第一篇：全電動注塑機的優(yōu)缺點分析及技術(shù)發(fā)展趨勢

課題文獻綜述

題目：全電動注塑機的優(yōu)缺點分析及技術(shù)發(fā)展趨勢 學(xué)生：

指導(dǎo)老師：何亞東 一 前言

我國是塑料制品的消費大國, 而且每年以7%-8%的速度快速增長。在這期間期間, 油壓一機械式注塑機扮演了重要角色, 但在能源日益匿乏、生態(tài)環(huán)境日益惡化的今天, 油壓一機械式注塑機所消耗的能源, 越來越受到人們的重視和關(guān)注, 環(huán)保式“ 綠色”伺服電動注塑機的開發(fā)己經(jīng)越來越緊迫和重要。

隨著新型合成材料的涌現(xiàn)、高精度注塑件使用范圍的擴大及節(jié)能環(huán)保意識的日益增強, 人們對注塑機的要求進一步提高。在各種新型精密注塑機中, 最具代表性的為全電動式精密注塑機。如電子零件、數(shù)碼相機、手機外殼以及光學(xué)器件的精密性不僅對材料的要求很高, 而且對成型技術(shù)也提出了相當高的要求。伺服電動注塑機在解決這類問題上具有得天獨厚的優(yōu)勢, 有減輕環(huán)境負荷和高性能兩大顯著特點。它不僅在節(jié)能（耗電量約為一般油壓機的1/3）、低噪聲、省水(耗水量約為一般油壓機的1/12)及電源設(shè)備表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢, 而且在性能方面具有高注射率、高應(yīng)答、穩(wěn)定的注射速度、穩(wěn)定的背壓系統(tǒng)、精確的定位控制、精確的壓力閉環(huán)、高重復(fù)精度、周期短等優(yōu)點。因此, 作為“ 綠色” 注塑機, 它的發(fā)展不僅符合社會生產(chǎn)力發(fā)展的趨勢, 而且對發(fā)展民族塑機工業(yè)并參與國際競爭, 提升整個注塑機行

業(yè)技術(shù)水平具有非常重要的意義。2 全電動注塑機的技術(shù)特點 2.1 全電動注射裝置

全電動注塑機根據(jù)注射(螺桿前進/后退)電機的不同分為兩種基本結(jié)構(gòu): 一種是采用旋轉(zhuǎn)電機, 可以很容易產(chǎn)生高速度和高的充模壓力;另一種采用直線電機, 可以實現(xiàn)超高速度注塑。

2.1.1 旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動注射

2.1.1.1 電機通過絲桿傳動機構(gòu)驅(qū)動注射螺桿

伺服電機驅(qū)動滾珠絲桿傳動機構(gòu)時, 可以是傳動螺母轉(zhuǎn)動, 絲桿作往復(fù)運動;或者是絲桿轉(zhuǎn)動, 傳動螺母作往復(fù)運動。該傳動結(jié)構(gòu)又可以分為皮帶驅(qū)動方式和直接驅(qū)動方式: a.皮帶驅(qū)動方式是由伺服電機的軸帶動皮帶輪轉(zhuǎn)動, 再用皮帶連接螺桿, 當伺服電機轉(zhuǎn)動時, 動力通過皮帶傳到螺桿上。這種方式難免有動力的損耗, 影響控制精度, 同時會產(chǎn)生噪聲、磨損和粉塵。

b.直接驅(qū)動方式是伺服電機直接驅(qū)動滾珠絲桿。其設(shè)計思想是把熔膠電機和注射電機做成一體。當注射和保壓時, 注射電機轉(zhuǎn)動, 熔膠電機不動, 螺桿向前推進, 由于注射電機轉(zhuǎn)子半徑比絲桿的大, 獲得力矩放大動力;當熔膠時, 熔膠電機轉(zhuǎn)動, 注射電機不動, 螺桿的螺母嵌入注射電機轉(zhuǎn)子內(nèi), 螺桿受熔膠電機控制旋轉(zhuǎn), 但是螺桿在軸向保持原來的位置而不向前推進, 它靠熔膠電機定子固定在推進注射電機轉(zhuǎn)子上, 這樣就保證熔膠螺桿只轉(zhuǎn)動而不向前推進。結(jié)構(gòu)簡單, 減少了傳遞上的誤差環(huán)節(jié), 避免了由于傳動而導(dǎo)致的效率

降低, 可精密控制螺桿轉(zhuǎn)速及扭矩。

2.1.1.2 電機通過減速器帶動曲柄滑塊機構(gòu)推動注射螺桿

注射推動桿相當于滑塊, 通過止推軸承螺桿尾部連接, 當注射推動桿前移時, 推動螺桿前移進行注射。采用曲柄滑塊機構(gòu)傳動時, 機構(gòu)傳遞的力和速度與曲柄位置有關(guān), 傳遞的運動是非線性的, 非常適合注射機的某些動作要求。例如在注射過程中, 最初的充模需要高的注射速度, 而在注射將近結(jié)束時, 需要低的注射速度和高的注射壓力。

2.1.2 直線電機驅(qū)動注射

旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動注射可達到的最高注射速度大約是800mm / s, 不能滿足某些制品所要求的超高速注射速度。而直線電機驅(qū)動注射可改善響應(yīng)特性, 實現(xiàn)超高速注射。早期的直線電機很難獲得高推力, 注射壓力難以保持, 故長期以來電動注塑機上一直未采用直線電機。后來, 日本Fanuc公司開發(fā)出一款巨大的直線電機, 從而使得直線電機在注塑機上的應(yīng)用成為現(xiàn)實。2.2 全電動驅(qū)動結(jié)構(gòu)

目前全電動注塑機主要以單螺桿注射系統(tǒng)為主, 使用高性能的滾珠絲桿副。這種滾珠絲桿副能承受高載荷、短行程反復(fù)運動, 使全電動注塑機的性能得到很大提高。但是滾珠絲桿等關(guān)鍵部件的價格昂貴, 在成本方面不占優(yōu)勢。因此, 有的生產(chǎn)廠商用多螺桿注射結(jié)構(gòu)代替單螺桿注射結(jié)構(gòu),采用性能相對較差的多根螺桿代替價格較高的高 質(zhì)量螺桿, 以降低注射系統(tǒng)對滾珠絲桿的性能要求。全電動注塑機采

用的注射結(jié)構(gòu)由定板、動板、料筒、滾珠絲桿、同步帶和電機等組成。單螺桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)和多螺桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 全電動驅(qū)動結(jié)構(gòu)

2.3 全電動合模裝置

電動式注塑機的合模裝置主要采用肘桿式鎖模機構(gòu), 小型機也有采用曲柄連桿機構(gòu)。合模裝置采用伺服電機驅(qū)動, 可使動模板的移動速度易于控制、節(jié)能效果好。但是, 這需要使用價格較貴的大型伺服電動機。合模滾珠絲桿及其滾珠螺母的安裝結(jié)構(gòu)形式主要有以下3種: a,滾珠螺母和滾珠絲桿安裝于合模機構(gòu)中部, 由滾珠螺母帶動絲桿運動。滾珠螺母通過軸承和軸承座裝配于尾板中心, 絲桿直接固定于十字頭中心, 并通過平鍵防止絲桿轉(zhuǎn)動。伺服電機驅(qū)動滾珠螺母轉(zhuǎn)動, 以推動絲桿前后運動, 從而帶動整個機構(gòu)的運動。

b.滾珠絲桿和滾珠螺母安裝于合模機構(gòu)中部, 由絲桿帶動滾珠螺母運動, 即絲桿轉(zhuǎn)動, 滾珠螺母只作直線運動。滾珠絲桿通過軸承和軸承座裝配于尾板中心, 滾珠螺母通過螺釘直接固定于十字頭中心。伺服電機驅(qū)動滾珠絲桿轉(zhuǎn)動, 推動滾珠螺母前后運動, 從而帶動整

個機構(gòu)運動。

c.兩根滾珠絲桿及其滾珠螺母分別安裝于合模機構(gòu)尾板中心兩側(cè)不與曲肘干涉的位置處, 兩個滾珠螺母通過螺釘直接固定于十字頭中心兩側(cè)與絲桿對應(yīng)的位置處, 伺服電機驅(qū)動滾珠絲桿轉(zhuǎn)動, 推動滾珠螺母前后運動, 即絲桿轉(zhuǎn)動, 滾珠螺母不轉(zhuǎn)動只作直線運動, 從而帶動整個機構(gòu)運動。

對于已生產(chǎn)液壓曲肘式系列注塑機的廠家,在設(shè)計電動式注塑機時, 選用第1種形式較好, 這樣可縮短設(shè)計和試驗周期;目前日本、德國生產(chǎn)的中小型電動式注塑機中, 采用第2種形式的較多;對于大型電動式注塑機, 設(shè)計時選用第3種形式較好。2.4 全電動頂出裝置和注射座移動裝置

全電動注塑機的頂出裝置可以是曲柄滑塊機構(gòu), 也可以是滾珠絲桿機構(gòu)。使用曲柄滑塊機構(gòu)時, 滑塊的一端與連桿連接, 另一端與頂出桿或頂出板連接, 滑塊的運動和動力特性即為頂出裝置 的特性, 設(shè)計方法與注射裝置中的曲柄滑塊機構(gòu)相同。最大頂出行程是曲柄回轉(zhuǎn)直徑的兩倍, 頂出力和速度在頂出過程中是變化的。采用滾珠絲桿頂出機構(gòu)時, 可以通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)頂出速度。這種頂出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單, 頂出平穩(wěn)。此外, 噴嘴移動動作, 可由電機和滾珠絲桿機構(gòu)驅(qū)動。由于電機轉(zhuǎn)速可以精確調(diào)整, 注射座的移動速度也可在移動過程中根據(jù)需要調(diào)節(jié)。噴嘴與模具接觸時沒有沖擊, 有利于模具的保護, 同時可以控制噴嘴接觸力的大小。3 全電動注塑機性能優(yōu)勢與劣勢

3.1 性能優(yōu)勢

(1)注射性能穩(wěn)定 液壓注塑機的各項動態(tài)技術(shù)參數(shù)受到油壓、油溫變化的影響而容易發(fā)生波動,相比之下,電動注塑機的各項動態(tài)技術(shù)參數(shù)基本上不受外界因素的干擾,所以注射性能穩(wěn)定。

(2)高性能節(jié)能 高性能的節(jié)能是電動注塑機最大的優(yōu)勢。電動注塑機的節(jié)能是在高速應(yīng)答反映的注射工況條件下的節(jié)能,不影響生產(chǎn)效率,能量利用率達到95%以上, 比液壓注塑機節(jié)能25% ～60%。例如,加工材料為PA66的電氣連接件,一模12個,用SSE400 液壓注塑機成型的能耗為4.26kW,用SE400電動注塑機成型的能耗為2.86 kW, 比前者節(jié)能32.8%。

(3)節(jié)水 電動注塑機不使用液壓油,冷卻水僅用于加料口,與采用負載敏感泵的液壓注塑機相比,冷卻水用量可減少70% ,與采用定量泵的液壓注塑機相比,冷卻水用量可減少90%。

(4)效率高 伺服電機的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的應(yīng)答反映,以日本住友電機公司的SE系列電動注塑機為例,成型周期僅為液壓注塑機的1 /3。由于各個執(zhí)行機構(gòu)都有獨立的伺服電機驅(qū)動,所以電動注塑機能進行復(fù)合動作。而液壓注塑機要實現(xiàn)復(fù)合動作,勢必要增加液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性。

(5)優(yōu)化工作環(huán)境 電動注塑機不使用液壓油,工作環(huán)境更易保持清潔,且噪音低于液壓注塑機10 dB以上。3.2 性能劣勢

(1)機器系列規(guī)格 目前,液壓注塑機最大規(guī)格的鎖模力已達到80

000 kN,而電動注塑機最大規(guī)格的鎖模力僅為10 000 kN。(2)合模機構(gòu) 為使伺服電機產(chǎn)生更大的鎖模力,電動注塑機的合模機構(gòu)一般采用擴力比大、行程比小的肘桿機構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)單一，不適應(yīng)于加工復(fù)雜的模腔形狀。

（3)動力傳遞機構(gòu) 電動注塑機是用滾珠絲杠傳遞動力的,滾珠絲杠的磨損必然會影響到機器的性能,如何提高滾珠絲杠的使用壽命是一個需進一步研究的課題。

(5)成型形式 合模機構(gòu)的形式在一定程度上決定了注塑機的成型形式。電動注塑機不適用于復(fù)雜的如帶抽芯裝置的模具,不適合于需長時間鎖模及保壓的場合,因為這樣會使伺服電機過度受熱而受損。電動注塑機僅限于單機筒單螺桿一種型式,束縛了其注射成型的范圍。全電動注塑機在國內(nèi)外的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢 4.1 電動機在國內(nèi)外的現(xiàn)狀

從全球注塑機技術(shù)發(fā)展趨勢看, 日本的注塑機制造商以精密注射及高循環(huán)速度(短循環(huán)周期)為技術(shù)目標, 發(fā)展全電動式注塑機;而歐美的注塑機制造商則以油壓計量與電動組合的混合式機型和多色多組分注射成型的復(fù)合化技術(shù)為發(fā)展重點。我國的注塑機由于起步較晚, 現(xiàn)階段的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不甚合理, 傳統(tǒng)的肘桿式注塑機在市場中占據(jù)了主導(dǎo)地位, 全電動式注塑機尚處于初步發(fā)展階段, 投入批量生產(chǎn)的廠家寥寥無幾。目前國內(nèi)已取得一定的進展有中國海天機械有限公司的HTD88 全電動注塑機、東華機械有限公司的Zeus 系列全電

動注塑機及寧波海太機械制造有限公司的HTD800 全電子伺服控制注塑機等。國內(nèi)注塑機生產(chǎn)廠家雖已在該領(lǐng)域有所突破, 但還遠未形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；? 技術(shù)上與國際先進國家(如日本)還存在較大差距。這一問題的關(guān)鍵是國人尚未掌握核心技術(shù), 目前全電動式注塑機的主要配件如飼服電機、滾珠絲杠等均依賴進口, 過分依賴國外的高新技術(shù)造成了目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。4.2 全電動注塑機的技術(shù)發(fā)展動向 4.2.1 大型化

全電動注塑機由于原理的限制, 當合模力上升時, 合模部分的絲桿、電機的負荷均相應(yīng)增大, 用一個電機不能滿足需要, 需要兩個電機來共同完成;這就產(chǎn)生了一個同步性的問題, 即兩個電機的啟動、運轉(zhuǎn)、停止必須一致, 否則將導(dǎo)致使用性能不穩(wěn)定和機器部件的損壞。因此, 全電動機型的大型化對電機控制系統(tǒng)、裝配工藝等提出了更高的要求, 這些要求也限制了全電動機型的大型化。目前, 全電動注塑機主要應(yīng)用于小型、精密制品的成型加工, 一般規(guī)格為合模力300 t 以內(nèi)的小型機。近幾年, 隨著對大型注塑成型制品市場需求提高, 全電動注塑機也向大型化發(fā)展。目前日本UBE 機械集團已成功制造出世界上最大的全電動成型機, 該機鎖模力為2 000 t , 用一臺 AC 伺服電機驅(qū)動塑化, 兩臺伺服電機驅(qū)動頂出。4.2.2 智能化

隨著塑料制品加工業(yè)的進一步成熟, 對塑料機械產(chǎn)業(yè)也提出了越來越高的要求。為實現(xiàn)高效、精確、節(jié)能的目標, 智能化已成為塑

機開發(fā)的新方向;設(shè)備單元的自動控制、參數(shù)的閉環(huán)控制、過程聯(lián)運在線反饋控制等電子與計算機技術(shù)都已在注塑機上得到了較廣泛的應(yīng)用, 特別是基于PC 的開放式、模塊化控制技術(shù)越來越被塑機制造商看好。開放式的控制系統(tǒng)可使機器制造商快速而經(jīng)濟地開發(fā)出滿足機器控制功能且量身定做的控制軟件;而模塊化系統(tǒng)使機器的柔性更高, 應(yīng)用更廣泛;使用PC 作系統(tǒng)平臺能在大大提高操作人員的易用性的同時, 借助PC 強大的網(wǎng)絡(luò)功能, 機器制造商可實現(xiàn)對所售機器的遠程維護, 這對提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本將起到顯著的效果。同時, 隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展, 使虛擬技術(shù)的實現(xiàn)成為可能。由于虛擬技術(shù)可以形成和提供虛擬空間環(huán)境;因此, 注塑機生產(chǎn)廠家可以實行虛擬合作設(shè)計、虛擬合作制造。雖然虛擬技術(shù)的發(fā)展目前尚處于初始階段;但虛擬技術(shù)所蘊藏的巨大的經(jīng)濟利益將為虛擬技術(shù)應(yīng)用在注塑機設(shè)計制造中提供強大的推動力。4.2.3 超高速化

由于塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展, 不僅縮短生產(chǎn)周期的要求強烈, 而且薄壁化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化制品的需求也越來越多;于是超高速注射成型技術(shù)應(yīng)運而生, 其注射速度高達1 000~ 1 500 mm/ s, 遠遠超過傳統(tǒng)注塑機的100 mm/ s 以及普通全電動注塑機的300~500 mm/ s.4.3 國內(nèi)全電動注塑機的發(fā)展展望

國內(nèi)由于注塑機的整體起步較晚, 全電動式塑機的發(fā)展才剛剛開始。目前國內(nèi)注塑機生產(chǎn)廠家雖已在該領(lǐng)域有所突破, 但尚未形成

產(chǎn)業(yè)化, 技術(shù)上與先進國家(如日本)相比還存在較大差距, 特別是關(guān)鍵零部件生產(chǎn)尚需引進。引進雖然是迎頭趕上的捷徑, 但一味的引進一方面把產(chǎn)品的利潤很大一部分讓給了國外先進廠商, 另一方面也難以實現(xiàn)整體超越的轉(zhuǎn)變,在國際競爭中難以找到自身的位置。為此, 需樹立一個全新的觀念, 即引進的并不一定是最先進的。以往 的經(jīng)驗表明, 引進的技術(shù)往往與國外的先進技術(shù)保持10 年以上的差距;要迎頭趕上, 就必須從發(fā)明開始。所以, 要優(yōu)化我國的注塑機結(jié)構(gòu), 發(fā)展高精度、高技術(shù)含量的全電動式注塑機, 搶占行業(yè)的高端領(lǐng)域, 國家須給予政策及導(dǎo)向等方面的支持及引導(dǎo), 除設(shè)立該類機型的研發(fā)專項補助資金外, 在稅收、貸款上給予優(yōu)惠政策;在注塑機生產(chǎn)廠家集中的地區(qū), 政府應(yīng)出臺相關(guān)人才引進的配套優(yōu)惠政策, 提高廠家的開發(fā)積極性, 為把我國從塑機生產(chǎn)大國轉(zhuǎn)變成塑機生產(chǎn)強國奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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第二篇：網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)優(yōu)缺點與發(fā)展趨勢

網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)優(yōu)缺點與發(fā)展趨勢

隨著不斷加速的信息需求使得存儲容量飛速增長，存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺已經(jīng)成為一個核心平臺，同時各種應(yīng)用對平臺的要求也越來越高，不僅在存儲容量上，還包括數(shù)據(jù)訪問性能、數(shù)據(jù)傳輸性能、數(shù)據(jù)管理能力、存儲擴展能力等等多個方面?？梢哉f，存儲網(wǎng)絡(luò)平臺的綜合性能的優(yōu)劣，將直接影響到整個系統(tǒng)的正常運行。因此，發(fā)展一種具有成本效益的和可管理的先進存儲方式就成為必然。下面就當前的存儲技術(shù)及發(fā)展趨勢進行分析和探討。信息量的飛速發(fā)展使得存儲容量也飛速增長，發(fā)展一種具有成本效益和可管理和先進存儲方式就成為必然。本文就幾種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲框架進行探討，之后介紹了新的存儲技術(shù)，并分析了網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢。

隨著不斷加速的信息需求使得存儲容量飛速增長，存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺已經(jīng)成為一個核心平臺，同時各種應(yīng)用對平臺的要求也越來越高，不僅在存儲容量上，還包括數(shù)據(jù)訪問性能、數(shù)據(jù)傳輸性能、數(shù)據(jù)管理能力、存儲擴展能力等等多個方面?？梢哉f，存儲網(wǎng)絡(luò)平臺的綜合性能的優(yōu)劣，將直接影響到整個系統(tǒng)的正常運行。因此，發(fā)展一種具有成本效益的和可管理的先進存儲方式就成為必然。下面就當前的存儲技術(shù)及發(fā)展趨勢進行分析和探討。

一、網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)概述

所謂網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)(Network Storage Technologies)，就是以互聯(lián)網(wǎng)為載體實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與存儲，數(shù)據(jù)可以在遠程的專用存儲設(shè)備上，也可以是通過服務(wù)器來進行存儲。網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)是基于數(shù)據(jù)存儲的一種通用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語。實際上，我們可以將存儲技術(shù)分為三個階段：①總線存儲階段；②存儲網(wǎng)絡(luò)階段；③虛擬存儲階段。以存儲網(wǎng)絡(luò)為中心的存儲是對數(shù)據(jù)存儲新需求的回答。它采用面向網(wǎng)絡(luò)的存儲體系結(jié)構(gòu)，使數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲分離；網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)包括了網(wǎng)絡(luò)和I/O的精華，將I/O能力擴展到網(wǎng)絡(luò)上，特別是靈活的網(wǎng)絡(luò)尋址能力，遠距離數(shù)據(jù)傳輸能力，I/O高效的原性能；通過網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器和存儲資源，消除了不同存儲設(shè)備和服務(wù)器之間的連接障礙；提高了數(shù)據(jù)的共享性、可用性和可擴展性、管理性。

二、幾種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)存儲架構(gòu)大致分為三種：直連附加存儲、網(wǎng)絡(luò)附加存儲、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。這幾種網(wǎng)絡(luò)存儲方式特點各異，應(yīng)用在不同的領(lǐng)域。下面我們來做簡單的介紹并分析其中區(qū)別。

2.1 直連附加存儲(DAS：Direct Attached Storage)

直接網(wǎng)絡(luò)存儲(DAS)是指將存儲設(shè)備通過SCSI接口或光纖通道直接連接到服務(wù)器上的方式。這種連接方式主要應(yīng)用于單機或兩臺主機的集群環(huán)境中，主要優(yōu)點是存儲容量擴展的實施簡單，投入成本少，見效快。DAS主要應(yīng)用于：

①服務(wù)器在地理分布上很分散，SAN或NAS在它們之間進行互連非常困難時；

②存儲系統(tǒng)必須被直接連接到應(yīng)用服務(wù)器時；

③包括許多數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和應(yīng)用服務(wù)器在內(nèi)的應(yīng)用時。

缺點：

①不能提供跨平臺的文件共享功能；

②用戶要備份數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)，都要占用服務(wù)器CPU的時間，降低了服務(wù)器的管理效能；

③由于各個主機之間的數(shù)據(jù)獨立，數(shù)據(jù)需要逐一備份，使數(shù)據(jù)備份工作較為困難；

④隨著服務(wù)器的增多，數(shù)據(jù)管理會越來越復(fù)雜；增加存儲設(shè)備，擴展存儲容量，需要對服務(wù)器進行重新配置，這樣做容易中斷單位的業(yè)務(wù)連接性，造成數(shù)據(jù)丟失。

2.2 網(wǎng)絡(luò)附加存儲(NAS：Network Attached Storage)

網(wǎng)絡(luò)附加存儲(NAS)是一種將分布、獨立的數(shù)據(jù)整合為大型、集中化管理的數(shù)據(jù)中心，以便于對不同主機和應(yīng)用服務(wù)器進行訪問的技術(shù)。NAS中服務(wù)器與存儲之間的通信使用TCP/IP協(xié)議，數(shù)據(jù)處理是“文件級”。NAS可附加大容量的存儲內(nèi)嵌操作系統(tǒng)，專門針對文件系統(tǒng)進行重新設(shè)計和優(yōu)化以提供高效率的文件服務(wù)，降低了存儲設(shè)備的成本，數(shù)據(jù)傳輸速率也很高。

NAS應(yīng)用于電子出版、CAD、圖像、教育、銀行、政府、法律環(huán)境等那些對數(shù)據(jù)量有較大需求的應(yīng)用中。多媒體、Internet下載以及在線數(shù)據(jù)的增長，特別是那些要求存儲器能隨著公司文件大小規(guī)模而增長的企業(yè)、小型公司、大型組織的部門網(wǎng)絡(luò)，更需要這樣一個簡單的可擴展的方案。

缺點：

①NAS采用File I/O方式，因此當客戶端數(shù)目或來自客戶端的請求較多時，NAS服務(wù)器仍將成為系統(tǒng)的瓶頸；

②進行數(shù)據(jù)備份時需要占用LAN的帶寬，造成資源浪費；

③NAS只能對單個存儲(單個NAS內(nèi)部)設(shè)備中的磁盤進行資源整合，目前還無法跨越不同的NAS設(shè)備，只能進行單獨管理，不適合密集型大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸。

2.3 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN：Storage Area Network)

SAN(Storage Area Network，存儲區(qū)域網(wǎng))，通常SAN由RAID陣列連接光纖通道(Fibre Channel)組成，SAN和服務(wù)器以及客戶機的數(shù)據(jù)通信通過SCSI命令而非TCP/IP，數(shù)據(jù)處理是“塊級”。

應(yīng)用：

①數(shù)據(jù)共享由于存儲設(shè)備的中心化，大量的文件服務(wù)器可以低成本的存取和共享信息，同時也不會使系統(tǒng)性能有明顯下降；

②存儲共享兩個或多個服務(wù)器可以共享一個存儲單元，這個存儲單元在物理上可以被分成多個部分，而每個部分又連接在特定的服務(wù)器上；

③數(shù)據(jù)備份通過使用SAN，這些操作可以獨立于原來的網(wǎng)絡(luò)，從而能夠提高操作的性能；

④災(zāi)難恢復(fù)傳統(tǒng)方法，當災(zāi)難發(fā)生時，使用磁帶實現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)。通過使用SAN，可采用多種手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動備份，而且這種備份是熱備份形式，也就是說，一旦數(shù)據(jù)出錯，立即可以獲得該數(shù)據(jù)的鏡像內(nèi)容。

三、新的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)IP—SAN

網(wǎng)絡(luò)存儲的發(fā)展產(chǎn)生了一種新技術(shù)IP—SANt。IP—SAN是以IP為基礎(chǔ)的SAN存儲方案，是IP存儲技術(shù)應(yīng)用的第三階段，是完全的端到端的、基于IP的全球SAN存儲。它充分利用了IP網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、傳輸距離遠、安裝實施簡單、后期維護量少的特點，可為用戶提供一個運行穩(wěn)定、實施簡單方便、價格低廉的大容量存儲系統(tǒng)，是一種可共同使用SAN與NAS，并遵循各項標準的純軟件解決方案。IP—SAN可讓用戶同時使用GigabitEtherne SCSI與Fibre Channel，建立以IP為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)存儲基本架構(gòu)，由于IP在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上的應(yīng)用以及良好的技術(shù)支持，在IP網(wǎng)絡(luò)中也可實現(xiàn)遠距離的塊級存儲，以IP協(xié)議替代光纖通道協(xié)議，IP協(xié)議用于網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)用戶和服務(wù)器連接，隨著用于執(zhí)行1P協(xié)議的計算機的速度的提高及G比特的以太網(wǎng)的出現(xiàn)，基于IP協(xié)議的存儲網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方案成為SAN的更佳選擇。

四、虛擬存儲

所謂虛擬存儲，就是把內(nèi)存與外存有機的結(jié)合起來使用，從而得到一個容量很大的“內(nèi)存”。以存儲網(wǎng)絡(luò)為中心的存儲解決不了全部的數(shù)據(jù)存儲問題，如存儲資源共享、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)融合等。不少先進存儲系統(tǒng)的倡導(dǎo)者都提出，存儲作為一種資源，應(yīng)該像我們?nèi)粘Ｉ钪械淖詠硭碗娏σ粯?，隨時可以方便的存取和使用，這就是存儲公用設(shè)施模型，也是網(wǎng)絡(luò)存儲的發(fā)展目標。實現(xiàn)存儲公用設(shè)施模型的關(guān)鍵就是在網(wǎng)絡(luò)存儲基礎(chǔ)上實現(xiàn)統(tǒng)一虛擬存儲系統(tǒng)。目前存儲技術(shù)還處于存儲網(wǎng)絡(luò)階段，虛擬存儲才剛剛起步。

五、云存儲

云存儲是在云計算(Cloud computing)概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念。云計算是是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing)的發(fā)展，是透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。

云存儲的概念與云計算類似，它是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。云存儲的核心是應(yīng)用軟件與存儲設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實現(xiàn)存儲設(shè)備向存儲服務(wù)的轉(zhuǎn)變。

云存儲對使用者來講，不是指某一個具體的設(shè)備，而是指一個由許許多多個存儲設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。用戶使用云存儲，并不是使用某一個存儲設(shè)備，而是使用整個云存儲系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。所以嚴格來講，云存儲不是存儲，而是一種服務(wù)。

六、結(jié)束語

數(shù)據(jù)的重要性越來越得到人們的廣泛認同，未來網(wǎng)絡(luò)的核心將是數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)化存儲正是數(shù)據(jù)存儲的一個發(fā)展方向。目前網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)沿著三個主要的方向發(fā)展：NAS、SAN、IP—SAN。而SAN和NAS的融合將更有利于數(shù)據(jù)的存儲和備份，因此，SAN和NAS的融合、統(tǒng)一虛擬存儲技術(shù)是未來網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)發(fā)展的兩個趨勢。

第三篇：先進刀具技術(shù)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢

先進刀具技術(shù)現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢

鋼市低迷不改 鋼鐵原材料市場延續(xù)弱勢1-8月份桐廬蜂產(chǎn)品原料抽檢合格率100%為戶外而生 耳神探險者ER151幾大優(yōu)勢遼寧山推開展道路機械產(chǎn)品專項培訓(xùn)(圖)十二五天津節(jié)能減排綜合工作實施方案解析濰柴控股集團動能公司進入“高考月”進口葡萄酒：超越價格與跟風(fēng)的競爭贏創(chuàng)決定將美白炭黑產(chǎn)能提至2.2萬噸廣東LED出口遭“圍剿”2月19日綏芬河開元經(jīng)貿(mào)氯化鉀行情動態(tài)新能源車將減免購置稅 政府補貼改為直減2012中國水性木器涂料現(xiàn)場涂裝大賽結(jié)果揭曉外國朋友考察福鼎茶業(yè)生產(chǎn)先進技術(shù)2013匯堅國際·太湖國際裝備制造業(yè)博覽會周五開幕7月16日湖北天舜化工磷酸一銨產(chǎn)銷動態(tài)央視新址修幕墻大換裝8月21日鋁業(yè)市場新聞簡要寧波市智慧物流專項扶持政策出臺

進入21世紀以來，隨著制造技術(shù)的全球化趨勢，制造業(yè)的競爭也越來越激烈。在由機床、刀具、夾具和工件組成的切削加工工藝系統(tǒng)中，刀具是最活躍的因素。因此在高速加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的今天，高性能刀具越來越受到重視并大量取代傳統(tǒng)刀具。雖然高性能刀具與傳統(tǒng)刀具相比價格昂貴，甚至是傳統(tǒng)刀具的10倍，但是使用高性能刀具仍然可以有效地降低生產(chǎn)成本[1]。

刀具材料、幾何參數(shù)及其結(jié)構(gòu)是高性能刀具設(shè)計制造最重要的關(guān)鍵技術(shù)。目前，先進刀具發(fā)展迅速，各種專用高性能刀具不斷推陳出新。在刀具材料方面，超細晶粒硬質(zhì)合金刀具和超硬材料刀具獲得了廣泛運用；在涂層方面，多層梯度復(fù)合涂層和高強度耐熱納米涂層也得到了長足的發(fā)展，并在航空航天、汽車船舶等領(lǐng)域得到應(yīng)用；在刀具結(jié)構(gòu)方面，將朝可轉(zhuǎn)位、多功能、專用復(fù)合刀具和模塊式方向發(fā)展。

刀具材料的最新進展

近年來，世界各工業(yè)發(fā)達國家都在致力于開發(fā)與高速、高效、高質(zhì)切削加工相匹配的先進切削刀具材料[2]。刀具材料對刀具壽命、加工效率、加工質(zhì)量和加工成本等影響很大。刀具切削時要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動等作用，因此刀具材料必須具備如下一些基本性能：硬度高，即刀具材料的硬度必須高于被加工材料；高的強度和韌性，刀具切削部分的材料在切削時要受到很大的切削力和沖擊力，因此刀具材料必須要有足夠的強度和韌性；耐磨性和耐熱性好，一般來說，刀具材料硬度越高，耐磨性也就越好，同時刀具的耐磨性和耐熱性有著密切的關(guān)系；導(dǎo)熱性好，導(dǎo)熱性越好，就能降低切削部分的溫度，從而減輕刀具磨損；工藝性和經(jīng)濟性好[3-5]。

(1)新型高速鋼。

高速鋼(HSS)是加入了W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具鋼。雖然目前可供使用的刀具材料品種較多，但由于高速鋼在強度、韌性、熱硬性、工藝性，特別是鋒利性(刀尖半徑可達12~15μm)等方面具有優(yōu)良的綜合性能，因此在切削某些難加工材料以及在復(fù)雜刀具(尤其是切齒刀具、拉刀和立銑刀等)制造中仍占有較大比重[6]。

(2)新型細晶粒和超細晶粒硬質(zhì)合金。

硬質(zhì)合金是高硬度、難熔的金屬化合物(主要是WC，TiC等，又稱為高溫碳化物)微米級的粉末，用鈷或鎳等金屬做粘結(jié)劑燒結(jié)成的粉末冶金制品。硬質(zhì)合金是當前切削領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的切削刀具材料，切削效率大約為高速鋼的5~10倍。全世界硬質(zhì)合金的產(chǎn)量增長極快，新材料、新牌號的硬質(zhì)合金刀具不斷出現(xiàn)，在全部刀具中的比重越來越大。但其工藝性差，用于復(fù)雜刀具尚受到很大的限制。

細晶粒(1～0.5μm)和超細晶粒(小于0.5μm)硬質(zhì)合金材料及整體硬質(zhì)合金刀具的開發(fā)，使硬質(zhì)合金的抗彎強度大大提高，可替代高速鋼用于制造小規(guī)模鉆頭、立銑刀、絲錐等量大面廣的通用刀具，其切削速度和刀具壽命遠超過高速鋼。整體硬質(zhì)合金刀具的使用可使原來采用高速鋼的大部分應(yīng)用領(lǐng)域的切削效率顯著提高。為提高硬質(zhì)合金的韌性，通常采取增加Co含量的方法，由此引起的硬度降低現(xiàn)在可通過細化晶粒得到補償，并可使硬質(zhì)合金的抗彎強度提高到4.3GPa，已達到并超過普通高速鋼的抗彎強度。細晶粒硬質(zhì)合金的另一優(yōu)點是刀具刃口鋒利，尤其適合高速切削粘而韌的材料[5]。

(3)超硬刀具。

所謂超硬刀具材料是指人造金剛石和立方氮化硼，以及用這些粉末與結(jié)合劑燒結(jié)而成的聚金剛石和聚晶立方氮化硼。由于超硬刀具具有比硬質(zhì)合金更優(yōu)良的耐磨性，能夠適應(yīng)更高的切削速度，已成為高速切削的主要刀具材料，更為重要的是能夠滿足難加工材料的切削需要。因此超硬刀具材料已經(jīng)在整個切削加工領(lǐng)域中起到越來越重要的作用。

金剛石是碳的同素異形體，分為天然金剛石和人造金剛石(PCD)兩種。PCD是在高溫、高壓和催化劑作用下，由石墨轉(zhuǎn)化而成的。金剛石刀具具有極高的硬度和耐磨性，擁有鋒利的切削刃和良好的導(dǎo)熱性能，同時PCD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小，在加工過程中不易在刀尖上產(chǎn)生積屑瘤。目前，PCD刀具主要運用在以下兩個方面[2,5]：a.難加工有色金屬及其合金，如用PCD刀具加工硅鋁合金時，刀具壽命可達硬質(zhì)合金的50~200倍；b.難加工非金屬材料，PCD刀具非常適合于石材、硬質(zhì)碳、碳纖維增強塑料和人造板材等難加工非金屬材料的加工[6]。因此，可以說金剛石刀具是精密加工有色金屬及其合金、陶瓷、玻璃、木材等非金屬材料最佳的刀具。

但是金剛石的熱穩(wěn)定性較低，切削溫度超過700~800℃時，就會完全失去其硬度。另外，金剛石中的碳和鐵具有很強的親和力，在高溫高壓下，鐵原子與碳原子發(fā)生相互作用，導(dǎo)致金剛石石墨化，從而使刀具極容易發(fā)生磨損。因此，金剛石刀具一般不用來加工鋼鐵等材料。

繼美國GE公司于1957年首次合成立方氮化硼之后，在高溫高壓條件下將立方氮化硼聚合在硬質(zhì)合金上，得到了復(fù)合結(jié)構(gòu)的立方氮化硼(CBN)刀片。CBN刀具有聚晶燒結(jié)塊和復(fù)合刀片兩種，能在較高切削速度下加工淬硬鋼及鑄鐵，以車代磨，并可高速切削部分高溫合金，加工精度高，表面粗糙度相當?shù)?，而且立方氮化硼還適宜加工各種淬硬鋼、Ni基、Fe基及其他一些耐磨、耐蝕的熱噴涂(焊)件材料，釩鈦鑄鐵、冷硬鑄鐵等耐磨類鑄鐵，鈦合金材料等[2]。

(4)陶瓷材料。

陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高溫力學(xué)性能，與金屬的親和力小，不易與金屬產(chǎn)生粘結(jié)，并且化學(xué)穩(wěn)定性好。因此，陶瓷刀具可以加工傳統(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的超硬材料。陶瓷刀具有Al2O3基和Si3N4基兩大類，加入各種碳化物、氮化物、硼化物和氧化物等可改善其性能，還可通過顆粒、晶須、相變、微裂紋和幾種增韌機理的協(xié)同作用提高其斷裂韌性[7-9]。

目前，國產(chǎn)的一些晶須增韌陶瓷、梯度功能陶瓷等產(chǎn)品已達到國外同類刀片的性能，有的還優(yōu)于國外。陶瓷刀具使用的主要原料氧化鋁、氧化硅等在地殼中含量豐富，對節(jié)省貴重金屬也具有重要的意義。陶瓷刀具主要應(yīng)用于難加工材料的高速加工。國際上已經(jīng)將陶瓷材料刀具視為進一步提高生產(chǎn)率的最有希望的刀具之一[10-11]。

刀具涂層的最新進展

在相對較軟的刀具基體上涂覆一層或多層硬度高、耐磨性好的金屬或非金屬化合物薄膜(如TiAlN、TiC、TiN、Al2O3等)而形成的涂層刀具，是切削刀具發(fā)展的一次革命。涂層刀具與未涂層刀具相比，具有明顯的優(yōu)越性：顯著降低摩擦系數(shù)，改善刀具表面的摩擦學(xué)性能和排屑能力；顯著提高耐磨性和抗沖擊韌性，改善刀具的切削性能，提高加工效率和刀具壽命；提高刀具表面抗氧化性能，使刀具可以承受更高的切削熱，有利于提高切削速度及加工效率，并擴大了干切削的應(yīng)用范圍。在先進制造業(yè)中，80%以上的硬質(zhì)合金刀具及高性能高速鋼刀具都采用了表面涂層技術(shù)，而CNC機床上所用的切削刀具90%以上是涂層刀具[2-5]。

刀具涂層技術(shù)自從問世以來，對刀具技術(shù)的改善和加工技術(shù)起到了越來越重要的作用，已經(jīng)成為現(xiàn)代刀具的標志。涂層刀具是通過在韌性較好的硬質(zhì)合金基體或高速鋼基體上，涂覆一薄層耐磨性高的難熔金屬化合物而獲得的，使刀具性能發(fā)生了巨大的變化。常用的涂層材料有TiC、TiN、Al2O3等，其中TiC的硬度比TiN高，抗磨損性能更好。對硬質(zhì)合金，一般采用化學(xué)氣相沉積法(CVD)，層積溫度為1000℃；而對高速鋼刀具，一般采用物理氣相沉積法(PVD)，層積溫度在500℃左右[2]。

隨著涂層工藝的日益成熟和不斷發(fā)展，從開始的單一涂層，進入到開發(fā)多元、多層、梯度、納米涂層的新階段。就目前PVD技術(shù)的發(fā)展狀況，涂層薄膜結(jié)構(gòu)大體可以分為單一涂層、復(fù)合涂層、梯度涂層、多層涂層、納米多層涂層、納米復(fù)合結(jié)構(gòu)涂層[3]。

復(fù)合涂層是由各種不同功能或特性的涂層薄膜組成的結(jié)構(gòu)，也稱為復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)膜，其典型涂層為目前的硬涂層加軟涂層，每層薄膜各具不同的特征，從而使涂層具有更好的綜合性能[12-14]。

梯度涂層是指涂層成分沿著薄膜生長方向逐步變化，這種變化可以是化合物各元素比例的變化，如TiAlCN中Ti、Al含量的變化，也可以由一種化合物逐漸過渡到另一種化合物，如CrN逐漸過渡到CBC碳基涂層[15]。

多層涂層由多種性能各異的薄膜疊加而成，每層膜化學(xué)組成基本恒定。目前在實際應(yīng)用中多有2種不同膜組成，由于所采用的工藝存在差異，各膜層的尺寸也不盡相同，通常由十幾層薄膜組成，每層薄膜尺寸大于幾十納米，最具代表性的有AlN+TiN、TiAlN+TiN涂層等。與單層涂層相比，多層涂層可有效改善涂層組織狀況，抑制粗大晶粒組織生長[16]。

納米多層涂層結(jié)構(gòu)與多層涂層類似，只是各層薄膜的尺寸為納米數(shù)量級，又可稱為超顯微結(jié)構(gòu)。理論研究證實在納米調(diào)制周期內(nèi)(幾納米至幾十納米)，與傳統(tǒng)的單層膜或普通多層膜相比，此類薄膜具有超硬度、超模量效應(yīng)，其顯微硬度預(yù)計可以超過40GPa，并且在相當高的溫度下，薄膜仍可保留非常高的硬度。

正因為涂層刀具既有硬度很高、化學(xué)穩(wěn)定性好、摩擦系數(shù)小的表層，不易產(chǎn)生擴散磨損，同時又有基體的韌性，因而切削力、切削溫度都較低，能夠顯著提高刀具的切削性能。因此,涂層刀具已成為現(xiàn)代切削刀具的主流，西方工業(yè)發(fā)達國家使用的涂層刀具占可轉(zhuǎn)位刀片的比例已由20世紀80年代的26%上升到目前的90%，新型數(shù)控機床所用的刀具中80%左右是涂層刀具。瑞典山特維克可樂滿和美國肯納金屬公司的涂層刀片的比例已達85%以上；美國數(shù)控機床上使用的硬質(zhì)合金涂層刀片的比例為80%；瑞典和德國車削用的涂層刀具都在70%以上[3,15]。我國涂層刀具起步晚，但進步快,其涂層網(wǎng)點遍布全國。有不少城市都有自己的涂層中心，并承接對外加工業(yè)務(wù)。我國從1970年代初就開始進行CVD涂層技術(shù)研究，80年代中期，我國的CVD涂層技術(shù)就已經(jīng)進入實用化水平，其工藝水平也達到國際水平?？傮w而言，國內(nèi)CVD涂層技術(shù)水平與國際水平相差不大。但我國1980年初才開始研究PVD涂層技術(shù)，目前國外刀具PVD涂層技術(shù)已發(fā)展到第四代，而國內(nèi)還處于第二代水平，且仍以單層TiN涂層為主[16]。

刀具結(jié)構(gòu)的最新進展

當前刀具結(jié)構(gòu)的變革正朝著可轉(zhuǎn)位、多功能、專用復(fù)合刀具和模塊式方向發(fā)展，刀具結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)新[5]。

立銑刀采用變螺旋角的設(shè)計或者刀槽采用不等分的設(shè)計，能減小精密切削中的振動，提高表面質(zhì)量；高速鋼立銑刀的大前角設(shè)計明顯降低了切削力，改善了排屑，在精密加工中能改善表面的完整性；硬質(zhì)合金刀具的整體化使小直徑刀具的剛度顯著提高，甚至復(fù)雜刀具如齒輪、螺紋刀具等也采用整體硬質(zhì)合金制造；整體硬質(zhì)合金立銑刀采取端齒中一刃過中心設(shè)計，使立銑刀功能擴大，不用預(yù)鉆孔，在一定深度范圍內(nèi)可實現(xiàn)直接向下切削。

鉆頭的工作條件比較差，而排屑是人們最關(guān)心的問題，所以一直在設(shè)法改進。群鉆是比較典型的，但是其刃磨比較復(fù)雜；德國的Guehring公司研制了RT型鉆頭，其拋物線形槽增加了芯厚，加大了槽的面積；采用S型鉆尖的麻花鉆具有很好的定心性，能顯著減小鉆削軸向力，改善排屑斷屑狀況。

復(fù)合刀具淡化了傳統(tǒng)的車、銑、鏜、鉆和螺紋加工等不同切削工藝的界限，能在一次裝夾中對復(fù)雜零件進行多工序的集中加工，以減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，還可減少刀具的數(shù)量和庫存量，有利于管理和降低制造成本。較常見復(fù)合刀具有多功能車刀、銑刀，還有鏜銑刀、鉆-銑螺紋-倒角等各種多功能刀具。美國肯納公司的多功能車刀可完成車外圓、端面和鏜孔等工作。在CIMT2001上,德國Gun-ther公司展出的車、鉆刀可在實心材料上鉆平底孔、鏜孔、車端面、車外圓，可將工時縮短40%。Emuge公司的螺紋銑刀,一次走刀可完成鉆底孔、倒角和銑螺紋工序。日本三菱公司開發(fā)的Octacot多功能銑刀可安裝八角形刀片或圓刀片，在加工中心上完成銑平面、溝槽、臺階、倒角、輪廓加工和斜面等多種加工[2，5，17-18]。

可轉(zhuǎn)位刀具發(fā)展的一個重要方面是刀片斷屑槽型的開發(fā)，山特維克可樂滿推出的R、M和F等新槽型系列(鋼材粗加工、半精加工和精加工相應(yīng)采用PR、PM和PF槽型；切不銹鋼時用MR、MM和MF槽型；切鑄件和有色金屬用KR、KM和KF的槽型)以及伊斯卡以“霸王刀”為典型的槽型設(shè)計都獨樹一幟。這些刀片大多是三維曲面槽型，斷屑范圍寬，適應(yīng)性好。

結(jié)束語

隨著制造技術(shù)的全球化，制造業(yè)的競爭也日趨激烈。高速切削作為先進制造技術(shù)的一項全新的共性基礎(chǔ)技術(shù)，已經(jīng)成為現(xiàn)代切削加工技術(shù)的重要發(fā)展方向。先進刀具在機械加工中起到了越來越重要的作用，選擇合理的刀具材料、涂層及幾何參數(shù)將是實現(xiàn)高效切削加工的關(guān)鍵。因此，刀具作為切削加工工藝系統(tǒng)中最活躍的因素已經(jīng)成為實現(xiàn)高速切削加工的必要條件。

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刀具最大利潤率耐用度的可行性探討

第四篇：OFDM技術(shù)的優(yōu)缺點分析

OFDM技術(shù)的優(yōu)缺點分析

摘 要

OFDM技術(shù)是一種多載波調(diào)制技術(shù)，最初用于軍事通信，由于采用DFT實現(xiàn)多載波調(diào)制，同時LSI的發(fā)展解決了IFFT/FFT的實現(xiàn)問題以及其他關(guān)鍵技術(shù)的突破，OFDM開始向諸多領(lǐng)域的實際應(yīng)用轉(zhuǎn)化，現(xiàn)在成為一種很有發(fā)展前途的調(diào)制技術(shù)。本文首先分析了OFDM的基本原理，并說明其技術(shù)優(yōu)點和缺點，然后提及有關(guān)OFDM技術(shù)發(fā)展方面的一些信息?，F(xiàn)在，OFDM在許多領(lǐng)域取得成功應(yīng)用，這里對OFDM的應(yīng)用前景也作了展望。

關(guān)鍵詞：正交頻分復(fù)用（OFDM），原理，特點，發(fā)展，應(yīng)用

Abstract

Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM)is a kind of technology of Multi-Carrier Modulation(MCM).Depending on Discrete Fourier Transform(DFT)to realize MCM and the quick development of Large Scale Integration(LSI)to solve the question of the solution of IFFT/FFT,OFDM began to be using practically in many fields and is becoming a prosperous MCM-technique.In this paper,firistly the principles of OFDM are analyzed and its characters(merit and defect)are reviewed,then some information about the development of OFDM is introduced.At current time,OFDM has succeeded in many fields, finally the prospect of using OFDM is imaged.Keywords:OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM);Character;Development;Present Situation and Prospect of Application

隨著通信技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，如今的通信傳輸方式可以說多種多樣，變化日新月異，從最初的有線通信到無線通信，再到現(xiàn)在的光纖通信。然而，從通信技術(shù)的實質(zhì)來看，上面所述基本上都是傳輸介質(zhì)和信道的變化，突破性的進展并不多。近年來，隨著DSP芯片技術(shù)的發(fā)展，傅立葉變換／反變換、高速Modem采用的64／128／256QAM技術(shù)、柵格編碼技術(shù)、軟判決技術(shù)、信道自適應(yīng)技術(shù)、插入保護時段、減少均衡計算量等成熟技術(shù)的逐步引入，OFDM作為一種可以有效對抗信號波形間干擾的高速傳輸技術(shù)，引起了廣泛關(guān)注。人們開始集中越來越多的精力開發(fā)OFDM技術(shù)在移動通信領(lǐng)域的應(yīng)用，第三代以后的移動通信的主流技術(shù)將是OFDM技術(shù)。.OFDM技術(shù)

1.1 OFDM技術(shù)簡介

OFDM是一種高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，該技術(shù)的基本原理是將高速串行數(shù)據(jù)變換成多路相對低速的并行數(shù)據(jù)并對不同的載波進行調(diào)制。這種并行傳輸體制大大擴展了符號的脈沖寬度，提高了抗多徑衰落等惡劣傳輸條件的性能。傳統(tǒng)的頻分復(fù)用方法中各個子載波的頻譜是互不重疊的，需要使用大量的發(fā)送濾波器和接受濾波器，這樣就大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。同時，為了減小各個子載波間的相互串擾，各子載波間必須保持足夠的頻率間隔，這樣會降低系統(tǒng)的頻率利用率。而現(xiàn)代OFDM系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理技術(shù)，各子載波的產(chǎn)生和接收都由數(shù)字信號處理算法完成，極大地簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。同時為了提高頻譜利用率，使各子載波上的頻譜相互重疊，但這些頻譜在整個符號周期內(nèi)滿足正交性，從而保證接收端能夠不失真地復(fù)原信號。

當傳輸信道中出現(xiàn)多徑傳播時，接收子載波間的正交性就會被破壞，使得每個子載波上的前后傳輸符號間以及各個子載波間發(fā)生相互干擾。為解決這個問題，在每個OFDM傳輸信號前面插入一個保護間隔，它是由OFDM信號進行周期擴展得到的。只要多徑時延超過保護間隔，子載波間的正交性就不會被破壞。

1.2 OFDM技術(shù)特點

OFDM盡管還是一種頻分復(fù)用(FDM)，但已完全不同于過去的FDM, OFDM的接收機實際上是通過FFT來實現(xiàn)的一組解調(diào)器。它將不同載波搬移至零頻，然后在一個碼元周期內(nèi)積分，其他載波信號由于與所積分的信號正交，因此不會對信息的提取產(chǎn)生影響。OFDM的數(shù)據(jù)速率也與子載波的數(shù)量有關(guān)。

OFDM每個載波所使用的調(diào)制方法可以不同。各個載波能夠根據(jù)信道狀況的不同選擇不同的調(diào)制方式，比如BPSK,QPSK,8PSK,16QAM ,64QAM等，以取得頻譜利用率和誤碼率之間的最佳平衡為原則，通過選擇滿足一定誤碼率的最佳調(diào)制方式就可以獲得最大頻譜效率。無線多徑信道的頻率選擇性衰落會導(dǎo)致接收信號功率大幅下降，經(jīng)常會達到30dB之多，信噪比也隨之大幅下降。為了提高頻譜利用率，應(yīng)該使用與信噪比相匹配的調(diào)制方式?？煽啃允峭ㄐ畔到y(tǒng)正常運行的基本考核指標，所以很多通信系統(tǒng)都傾向于選擇BPSK或QPSK調(diào)制，以確保在信道最壞條件下的信噪比滿足要求，但是這兩種調(diào)制方式的頻譜效率很低。OFDM技術(shù)使用了自適應(yīng)調(diào)制，可以根據(jù)信道條件來選擇使用不同的調(diào)制方式。比如在終端靠近基站時，信道條件一般會比較好，調(diào)制方式就可以由BPSK(頻譜效率1 bit/(s.Hz)轉(zhuǎn)換成16～64QAM(頻譜效率4～6 bit/(s.Hz)，整個系統(tǒng)的頻譜利用率就會得到大幅度的改善。自適應(yīng)調(diào)制能夠擴大系統(tǒng)容量，但它要求信號必需包含一定的開銷比特，以告知接收端發(fā)射信號所應(yīng)采用的調(diào)制方式。終端還須定期更新調(diào)制信息，這也會增加開銷比特。

OFDM還采用了功率控制與自適應(yīng)調(diào)制相協(xié)調(diào)的工作方式。信道條件好的時候，發(fā)射功率不變就可以采用高調(diào)制方式(如64QAM)，或者在低調(diào)制方式(如QPSK)時降低發(fā)射功率。如果在差的信道上使用較高的調(diào)制方式，就會產(chǎn)生很高的誤碼率，影響系統(tǒng)的可用性。自適應(yīng)調(diào)制要求系統(tǒng)必須對信道的性能有及時和準確的了解，OFDM系統(tǒng)可以用導(dǎo)頻信號或參考碼字來測試信道的好壞，發(fā)送一個已知數(shù)據(jù)的碼字，測出每條信道的信噪比，根據(jù)這個信噪比來確定最適合的調(diào)制方式。

實現(xiàn)OFDM 的關(guān)鍵技術(shù)包括：同步技術(shù)、降低PAPR（功率峰均值比）技術(shù)、信道估計與均衡、信道編碼與交織等。

1.3 OFDM技術(shù)優(yōu)點

首先，抗衰落能力強。OFDM把用戶信息通過多個子載波傳輸，在每個子載波上的信號時間就相應(yīng)地比同速率的單載波系統(tǒng)上的信號時間長很多倍，使OFDM對脈沖噪聲（ImpulseNoise）和信道快衰落的抵抗力更強。同時，通過子載波的聯(lián)合編碼，達到了子信道間的頻率分集的作用，也增強了對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力。因此，如果衰落不是特別嚴重，就沒有必要再添加時域均衡器。

其次，頻率利用率高。OFDM允許重疊的正交子載波作為子信道，而不是傳統(tǒng)的利用保護頻帶分離子信道的方式，提高了頻率利用效率。

再者，適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM自適應(yīng)調(diào)制機制使不同的子載波可以按照信道情況和噪音背景的不同使用不同的調(diào)制方式。當信道條件好的時候，采用效率高的調(diào)制方式。當信道條件差的時候，采用抗干擾能力強的調(diào)制方式。再有，OFDM加載算法的采用，使系統(tǒng)可以把更多的數(shù)據(jù)集中放在條件好的信道上以高速率進行傳送。因此，OFDM技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸。

此外，抗碼間干擾（ISI）能力強。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾，它與加性的噪聲干擾不同，是一種乘性的干擾。造成碼間干擾的原因有很多，實際上，只要傳輸信道的頻帶是有限的，就會造成一定的碼間干擾。OFDM由于采用了循環(huán)前綴，對抗碼間干擾的能力很強。

1.4 OFDM技術(shù)缺點

（1）對頻率偏移和相位噪聲很敏感。

（2）峰值與均值功率比相對較大，這個比值的增大會降低射頻放大器的功率效率。

不過近年來，圍繞OFDM存在的兩個缺陷，業(yè)內(nèi)人士進行了大量研究工作，并且已經(jīng)取得了進展。OFDM技術(shù)既可用于移動的無線網(wǎng)絡(luò)，也可以用于固定的無線網(wǎng)絡(luò)，它通過在樓層、使用者、交通工具和現(xiàn)場之間的信號切換，有效地解決了其中的信息沖突問題。

盡管OFDM技術(shù)已經(jīng)是比較成熟，并在一些領(lǐng)域也取得成功的應(yīng)用，但尚有許多問題須待深入研究以進一步提高其技術(shù)性能。多年來，圍繞基于DFT（或FFT）的OFDM的關(guān)鍵技術(shù)，如同步、信道估計、均衡、功率控制等方面一直在探索更優(yōu)的方案，這些研究使OFDM技術(shù)欲加成熟和完善。

另一方面，由于DFT－OFDM在具體實現(xiàn)過程中采用插入CP（循環(huán)前綴）來消除ISI（碼間干擾），所以進一步提高頻譜利用率仍有較大余地，另外，為降低插入CP帶來的頻譜損失，通常采用較長的DFT變換塊，但是，如此將會造成系統(tǒng)對載頻誤差及Doppler頻移非常敏感，引起系統(tǒng)性能下降，同時對信道估計帶來難度。針對這一點，有人提出基于小波/小波包的正交多載波調(diào)制技術(shù)，作為對基于DFT的多載波調(diào)制技術(shù)OFDM的發(fā)展和改進。小波函數(shù)/小波包函數(shù)具有良好的尺度與平移正交性，因而可將其作為多載波調(diào)制的在載波，這種多載波調(diào)制方案被稱為基于小波/小波包的正交多載波調(diào)制。理論分析和仿真表明，小波/小波包調(diào)制技術(shù)具有與其他調(diào)制技術(shù)相同或更好的性能參數(shù)，同時具有更好的抗干擾性能。小波/小波包調(diào)制與多址技術(shù)結(jié)合，如基于小波包變換的多載波碼分多址系統(tǒng)（WPDM－CDMA）,更貼近于現(xiàn)代無線多址通信系統(tǒng)的實際應(yīng)用，從而進一步表明小波/小波包調(diào)制技術(shù)的可行性與先進性，具有廣闊的發(fā)展前景。同時作為一個充滿希望與潛力的新研究領(lǐng)域關(guān)于小波/小波包調(diào)制技術(shù)有許多問題尚待進一步研究

2.結(jié)論

OFDM技術(shù)由于其頻譜利用率高、成本低等原因越來越得到人們的關(guān)注，為滿足未來無線多媒體通信需求，人們在加緊實現(xiàn)3G系統(tǒng)商業(yè)化的同時，已經(jīng)開始進行4G(Beyond 3G)的研究。隨著人們對于通信數(shù)據(jù)化、寬帶化、個人化和移動化的需求，OFDM技術(shù)在固定無線接入領(lǐng)域和移動接入領(lǐng)域?qū)⒃絹碓降玫綇V泛的應(yīng)用。許多大學(xué)、著名公司已充分認識到OFDM技術(shù)的應(yīng)用前景。紛紛開展了對無線OFDM的研究工作，除了解決OFDM的同步、峰平比高等傳統(tǒng)難題外，還包括OFDM與空時碼、聯(lián)合發(fā)送、聯(lián)合檢測、智能天線、動態(tài)分組分配等相結(jié)合的研究工作。目前一些研究結(jié)果表明，它們能提高無線OFDM系統(tǒng)的性能，將形成未來OFDM系統(tǒng)的核心技術(shù)。對這些方面的研究是當前一個非?；钴S的研究領(lǐng)域，有許多課題需要我們做進一步的深入研究。

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第五篇：電動自行車作文分析及

Writing 1

For this part, you are allowed 30 minutes to write a short essay entitled Should Electric Bikes Be Promoted? You should write at least 120 words following the outline given below.1． 有人贊同使用電動車，電動車節(jié)能環(huán)保，方便快捷。

2． 有人反對使用電動車，電動車不安全。

3． 你的觀點是……

審題分析：

這是當下爭議很大的一個問題，正反雙方的論點論據(jù)應(yīng)該不難理解。關(guān)鍵是如何講清楚自己的觀點。可以按照傳統(tǒng)的三段式，把提綱中的內(nèi)容翻譯成一小段文字，再拓展一兩句。文章可以分成三段，也可以把兩種論點放在一段中。最后再提出自己的觀點。

段落構(gòu)思：

第1段：綠色環(huán)保是指零排放，不會造成環(huán)境污染；方便快捷是指電動車速度夠快，停車不需要停車位。

第2段：電動車不安全，主要是和交通管理空白有關(guān)，很多騎車的人自認為電動車不是機動車，不需要嚴格遵守交通法規(guī)，所以喜歡闖紅燈，以致引發(fā)很多交通事故。

第3段：最后提出自己的觀點。電動車應(yīng)該推廣，但是騎車的人應(yīng)該遵守交通規(guī)則。

模板套用：

Should Electric Bikes Be Promoted?

Concerning __________(什么問題), people have two opposite views.Some think we should __________(正方觀點), but others think __________（反方觀點）.According to __________(正方), __________(理由1).In addition, __________(理由2).As to __________(反方), __________(理由).In my opinion, __________(自己的觀點).__________(理由).范文參考：

Should Electric Bikes Be Promoted?

Concerning promotion of electric bikes(什么問題), people have two opposite views.Some think we should promote E-bikes(正方觀點), but others think we should not（反方觀點）.According to those who agree with promotion of E-bikes(正方), driving cars increases the amount of carbon dioxide, worsening global warming(理由1).In addition, E-bikes are more convient, especially in downtown areas, where people are often caught in traffic jams(理由2).As to those who disagree(反方), they are concerned about the safety problems.They point out the fact that there are so many E-bikes on the street that it is impossible to supervise all of them.Therefore, many E-bike riders don’t obey traffic rules and go through red lights at will, which has resulted in mumerous traffic accidents(理由).In my opinion, E-bikes should be promoted but E-bike riders should be educated(自己的觀點).There should be strict enforcement of traffic regulations and severe punishment must be imposed on those law-breakers, only in this way can E-bikes benefit our lives, rather than harm ourselves(理由).