是磨削、电火花加工、激光加工以及成套组合加工方面全球领先的精密机床供应商;全球交付了超过 15 万台机床。哈挺:世界机床工具行业中居主导地位的供应商哈挺:世界机床工具行业中居主导地位的供应商。1995年哈挺收购了瑞士KELLENBERGER,2000年收购瑞士HTT(HAUSER,TRIPET,TSCHUDIN)品牌,2010年
37、收购英国磨床品牌JONES&SHIPMAN,2013年收购美国USACH磨床品牌,2014年收购内圆磨床品牌VOUMARD;随着逐步收购兼并,如今已经成为一个集超精密车削、铣削、和高精磨削产品制造和工艺成套解决方案提供的专家捷太格特:追求精度的极限捷太格特:追求精度的极限,集结元素技术集结元素技术。公司的前身是1921年成立的光洋精工(Koyo)和1941年成立的丰田工机(TOYODA)。捷太格特开发了可以加工亚微米精度至纳米精度的超精密加工机,是世界上为数不多的兼具机床生产技术的零部件生产企业,。资料来源:捷太格特官网,联合磨削官网,天风证券研究所资料来源:捷太格特官网,联合磨削官网,天风证
38、券研究所图:图:联合磨削旗下拥有八大顶级磨床品牌联合磨削旗下拥有八大顶级磨床品牌图:捷太格特事业领域图:捷太格特事业领域202.52.5 钛合金加工需求提升,研磨设备需求扩容钛合金加工需求提升,研磨设备需求扩容钛合金逐步导入消费电子,应用范围逐渐扩大:钛合金逐步导入消费电子,应用范围逐渐扩大:目前已发布的iPhone 15 Pro/Pro Max和小米14 Pro 钛金属特别版中框首次使用航空级钛合金;根据Unwire网站的信息,三星Galaxy S24 Ultra手机有望会采用钛合金材质;Apple Watch Ultra2、三星Galaxy Watch5 Pro、华为Watch 4 Pro
39、手表均采用钛合金表壳。钛合金加工难度大大提升,研磨需求大幅提升:钛合金加工难度大大提升,研磨需求大幅提升:钛合金的热传导率低、加工硬化严重、与刀具的亲和性高、塑性变形小。这些特性导致钛合金极难加工,因此对钛合金加工设备的要求提升。钛合金粗加工工艺完成后需要研磨抛光,提高工件精度及光洁度。因此钛合金中框加工时长是铝合金的约为3-4倍,当钛合金被广泛应用于3C电子产品时,磨床加工设备需求将同步提升,有望持续受益钛合金材料加工。资料来源:金太阳、苹果官网,资料来源:金太阳、苹果官网,MAKERAZEMAKERAZE镁锐公众号,天风证券研究所镁锐公众号,天风证券研究所图:打磨抛光作业流程图:打磨抛光作
40、业流程图:手机底壳成型作业流程图:手机底壳成型作业流程螺纹精密加工壁垒较高,精密丝杠打开成长曲线螺纹精密加工壁垒较高,精密丝杠打开成长曲线321请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明223.13.1 磨床为丝杠加工核心设备,人形机器人打开成长空间磨床为丝杠加工核心设备,人形机器人打开成长空间磨削是高精度丝杠螺纹的主要加工方法:磨削是高精度丝杠螺纹的主要加工方法:目前,常用的丝杠螺纹加工方法有冷轧、旋风铣削和磨削,其中磨削加工精度最高磨削加工精度最高,而旋风铣削和冷轧多用于粗加工,因此磨削是高精度丝杠螺纹的主要加工方法。磨削是使用螺纹磨床螺纹磨床高速旋转的成型砂轮对加工工件表面进行高速切削,使用
41、磨削加工的滚珠丝杠最高可达到P1级。根据面向精密螺纹丝杠的智能制造单元系统研究的加工案例数据,磨削工序约占丝杠加工总时间 38%。机械加工中各种内螺纹的加工占到孔加工工作量的50,并且随着相关行业发展,对内螺纹的加工精度要求越来越高。资料来源:滚珠丝杠螺纹自动变距磨削工艺研究资料来源:滚珠丝杠螺纹自动变距磨削工艺研究_ _蔡美富等,精密行星滚柱丝杠副工艺制造与传动性能研究蔡美富等,精密行星滚柱丝杠副工艺制造与传动性能研究_ _郑伟,天风证券研究所郑伟,天风证券研究所图:滚珠丝杠示意图图:滚珠丝杠示意图图:图:丝杠工艺流程丝杠工艺流程图:滚柱图:滚柱工艺流程工艺流程图:图:螺杆螺杆(外滚道外滚道
42、)加工加工示意图示意图233.13.1 磨床为丝杠加工核心设备,人形机器人打开成长空间磨床为丝杠加工核心设备,人形机器人打开成长空间国产螺纹丝杠副产品总体质量已达到国际中等制造水平:国产螺纹丝杠副产品总体质量已达到国际中等制造水平:部分产品达到国际先进水平,但和美国、德国等较早研究的国家相比差距较大,主要体现在原材料性能、加工工艺、检测水平以及加工模式上,导致了我国高精度螺纹丝杠大部分依赖进口的局面。在现有技术中,精密螺纹丝杠的制造方法主要以专用设备加工为主,加工过程工序繁琐,工时过长。高精度螺纹磨床进口依赖,国产磨床仍有差距:高精度螺纹磨床进口依赖,国产磨床仍有差距:丝杠生产设备中,数控螺纹
43、磨床国产化率低,生产高端丝杠所用的高精度螺纹磨床基本完全依赖进口,国内磨床与国外磨床的差距主要体现在原材料、热处理、数控系统以及加工经验等方面。国外螺纹磨床主要厂商包括:日本三井、德国克林贝格、瑞士斯图特、英国麦屈克斯和霍罗德、美国德拉克等。资料来源:滚珠丝杠副滚道型面参数控制关键技术研究资料来源:滚珠丝杠副滚道型面参数控制关键技术研究_ _王凯,秦川机床公告,精密行星滚柱丝杠副工艺制造与传动性能研究王凯,秦川机床公告,精密行星滚柱丝杠副工艺制造与传动性能研究_ _郑伟,郑伟,天风证券研究所天风证券研究所图:外螺纹磨床示意图图:外螺纹磨床示意图图:螺母工艺流程图图:螺母工艺流程图图:内螺纹磨床
44、示意图图:内螺纹磨床示意图图:秦川机床图:秦川机床滚动功能部件扩产设备投资情况滚动功能部件扩产设备投资情况设备设备单价(万元)单价(万元)高精度床身导轨磨床2800龙门式五面体加工中心1100高精度数控直线导轨磨床1800高精度数控旋风铣75048%10%27%6%9%磨床旋风铣其他机床测试仪器其他243.13.1 磨床为丝杠加工核心设备,人形机器人打开成长空间磨床为丝杠加工核心设备,人形机器人打开成长空间磨床价值量:磨床价值量:根据秦川机床公告,其滚动功能部件项目(滚珠丝杠/精密螺杆副产能28万件/年、滑动直线导轨产能13万米/年、配套的螺母及滑块产能30万件/年及26万件/年)拟投入1.5
45、6亿元购置生产设备46台,其中磨床价值量占比约48%。丝杠需求量:丝杠需求量:特斯拉Optimus的直线关节选取行星滚柱丝杠+梯形丝杠的方案,其中14个线性关节中有10个关节选取行星滚柱丝杠方案,4个选取梯形丝杠方案。因此,我们测算当人形机器人年产能达因此,我们测算当人形机器人年产能达100万台时,对应高精度数控磨床万台时,对应高精度数控磨床/数控磨床市场规模约为数控磨床市场规模约为29.4/8.4亿元,预计人形机器人亿元,预计人形机器人共计为磨床市场带来共计为磨床市场带来37.8亿元增量空间。亿元增量空间。资料来源:秦川机床公告,天风证券研究所资料来源:秦川机床公告,天风证券研究所图:人形机
46、器人丝杠磨床设备市场空间测算图:人形机器人丝杠磨床设备市场空间测算人形机器人年产能(万台)梯形丝杠需求量(万只)4080120200400滚柱丝杠需求量(万只)01000人形机器人丝杠总需求量(万只)01400高精度数控磨床价值量(万元/万只)2210数控磨床价值量(万元/万只)6060606060高精度数控磨床市场规模(亿元)2.95.98.814.729.4数控磨床市场规模(亿元)0.81.72.54.28.4人形机器人新增磨床市场规模(亿元)人形机器人新增磨床市场规模(亿元)3.83.87.67.61
47、1.311.318.918.937.837.8253.23.2 冷锻工艺:金属冷成形工艺,滚压加工或成新主流冷锻工艺:金属冷成形工艺,滚压加工或成新主流冷锻是一种金属成形工艺:冷锻是一种金属成形工艺:采用简单的圆柱形和圆环形坯料在冷锻模具中一次成形,达到所要求的形状和尺寸精度的技术,金属块或毛坯在(或接近)室温下变形;与冲压加工工艺基本上一样,冷锻加工也是由材料、模具和设备三要素构成。只是冲压加工中的材料主要是板材,而冷锻加工中的材料主要是圆盘线材。在生产中,冷锻与切削、热锻、粉末冶金及铸造相比,具有以下优点:在生产中,冷锻与切削、热锻、粉末冶金及铸造相比,具有以下优点:1)材料消耗少,基本无
48、废料。所以相当的节约材料费,而且没有因坯料为热态而污染环境;2)生产效率高;(冷锻机速度可做到1分钟60至600PCS);3)冷锻零件的强度性能好,因为冷变形有加工硬化效应;因此提高性能;4)工件精度高,是一种精密成形技术;5)冷锻技术不断开拓,加工方法在提高,也在向一些难度系数较高的产品开发。资料来源:对冷锻特点认识的一种提升与更新资料来源:对冷锻特点认识的一种提升与更新_ _卢险峰,天风证券研究所卢险峰,天风证券研究所263.23.2 冷锻工艺:金属冷成形工艺,滚压加工或成新主流冷锻工艺:金属冷成形工艺,滚压加工或成新主流螺纹加工最常用的方法是切削加工和滚压加工:螺纹加工最常用的方法是切削
49、加工和滚压加工:切削方法工艺成熟,操作方便,但是效率低,且切断了金属的纤维,降低了零件的质量,因此它不能适应螺栓联接件数量大、质量高的需求。滚压螺纹是一种无屑加工方法,其实质是利用某些材料在冷态下的可塑性来进行加工,使工件在滚压工具压力的作用下产生塑性变形,滚制出相应的螺纹;不切断金属的纤维使金属塑性变形而形成螺纹。滚压加工相对于切削加工具有如下优点:滚压加工相对于切削加工具有如下优点:1)螺纹表面质量较好,表面粗糙度值较低;2)提高被加工件表层金属的硬度和强度,特别是牙底表面硬度有很大提高;3)经济效率比切削螺纹提高工效几倍至几十倍,易于实现自动化;4)滚压螺纹是无屑加工,可节省原材料;5)
50、可加工无法用切削方法加工的细长螺杆;6)比切削螺纹具有更高的耐腐蚀性。资料来源:螺纹冷滚压理论与工艺参数研究资料来源:螺纹冷滚压理论与工艺参数研究_ _齐会萍,天风证券研究所齐会萍,天风证券研究所273.23.2 冷锻工艺:金属冷成形工艺,滚压加工或成新主流冷锻工艺:金属冷成形工艺,滚压加工或成新主流行星滚柱丝杠加工行星滚柱丝杠加工传统机加:传统机加:目前差动行星滚柱丝杠加工主要通过车削或铣削的方式完成,精度等级能到达78 级;为了进一步提高滚动体的加工精度,通常还需要配合磨削工艺,最终精度等级通常能到达56级;加工周期长、难度大,精度要求较高的滚动体更是需要高精密数控机床配合磨削工艺,制造成
51、本高、加工效率低。冷滚压成形工艺:冷滚压成形工艺:一般生产效率较传统车削加工提高近十倍,当使用自动上下料机构时,生产效率更高;尺寸一致性好,表面质量较高且稳定。冷滚压成形工艺当前主要集中在楔横轧、径向刨扎等成形方式,产品主要集中于花键,齿轮、螺纹与蜗杆等。冷滚压成形工艺是一种较为理想的加工方法,随着工艺研究的深入以及材料、机械设备等行业的发展,加工的边界还能不断延伸。冷滚压工艺与设备:冷滚压工艺与设备:目前冷滚压成形工艺主要集中于楔横轧和径向滚压。楔横轧是利用两个带有楔形模具(轧辊、平板式等)配合运动,逐步将坯料轧制成变断面回转体轴类零件,广泛应用于汽车、内燃机以及发电机等行业之中。径向滚压成
52、形工艺广泛应用于花键、齿轮以及螺纹等产品,按滚压轮的数量可以分为单轮滚压、双轮滚压以及三轮滚压三种成形工艺。资料来源:行星滚柱丝杠滚柱冷滚压成形机理与实验研究资料来源:行星滚柱丝杠滚柱冷滚压成形机理与实验研究_ _王旭,天风证券研究所王旭,天风证券研究所图:螺纹平均生产率对比曲线图:螺纹平均生产率对比曲线图:阶梯轴楔横轧图:阶梯轴楔横轧图:径向滚压工艺图:径向滚压工艺283.23.2 冷锻工艺:金属冷成形工艺,滚压加工或成新主流冷锻工艺:金属冷成形工艺,滚压加工或成新主流滚柱冷滚压成形过程:滚柱冷滚压成形过程:在滚柱成形过程中,工件自由放置在支承上,利用重力约束于两滚压轮之间,加工过程中,各项
53、参数完全一致的两滚压轮同向旋转,并利用同步带带动螺母丝杠机构实现径向进给运动,依靠摩擦力提供摩擦力矩带动工件旋转,并逐步压入,形成最终齿形。国内已有公司应用冷滚压工艺生产:国内已有公司应用冷滚压工艺生产:冷滚压精密成形工艺出现较早,国内更有很多公司已应用该工艺生产了螺纹、齿轮、花键和蜗杆等轴类零件,如杭州新剑机器人股份有限公司、北京齿轮总厂、南京工艺装备厂等。但由于对成形设备的认识、成形精度的控制以及成形机理的理解等方面的不足,实际生产的零件质量还有待提高。资料来源:行星滚柱丝杠滚柱冷滚压成形机理与实验研究资料来源:行星滚柱丝杠滚柱冷滚压成形机理与实验研究_ _王旭,螺纹滚柱轧制工艺研究王旭,
54、螺纹滚柱轧制工艺研究_ _段体清,天风证券研究所段体清,天风证券研究所图:螺纹滚柱轧制成形示意图图:螺纹滚柱轧制成形示意图图:冷滚压成形过程图:冷滚压成形过程293.33.3 旋风铣:先进螺纹加工方法,加工效率更高旋风铣:先进螺纹加工方法,加工效率更高旋风铣是与普通车床配套的高速铣削螺纹装置:旋风铣是与普通车床配套的高速铣削螺纹装置:用装在高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀,从工件上铣削出螺纹的螺纹加工方法;因其銑削速度高(速度达到400m/min)加工效率快,并采用压缩空气进行排屑冷却,加工过程中切削飞溅如旋风而得名旋风铣。旋风铣可以实现干切削、重载切削、难加工材料和超高速切削,典型的零件是医用
55、接骨螺钉、植入物、进给螺杆、蜗轮和其他微型零件。旋风铣加工效率高:旋风铣加工效率高:螺纹旋风铣与螺纹铣削工艺类似,区别在于刀片安装在切削刀盘内部,而不是铣刀外部;螺纹旋风铣刀盘绕圆柱形零件旋转,在一次走刀中切出螺纹。螺纹旋风铣是一种高生产率方法,经常用于加工公差要求严格且需要快速生产的特殊螺纹牙型;表面粗糙度能达到Ra0.8m,加工精度提高2级别,相较于传统加工效率可提升10倍以上,相较磨削工艺速度提高3倍,且干切式加工无需使用昂贵的切削液。资料来源:资料来源:NTKNTK官网,天风证券研究所官网,天风证券研究所图:旋风铣与单点加工对比图图:旋风铣与单点加工对比图303.33.3 旋风铣:先进
56、螺纹加工方法,加工效率更高旋风铣:先进螺纹加工方法,加工效率更高旋风铣操作要求降低,稳定性高:旋风铣操作要求降低,稳定性高:车床主轴转速慢,所以机床运动精度高、动态稳定性好;而且车床轴向进给慢,易于操作,对工人专业技能要求降低。不改动车床结构,螺旋升角可调,安装方便。可在细长零件上加工高质量螺纹,而没有刀具弯曲和振动风险;偏心切削不需退刀,只需单次走刀便可去除所有余量,从而缩短生产周期并提高生产率,零件加工成本大幅降低;通过将旋风铣刀盘倾斜至螺旋升角加工精确的螺纹;良好的切屑控制能够实现更加连续的高生产率加工,消耗动力小;不需要精加工处理;能够轻松加工出深螺纹牙型,例如ACME。资料来源:资料
57、来源:NTKNTK官网,山特维克官网,天风证券研究所官网,山特维克官网,天风证券研究所图:旋风铣加工示意图图:旋风铣加工示意图图:旋风铣加工示意图图:旋风铣加工示意图建议关注建议关注431请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明324.1 4.1 华辰装备:数控轧辊磨床领导者,与贝斯特战略合作导轨磨床华辰装备:数控轧辊磨床领导者,与贝斯特战略合作导轨磨床华辰装备是国内专业从事全自动高精度数控轧辊磨床研发生产的创新型领先企业:华辰装备是国内专业从事全自动高精度数控轧辊磨床研发生产的创新型领先企业:公司生产的全自动高精度数控轧辊磨床是金属板材轧制生产线的重要配套装备,轧辊在板材轧制过程中因高温氧化和
58、机械磨损等原因会导致辊面几何精度损坏,需要周期性地对辊面进行磨削修复,轧辊磨床的磨削精度和磨削效率直接影响板材的轧制质量与生产效率。产品应用多个领域,市场导入范围持续扩大:产品应用多个领域,市场导入范围持续扩大:经其深度加工的压延产品(如金属板、金属带、金属箔等)能够广泛应用于机械设备、汽车工业、船舶工业、家电行业、电力设备、高铁机车、建筑、航空航天、纺织造纸行业等国民经济多个领域。公司产品已经装备宝武集团、河钢集团、首钢集团、青山控股、鞍钢集团、山钢集团、日照钢铁等国内知名企业宝武集团、河钢集团、首钢集团、青山控股、鞍钢集团、山钢集团、日照钢铁等国内知名企业,并且在有色、造纸行业亦取得了良好
59、口碑;除国内市场外,公司产品已打入国际市场,出口到泰国、印度、乌兹别克斯坦等国家。泰国、印度、乌兹别克斯坦等国家。资料来源:华辰装备公告,资料来源:华辰装备公告,WindWind,天风证券研究所,天风证券研究所图:公司营收及归母净利润情况图:公司营收及归母净利润情况图:公司毛利率及归母净利率情况图:公司毛利率及归母净利率情况-100%-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5200222023Q1-3营业收入(亿元)归母净利润(亿元)收入YoY归母净利润YoY10%15%20%25
60、%30%35%40%45%50%200222023Q1-3销售毛利率归母净利率334.1 4.1 华辰装备:数控轧辊磨床领导者,与贝斯特战略合作导轨磨床华辰装备:数控轧辊磨床领导者,与贝斯特战略合作导轨磨床内外圆复合磨床(亚内外圆复合磨床(亚磨削系列产品):磨削系列产品):属于高精度数控万能复合磨床,是公司近期重点推出的高精度、多功能、复合型转塔式数控磨削装备,具有外圆、内圆、非圆、螺纹磨削功能。目前已形成完整的产品体系,标准产品可同时配置2片外圆砂轮、1片内圆砂轮,最多可同时配置 4 片外圆砂轮;夹持磨削圆度最高可达0.2微米,圆柱度(长度1000mm 试件)最高可达1
61、微米。华辰装备与贝斯特达成全面战略合作关系:华辰装备与贝斯特达成全面战略合作关系:根据双方所签署的协议,华辰装备计划于1年内向贝斯特精机提供对标国际行业龙头企业领先水平的精密数控直线导轨磨床产品以及相应技术支持,该产品为目前全球磨削长度最长、技术难度及磨削效率最高的产品。资料来源:华辰装备公告,天风证券研究所资料来源:华辰装备公告,天风证券研究所图:全自动数控轧辊磨床图:全自动数控轧辊磨床图:内外圆复合磨床(亚图:内外圆复合磨床(亚磨削中心)磨削中心)344.2 4.2 秦川机床:老牌磨床国企,汉江机床系国产螺纹磨床领跑者秦川机床:老牌磨床国企,汉江机床系国产螺纹磨床领跑者秦川机床:秦川机床:
62、拥有秦川机床本部、宝鸡机床、汉江机床、汉江工具、沃克齿轮、秦川格兰德、秦川宝仪等多家子公司,是我国精密数控机床与复杂工具研发制造基地、中国机床工具行业的龙头骨干企业。公司以产业链完整、产品线众多、系统集成能力强大、综合竞争优势显著等竞争优势跻身全球知名机床工具企业集团行列;机床工具行业重点联系企业中规模排名第二。深耕磨床领域,技术指标持续领先:深耕磨床领域,技术指标持续领先:秦川机床本部新产品秦川机床本部新产品YKS7226 高精高效蜗杆砂轮磨齿机,齿形形状误差达到高精高效蜗杆砂轮磨齿机,齿形形状误差达到 1.2m,磨削精,磨削精度达到国内领先,国际先进水平;度达到国内领先,国际先进水平;宝鸡
63、机床BHR700V-1500 卧式五轴车铣复合加工中心具备复杂轴类零件车铣镗钻等复合加工制造能力;汉江机床汉江机床SGK743220/1 高精度数控丝杠磨床磨削精度能稳定达到高精度数控丝杠磨床磨削精度能稳定达到 P1 级;级;智能机床研究院的 QCNC6860 高端专用数控系统为高端磨齿机提供更智能的数控系统。新能源汽车领域滚动功能部件研发与产业化建设项目:新能源汽车领域滚动功能部件研发与产业化建设项目:该项目预计达产后新增滚珠丝杠/精密螺杆副产能28 万件/年、滑动直线导轨产能 13 万米/年。资料来源:秦川机床公告,资料来源:秦川机床公告,WindWind,天风证券研究所,天风证券研究所图
64、:公司营收及归母净利润情况图:公司营收及归母净利润情况图:公司毛利率及归母净利率情况图:公司毛利率及归母净利率情况-100%-50%0%50%100%150%200%-10.00.010.020.030.040.050.060.0200222023Q1-3营业收入(亿元)归母净利润(亿元)收入YoY归母净利润YoY-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%200222023Q1-3销售毛利率归母净利率354.2 4.2 秦川机床:老牌磨床国企,汉江机床系国产螺纹磨床领跑者秦川机床:老牌磨床国企,汉江机床系国产螺纹磨床领跑者汉江机床深耕螺纹
65、磨床:汉江机床深耕螺纹磨床:国内螺纹磨床研制生产主导企业,主要研制生产高精度数控螺纹系列磨床及专机、测量仪器设备,滚珠丝杠副、直线导轨副、螺杆压缩机等产品,“汉机牌”螺纹磨床和滚珠丝杠副是“中国知名品牌”,多个产品填补了国内空白。公司是国家滚动功能部件理事长单位,磨床分会副理事长单位。格兰德机床具有年产各类磨床格兰德机床具有年产各类磨床1.5亿的生产能力:亿的生产能力:公司的主导产品有外圆磨床、万能外圆磨床、端面外圆磨床、轴承磨床、球面磨床、外圆系列数控磨床、汽车及工具行业专用磨床等11大类、110多个品种、150多个规格。磨床产品从品种到规格全部达到系列化。公司新产品研发紧紧围绕以汽车、铁路
66、、轴承、工程机械、新能源等行业为主的客户群体,立足于外圆磨床的技术优势,坚持“数控、大型、精密”的方向,开发了一大批高精度、高效率的产品。资料来源:秦川机床官网,江汉机床官网,天风证券研究所资料来源:秦川机床官网,江汉机床官网,天风证券研究所图:汉江机床磨床产品(部分)图:汉江机床磨床产品(部分)图:秦川机床磨床产品(部分)图:秦川机床磨床产品(部分)364.3 4.3 宇环数控:消费电子磨抛设备先行者,延展开发导轨磨床宇环数控:消费电子磨抛设备先行者,延展开发导轨磨床宇环数控专业从事数控磨削设备及智能装备的研发、生产、销售与服务:宇环数控专业从事数控磨削设备及智能装备的研发、生产、销售与服务
67、:为客户提供精密磨削与智能制造技术综合解决方案,是国内精密数控磨床和数控研磨抛光设备领域的领军企业。公司坚持以技术创新、智能制造为先导,致力于成为数控磨削设备及智能装备产业领域的引领者。公司产品主要分为数控磨床、数控研磨抛光机和智能装备系列产品,广泛应用于消费电子、汽车工业、能源电力、新材料、粉末公司产品主要分为数控磨床、数控研磨抛光机和智能装备系列产品,广泛应用于消费电子、汽车工业、能源电力、新材料、粉末冶金等行业领域。冶金等行业领域。1)数控磨床主要分为数控端面磨床(含双面磨床和单面磨床)、数控凸轮轴磨床、数控气门磨床、外圆磨床、复合磨床系列产品及其他磨床;2)数控研磨抛光机主要分为数控单
68、双面研磨抛光机、复杂型面抛光机及数控多工位抛光机等系列产品。资料来源:资料来源:WindWind,天风证券研究所,天风证券研究所图:公司营收及归母净利润情况图:公司营收及归母净利润情况图:公司毛利率及归母净利率情况图:公司毛利率及归母净利率情况-200%0%200%400%600%800%1000%1200%0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0200222023Q1-3营业收入(亿元)归母净利润(亿元)收入YoY归母净利润YoY0%10%20%30%40%50%60%200222023Q1-3销售毛利率归母净利率374.
69、3 4.3 宇环数控:消费电子磨抛设备先行者,延展开发导轨磨床宇环数控:消费电子磨抛设备先行者,延展开发导轨磨床为消费电子产业提供专业磨削方案:为消费电子产业提供专业磨削方案:在3C 消费电子领域,公司基于自身技术优势可为智能手机、笔记本、平板、智能可穿戴等提供加工设备,公司将继续努力为包括 VR/AR 在内的各类市场客户提供专业磨削解决方案。自 2010 年为富士康提供精密磨削设备以来,公司的技术水平、生产能力、产品质量及响应速度等得到了客户的肯定和认可,与苹果产业链公司建立了长期的合作关系。除此之外,公司也有为华为、荣耀、小米、三星等消费电子品牌企业的供应商及代工厂提供相关的设备配套服务。
70、2023 年宇环数控与捷普科技新签累计 2.53 亿元订单,有望持续受益于新材料和新产品催化。高精度磨削设备:高精度磨削设备:高精度数控复合立式磨床加工精度达到了IT3IT2级,破局国内高档数控磨床进口依赖,实现高精度数控磨床的进口替代;整体技术达到国际先进水平,其中平面节流自适应刚度调节技术处于国际领先水平,多工序多工件磨抛技术和自动更换磨抛盘技术处于国际领先水平。2023 年,公司新研发投产的导轨磨床,采用龙门式布局,可对机床或其他装备产品上的中、大型结构件进行加工,加工精度可达到 IT3 级,目前已实现小量销售。资料来源:宇环数控官网,资料来源:宇环数控官网,WindWind,天风证券研
71、究所,天风证券研究所图:五轴数控多面磨削(抛光)机图:五轴数控多面磨削(抛光)机图:数控定梁龙门导轨磨床图:数控定梁龙门导轨磨床384.4 4.4 日发精机:持续布局高端数控机床,拓展开发数控螺纹磨床日发精机:持续布局高端数控机床,拓展开发数控螺纹磨床高端数控机床领域不断发展:高端数控机床领域不断发展:不仅拥有自主开发高精度、高刚性、高可靠性的各类数控机床产品的能力,还拥有电主轴、转台、摆动头、矩阵式刀库等核心零部件自主开发能力;整合 MCM 公司后,在高端数控机床产品和技术上的优势更加明显。形成了立式及卧式加工中心、立式及卧式数控车床、龙门加工中心、落地及刨台式镗铣床、五轴联动和车铣复合加工
72、机床,各类柔性生产线,轴承磨超加工及装配生产线等多种产品系列。智能制造系统集成优势:智能制造系统集成优势:公司产品也逐渐从“单机模式”朝“连线模式”发展,逐渐在柔性线制造、系统集成、控制系统开发、定制化系统解决方案等方面形成了优势。目前,公司拥有飞机总装自动生产线、飞机部装自动生产线、航空零部件自动生产线、深沟球轴承磨超自动生产线、圆锥滚子轴承磨超自动生产线、汽车轮毂轴承自动生产线、汽车三叉体自动装配线、轴承自动装配线等多种智能制造系统,并拥有自主开发的智能制造管理软件。资料来源:日发精机公告,资料来源:日发精机公告,WindWind,天风证券研究所,天风证券研究所图:公司营收及归母净利润情况
73、图:公司营收及归母净利润情况图:公司毛利率及归母净利率情况图:公司毛利率及归母净利率情况-3500%-3000%-2500%-2000%-1500%-1000%-500%0%500%-20.0-15.0-10.0-5.00.05.010.015.020.025.0200222023Q1-3营业收入(亿元)归母净利润(亿元)收入YoY归母净利润YoY35.66%35.84%32.72%26.54%19.77%8.16%5.63%2.33%-71.50%-21.27%-80%-60%-40%-20%0%20%40%60%200222023Q1-3销售毛利
74、率归母净利率394.4 4.4 日发精机:持续布局高端数控机床,拓展开发数控螺纹磨床日发精机:持续布局高端数控机床,拓展开发数控螺纹磨床布局数控螺纹磨床产品:布局数控螺纹磨床产品:2023年推出数控螺纹磨床产品,数控外螺纹磨床主要用于螺杆、蜗杆、丝杆等零件的外螺纹精密磨削加工,数控内螺纹磨床主要用于滚珠丝杠螺母外圆、端面及圆弧形内螺纹滚道的复合精密磨削加工。数控螺纹磨床用于新能源汽车、人形机器人上的丝杆与螺母的试磨情况良好,高效且精度符合客户要求,获得了客户的认可;公司在市场开拓上取得一定的进展,目前与一些客户在做技术方面的交流。用于丝杆螺母的端面外圆磨床已向某客户交付,并与另一客户签订了螺纹
75、磨床合同,订单额均较小,占公司整体营业收入比例极小;公司将重点跟踪数控螺纹磨床下游客户和最终用户的技术发展路线,将相关领域的产品研发作为未来发展的重点方向。意大利意大利 MCM:全球领先的卧式加工中心制造商,致力于高端数控机床;目前公司主力机型 Clock 系列、tank 系列的 4/5 轴产品都已经实现了中国本地化,具备提供定制化的解决方案的能力。浙江玛西姆公司成功引入了五轴机床的关键核心技术,并基本掌握核心零部件转台、摆头、摇篮等的本地化研发、制造能力,实现了机床核心组件的国产化,并在市场开拓上取得一定的成效。资料来源:资料来源:MCMMCM官网,天风证券研究所官网,天风证券研究所图:图:
76、MCMMCM加工中心加工中心图:图:MCMMCM柔性自动化系统柔性自动化系统风险提示风险提示540请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明415.5.风险提示风险提示政策推动效应不达预期风险政策推动效应不达预期风险国家发布较多政策推动智能工业机器人、人形机器人、高端数控机床等领域发展,虽然近期上述相关领域发展较为迅速,但由于实际推动效果较低、技术瓶颈较难突破、资金短缺、产业基础水平薄弱等因素,政策到最终产品落地的不确定性较大。研发进度不达预期风险研发进度不达预期风险高精度数控磨床研发难度较大,存在研发进度不及预期,或产业化进展不及预期导致的下游应用推进暂缓风险。贸易摩擦风险贸易摩擦风险近年来,国
77、际贸易环境日趋复杂,贸易摩擦争端愈演愈烈。尤其近年来中美贸易摩擦不断升级,美国政府不断加大对中国进口商品加征关税范围和关税征收力度。如果未来国际贸易摩擦进一步加剧,对外资客户在国内的智能制造需求以及国产产品外销会产生不利影响。测算具有一定主观性风险测算具有一定主观性风险42请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明股票投资评级自报告日后的6个月内,相对同期沪深300指数的涨跌幅行业投资评级自报告日后的6个月内,相对同期沪深300指数的涨跌幅买入预期股价相对收益20%以上增持预期股价相对收益10%-20%持有预期股价相对收益-10%-10%卖出预期股价相对收益-10%以下强于大市预期行业指数涨幅5%
78、以上中性预期行业指数涨幅-5%-5%弱于大市预期行业指数涨幅-5%以下投资评级声明投资评级声明类别类别说明说明评级评级体系体系分析师声明分析师声明本报告署名分析师在此声明:我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,本报告所表述的所有观点均准确地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法。我们所得报酬的任何部分不曾与,不与,也将不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。一般声明一般声明除非另有规定,本报告中的所有材料版权均属天风证券股份有限公司(已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格)及其附属机构(以下统称“天风证券”)。未经天风证券事先书面授权,不得以任何方
79、式修改、发送或者复制本报告及其所包含的材料、内容。所有本报告中使用的商标、服务标识及标记均为天风证券的商标、服务标识及标记。本报告是机密的,仅供我们的客户使用,天风证券不因收件人收到本报告而视其为天风证券的客户。本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料,但天风证券对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的信息、意见等均仅供客户参考,不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约。该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。客户应当对本报告中的信息和意见进行独立评估,并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求,必要
80、时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专家的意见。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,天风证券及/或其关联人员均不承担任何法律责任。本报告所载的意见、评估及预测仅为本报告出具日的观点和判断。该等意见、评估及预测无需通知即可随时更改。过往的表现亦不应作为日后表现的预示和担保。在不同时期,天风证券可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。天风证券的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。天风证券没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。天风证券的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。特别声明特别声明在法律许可的情况下,天风证券可能会持有本报告中提及公司所发行的证券并进行交易,也可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。因此,投资者应当考虑到天风证券及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突,投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一参考依据。