第一篇：超高速加工技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

目錄

摘 要.......................................................................1 1 引言......................................................................1 2 超高速加工技術(shù)簡介........................................................1 2.1 超高速加工技術(shù)概況......................................................1 2.2 超高速加工技術(shù)分類......................................................2 2.3 超高速加工技術(shù)特點......................................................2 3 超高速加工技術(shù)現(xiàn)狀........................................................3 3.1 超高速加工技術(shù)現(xiàn)狀簡述..................................................3 3.2 國外超高速加工技術(shù)發(fā)展..................................................4 3.3 國內(nèi)發(fā)展情況............................................................5 4 超高速加工技術(shù)發(fā)展趨勢....................................................5 謝 辭......................................................................8

超高速加工技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

摘 要：本文介紹了超高速加工技術(shù)的概念、內(nèi)容和發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了其發(fā)展動向。關(guān)鍵詞：高速加工技術(shù)、機械制造、應(yīng)用、發(fā)展 引言

當(dāng)前機械制造業(yè)為實現(xiàn)高生產(chǎn)率和追求利潤,先進制造技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛而深入。超高速加工技術(shù)作為先進制造技術(shù)的重要組成部分,也已被積極地推廣使用。20世紀(jì)20年代德國人Saloman最早提出高速加工(High Speed Cutting, 簡稱HSC)的概念,并1931 年申請了專利。50年代末及60年代初,美國和日本開始涉足此領(lǐng)域,在此期間德國已針對不同的超高速切削加工過程及有效的機械結(jié)構(gòu)進行了許多基礎(chǔ)性研究工作。隨著超高速加工主軸技術(shù)的發(fā)展,使得刀具切削速度得到很大提高,70年代誕生了第一臺HSC機床。真正將HSC技術(shù)應(yīng)用于實踐是在80年代初期,因飛機制造業(yè)為降低加工時間以及對一些小型特殊零件的薄壁加工而提出了快速銑削的要求。自80年代中后期以來, 商品化的超高速切削機床不斷出現(xiàn),超高速機床從單一的超高速銑床發(fā)展成為超高速車銑床、鉆銑床乃至各種高速加工中心等。超高速磨削技術(shù)在近20年來也得到長足的發(fā)展及應(yīng)用。德國Guehring Automation公司在1983年制造出了當(dāng)時世界第一臺最具威力的60kW強力立方氮化硼(CBN)砂輪磨床,Vs達到140~ 160m/s。當(dāng)今, 超高速加工已經(jīng)在汽車、航空航天等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。超高速加工技術(shù)簡介

2.1 超高速加工技術(shù)概況

超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料的刃具,通過極大地提高切削速度和進給速度來提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代加工技術(shù)。

超高速加工是實現(xiàn)高效率制造的核心技術(shù),工序的集約化和設(shè)備的通用化使之具有很高的生產(chǎn)效率?？梢哉f,超高速加工是一種不增加設(shè)備數(shù)量而大幅度提高加工效率所必不可少的技術(shù)。超高速加工的切削速度范圍因不同的工件材料、不同的切削方式而異。目前，一般認(rèn)為，超高速切削各種材料的切速范圍為：鋁合金已超過1600m/min，鑄鐵為1500m/min，超耐熱鎳合金達300m/min，鈦合金達150~1000m/min，纖維增強塑料為2000~9000m/min。各種切削工藝的切速范圍為：車削700~7000m/min，銑削 300~6000m/min，鉆削200~1100m/min，磨削250m/s以上等等。

2.2 超高速加工技術(shù)分類

超高速加工技術(shù)主要包括以下內(nèi)容：

（1）超高速切削、磨削機理研究。對超高速切削和磨削加工過程、各種切削磨削現(xiàn)象、各種被加工材料和各種刀具磨具材料的超高速切削磨削性能以及超高速切削磨削的工藝參數(shù)優(yōu)化等進行系統(tǒng)研究。

（2）超高速主軸單元制造技術(shù)研究。主軸材料、結(jié)構(gòu)、軸承的研究與開發(fā);主軸系統(tǒng)動態(tài)特性及熱態(tài)性研究;柔性主軸及其軸承的彈性支承技術(shù)研究;主軸系統(tǒng)的潤滑與冷卻技術(shù)研究;主軸的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、虛擬設(shè)計技術(shù)研究;主軸換刀技術(shù)研究。

（3）超高速進給單元制造技術(shù)研究。高速位置芯片環(huán)的研制;精密交流伺服系統(tǒng)及電機的研究;系統(tǒng)慣量與伺服電機參數(shù)匹配關(guān)系的研究;機械傳動鏈靜、動剛度研究;加減速控制技術(shù)研究;精密滾珠絲杠副及大導(dǎo)程絲杠副的研制等。

（4）超高速加工用刀具磨具及材料研究。研究開發(fā)各種超高速加工(包括難加工材料)用刀具磨具材料及制備技術(shù)。

（5）高速CNC控制系統(tǒng):超高速加工要求CNC控制系統(tǒng)具有快速數(shù)據(jù)處理能力和高功能化特性,以保證加工復(fù)雜曲面輪廓時,具有良好的加工性能。還要具有高速插補及超前處理能力,防止刀具軌跡偏移和突發(fā)事故。

（6）超高速加工在線檢測與控制技術(shù)研究。對超高速加工機床主軸單元、進給單元系統(tǒng)和機床支承及輔助單元系統(tǒng)等功能部位和驅(qū)動控制系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù),對超高速加工用刀具磨具的磨損和破損、磨具的修整等狀態(tài)以及超高速加工過程中工件加工精度、加工表面質(zhì)量等在線監(jiān)控技術(shù)進行研究。

2.3 超高速加工技術(shù)特點

超高速磨削可以對硬脆材料實現(xiàn)延性域磨削加工,對高塑性等難磨材料也有良好的磨削表現(xiàn)。與普通磨削相比,超高速磨削顯示出極大的優(yōu)越性

（1）切削力降低30%左右，特別適合剛性差的工件。

（2）能實現(xiàn)對硬脆材料的延性域磨削,對高塑 性和難磨材料獲得良好的磨削效果。由于加工時對刀具和工件進行了冷卻潤滑，減少了切削熱對工件的影響，特別適合加工易熱變形的工件。

（3）降低加工工件表面粗糙度值,易獲得高光潔的加工表面。激振頻率遠遠高于機床和工藝系統(tǒng)的固有頻率，加工平穩(wěn)，振動小，加工表面質(zhì)量好。

（4）能極大地提高生產(chǎn)效率。但是，高速切削采用的高壓大流量冷卻方式會增加環(huán)境污染、提高生產(chǎn)成本、減少刀具的耐用度、加大機床腐蝕等一系列問題。

（5）明顯降低磨削力,提高零件加工精度.（6）砂輪耐用度提高,使用壽命延長。（7）具有巨大的經(jīng)濟效益。超高速加工技術(shù)現(xiàn)狀

3.1 超高速加工技術(shù)現(xiàn)狀簡述

（1）高速主軸系統(tǒng):高性能的電主軸是實現(xiàn)超高速加工的基礎(chǔ), 要求具有很高的轉(zhuǎn)速及相應(yīng)的功率和扭矩。新近開發(fā)的加工中心主軸Dn值(主軸直徑與每分鐘轉(zhuǎn)速之積)大都已超過100萬。在主軸系統(tǒng)中主要采用重量輕于鋼制品的陶瓷球軸承,軸承潤滑方式大都采用油氣混合潤滑方式。在高速加工領(lǐng)域,目前已開發(fā)出空氣軸承和磁軸承以及由磁軸承和空氣軸合并構(gòu)成的磁氣/空氣混合主軸。

（2）高速進給機構(gòu):超高速加工要求進給系統(tǒng)能夠完成高速進給運動,所用的進給驅(qū)動機構(gòu)通常都為大導(dǎo)程滾珠絲杠或直線電機,其最高加速度在2G以上, 最高進給速度可超過160m/min。

(3)高速切削刀具:超高速切削的代表性刀具材料是立方氮化硼(CBN), 端面銑削使用CBN 刀具時,其切削速度可高達5000m/min。用金剛石刀具端面銑削鋁合金時, 5000m/min的切削速度已達到實用化水平。CBN和金剛石刀具只能用于一定的加工領(lǐng)域, 尚不能取得非常理想的降低加工成本的效果。目前, 涂層技術(shù)是一項既能作到價格低廉、性能優(yōu)異, 又可有效降低加工成本的技術(shù)?，F(xiàn)在超高速加工用的立銑刀, 大都采用TiAIN 系的復(fù)合多層涂鍍技術(shù)進行處理。如在對鋁合金或有色金屬材料進行干式切削時,DLC(Diamond Like Carbon)涂層刀具就受到人們極大的關(guān)注, 預(yù)計其市場前景十分可觀。

(4)刀具夾持系統(tǒng):刀具的夾持系統(tǒng)是支撐高速切削的重要技術(shù), 目前使用最為廣泛的是兩面夾緊式工具系統(tǒng)。作為商品正式投放市場的兩面夾緊式工具系統(tǒng)主要有: HSK、KM、Bigplus、NC5、AHO 等系統(tǒng)。在高速切削的情況下, 刀具與夾具回轉(zhuǎn)平衡性能的優(yōu)劣, 不僅影響到加工精度和刀具壽命,而且也會影響到機床的使用壽命。因此,在選擇工具系統(tǒng)時,應(yīng)盡量選用平衡性能良好的產(chǎn)品。

(5)安全保護措施:進行高速切削時,由于刀具高速回轉(zhuǎn), 切屑的速度也相當(dāng)高。在對鋼材或鑄件進行高速銑削時, 其切屑帶著火花四處飛濺, 因此, 必須采取措施, 使切屑

沿著一定的方向排出。目前,三菱綜合材料公司已開發(fā)出一種“ Q-ing 銑刀”, 可控制排屑方向, 大大提高了高速銑削加工的安全性。

3.2 國外超高速加工技術(shù)發(fā)展

3.2.1 歐洲的發(fā)展情況

歐洲高速超高速磨削技術(shù)的發(fā)展起步比較早。1979年德國 Bremen大學(xué)的Werner P G教授撰文預(yù)言了高效深磨區(qū)存在的合理性,由此開創(chuàng)了高效深磨的概念。1983年德國 Bremen大學(xué)出資由德國Guhring Automation公司制造了當(dāng)時世界上第一臺高效深磨的磨床,砂輪圓周速度達到了209 m/ s。德國 Guhring Automation公司于1992 年成功制造出砂輪線速度為140～160m/s的CBN 磨床,并正在試制線速度達180m/ s 的樣機。德國Aachen大學(xué)、Bremen大學(xué)在高效深磨的研究方面取得了世界公認(rèn)的高水平成果。據(jù)Aachen工業(yè)大學(xué)實驗室的Koeing和Ferlemann 宣稱,該實驗室已經(jīng)采用了圓周速度達到 500 m/s的超高速砂輪,這一速度已突破了當(dāng)前機床與砂輪的工作極限。瑞士Studer公司開發(fā)的CBN砂輪線速度在60m/s 以上, 并向120～130m/s方向發(fā)展。目前在試驗室內(nèi)正用改裝的S45型外圓 磨床進行線速度280m/s的磨削試驗。3.2.2 美國的發(fā)展情況

美國20世紀(jì)60年代中期開始提高陶瓷砂輪的線速度。辛辛那提-米拉克隆公司到1969 年已生產(chǎn)了100多臺高速磨床,其中有80m/s的無心磨床。本迪克斯公司1970年生產(chǎn)了91 m/s的切入式高速磨床。1971年,美國Carnegie-Mellon大學(xué)制造了一種無中心孔的鋼質(zhì) 輪,在其周邊上鑲有砂瓦,其試驗速度可達185m/s,工作速度達到125m/s,用于磨削不銹鋼錠和切斷,也可用于外圓磨削。1993年,美國的 Edgetek Machine 公司首次推出的超高速磨床,采用單層CBN砂輪,圓周速度達到203m/s ,用以加工淬硬鋸齒等可以達到很高的金屬切除率。美國Connecticut大學(xué)磨削研究與發(fā)展中心的無心外圓磨床,最高磨削速度可達 250m/。2000年美國馬薩諸塞州立大學(xué)的Malkin S等人,以149m/s砂輪速度,使用電鍍金剛石砂輪通過磨削氮化硅研究砂輪的地貌和磨削機理。3.2.3 日本的發(fā)展情況

日本在20世紀(jì)70年代中期,不少工廠生產(chǎn)磨削速度為45m/s和60m/s的磨床,三井精機于1972年生產(chǎn)了磨削速度為80m/s的高速磨床,切入成型磨鑄鐵工件,加工時間僅為59s。1985年前后,在凸輪和曲軸磨床上,磨削速度達到了80m/s。1990年10月底在第五屆“日本國際機床展覽會”上,日本推出了磨削速度為120m/s的高速磨床。之后,開始開發(fā) 160m/s 以上的超高速磨床。1993年前后,使用單顆粒金剛石進行了250m/s超高速磨削試

驗研究。1996年日本又推出了125m/s CBN砂輪平面磨床。至2000年,日本已進行500m/s 超高速磨削試驗。Shinizu等人為了獲得超高磨削速度,利用改制的磨床,將兩根主軸并列在一起；一根作為砂輪軸,另一根作為工件主軸,并使其在磨削點切向速度相反,取得了相對磨削速度為VS + V W的結(jié)果,砂輪和工件間的磨削線速度實際接近1000m/s。

3.3 國內(nèi)發(fā)展情況

國內(nèi)高速超高速磨削的發(fā)展自1958年,我國開始推廣高速磨削技術(shù)。1964年,磨料磨具磨削(三磨)研究所和洛陽拖拉機廠合作進行了50m/s高速磨削試驗,在機床改裝和工藝 等方面獲得一定成果。1975年10月,河南省南陽機床廠試制成功了MS132型80m/s高速外圓磨床。1976年,上海機床廠、上海砂輪廠、鄭州磨料磨具磨削研究所等組成高速磨削試驗小組對80、100m/s 高速磨削工藝進行了試驗研究。1982年10月,湖南大學(xué)進行了60 m/s高速強力凸輪磨削工藝試驗研究,為發(fā)展高速強力磨削凸輪軸磨床和高速強力磨削砂輪提供了實驗數(shù)據(jù)。至1995年,漢江機床廠使用陶瓷CBN砂輪,進行了200m/s的超高速磨削試驗。廣西大學(xué)于1997年前后開展了80m/s的高速低表面粗糙度的磨削試驗研究工作。在 2000年中國數(shù)控機床展覽會上,湖南大學(xué)推出了最高線速度達120m/s的數(shù)控凸輪軸磨床。從2002年開始,湖南大學(xué)開始針對一臺250m/s超高速磨床主軸系統(tǒng)進行高速超高速研究,并在國內(nèi)首次進行了磁浮軸承設(shè)計。20世紀(jì)90年代至今,東北大學(xué)一直在開展超高速磨削技術(shù)的研究,并首先研制成功了我國第一臺圓周速度200m/s、額定功率55kW、最高砂輪線 速度達250m/s的超高速試驗?zāi)ゴ?。東北大學(xué)先后進行超高速磨削熱傳遞機制研究,高速單顆粒磨削機理研究,200m/s電鍍CBN超高速砂輪設(shè)計與制造,超高速磨削溫度場研究,磨削摩擦系數(shù)的研究,超高速磨削砂輪表面氣流的研究,超高速磨削機理分子動力學(xué)的仿真等,取得了可喜的研究成果,部分研究成果達到國際先進水平。超高速加工技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）難加工材料的超高速加工。難加工材料的使用越來越廣泛,由于材料的切削加工性能極低,導(dǎo)熱性差,刀具磨損快,為此只能采用很低的切削速度。通過深入研究這類材料的切削特性,提高刀具穩(wěn)定性,研制新型刀具材料及制作工藝,開發(fā)出相應(yīng)的刀具系統(tǒng),將使切削速度范圍有較大的提高。

（2）刀具夾緊機構(gòu)設(shè)計。對于安裝在超高速主軸上的旋轉(zhuǎn)類刀具來說,刀具夾緊機構(gòu)的安全可靠性是至關(guān)重要的。在高速端面銑削加工時,由于離心力作用,可轉(zhuǎn)位刀片有可能被甩出,因此,應(yīng)采取相應(yīng)措施加以預(yù)防。最近,工具廠家正在開發(fā)可轉(zhuǎn)位刀片的新型夾緊

裝置,刀片甩出問題有望得到妥善解決。

（3）相關(guān)工藝設(shè)計。主軸加速時間和快速進給的動作時間、ATC時間對整個生產(chǎn)周期均有很大的影響。為了最大限度地發(fā)揮設(shè)備的加工能力,必須妥善解決包含上述因素的工藝編制問題。由于各類產(chǎn)品從開發(fā)到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)都將實現(xiàn)高效率化,因此,應(yīng)在更短的時間內(nèi)編制出正確而合理的工藝流程。

（4）節(jié)省能源,實現(xiàn)綠色加工。當(dāng)前,許多機床都配置了高速鉆削加工所必需的高壓冷卻液泵。冷卻裝置所需電力約占設(shè)備運轉(zhuǎn)所需電力的20%~30%；而生產(chǎn)線上所耗用的能源并不包括此項內(nèi)容。采用干式切削方式,會從根本上改善切削的環(huán)境狀態(tài),節(jié)省對切削液的直接投資和廢液處理及環(huán)保費用。因此,希望開發(fā)出更加節(jié)省能源的機床,開發(fā)出更加實用的干式切削加工技術(shù)。

（5）高精度定位系統(tǒng)。采用立銑刀或螺紋刀具加工零部件或加工模具時,機床的運動性能將直接影響到其加工精度。因此,要求機床在大進給速度條件下,應(yīng)具有高精度定位功能和高精度插補功能。

參考文獻

[1]宋貴亮,鞏亞東,蔡光起.超高速磨削及應(yīng)用[J].航空精密制造技術(shù),2000,36(3):16-20.[2]榮烈潤.高速磨削技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].機電一體化,2003,(1):6-10.54第4 期

高興軍等.高速超高速磨削加工技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net [3]趙恒華,馮寶富,高貫斌,蔡光起.超高速磨削技術(shù)在機械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].東北大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2003,24(6):564-568.[4]馮寶富,蔡光起,邱長伍.超高速磨削的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)[J].機械工程師,2002,(1):5-9.[5]蔡光起,馮寶富,趙恒華.磨削磨料加工技術(shù)的最新進展[J].航空制造技術(shù),2003,(4):31-40.Application and Development Trend of Ultra-high Speed

Machining Technology

Sun Ying(Mechanical and Electronic Engineering Department of Dezhou University, Dezhou Shandong, 253023)Abstract: In this paper, the concept, content and status of ultra-high speed machining technology are introduced, and its developmenttrend is analyzed.Keywords: Ultra-high speed machining technology;Machinery;Development trend

謝

辭

另外，感謝學(xué)校給予我這樣一次機會，能夠獨立地完成一個課題，并在這個過程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們在即將離校的最后一段時間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實踐應(yīng)用知識，增強了我們實踐操作和動手應(yīng)用能力，提高了獨立思考的能力。再一次對我的母校表示感謝。

第二篇：超精密加工與超高速加工技術(shù)

超精密加工與超高速加工技術(shù)

一、技術(shù)概述

超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料的刃具，通過極大地提高切削速度和進給速度來提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代加工技術(shù)。

超高速加工的切削速度范圍因不同的工件材料、不同的切削方式而異。目前，一般認(rèn)為，超高速切削各種材料的切速范圍為：鋁合金已超過1600m/min，鑄鐵為1500m/min，超耐熱鎳合金達300m/min，鈦合金達150-1000m/min，纖維增強塑料為2000-9000m/min。各種切削工藝的切速范圍為：車削700-7000m/min，銑削300-6000m/min，鉆削200-1100m/min，磨削250m/s以上等等。

超高速加工技術(shù)主要包括：超高速切削與磨削機理研究，超高速主軸單元制造技術(shù)，超高速進給單元制造技術(shù)，超高速加工用刀具與磨具制造技術(shù)，超高速加工在線自動檢測與控制技術(shù)等。

超精密加工當(dāng)前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μ

m，表面粗糙度Ra小于0.025μ m，以及所用機床定位精度的分辨率和重復(fù)性高于0.01μ

m的加工技術(shù)，亦稱之為亞微米級加工技術(shù)，且正在向納米級加工技術(shù)發(fā)展。

超精密加工技術(shù)主要包括：超精密加工的機理研究，超精密加工的設(shè)備制造技術(shù)研究，超精密加工工具及刃磨技術(shù)研究，超精密測量技術(shù)和誤差補償技術(shù)研究，超精密加工工作環(huán)境條件研究。

二、現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢

1．超高速加工

工業(yè)發(fā)達國家對超高速加工的研究起步早，水平高。在此項技術(shù)中，處于領(lǐng)先地位的國家主要有德國、日本、美國、意大利等。

在超高速加工技術(shù)中，超硬材料工具是實現(xiàn)超高速加工的前提和先決條件，超高速切削磨削技術(shù)是現(xiàn)代超高速加工的工藝方法，而高速數(shù)控機床和加工中心則是實現(xiàn)超高速加工的關(guān)鍵設(shè)備。目前，刀具材料已從碳素鋼和合金工具鋼，經(jīng)高速鋼、硬質(zhì)合金鋼、陶瓷材料，發(fā)展到人造金剛石及聚晶金剛石（PCD）、立方氮化硼及聚晶立方氮化硼（CBN）。切削速度亦隨著刀具材料創(chuàng)新而從以前的12m/min提高到1200m/min以上。砂輪材料過去主要是采用剛玉系、碳化硅系等，美國G．E公司50年代首先在金剛石人工合成方面取得成功，60年代又首先研制成功CBN。90年代陶瓷或樹脂結(jié)合劑CBN砂輪、金剛石砂輪線速度可達125m/s，有的可達150m/s，而單層電鍍CBN砂輪可達250m/s。因此有人認(rèn)為，隨著新刀具（磨具）材料的不斷發(fā)展，每隔十年切削速度要提高一倍，亞音速乃至超聲速加工的出現(xiàn)不會太遙遠了。

在超高速切削技術(shù)方面，1976年美國的Vought公司研制了一臺超高速銑床，最高轉(zhuǎn)速達到了20000rpm。特別引人注目的是，聯(lián)邦德國Darmstadt工業(yè)大學(xué)生產(chǎn)工程與機床研究所（PTW）從1978年開始系統(tǒng)地進行超高速切削機理研究，對各種金屬和非金屬材料進行高速切削試驗，聯(lián)邦德國組織了幾十家企業(yè)并提供了2000多萬馬克支持該項研究工作，自八十年代中后期以來，商品化的超高速切削機床不斷出現(xiàn)，超高速機床從單一的超高速銑床發(fā)展成為超高速車銑床、鉆銑床乃至各種高速加工中心等。瑞士、英國、日本也相繼推出自己的超高速機床。日本日立精機的HG400III型加工中心主軸最高轉(zhuǎn)速達36000-40000r/min，工作臺快速移動速度為36~40m/min。采用直線電機的美國Ingersoll公司的HVM800型高速加工中心進給移動速度為60m/min。

在高速和超高速磨削技術(shù)方面，人們開發(fā)了高速、超高速磨削、深切緩進給磨削、深切快進給磨削（即HEDG）、多片砂輪和多砂輪架磨削等許多高速高效率磨削，這些高速高效率磨削技術(shù)在近20年來得到長足的發(fā)展及應(yīng)用。德國Guehring Automation公司1983年制造出了當(dāng)時世界第一臺最具威力的60kw強力CBN砂輪磨床，Vs達到140-160m/s。德國阿享工業(yè)大學(xué)、Bremen大學(xué)在高效深磨的研究方面取得了世界公認(rèn)的高水平成果，并積極在鋁合金、鈦合金、因康鎳合金等難加工材料方面進行高效深磨的研究。德國Bosch公司應(yīng)用CBN砂輪高速磨削加工齒輪齒形，采用電鍍CBN砂輪超高速磨削代替原須經(jīng)滾齒及剃齒加工的工藝，加工16MnCr5材料的齒輪齒形，Vs＝155m/s，其Q達到811mm3/mm.s，德國Kapp公司應(yīng)用高速深磨加工泵類零件深槽，工件材料為100Cr6軸承鋼，采用電鍍CBN砂輪，Vs達到300m/s，其Q`＝140mm3/mm.s，磨削加工中，可將淬火后的葉片泵轉(zhuǎn)子10個一次裝夾，一次磨出轉(zhuǎn)子槽，磨削時工件進給速度為1.2m/min，平均每個轉(zhuǎn)子加工工時只需10秒鐘，槽寬精度可保證在2μ m，一個砂輪可加工1300個工件。目前日本工業(yè)實用磨削速度已達200m/s，美國Conneticut大學(xué)磨削研究中心，1996年其無心外圓高速磨床上，最高砂輪磨削速度達250m/s。

近年來，我國在高速超高速加工的各關(guān)鍵領(lǐng)域如大功率高速主軸單元、高加減速直線進給電機、陶瓷滾動軸承等方面也進行了較多的研究，但總體水平同國外尚有較大差距，必須急起直追。

2．超精密加工

超精密加工技術(shù)在國際上處于領(lǐng)先地位的國家有美國、英國和日本。這些國家的超精密加工技術(shù)不僅總體成套水平高，而且商品化的程度也非常高。

美國是開展超精密加工技術(shù)研究最早的國家，也是迄今處于世界領(lǐng)先地位的國家。早在50年代末，由于航天等尖端技術(shù)發(fā)展的需要，美國首先發(fā)展了金剛石刀具的超精密切削技術(shù)，稱為“SPDT技術(shù)”（Single Point Diamond Turning）或“微英寸技術(shù)”（1微英寸＝0.025μ m），并發(fā)展了相應(yīng)的空氣軸承主軸的超精密機床。用于加工激光核聚變反射鏡、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈及載人飛船用球面非球面大型零件等等。如美國LLL實驗室和Y－12工廠在美國能源部支持下，于1983年7月研制成功大型超精密金剛石車床DTM－3型，該機床可加工最大零件?2100mm、重量4500kg的激光核聚變用的各種金屬反射鏡、紅外裝置用零件、大型天體望遠鏡（包括X光天體望遠鏡）等。該機床的加工精度可達到形狀誤差為28nm（半徑），圓度和平面度為12.5nm，加工表面粗糙度為Ra4.2nm。該機床與該實驗室1984年研制的LODTM大型超精密車床一起仍是現(xiàn)在世界上公認(rèn)的技術(shù)水平最高、精度最高的大型金剛石超精密車床。

在超精密加工技術(shù)領(lǐng)域，英國克蘭菲爾德技術(shù)學(xué)院所屬的克蘭菲爾德精密工程研究所（簡稱CUPE）享有較高聲譽，它是當(dāng)今世界上精密工程的研究中心之一，是英國超精密加工技術(shù)水平的獨特代表。如CUPE生產(chǎn)的Nanocentre（納米加工中心）既可進行超精密車削，又帶有磨頭，也可進行超精密磨削，加工工件的形狀精度可達0.1μ m，表面粗糙度Ra<10nm。

日本對超精密加工技術(shù)的研究相對于美、英來說起步較晚，但是當(dāng)今世界上超精密加工技術(shù)發(fā)展最快的國家。日本的研究重點不同于美國，前者是以民品應(yīng)用為主要對象，后者則是以發(fā)展國防尖端技術(shù)為主要目標(biāo)。所以日本在用于聲、光、圖象、辦公設(shè)備中的小型、超小型電子和光學(xué)零件的超精密加工技術(shù)方面，是更加先進和具有優(yōu)勢的，甚至超過了美國。

我國的超精密加工技術(shù)在70年代末期有了長足進步，80年代中期出現(xiàn)了具有世界水平的超精密機床和部件。北京機床研究所是國內(nèi)進行超精密加工技術(shù)研究的主要單位之一，研制出了多種不同類型的超精密機床、部件和相關(guān)的高精度測試儀器等，如精度達0.025μ m的精密軸承、JCS－027超精密車床、JCS－031超精密銑床、JCS－035超精密車床、超精密車床數(shù)控系統(tǒng)、復(fù)印機感光鼓加工機床、紅外大功率激光反射鏡、超精密振動－位移測微儀等，達到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平。航空航天工業(yè)部三零三所在超精密主軸、花崗巖坐標(biāo)測量機等方面進行了深入研究及產(chǎn)品生產(chǎn)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)在金剛石超精密切削、金剛石刀具晶體定向和刃磨、金剛石微粉砂輪電解在線修整技術(shù)等方面進行了卓有成效的研究。清華大學(xué)在集成電路超精密加工設(shè)備、磁盤加工及檢測設(shè)備、微位移工作臺、超精密砂帶磨削和研拋、金剛石微粉砂輪超精密磨削、非圓截面超精密切削等方面進行了深入研究，并有相應(yīng)產(chǎn)品問世。此外中科院長春光學(xué)精密機械研究所、華中理工大學(xué)、沈陽第一機床廠、成都工具研究所、國防科技大學(xué)等都進行了這一領(lǐng)域的研究，成績顯著。但總的來說，我國在超精密加工的效率、精度可靠性，特別是規(guī)格（大尺寸）和技術(shù)配套性方面與國外比，與生產(chǎn)實際要求比，還有相當(dāng)大的差距。

超精密加工技術(shù)發(fā)展趨勢是：向更高精度、更高效率方向發(fā)展；向大型化、微型化方向發(fā)展；向加工檢測一體化方向發(fā)展；機床向多功能模塊化方向發(fā)展；不斷探討適合于超精密加工的新原理、新方法、新材料。21世紀(jì)初十年將是超精密加工技術(shù)達到和完成納米加工技術(shù)的關(guān)鍵十年。

三、“十五”目標(biāo)及主要研究內(nèi)容

1．目標(biāo)

超高速加工到2005年基本實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，主軸最高轉(zhuǎn)速達15000r/min，進給速度達40-60m/min，砂輪磨削速度達100-150m/s；超精密加工基本實現(xiàn)亞微米級加工，加強納米級加工技術(shù)應(yīng)用研究，達到國際九十年代初期水平。

2．主要研究內(nèi)容

（1）超高速切削、磨削機理研究。對超高速切削和磨削加工過程、各種切削磨削現(xiàn)象、各種被加工材料和各種刀具磨具材料的超高速切削磨削性能以及超高速切削磨削的工藝參數(shù)優(yōu)化等進行系統(tǒng)研究。

（2）超高速主軸單元制造技術(shù)研究。主軸材料、結(jié)構(gòu)、軸承的研究與開發(fā)；主軸系統(tǒng)動態(tài)特性及熱態(tài)性研究；柔性主軸及其軸承的彈性支承技術(shù)研究；主軸系統(tǒng)的潤滑與冷卻技術(shù)研究；主軸的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、虛擬設(shè)計技術(shù)研究；主軸換刀技術(shù)研究。

（3）超高速進給單元制造技術(shù)研究。高速位置芯片環(huán)的研制；精密交流伺服系統(tǒng)及電機的研究；系統(tǒng)慣量與伺服電機參數(shù)匹配關(guān)系的研究；機械傳動鏈靜、動剛度研究；加減速控制技術(shù)研究；精密滾珠絲杠副及大導(dǎo)程絲杠副的研制等。

（4）超高速加工用刀具磨具及材料研究。研究開發(fā)各種超高速加工（包括難加工材料）用刀具磨具材料及制備技術(shù)，使刀具的切削速度達到國外工業(yè)發(fā)達國家90年代末的水平，磨具的磨削速度達到150m/s以上。

（5）超高速加工測試技術(shù)研究。對超高速加工機床主軸單元、進給單元系統(tǒng)和機床支承及輔助單元系統(tǒng)等功能部位和驅(qū)動控制系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)，對超高速加工用刀具磨具的磨損和破損、磨具的修整等狀態(tài)以及超高速加工過程中工件加工精度、加工表面質(zhì)量等在線監(jiān)控技術(shù)進行研究。

（6）超精密加工的加工機理研究?！斑M化加工”及“超越性加工”機理研究；微觀表面完整性研究；在超精密范疇內(nèi)的對各種材料（包括被加工材料和刀具磨具材料）的加工過程、現(xiàn)象、性能以及工藝參數(shù)進行提示性研究。

（7）超精密加工設(shè)備制造技術(shù)研究。納米級超精密車床工程化研究；超精密磨床研究；關(guān)鍵基礎(chǔ)件，如軸系、導(dǎo)軌副、數(shù)控伺服系統(tǒng)、微位移裝置等研究；超精密機床總成制造技術(shù)研究。

（8）超精密加工刀具、磨具及刃磨技術(shù)研究。金剛石刀具及刃磨技術(shù)、金剛石微粉砂輪及其修整技術(shù)研究。

（9）精密測量技術(shù)及誤差補償技術(shù)研究。納米級基準(zhǔn)與傳遞系統(tǒng)建立；納米級測量儀器研究；空間誤差補償技術(shù)研究；測量集成技術(shù)研究。

（10）超精密加工工作環(huán)境條件研究。超精密測量、控溫系統(tǒng)、消振技術(shù)研究；超精密凈化設(shè)備，新型特種排屑裝置及相關(guān)技術(shù)的研究

第三篇：我國機械加工技術(shù)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

我國機械加工技術(shù)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

機械制造業(yè)是一個國家最基礎(chǔ)的行業(yè)，也決定了一個國家制造業(yè)的整體水平，起步早，但發(fā)展又最令人擔(dān)憂，比如現(xiàn)在中國的汽車工業(yè)相比機械制造業(yè)來說無論是產(chǎn)品質(zhì)量還是生產(chǎn)效率都要高得多，當(dāng)然這也是因為機械行業(yè)的特性起了決定性的因素。

對越來越激烈的國際市場競爭，我國機械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們在技術(shù)上已經(jīng)面落后，加上資金不足，資源短缺，以及管理體制和周圍環(huán)境還存在許多問題，需要改進和完善，這些都給我們迅速趕超世界先進水平帶來極大的困難。

機械制造業(yè)是制造業(yè)的最主要的組成部分，是為用戶創(chuàng)造和提供機械產(chǎn)品的行業(yè)，包括機械產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、制造、流通、和售后服務(wù)全過程。國民經(jīng)濟的發(fā)展速度，在很大程度上取決于機械制造工業(yè)技術(shù)水平的高低和發(fā)展速度。

我國機械制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀機械制造業(yè)是一個國家最基礎(chǔ)的行業(yè),也決定了一個國家制造業(yè)的整體水平,起步早,但發(fā)展又最令人擔(dān)憂,比如現(xiàn)在中國的汽車工業(yè)相比機械制造業(yè)來說無論是產(chǎn)品質(zhì)量還是生產(chǎn)效率都要高得多,當(dāng)然這也是因為機械行業(yè)的

特性起了決定性的因素。隨著我國改革的不斷深入,對外開放的不斷擴大,為我國機械制造業(yè)的振興和發(fā)展提供了前所未有的良好條件。

當(dāng)今,制造業(yè)的世界格局已經(jīng)和正在發(fā)生重大的變化,歐、亞、美三分天下的局面已經(jīng)形成,世界經(jīng)濟重心開始向亞洲轉(zhuǎn)移已出現(xiàn)征兆,制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)模式也在迅速變革之中。所有這帶來了難得的機遇。挑戰(zhàn)與機遇并存,我們應(yīng)該正視現(xiàn)實,面對挑戰(zhàn),抓住機遇,深化改革,以振興和發(fā)展中國的機械制造業(yè)為己任,勵精圖治,奮發(fā)圖強,以使我國的機械制造業(yè)在不太長的時間內(nèi)趕上世界先進水平。

透過中國制造看中國機械工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀近。中國制造的身影已無處不在。這折射了我國以機械、汽車等為代表的裝備制造業(yè)的快速發(fā)展。沒有機械等重工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)各類消費產(chǎn)品的輕工業(yè)就失去了最基本的生產(chǎn)工具，中國也不可能成為世界工廠。以信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對裝備制造業(yè)提出了更高、更新的要求，更加凸現(xiàn)了機械裝備制造業(yè)作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化載體在推動整個社會技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級中不可替代的基礎(chǔ)作用。作為國民經(jīng)濟增長和技術(shù)升級的原動力，機械工業(yè)將伴隨高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而共同進步，并充分體現(xiàn)先進制造技術(shù)向智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、精密化、綠色化和全球化方向發(fā)展的總趨勢和時代特征。更在于裝備制造業(yè)為新技術(shù)、新產(chǎn)品的開

發(fā)和生產(chǎn)提供重要的物質(zhì)技術(shù)，是經(jīng)濟高級化不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。即使是邁進“信息化社會”的工業(yè)化國家，也無不高度重視機械制造業(yè)的發(fā)展。

基礎(chǔ)設(shè)備。在機械制造業(yè)中，機床、刀具、夾具、檢測儀器等設(shè)備很大程度上決定了加工水平。而許多關(guān)鍵零部件我國還不能自己生產(chǎn)制造，完全依賴進口，這在很大程度上限制了我國機

械制造業(yè)的發(fā)展。

制造工藝。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是電子技術(shù)、信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的高新技術(shù)運用到機械制造行業(yè)中。工業(yè)發(fā)達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。

自動化技術(shù)。隨著計算機技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，機械制造業(yè)的自動化技術(shù)程度進一步提高。工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS），實現(xiàn)了柔性自動化、智能化、集成化。生產(chǎn)管理。工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產(chǎn)（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術(shù)。

核心技術(shù)。特別是改革開放以來，越來越多的外國企業(yè)到中國

來投資，我國引進了不少國外的先進設(shè)備卻并沒有掌握核心技術(shù)。企業(yè)不僅缺乏核心技術(shù)，而且存在創(chuàng)新能力薄弱，而創(chuàng)新能力薄弱又導(dǎo)致我們在別人后邊亦步亦趨，從而很難掌握核心技術(shù)。國家的宏觀方針政策。科技投入占GDP的比重仍然很低，且投入不足和浪費低效并存。我國歷史上科技投入占GDP的比重最高是1960年的2.32%，以后逐年下降, 到1998年為0.69%，2000年以后有所回升, 到2004年為1.23%，而創(chuàng)新型發(fā)達國家及新興工業(yè)化國家這一比重一般在2%以上。

自主創(chuàng)新及人才培養(yǎng)。企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力較差, 產(chǎn)品開發(fā)周期較長。在我國，中小型企業(yè)以及大型企業(yè)走的還是低成本工業(yè)控制自動化的道路。人才是自主創(chuàng)新的核心，而我國卻沒有拔尖創(chuàng)新 人才。這充分體現(xiàn)在：高層次人才嚴(yán)重不足,技術(shù)創(chuàng)新缺乏動力。高精尖技術(shù)的開發(fā)相對薄弱。高精尖技術(shù)在未來的國際競爭中具有重大的作用。

從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，裝備制造業(yè)在“中國制造”中占有相當(dāng)比重，而百強企業(yè)從某種意義上講，可以代表“中國制造”。2008機械工業(yè)百強企業(yè)(不含汽車)主營業(yè)務(wù)收入總計9305.7億元，為2003年第一屆排序時3236.25億元的2.87倍，平均年增23.5%;2008年汽車工業(yè)大型企業(yè)的主營業(yè)務(wù)收入14163.3億元，為2003年5514億元的2.57倍，平均年增20.8%。這些數(shù)據(jù)反映

了中國機械、汽車工業(yè)大型企業(yè)具有良好的成長性。同時，以機械、汽車等為代表的裝備制造業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，在為各類輕工業(yè)提供生產(chǎn)資料、促進中國制造走向世界的同時，也發(fā)揮自身的集群效應(yīng)和領(lǐng)跑效應(yīng)，對社會經(jīng)濟的發(fā)展起到了極大的促進作用。然而我們應(yīng)該清醒地看到，中國是制造大國卻不是制造強國，是機械大國卻不是機械強國。實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈敏及柔性化生產(chǎn)。經(jīng)營規(guī)模化。中國機械工業(yè)聯(lián)合會執(zhí)行副會長蔡惟慈表示：中國機械工業(yè)聯(lián)合會每年都花費大量人力、物力對機械百強、汽車30強企業(yè)進行發(fā)布，一方面是希望社會各界對我國機械、汽車工業(yè)的發(fā)展有一個更加清晰、全面的認(rèn)識;另一方面，也是希望入選的企業(yè)能夠認(rèn)清自己與世界一流企業(yè)的差距，比學(xué)趕超，帶領(lǐng)行業(yè)向著更高、更遠的未來前進，促進中國由“制造大國”到“制造強國”的轉(zhuǎn)變。產(chǎn)品高技術(shù)化。先進的裝備制造業(yè)是高新技術(shù)的重要組成部分，是促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和發(fā)展的重要依托。進入年代，隨著信息裝備技術(shù)、工業(yè)自動化技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、機器人技術(shù)、先進的發(fā)電和輸配電技術(shù)、電力電子技術(shù)、新型材料技術(shù)和新型生物、環(huán)保裝備技術(shù)等當(dāng)代高新技術(shù)成果的應(yīng)用，使機械產(chǎn)品不斷高技術(shù)化，其高新技術(shù)含量已成為市場競爭取勝的關(guān)鍵。服務(wù)個性化。為適應(yīng)市場需求的不確定性和個性化的用戶要求，先進的制造企業(yè)不斷吸收各種高新技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)等信息，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，以化生產(chǎn)使

得壟斷性跨國公司的技術(shù)創(chuàng)新和市場主導(dǎo)作用日益增強。

機械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了不少理論和實踐經(jīng)驗，但隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個方面的個性化需求愈加強烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)

機械制造業(yè)是一個國家最基礎(chǔ)的行業(yè)，也決定了一個國家制造業(yè)的整體水平現(xiàn)在中國已經(jīng)是一個制造大國，中國的制造業(yè)規(guī)模已經(jīng)達到世界第四位，僅次于美國、日本和德國。但是，與工業(yè)發(fā)達國家相比較，還存在很大的差距。主要表現(xiàn)為產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平不高，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少，而且制造技術(shù)及工藝落后，結(jié)構(gòu)不夠合理，技術(shù)創(chuàng)新能力落后，以及在先進制造技術(shù)和生產(chǎn)管理等方面，也存在一定的差距。

第四篇：國外茶葉加工現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

國外茶葉加工現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

中國食品產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(2006-6-20 10:54:10)

印度

目前印度居全球第二產(chǎn)茶大國的位置，也是世界茶葉出口的第四大國。在印度，全國60個茶樹種植場的茶葉產(chǎn)量占全部總產(chǎn)量的60%，因而產(chǎn)品質(zhì)量易于控制，市場容易開拓。印度政府對茶葉拍賣有規(guī)定，即茶園生產(chǎn)的茶葉，70%以上要進入拍賣市場（也有介紹說是75%要進入拍賣市場）。國外公司的經(jīng)紀(jì)人和國內(nèi)零售商一般都從拍賣市場中進貨。印度作為茶葉出口大國，受西方茶葉消費偏好改變的影響，以及肯尼亞等國茶葉出口的沖擊，加上國內(nèi)消費的增加，近年來茶葉產(chǎn)量持續(xù)下跌，從1998年的8.7億公斤減少到2004年的8.2億公斤，為15年以來的最低點。出口量也逐年下滑，茶葉出口量也從2002年的2億公斤下降到2004年的1.45億公斤。1公斤高品質(zhì)的阿薩姆茶5年前售價100盧比（約合2.3美元），現(xiàn)在跌到75盧比（約合1.72美元）。除去不利天氣的因素，茶葉價格下降、成本上漲、市場競爭激烈也是重要原因。為挽回印度茶葉昔日的輝煌，印度茶葉企業(yè)一面不斷開拓新興紅茶市場（包括中國在內(nèi)）；一面也在改變其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，適應(yīng)正在發(fā)生變化的西方社會的茶葉消費習(xí)慣；同時印度茶商紛紛采取措施降低生產(chǎn)成本，讓優(yōu)質(zhì)茶葉能以更有競爭力的價格出售。一些茶葉研究機構(gòu)也正在加緊開發(fā)降低生產(chǎn)成本的新技術(shù)并幫助茶廠進行生產(chǎn)加工設(shè)備的更新?lián)Q代。

印度政府于50年代通過了《茶葉法》，該法是茶葉生產(chǎn)、流通環(huán)節(jié)的法律依據(jù)。印度商業(yè)部代表政府依據(jù)《茶葉法》對茶葉的生產(chǎn)、流通領(lǐng)域?qū)嵤┍O(jiān)督。商業(yè)部下設(shè)國家茶葉局，茶葉局是實行具體行業(yè)管理的機構(gòu)，具有管理生產(chǎn)、出口和制定發(fā)展計劃等行政職能，并設(shè)有專門的研究機構(gòu)，負責(zé)技術(shù)研發(fā)和推廣。茶葉局在國內(nèi)主要茶區(qū)都設(shè)分支機構(gòu)。國外在莫斯科、漢堡、倫敦、紐約、迪拜等設(shè)立代表處或常任代表。茶葉局官員由政府任命，經(jīng)費都由政府提供。但總的來講茶葉局職能在慢慢弱化，而茶葉協(xié)會等民間組織的職能在加強。

斯里蘭卡

斯里蘭卡茶葉產(chǎn)業(yè)已有130多年的歷史。斯里蘭卡國內(nèi)每年大約消費茶葉2萬噸左右，斯里蘭卡一直在與肯尼亞開展激烈競爭，爭奪國際茶葉出口霸主地位。盡管2004年實現(xiàn)出口茶葉29萬噸，不及肯尼亞茶葉出口量（32.6萬噸），但斯里蘭卡仍處世界茶葉出口市場的主導(dǎo)地位。據(jù)統(tǒng)計，2005年，斯茶葉出口達30.8萬噸，同比增長2.83%，并呈現(xiàn)出三年連續(xù)小幅穩(wěn)步增長的態(tài)勢。期間，斯里蘭卡還進口茶葉719萬公斤（占其茶葉產(chǎn)量的3%），主要用于拼配茶和再出口。俄羅斯及前蘇聯(lián)各國仍是斯茶葉出口的最大市場，占出口總量的近兩成。

肯尼亞

茶葉是肯尼亞的第一大出口商品，每年為肯尼亞帶來約6億美元的出口收入。茶產(chǎn)業(yè)在肯尼亞為50萬人提供了直接的就業(yè)機會，相關(guān)行業(yè)為250萬人提供了就業(yè)機會。連續(xù)十年來一直居斯里蘭卡之后。排世界茶葉出口第二位的肯尼亞，2004年茶葉出口量較上年猛增了21%，躍居出口第一。根據(jù)肯尼亞茶葉局公布的資料，2005年，肯尼亞出口茶葉34.9萬噸，仍是世界最大的茶葉出口國?？夏醽喢砂退_市是非洲茶葉的出口港市。蒙巴薩茶葉拍賣中心聚集了來自馬拉維、坦桑尼亞、烏干達、盧旺達、布隆迪、津巴布韋以及非洲其他產(chǎn)茶小國的茶葉。因此，在這些國家生產(chǎn)的茶葉可能就被統(tǒng)計在肯尼亞的茶葉出口中。

日本

日本全國現(xiàn)有茶園面積5萬公頃，總產(chǎn)量8.98萬噸，茶農(nóng)約24萬戶，主要分布在靜崗、鹿兒島、三重等8個縣。茶樹品種比較單一，藪北種占83%。日本茶業(yè)機械化和自動化程度相當(dāng)高，茶樹修剪、采摘、加工、包裝基本上都實現(xiàn)了機械化和自動化。日本茶葉幾乎是青一色的蒸青綠茶，只是依據(jù)檔次不同從中分出玉露、玉綠、抹茶、番茶、煎茶、焙制茶、玄米茶等。日本茶園90%屬于農(nóng)戶所有，生產(chǎn)技術(shù)主要由茶葉指導(dǎo)者協(xié)會提供服務(wù)和協(xié)調(diào)。由農(nóng)協(xié)統(tǒng)一購置生產(chǎn)機械、統(tǒng)一防治病蟲害、統(tǒng)一加工，組織化程度很高。茶園管理現(xiàn)代化，園貌整齊劃一，樹勢健壯，單產(chǎn)高，效益好。

日本在20世紀(jì)20年代就有簡單的精揉機用于茶葉加工，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，制茶機械已很先進，不僅臺時產(chǎn)量大，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。茶葉加工基本上都由高度自動化的蒸青生產(chǎn)線來完成。一般每套蒸青機1年僅開工40~50天，由于造價高，茶農(nóng)以每15~20戶聯(lián)合購置一套。極少量的高檔玉露茶由熟練工人手工制作。手工茶每100克賣價高達3萬日元，是機制茶價格的10～100倍。

近年來因茶飲料的倍受關(guān)注，使日本茶葉行情一路飄紅。但根據(jù)日本有關(guān)部門的統(tǒng)計顯示，今后一段時間，茶市場卻不容樂觀，特別是一些綠茶加工廠、茶商都將因庫存量多大而一籌莫展。主產(chǎn)地之一的鹿兒島縣茶市場的平均價格與往年同期相比下降了4成。最大產(chǎn)地靜岡縣預(yù)計下跌300日元左右，跌幅為3成。在日本進口綠茶中，95%來自中國，5%來自越南等其它國家和地區(qū)。烏龍茶完全依靠中國大陸及臺灣省供給，紅茶來自印度、斯里蘭卡等國家。預(yù)計隨著經(jīng)濟的增長和茶葉保健功效被廣泛認(rèn)可，日本國內(nèi)茶葉消費仍有一定的增長空間。

越南

越南現(xiàn)在擁有600家茶葉生產(chǎn)和貿(mào)易公司，其中包括234家出口企業(yè)。由于越南茶葉缺乏長久性貿(mào)易伙伴，因此易受國際市場的價格波動影響，所引起的貿(mào)易變更也較多，最近一些進口國（商）例如印度制定的新管理條例，對茶葉進口施加了嚴(yán)格的限制性條例，就使越南茶葉出口受限。（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所）

第五篇：淺談鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

淺談鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

【摘要】隨著油田的深入開發(fā)，鉆井技術(shù)有了質(zhì)的發(fā)展，鉆井工藝技術(shù)研究、破巖機理研究、固控技術(shù)研究、鉆井儀表技術(shù)研究、保護油氣層鉆井完井液技術(shù)研究以及三次采油鉆井技術(shù)等都取得了科研成果，施工技術(shù)逐漸多樣化，目前已在水平井、徑向水平井、小井眼鉆井、套管開窗側(cè)鉆井、欠平衡壓力鉆井等方面獲得了突破。一些先進的鉆井技術(shù)走出國門，走向世界，如：計算機控制下套管技術(shù)、套管試壓技術(shù)、隨鉆測斜技術(shù)、密閉取心技術(shù)、固控裝備、鉆井儀表、鉆井液監(jiān)測技術(shù)、MTC固井技術(shù)及化學(xué)堵漏技術(shù)等，本文就國內(nèi)鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行分析。

【關(guān)鍵詞】鉆井技術(shù)；發(fā)展趨勢；油田開發(fā)

引言

通過鉆井技術(shù)及管理人員的不懈努力，鉆井硬件設(shè)施已經(jīng)比較完善，很多鉆井公司配備了先進的鉆井工藝實驗室、固控設(shè)備實驗室、鉆井儀表實驗室、油田化學(xué)實驗室、高分子材料試驗車間、全尺寸科學(xué)實驗井等，這些硬件設(shè)施滿足了各種鉆井工程技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的需要。鉆井技術(shù)也有了長足發(fā)展，具備了世界先進水平，鉆井技術(shù)的進步為油田科技事業(yè)的發(fā)展做出了積極的貢獻，并取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，如TZC系列鉆井參數(shù)儀作為技術(shù)產(chǎn)品曾多次參與國內(nèi)重點探井及涉外鉆井工程技術(shù)服務(wù)，并受到外方的認(rèn)可。多年來，由于不斷進行技術(shù)攻關(guān)研究與新技術(shù)的推廣應(yīng)用，水平井鉆井技術(shù)迅速提高。水平鉆進技術(shù)是在定向井技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項鉆進新技術(shù)，其特點是能擴大油氣層裸露面積、顯著提高油氣采收率及單井油氣產(chǎn)量。對于薄油層高壓低滲油藏以及井間剩余油等特殊油氣藏，水平井技術(shù)更具有明顯的優(yōu)勢。

1、鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

從世界能源消耗趨勢看，還是以油氣為主，在未來能源消耗趨勢中，天然氣的消耗增加較快，但是在我國仍然以石油、煤炭作為主要能源。盡管如此，我國的油氣缺口仍然很大，供需矛盾很突出，60%石油需要進口，從鉆井的歷史看，我國古代鉆井創(chuàng)造了輝煌歷史，近代鉆井由領(lǐng)先淪為落后，現(xiàn)代鉆井奮起直追，逐步縮小差距，21世紀(jì)鉆井技術(shù)有希望第二次走向輝煌。隨著鉆進區(qū)域的不斷擴大及鉆井難度的不斷增加，各種新的鉆井技術(shù)不斷出現(xiàn)，目前，水平井鉆井技術(shù)逐漸成為提高油氣勘探開發(fā)最有效的手段之一。各種先進的鉆井技術(shù)在油田開發(fā)中顯示出了其優(yōu)越性，新技術(shù)、新工藝日益得到重視和推廣應(yīng)用。例如：旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)，是目前世界上主要的鉆井技術(shù)，旋轉(zhuǎn)鉆井方式有以下幾種：轉(zhuǎn)盤（或頂驅(qū)）驅(qū)動旋轉(zhuǎn)鉆井方式、井下動力與鉆柱復(fù)合驅(qū)動旋轉(zhuǎn)鉆井方式（雙驅(qū)）、井下動力鉆具旋轉(zhuǎn)鉆井方式、特殊工藝旋轉(zhuǎn)鉆井方式：欠平衡鉆井、套管鉆井、連續(xù)管鉆井、膨脹管鉆井等、沖旋鉆井方式（空氣錘鉆井等）。其中，沖擊旋轉(zhuǎn)鉆井就是在普通旋轉(zhuǎn)鉆井鉆頭上部接一個沖擊器。沖擊器（有液動沖擊器，氣動錘等）是一種井底動力機械，依靠高壓鉆井流體，推動其活塞沖錘上下運動，撞擊鐵砧，并通過滑接套傳遞給鉆頭，鉆頭在沖擊動載和靜壓回轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用下破碎巖石。沖擊力不同于靜壓力，它是一種加載速度極大的動載荷，作用時間極短，巖石中的接觸應(yīng)力瞬時可達最大值并引起應(yīng)力集中，巖石不易產(chǎn)生塑性變形，表現(xiàn)為脆性增加，巖石易形成大體積破碎，提高鉆井速度。從破巖機理來看，空氣錘鉆井主要依靠空氣錘活塞對鉆頭的高頻沖擊作用破巖，而不需要采用大鉆壓迫使鉆頭吃入地層破巖。因此，鉆井作業(yè)中，空氣錘鉆井技術(shù)是采用低轉(zhuǎn)速（20～30rpm）、小鉆壓（5～10kN）及高頻震擊破巖方式的鉆進技術(shù)，既能有效滿足井斜控制要求，又能大幅度提高機械鉆速，是一種比較理想的防斜打快鉆井技術(shù)。

2、與鉆井技術(shù)相關(guān)難題分析

（1）針對我國復(fù)雜深井和超深井鉆井工程中面臨的嚴(yán)重井斜和低效率等技術(shù)難題，應(yīng)積極組織優(yōu)勢力量，從客觀（地層各向異性）和主觀（垂鉆系統(tǒng)）兩個方面進行技術(shù)攻關(guān)研究，以期盡快獲得具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進控制工具、科學(xué)計算軟件及智能鉆井系統(tǒng)等。隨著材料、信息、測量與控制等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，鉆井與油氣井工程技術(shù)不斷朝著信息化、智能化及自動化的方向發(fā)展，如旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、智能完井等。應(yīng)積極發(fā)展膨脹管技術(shù)，以便徹底革新井身結(jié)構(gòu)，推動油氣井工程的技術(shù)革命。這不僅能夠大幅度提高石油工程效率和效益，而且能夠為不斷創(chuàng)造人類“入地、下?！钡男录o(jì)錄提供高技術(shù)支持。

（2）復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、深井超深井、高危氣井及特殊工藝鉆井等技術(shù)系列，在20世紀(jì)90年代已得到迅速發(fā)展與應(yīng)用。進入21世紀(jì)后，這些技術(shù)系列仍是油氣資源勘探與開發(fā)所需要的關(guān)鍵技術(shù)系列，并將得到進一步發(fā)展與提高。與國外先進水平相比，我國在這些技術(shù)方面整體上仍存在較大的差距。國外先進的自動垂鉆系統(tǒng)，雖然可以在昂貴的復(fù)雜深井和超深井垂直鉆井工程中發(fā)揮有效作用，但目前的技術(shù)水平仍在使用條件上具有一定的局限性，在實際工作中應(yīng)注意對其進行科學(xué)評估與合理選用。

（3）鉆井逐漸與錄井、測井及地震等信息技術(shù)融為一體，以有效地解決鉆井過程中的不確定性問題，從而可提高油氣鉆探與開發(fā)的效果和效益，如LWD和SWD等技術(shù)即為典型例證。

3、油氣鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢

油氣井包括普通結(jié)構(gòu)井和復(fù)雜結(jié)構(gòu)井。復(fù)雜結(jié)構(gòu)井包括多分支井、大位移井、水平井、復(fù)雜地條件下的深井超深井、高危氣井、高溫高壓氣井等。地下環(huán)境的復(fù)雜性及其不確定性（地應(yīng)力、地層壓力、各向異性、可鉆性、理化特性、不穩(wěn)定性等地層特性十分復(fù)雜和異常）給油氣鉆探造成極大困難：鉆井事故多、速度慢、質(zhì)量差、效益低（成本高），嚴(yán)重制約了油氣勘探開發(fā)的步伐。目前，鉆井復(fù)雜深井油氣鉆探難度很大，鉆井技術(shù)正在根據(jù)實際需求，不斷攻克難關(guān)，未來鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢：大位移井技術(shù)在我國逐步應(yīng)用，采用大位移井技術(shù)已經(jīng)開發(fā)了南海西江24-1油田和流花11-1油田；欠平衡鉆井技術(shù)正在各大油田推廣應(yīng)用；國外已經(jīng)成熟的CTD（連續(xù)管鉆井）技術(shù)，我國也逐漸開始常識應(yīng)用；膨脹管鉆井技術(shù)和套管鉆井技術(shù)也有了實質(zhì)性發(fā)展；旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)正在研制中；鉆井向地球的更深處鉆探、井身結(jié)構(gòu)有重大革新、挑戰(zhàn)大位移井延伸極限、鉆井的信息化與智能化發(fā)展、井下測量與可視化計算。

結(jié)束語

經(jīng)過歷代鉆井人員的努力，國內(nèi)各油田鉆井隊伍不斷壯大，鉆井裝備水平逐漸提高，生產(chǎn)管理水平實現(xiàn)現(xiàn)代化，眾多先進鉆井技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。但是，隨著油田開發(fā)的不斷深入，油田開采難度逐漸加大，勘探開發(fā)有了更高的要求，這給鉆井技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)，鉆井難度不斷加大。相信在鉆井人員在苦難面前一定能夠正確面對，一定能夠不斷的進行技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進步，一定能夠不斷解決世界性難題，為油田勘探開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)作用。

參考文獻

[1]沈忠厚，黃洪春，高德利.世界鉆井技術(shù)新進展及發(fā)展趨勢分析[J].中國石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009年04期

[2]李東方.我國石油鉆井技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢初探[J].化工管理，2014年08期