工业牙齿，广泛应用于制造业的重要耗材。
切削加工约占机加工工作量的 90%，刀具是工业机床的“牙齿”，直接影响制造业的加工水平。切削加工 是指从工件表面切除多余材料，保证工件的几何形状、尺寸精度、表面质量等方面符合设计要求的机械加工方 法，约占整个机械加工工作量的 90%。切削加工通常由切削机床实现，而刀具是关键耗材，作为工业机床的“牙 齿”，其质量直接影响机械制造业生产的工艺水平、生产效率和产品质量。 刀具上游为原材料供应商，下游应用于各大制造业。以最主流的硬质合金刀具为例，其按被加工材料可分 为：钢、不锈钢、铸铁、有色金属、耐热合金、淬硬钢等。上游为对应原材料（碳化钨、钴粉、钽铌固溶体等） 的生产商，代表公司有中钨高新、厦门钨业等。下游应用领域集中于制造业，主要应用于汽车与摩托车、机床 工具、通用机械、模具、工程机械等领域，航空航天、军工、医疗机械等领域也为硬质合金刀具提供了更广阔 的技术应用和改造的空间。
上游原材料中，硬质合金刀具主要原料为碳化钨，直接材料成本中占比超 50%。以华锐精密硬质合金数控 刀片成本构成为例，生产成本可分为直接材料、直接人工和制造费用，三者分别占比 45.1%、9.5%、45.4%。其 中直接材料分为原材料（碳化钨粉、钴粉、钽铌固溶体）与辅材料。原材料占比高达 69.7%，其中碳化钨粉、钴 粉、钽铌固溶体、其他金属粉末占比分别为 52.72%、7.39%、5.97%、3.58%。其余辅材料占比为 30.34%，其中 涂层辅料备件、配套刀杆刀盘、磨削材料占比最高，分别为 4.98%、4.42%、4.03%。
我国碳化钨和钴粉储量丰富、供应充分。硬质合金刀具原材料主要是碳化钨粉和钴粉，碳化钨粉占原料成 本的比例在 75%以上（如按质量计算，其用量占比达到 85%以上），钴粉占比则在 10%左右。根据中国钨业协会 的数据显示，2020 年硬质合金刀具占中国钨消费总量的 50%。我国钨资源约占世界储量的 60%左右，产销量一 直稳居世界第一。我国钴冶炼工艺也处于世界领先水平，为全球第一大精炼钴供应国。我国钨资源丰富且精炼 钴供应能力强，能够保证硬质合金主要原材料的正常供应。
切削刀具下游应用场景广泛，需求有望持续增长。根据第四届切削刀具用户调查分析报告，切削刀具在汽 车与摩托车、机床工具、通用机械、模具、工程机械、航空航天应用较多，2018 年占比分别为 20.9%、18.1%、 15.0%、7.4%、6.8%、6.3%。下游应用广泛且领域较为分散，需求交替出现熨平了行业周期。近年来新能源汽车、 医疗器械、航空航天等领域的加工需求快速增长，对高端硬质合金刀具的需求不断提升。
2.1 按材料不同，刀具分为高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具，硬质合金为主流
按材料不同，刀具可分为高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具等，国内硬质合金刀具占比约为 53%。刀具 在切削过程中需承受不同的压力、冲击力和热载荷。通常而言，刀具硬度越高切削速度越快，但冲击韧性相对 越差，因此需根据加工场景选择不同的刀具材料，以匹配适合的刀具硬度与冲击韧性。硬质合金刀具具备良好 的综合性能，其切削速度是高速钢切削速度的 4 倍以上，广泛应用于钢、不锈钢、铸铁、有色金属等材料的加 工，2018 年在我国切削刀具中占比为 53%，明显高于传统高速钢刀具的 21%。
不同材料刀具适用于不同材料工件，普通钢和铸铁加工量下滑，难切削材料和碳纤维复合材料加工量增多。 目前被加工工件材料主要有普通钢、铸铁、不锈钢/耐热钢/钛合金等难切削材料、铝(镁)合金以及碳纤维复合材 料等。通过近两届切削刀具用户调查分析报告的对比数据可知，普通钢及铸铁的加工量呈下滑趋势，两者占比 总体下降近 10%。难切削材料的加工量上升，占比达 23%，反映出被加工材料的复杂化。铝(镁)合金则基本持 平，占比为 18%。碳纤维复合材料加工量呈现倍增的形式，由 2％上升至 9％，主要得益于近年来航空航天、船 舶及核工业等行业的突飞猛进，传统材料难以满足其性能要求，碳纤维复合材料得到大量的应用。难切削材料 增多带动陶瓷和超硬刀具使用量增加。通过近三届的对比数据来看，硬质合金刀具使用量始终维持在 50%以上， 而高速钢刀具使用量下降明显。陶瓷刀具由于其硬度大大高于前两种刀具，且切削速度快、寿命长，主要用于 加工硬质合金刀具不能加工的高硬材料，占比提升至 8%。立方氮化硼具有很高的硬度和耐磨性，其硬度仅次于 金刚石，此外还有优良的化学稳定性及高温下的热稳定性；金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐 磨性好等特性，两者均适合切削高硬度及难加工材料，占比分别提升至 8%和 6%。
2.2 按照结构不同，刀具分为焊接、机夹和整体刀具，数控刀具主要为后两者
按照结构不同，刀具可分为焊接、机夹和整体刀具，机夹可转位刀具换刀方便，整体刀具适于高精度加工。 （1）焊接刀具：将刀片焊接在刀柄上，刀片一般为硬质合金，具有结构简单、适应性强等特点，广泛应用 于传统机床中。但硬质合金刀片经过高温焊接和刃磨后，产生内应力和裂纹，使其切削性能下降，且换刀过程 时间较长，不适于高效数控机床的加工方式，在切削刀具中的占比逐渐萎缩。 （2）机夹刀具：分为机夹重磨式刀具和可转位式刀具。重磨式刀具避免了高温焊接带来的缺陷，刀柄能够 重复使用，但换刀依然会造成停机时间损失。可转位刀具是将有一定几何形状的多边形刀片，安装在刀体上。 当刀片的一个切削刃用钝后，转位到新的切削刃即可继续切削，极大缩短的了换刀、调刀的时间，大幅提高加 工效率。但夹持机构的存在，限制了细孔等特殊加工场景中的应用，且刀体与刀片之间的配合误差不可避免的 会在一定程度上影响加工精度。 （3）整体刀具：整体刀具是由硬质合金棒材通过精密加工、涂层等工序制成的刀具，常见的整体刀具有钻 头、立铣刀、整体铰刀、雕刻刀等。刀具尺寸可根据加工场景灵活选择，加工精度不受夹持工具的影响，适用 于精密和超精密加工。但其对刀具材料的消耗较大，且需要通过拆卸重磨的方式进行换刀，降低了加工效率。
数控刀具主要为可转位刀具和整体刀具，刀片更换时间从十几分钟到几个小时不等。数控刀具是数控机床 用刀具的简称，数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。随着制造业水平的不断提高，传统机床逐步 发展为数控机床，对于高性能数控刀具的需求也与日俱增。可转位刀具与整体刀具目前大量应用于数控机床中， 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；整体硬质合金刀具则直接与刀柄相连，主要应用于轮廓直径小于 20mm 的铣削和钻削加 工。数控刀片材料多为硬质合金，具有耗材属性，根据被加工工件的材质、切削方式、应用场景等不同因素， 刀片更换时间有所差异，从十几分钟到几个小时不等。
2.3 按切削方式不同，刀具分为车削、铣削和钻削刀具，设计难度依次提升
刀具按切削方式可分为车削、铣削和钻削刀具，刀具设计难度依次提升。车削是指工件旋转而刀具做直线 或曲线运动的切削方式，主要用于外圆、内圆和端面的加工，切削过程比较平稳，易于保证位置精度，应用较 为普遍；铣削是指刀具旋转而工件固定或运动的切削方式，主要用于型面、平面、方肩、仿形和凹槽的加工， 生产效率较高，但由于存在刀片的切入和切出，切削过程不平稳，热和力的冲击将加速刀具的磨损；钻削是指 刀具和工件相对旋转，并沿轴向方向做进给运动的切削方式，钻孔时钻头处于工件的包围之中，面临引偏、排 屑困难、不易散热等问题，对钻削刀具的材料和结构设计提出了更高的要求。
