各厂商高端存储产品技术对比

各厂商高端存储产品的技术对比

目录

1背景信息 (4)

2技术指标列表....................................................................................错误！未定义书签。

2.1大型号指标列表 .......................................................................错误！未定义书签。

2.2小型号指标列表 .......................................................................错误！未定义书签。3体系结构分析 (5)

3.1HDS USP V/USP VM体系结构——先进的统一星型网络架构 (5)

3.2EMC DMX-4/DMX-4 950体系结构 (7)

3.3IBM DS8300 Turbo/DS8100 Turbo体系结构——落后的双控制器结构 (9)

4Cache技术分析 (12)

4.1HDS USP V/VM缓存技术 (12)

4.2EMC DMX-4缓存技术 (13)

4.3IBM DS8000缓存技术 (13)

5缓存并发访问能力比较 (15)

5.1HDS USP V缓存并发数 (15)

5.2HDS USP VM缓存并发数 (17)

5.3EMC DMX-4/DMX-4 950缓存并发数 (18)

5.4DS8300缓存并发数 (18)

5.5小结 (19)

6IO性能 (20)

6.1测试结果公开网站 (20)

6.2DS8300测试结果 (21)

6.3USP V测试结果 (22)

6.4对比 (22)

6.5DMX-4/950测试结果 (22)

7存储虚拟化整合技术 (23)

7.1HDS USP V/USP VM虚拟化 (23)

7.2IBM和EMC虚拟化技术 (23)

8存储分区技术 (25)

9动态供应技术....................................................................................错误！未定义书签。10各个厂商的宕机记录 ....................................................................错误！未定义书签。11HDS向客户承诺的系统可靠性 .....................................................错误！未定义书签。

1 背景信息

存储（即智能磁盘阵列）已经成为企业IT支撑系统越来越重要的一个分支。目前全球范围公认的主流存储解决方案供应商主要有HP、EMC、IBM等。随着技术的发展和市场的分化，上述几个主流厂商都向市场提供两个系列的存储产品：即高端存储和中端存储两个系列，分别满足不同级别和不同规模的应用需求。

为了更好地进行产品选型，我们需要对各厂商的产品进行深入分析对比，以作为我们选择的重要依据。本文首先对各厂商的高端存储进行分析，中端存储的分析将在其他文件中提供。下表是各厂商高端存储型号的详细列表。

在技术分析前，我们确定了一些主要的技术方面，然后在这些技术指标上对各厂商的产品进行对比，包括主要指标列表、体系结构、Cache技术、性能、存储虚拟化功能、存储分区、以及容量动态供应技术等。

另外，还要说明一下，通过各厂商的技术资料和产品介绍，我们了解到上表中各厂商的小型号和大型号（例如HP XP20000和XP24000）在体系架构和总体功能上是完全相同的，其系统内部运行的也是同一套微码（存储操作系统），所不同的主要是系统扩展性方面，例如前端控制器、后端控制器、缓存、最大磁盘的数量等。

2 体系结构分析

体系结构决定着产品的本质特性：一个产品拥有优秀、均衡的体系结构，这个产品才能拥有良好的可靠性和稳定性，才能拥有高的性能。

2.1 HP XP系列产品体系结构——先进的统一星型网络架构

HP XP系列产品作为高端存储，拥有一个适合存储系统的、没有潜在瓶颈的、全光纤交换式和点对点直连相混合的统一星型网络体系架构Universal Star Network（USN），如下图所示。

图中CHA为前端通道控制器，DKA为后端磁盘控制器，SMA是控制缓存，CMA是数据缓存，CSW是内部缓存交换机。

HP XP系列产品的技术白皮书列举了USN统一星型网络体系结构拥有2项核心技术：

第一项：数据缓存读写采用全光纤交换式架构。

交换式体系结构又称CrossBar结构，是一种高带宽、大吞吐率和无阻塞

的体系结构，已经广泛应用在IT行业、电信行业的高端设备上。不论是

大型UNIX主机（HP Superdome、Sun Enterprise Server 25K、IBM P590等），以太网核心交换机（Cisco）、存储网核心交换机（如Brocade、McData以及Cisco SAN Director），甚至是电信交换机等均采用了无阻塞CrossBar技术作为其系统架构，这已经是业界发展的方向。Cache是存储系统的核心部件，XP把整个系统的所有缓存Cache分为两个独立部分：数据缓存（如上图CMA所示）和控制缓存（上图SMA所示）。其中数据缓存用来存放服务器/主机读写的数据，控制缓存是用来存放数据缓存的索引（我们称之为metadata）以及系统通信数据的共享区的。存储系统把数据缓存在逻辑上分为若干个page（大小为4K，8K，16K等），每个page有一个线性地址（即page ID）。每次读写都是以page为单位进行，即使是只需要读一个byte，最后对缓存的读写也是以一个page进行的。

因此对于数据缓存来说，最重要的是需要持续的高带宽和大吞吐率，XP 在数据缓存读写上采用交换式结构设计——这是真正的根据存储系统的特点而设计的。

o XP24000从内部交换机到数据缓存设计有64路1.0625GB/s的通路连接起来，数据缓存共有68GB/s的带宽；

o XP20000从内部交换机到数据缓存设计有8路1.0625GB/s的通路连接起来，数据缓存共有8.5GB/s的带宽；

其次是控制缓存采用点对点直连技术。

如上文所述，控制缓存主要用来存放数据缓存的索引和共享通讯数据。其中数据缓存的索引是一张二元表，其数据结构如下：

XP任何一个操作，都需要访问控制缓存。而且对控制缓存的读写有如下

特点：

o每次对控制缓存的访问的数据量很小，一般就是一个长整数（即page ID）；

o读写并发度很高，因为一次数据读写可能导致多次控制缓存的读写；

o控制缓存中还包含了大量存储控制器之间的通信数据，但每次访问的数据量都不大。

o因此对控制缓存的技术要求是：控制器到控制缓存的通道要多，每条通道的带宽不必很宽。

XP就是遵循这个设计原则，对控制缓存的读写设计为点对点直连结构：

XP24000每个控制器（包括前后端控制器）都通过4路150MB/s 的通路直接连接到每个控制缓存卡上，因此系统满配置32块控制

器的情况下，一共设计有4*32*2=256路150MB/s的通路，整个带

宽为38.4GB/s；

XP20000每个控制器都通过2路150MB/s的通路直接连接到每个控制缓存卡上，因此系统满配置8块控制器的情况下，一共设计有

2*8*2=32路150MB/s的通路，整个带宽为4.8GB/s；

结论

HP XP采用数据缓存交换式结构，控制缓存点对点直连结构是最符合存储

系统对数据访问和管理的特点的，这种统一星型网络结构是最稳定和均

衡、最先进和最高性能的体系架构。这是其他厂商所无法相比的。

2.2 EMC DMX-4/DMX-4 950体系结构

EMC高端存储系统2个型号DMX-4/DMX-4 950采用的是类似的结构，但又有不同。我们先分析一下DMX-4的结构，再阐述DMX-4 950结构的不同之处。

DMX-4采用的是DMX结构，即直连矩阵结构Direct Matrix Architecture。EMC

称这种点对点DMX结构是能够彻底消除系统带宽瓶颈的“先进”架构，是比已变成工业界事实标准的CrossBar高端系统架构还要优越的体系结构？我们分析一下实际情况。

下图就是DMX体系结构示意图。

从图中可知，DMX结构中主要可描述如下：

前端8个各类通道控制器与8块Cache卡点对点直接相连，共64个连接

通路；

8个后端磁盘控制器也与8块Cache直接相连，共64个连接通道；

这里有一点最重要，就是所有通道和磁盘控制器均连接到一个称之为“Control and Communication Signals”的卡上，如图中所标示的。这个卡实际上是一个Multiplexer。Multiplexer是什么东西呢？它实际上是一个多路复用器，DMX-4/DMX-4 950采用这种多路复用器对多个通道控制器和磁盘控制器访问同一个Cache卡可能产生的冲突进行控制。

现在很多人都不知道Multiplexer是什么东西。实际上在早期IBM大型机上使用的SNA网络上就是使用的这种“多路复用器”，直到网络交换机出现以后，才被市场所淘汰。与交换技术和交换机相比，Multiplexer是一种原始和低级的复用设

备，其延迟和效率都非常低，仅适合对数据量不大的某个控制信号使用，而采用到存储系统中来控制多路对Cache卡的冲突，很难适应高端存储系统可靠性和稳定性不断提高的要求，其本身已经为市场所淘汰。

另外需要指出的是，DMX-4 950中，Cache卡只有2块，前端通道控制器与后端磁盘控制器共用一个控制器，共用一个带宽，因此其带宽很小，该产品的可靠性和性能可想而知。而相比之下，HDS USP VM所有的控制器都是互相独立的，不是共享同一块控制器。

2.3 IBM DS8000体系结构——落后的双控制器结构

虽然DS8000系列产品被IBM称之为高端存储系统，但是其采用的是典型的双控制器结构，这种架构是中端存储系统采用的结构。因此有不少第三方分析师把DS8000定位为一个具有高端的可扩展性能力的中端存储产品。请看下图。

资料来源：IBM DS8000 Redbook

如图所示，DS8000实质上是由左右两边2台简装的IBM p570小型机作为控制

器，共享内部总线（RIO-G loop）的这样一个双控制器共享总线结构。这个结构是典型的中端存储的结构，下图是各厂商中端存储的体系结构，这些中端存储包括HDS AMS1000、EMC CX3-80、IBM DS4800。大家请看看有何不同？

体系结构决定着系统的档次和定位，这就是为什么众多第三方独立咨询机构都把DS8000产品定位为中端存储产品的本质原因。

HDS AMS系列存储系统架构图

总之，DS8000是由2台简装的p570，其上运行简化的unix操作系统和阵列控制软件，通过共享总线，外挂接口卡以及若干磁盘组成。特别要指出的是，2台p570上运行的unix简化版和阵列控制软件，并不是存储系统上的微码，而是普通服务器上的Cluster软件和相关的应用软件，其执行效率和响应速度都无法满足存储系统对微码的要求。存储系统的微码需要简化、高效、执行速度快、周而复始地完成服务器/主机对数据的访问请求，以及相关存储软件功能（例如数据本地复制克隆快照、远程数据复制等），而DS8000显然难于满足这个要求。

更重要的是，这种设计最致命的是影响系统的可靠性和稳定性。众所周知，双机热备集群技术对于普通应用系统来说，基本能满足业务要求——在一台小型机故障的情况下，在有限时间里业务能切换到另一台小型机上，但是所有使用过cluster的客户都很清楚，这个有限时间是在分钟一级——就是配置得非常优化的应用系统，这个时间也往往要5分钟以上。

5分钟对服务器来说，可能是可以忍受的，而且也仅仅影响到这台服务器上的业务。但对于存储系统来说，特别是高端存储系统，这几乎是致命的。存储系统是业务IT支撑平台最中心的设备，在数据集中化趋势越来越明显的情况下，众多客户整个企业可能所有的业务均整合在同一台存储系统中，这台高端存储系统需要支撑所有服务器和主机，每秒钟可能会发生几百甚至几千个I/O，DS8000一旦出现一台p570故障，系统需要在几分钟之后才能把这部分数据切换到另一台p570上，系统会怎样，众多业务服务器/主机会怎样，整个企业前端业务会怎样？尊敬的客户，您敢用吗？

而这一点在中端存储上都不会出现，因为中端存储采用的系统微码的实时性都要高于DS8000，例如HDS AMS1000采用的是VxWorks的切换时间都在毫秒级，对前端服务器的读写没有影响。

这是客户反映的IBM DS8000不稳定的根本原因。

3 Cache技术分析

存储系统中数据最终是存放在若干个磁盘。由于磁盘的读写本质上是一个机械过程，其速度比CPU速度要低1到2个数量级。因此对于存储系统来说，一边是服务器/主机高速请求，另一边是磁盘低速读写，因此必须通过相应部件和技术来调和这个高低矛盾。这个部件和技术就是高速缓存（Cache）和缓存管理技术。本小节就着重分析各厂商的Cache管理技术。

3.1 HP XP20000/XP24000缓存技术

XP20000/XP24000在Cache设计方面拥有多项专利技术。如下图所示。

XP采用控制缓存、控制链路与数据缓存、数据链路分离设计技术。HP实

现的是集中式缓存设计——控制缓存相当于数据缓存的集中索引。XP拥

有2块独立的控制缓存卡，互为镜像保护，不存在单点故障。任何一个读

写操作以前，均要通过控制缓存，迅速检索出某个卷的某个数据块在数据

缓存的线性地址，然后再依据该地址对数据块进行操作。这种集中式缓存

设计拥有业界最高的缓存管理效率；

XP具备缓存智能调整策略，可自动识别读、写缓存的比例已达到缓存利

用的最佳效率。30%容量是基本读缓存，30%是基本写缓存，40%是智能

调整部分，因此XP24000可根据业务特点灵活调整，使得系统能自动吻

合客户需求，表现最高的系统效率；

3.2 EMC DMX-4缓存技术

DMX-4/DMX-4 950采用的是典型的分布式缓存设计。

DMX-4的缓存满配置8块缓存卡中，每块缓存卡互相独立。DMX-4缓存为混合缓存，既包括数据信息，也包括控制信息，而不存在独立和集中的控制缓存卡，每块缓存卡上分配一定地址范围作为该缓存卡的控制信息或索引。即每块缓存卡部分内容为控制信息，其他为数据信息，这种无集中控制缓存机制的设计就是分布式缓存架构。

在分布式缓存结构中，对任一数据块的访问，必须对缓存卡进行遍历查询，至少要遍历缓存卡的控制信息区域。因此该缓存设计模式效率是比较低的，这就是EMC不参加SPC性能测试的原因之一吧。

3.3 IBM DS8000缓存技术

IBM DS8000为了提高数据写入到Cache的可靠性，在设计上引入了一个NVM 的机制。如下图所示，IBM在常规缓存（IBM也称之为volatile memory，即读Cache）外，专门增加了一块永久内存模块（Persistent Memory，也称为NVM）用来做写Cache，所有外部服务器/主机写入I/O全部先写入这个永久内存模块，然后在两台p570上分别配置独立永久内存模块，交叉将双方的写数据写入对方的写Cache中实现镜像。如下图所示。

但是非常遗憾的是，DS8100设计的NVS镜像后最大只能为4GB，DS8300设计的NVS镜像后最大只能为8GB，根本无法满足一般应用的正常需求。一旦某

些业务要处理大批新数据时，这是NVS写Cache显然不够用，系统将频繁地根据LRU算法更新NVS的空间，从而导致NVS的抖动，这将会急剧降低系统的总体性能。如移动公司每个月底将数据写入到数据仓库系统中时，将造成大量数据写，系统的性能会明显降低，甚至出现“假死”现象，实际上就是系统休克。

4 缓存并发访问能力比较

由于缓存在提高存储系统，特别是高端存储系统的整体性能所充当的关键作用，使得缓存的设计、缓存的管理机制，特别是缓存访问的并发程度，变成影响存储性能的核心因素。下面就对几个产品的缓存并发数做一个详细说明，希望能进一步加深客户对高端存储系统的认识。

从两个表可以明确看出，HP各款高端存储的缓存并发度都极大地超过其它产品，因此尽管HP缓存容量比较小，但性能却大大超过竞争对手。

4.1 HP XP24000缓存并发数

XP24000将缓存分开设计为数据缓存和控制缓存。其中数据缓存并发度为64路，是指由内部缓存交换机到数据缓存的通道数共有64路，每路1.062GB/s带宽；控制缓存并发度为256路，只是前端通道控制器和后端磁盘控制器到控制缓存的直连通道数共有256路，每路150MB/s带宽；数据缓存和控制缓存总的通道数为320路，因此一共是320路并发访问数。

为了便于理解下面4个图，简单说明一下图中相关名词：

CHA——Channel Adapter，前端通道适配器，也称通道控制器，用于连接外部服务器/主机；DKA——Disk Adapter，后端磁盘适配器，也称磁盘控制器，用于连接内部磁盘；

SMA——Shared Memory Adapter，共享缓存适配器，也称控制缓存卡，用于存放系统用的控制信息，索引，内部通讯数据等；

CMA——Cache Memory Adapter，缓存适配器，也称数据缓存卡，用于存储外部服务器/主机读写的数据；

XP 24000控制缓存并发度为256路

XP 24000数据缓存并发度为64路

4.2 HP XP20000缓存并发数

如上文所分析，XP20000将缓存分开设计为数据缓存和控制缓存。其中数据缓存并发度为8路，控制缓存并发度为32路，一共是40路并发访问数。

XP20000控制缓存并发度为32路

XP20000数据缓存并发度为8路

4.3 EMC DMX-4/DMX-4 950缓存并发数

请到EMC官方网站上下载EMC DMX-4技术规格文件，其中“EMC Symmetrix DMX-4 Specification Sheet”中“System Resources”部分，最后一行“Concurrent memory transfers 32 4 per Global Memory Director”。这里简单说明一下：--- 所谓“Global Memory Director”就是指DMX-4的缓存卡；

--- DMX-4最少配置为4块缓存卡，最多为8块，每块卡系统设置为4个区（region），每个区同一时刻只允许1路I/O访问，因此并发访问为16路~32路；

--- DMX-4 950固定配置只有2块缓存卡，因此一共只允许8路并发。

4.4 DS8300缓存并发数

这是DS8300两台p570控制器的互连图（interconnection），DS8100只有Loop 0，而DS8300支持2个RIO-G互联环路即Loop 0和Loop 1。其中I/O enclosure中有连接服务器的Host Adapter和连接磁盘的Device Adapter，所有外部服务器提出的I/O请求以及对磁盘发起的I/O请求，都必须经过这个RIO-G。

Processor Complex 0和1就是指p570服务器，每个服务器通过2个端口连接

到RIO-G环路上，每个端口支持2路并发环路访问，一共可支持8路并发访问。因此DS8100可支持8路，而8300可支持16路并发访问。

4.5 小结

高速缓存是影响高端存储的关键部件，高速缓存的并发访问可以成倍地提高存储系统的综合性能，并发访问数没有提高上去，后端的磁盘通路再多有什么用呢？（注：磁盘再快，都只有CPU/Memory的1/100~1/10。）

5 IO性能

存储性能衡量的指标通常只有两个：一个是持续访问带宽，另一个是IOPS。

持续访问带宽代表了存储单位时间的最大吞吐量，核心就是磁盘阵列的Cache 访问带宽。

XP 24000的Cache持续带宽是106GB/s，DMX-4是32GB/s，DS8300

也只有16GB/s。

XP 20000的Cache持续带宽是13.3GB/s，DMX-4 950是8GB/s，

DS8100也只有8GB/s；

IOPS值代表每个IO的块大小一定的情况下，存储每秒钟能随机处理的IO数量。IOPS代表了最理想情况下存储在OLTP环境下的随机IO的处理能力。IOPS各个厂商有自己公布的值，但是出入很大而且没有一个独立的标准。因此真正可以比较的是第三方独立存储性能组织SPC的测试值。

SPC有自己公开的测试标准，也是一个业界公认的独立的衡量标准。从目前在SPC已有测试结果看，目前高端只有HDS USP V和IBM DS8300 Turbo参加测试了。由于USP VM与USP V、DS8100与DS8300是统一系列不同产品，因此通过比较USP V/DS8300，可以在一个基础数据之上进行类比分析，得到一个相对客观的结论。

5.1 测试结果公开网站

https://www.wendangku.net/doc/ae7111915.html,/results/benchmark_results_spc1

高端装备制造业发展规划

高端装备制造业“十二五”发展规划 高端装备制造业是以高新技术为引领，处于价值链高端和产业链核心环节，决定着整个产业链综合竞争力的战略性新兴产业，是现代产业体系的脊梁，是推动工业转型升级的引擎。大力培育和发展高端装备制造业，是提升我国产业核心竞争力的必然要求，是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择，对于加快转变经济发展方式、实现由制造业大国向强国转变具有重要战略意义。 根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《战略性新兴产业发展“十二五”规划》和《工业转型升级“十二五”规划》，编制本规划。规划期为2011-2015年。 一、发展现状与面临形势 高端装备主要包括传统产业转型升级和战略性新兴产业发展所需的高技术高附加值装备。按照《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确的重点领域和方向，现阶段高端装备制造业发展的重点方向主要包括航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备、智能制造装备。 经过改革开放30多年的快速发展，我国装备制造业取得了令人瞩目的成就，形成了门类齐全、具有相当规模和技术水平的产业体系，2009年、2010年连续2年产业经济总量位居世界第一，为高端装备制造业的发展奠定了坚实基础。 近10年来，我国高端装备制造业已形成一定的产业规模。2010年，高端装备制造业实现约1.6万亿元销售收入，约占装备制造业销售收入的8%左右。整体技术水平持续提升，围绕国民经济各行业的迫切要求，开发出了一大批具有知识产权的高端装备，如百万千瓦级超超临界火电发电机组、百万千瓦级先进压水堆核电站成套设备、1000KV特高压交流输变电设备、±800KV直流输变电成套设备、百万吨乙烯装置所需的关键装备、超重型数控卧式镗车床、精密高速加工中心、2000吨履带起重机、ARJ21新型支线飞机、“和谐号”动车组、3000米深水半潜式钻井平台等，气象卫星率先实现业务化运行，已初步形成了高端装备制造产业格局。

过程装备制造技术主要考点及答案

1、加工经济精度：通常说的某种加工方法所能达到的精度是指在正常操作情况下所能达到的精度，也称为经济精度。正常操作情况指：完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用 2、零件加工精度包括：尺寸精度、形状精度和位置精度 3、获得尺寸、形状、位置精度的方法 获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法 获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法 获得位置精度的方法：按照工件加工过的表面进行找正的方法；用夹具安装工件；用划线法来获得。 4、机械加工工艺系统：在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成的一个完整的系统。 5、加工过程中可能出现的原始误差 原始误差：加工原理误差、工件装夹误差、工艺系统的静误差、调整误差、工艺系统的动误差、测量误差 6、机床误差对加工精度影响重要的三点：导轨误差、主轴误差、传动链误差 7、误差的敏感方向：原始误差所引起的刀刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的法线方向，则对加 工误差有直接的影响；如果产生在加工表面的切线方向，就可以忽略不计。把加工表面的法向称之为误差的敏 感方向。 8、传动链误差的概念：传动链始末两端传动兀件间相对运动的误差。一般用传动链末端兀件的转角误差来衡量。 9、提高传动链的传动精度的措施：a）减少传动元件的数目，减少误差的来源；b）提高传动元件的制造精度（特别是末端元件）和装配精度；c）尽可能使末端传动副采用大的降速比；d）减小齿轮副或旋转副存在的 间隙；e）采用矫正装置，预先人为地加入一个等值反向的误差。 10、工艺系统刚度：工艺系统抵抗变形的能力可用工艺系统刚度kxt来描述。垂直作用于工件加工表面的径向 切削分力Fy与工艺系统在该方向上的变形yxt之间的比值，称为工艺系统刚度kxt kxt= Fy / yxt 11、影响机床部件刚度的因素：① 结合面接触变形② 低刚度零件本身的变形③连接表面间的间隙④接触表面间的摩擦及变形滞后现象⑤受力方向及作用力综合结果 12、工艺系统的变形与刚度的关系：垂直作用于工件加工表面的径向切削力Fy与工艺系统在该方向上的变形yxt 之间的比值，称为工艺系统刚度kxt, kst=Fy/yxt 13、工艺系统受力变形对加工精度的影响：①切削力位置的变化对加工精度的影响②切削力大小变化对加工 精度的影响③ 夹紧变形对加工精度的影响④机床部件、工件重量对加工精度的影响 14、误差复映：上式表示了加工误差与毛坯误差之间的比例关系，说明了“误差复映”的规律，定量地反映 了毛坯误差经加工所减小的程度，称之为“误差复映系数”；可以看出：工艺系统刚度越高，e越小，也即是复映在工件上的误差越小。当加工过程分成几次走刀进行时，每次走刀的复映系数为： e 1、e 2、e 3 ,则总的 复映系数1 23 e = eee……总复映系数总是小于1，经过几次走刀后，降到很小的数值，加工误差也就降 到允许的范围以内。 当工件毛坯有形状误差、位置误差，以及毛坯硬度不均匀时，加工后出现的加工误差。误差的方向是一致的。 减小误差复映的方法:1?减小进给量。2?提高工艺系统刚度。3?增加走刀次数。 15、减少工艺系统受力变形的途径：提高工艺系统中零件间的配合表面质量，以提高接触刚度、设置辅助支 承提高部件刚度、当工件刚度成为产生加工误差的薄弱环节时，缩短切削力作用点和支承点的距离也可以提 高工件的刚度； 16、减少工艺系统热变形的措施：1）减少发热和采取隔热；2）强制冷却，均衡温度场；3）从结构上采取措施减少热变形；4 ）控制环境温度。 17、提高机械加工精度的途径：（1）听其自然，因势利导，直接消除或减小柔性工件受力变形的方法（2）人为设误,相反相成，抵消受力变形和传动误差的方法（3）缩小范围，分别处理，分组控制定位误差的方法（4）确保验收，把好最后一道关，“就地加工”达到终精度的方法（5）有比较，才有鉴别，误差平均的方法（6）实时检 测，动态补偿，积极控制的方法 18、机械加工表面质量的概念：表面层金属的力学物理性能 19、粗糙度、波度：指加工表面上具有的较小距离的峰谷所组成的表面微观几何形状特性，表面粗糙度一微观 几何形状误差：S / H < 50 （GB/T131-93）波距/波高 波度一一介于加工精度（宏观）和表面粗糙度之间的周期性几何形状误差（50~1000） 20、冷作硬化产生原因、影响因素产生原因：表面层金属由于塑性变形使晶体间产生剪切滑移，使晶格拉长、 扭曲和破碎，从而得到强化。 影响因素：刀具的几何参数、切削用量、被加工材料

过程装备制造技术复习提纲

绪论 0.1Mpa < P<1.6Mpa 1.6Mpa w p<10Mpa 10Mpa w p<100Mpa 超高压(U) p>100Mpa (2) 压力容器的种类：反应压力容器(R)换热压力容器(E)分离压力容器(S)储存压力容器(C ， 球罐代号B) ⑶压力容器的划分 a) 第三类压力容器(以下情况之一) ① 毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和 P - V > 0.2Mpa ? m3的低压容器. ② 易燃或毒性程度为中度危害介质且 P - V > 0.5Mpa ? m3的中压反应容器和 p- V > 10Mpa ? m3的中压储存容器 ③ 高压.中压管壳式余热锅炉 ④ 高压容器 b) 第二类压力容器(以下情况之一) ① 中压容器［第a 条规定除外］ ② 易燃介质或毒性程度为中毒危害介质的低压反映容器和储存容器 ③ 毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器 ④ 低压管壳式余热锅炉 ⑤ 搪玻璃压力容器 c) 第一类压力容器 除第a.b 条规定外，为第一类压力容器 向大型化发展，直径、厚度和质量等参数增大，工作条件越来越恶劣、复杂。 压力容器用钢逐渐完善，专业用钢特点越来越明显 焊接新材料、新技术的不断涌现和使用，使焊接质量日趋稳定并提高。 无损检测技术的可靠性逐步提高，有利地保证了装备制造及运行的安全。 装备制造的定期检测 1定期检测的目的：实行定期检测，是早期发现缺陷，消除隐患，保证装备(尤其是压力容器)安 全运行的有效措施. 2外部检测：外部检测可以在装备运行中进行 .其目的是及时发现外部或操作工艺方面存在 的不安全问题，一般每年不少于一次 1压力容器分类 (1)按容器设计压力分为低压，中压，高压,超高压四个等级 低压(L) 中压(M) 高压(H) 2压力容器制造技术的进展 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷

机械装备制造技术重点

一、机床传动链 a)外联系传动链联系运动源和机床执行件，使执行件得到预定速度的运动，并传递一定的动力 b)内联系传动链联系复合运动之内的各个运动分量，有严格的传动比要求，用来保证运动的轨迹 二、传动原理图的方案比较 a)欲改变螺纹导程，必须调整内联系传动链换置器官的传动比ix，但是也改变了主轴的转 速 b)欲改变主轴转速，必须调整外联系传动链的换置器官传动比iv,但同时改变了被切螺纹 的导程 c)Iv和ix分别控制主轴转速和螺纹的导程，二者各不相关 三、四条传动链性质、末端件、计算位移、位移平衡式 主运动电动机—滚刀r—r （外联系） 展成运动滚刀—工件z/k—1 （内联系） 轴向进给工作台—刀架1—f (外联系) 差动刀架—工件T—1 (内联系) 四、无级变速主传动系统 1变速电动机直流复激电动机和交流变频电动机，调速范围较小，通过调压和调磁方式进行变速 2机械无级变速利用摩擦力来传递转矩，通过连续的改变摩擦传动副工作半径来实现无级变速 3液压无级变速通过改变单位时间内输入液压缸或液动机中的液体的油量来实现无级变速 五、主轴部件的传动方式、各种传动方式的特点 a) 齿轮传动结构简单紧凑，能传递较大的转矩，能适应变转速、变载荷工作缺点：线速度不能过高 b) 带传动靠摩擦力传动，结构简单、制造容易、成本低，特别适用于中心距较大的两轴间传动。带有弹性，可吸震，传动平稳，噪声小，适宜高速传动。过载中会打滑，能起到过载保护作用。缺点：有滑动，不能用在速比要求准确的场合。 c) 电动机直接驱动方式主轴单元大大简化了结构，有效地提高了主轴部件的刚度，降低了噪声和振动；有较宽的调速范围；有较大的驱动功率和转矩；便于组织专业化生产。

高端装备制造业技术创新研究

高端装备制造业技术创新研究摘要:高端装备制造业作为我国战略性新兴产业之一，具有知识、技术密集等特点，能够有效促进产业升级，推动国民经济发展。对国内外学者的研究进行梳理，从高端装备制造业技术创新发展趋势、影响因素和有效途径三个方而分别进行阐述并总结，以期为促进高端装备制造业的技术创新提供依据。 关键词:高端装备制造业;技术创新自主创新能力;研究文献;综述 0引言 高端装备制造业是具有中国现代特色的专有名词。作为我国战略新兴产业之一，以先进技术为指导，为各产业提供富含高端技术和高附加值的装备产品，对我国高端领域产业的发展和国际竞争力的提高有不可替代的作用。高端装备制造业属于知识、技术密集型产业，其发展方向引领着我国先进技术的发展趋势。高端装备制造业处于整条生产线的中枢地位，其发展水平决定了该产业的发达程度。由其特点可见，技术创新是促进高端装备制造业发展的重要方式。 1高端装备制造业技术创新的发展趋势 孙韬［门认为，高端装备制造业的技术创新会逐渐向国际化、信息化、智能化、环保化方向发展。于兆吉等［2］指出，高端装备制造业技术创新的发展目标是要在环保的基础上获取最大利润，形成可持续发展的经济增长方式。孙景新［3］认为，中国经济要想从资源消耗型粗放式发展转变为向技术、知识密集型发展，高端装备制造业可作为突破口。马玉山在“2015中国制造业创新论坛〃中指出，高端装备制造业在精细

化管理的基础上，要加强“政产学研用〃相结合，研发出更完善的创新产品。 2高端装备制造业技术创新的影响因素 Song ［5］指出，美国高端装备制造业的优势建立离不开政府的政策鼓励支持，如减少税收、给予投资补贴、建立研发试点机构等。日木政府为提升国内装备制造企业技术的竞争优势，在国内建立"官产学〃联合组织和国外高端技术引进研发机构。可以看出，政府支持是影响其国内装备制造业技术创新发展的重要因素。Lee, Tang-Chih 提出，高新技术产品的销售水平与其生产技术的先进水平呈正相关。根据美国经济生产的基本情况发现，投资于IT行业的比重在持续增长，且消费者对其生产或消费的装备水平升级有更大需求［6］。Yam ［7］根据香港制造业的实际情况，发现外部投入的增加可有效促进企业的自主研发创新及合理配置可利用资源。AdegokeOke ［8］以英国制造业企业为研究对象，分析了企业中劳动灵活性与混合灵活性的相互作用对产品创新的影响。高丹丹［9］将R&D人力资源、R&D 资木投入以及创新产品研发相关的费用归为技术创新投入因素，将申报的专利数、己成功授权的专利数以及研发出的创新产品数归为创新产出因素。王佳瑶［10］以知识基础存量、知识流动能力、知识创造能力三个维度作为高端装备制造业企业知识创新能力构成要素，政府因素、市场因素、技术因素是促进技术创新出现的主要原因。 3高端装备制造业技术创新的途径 Om恰等［22］指出，加强企业生产链中各环节的沟通与协调可有效

过程装备制造技术主要考点及答案

1、加工经济精度:通常说的某种加工方法所能达到的精度是指在正常操作情况下所能达到的精度, 也称为经济精度。正常操作情况指:完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用 2、零件加工精度包括：尺寸精度、形状精度和位置精度 3、获得尺寸、形状、位置精度的方法 获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法 获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法 获得位置精度的方法：按照工件加工过的表面进行找正的方法；用夹具安装工件；用划线法来获得。 4、机械加工工艺系统：在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成的一个完整的系统。 5、加工过程中可能出现的原始误差 原始误差：加工原理误差、工件装夹误差、工艺系统的静误差、调整误差、工艺系统的动误差、测量误差 6、机床误差对加工精度影响重要的三点：导轨误差、主轴误差、传动链误差 7、误差的敏感方向：原始误差所引起的刀刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的法线方向，则对加工误差有直接的影响；如果产生在加工表面的切线方向，就可以忽略不计。把加工表面的法向称之为误差的敏感方向。 8、传动链误差的概念：传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。 9、提高传动链的传动精度的措施：a) 减少传动元件的数目，减少误差的来源；b) 提高传动元件的制造精度（特别是末端元件）和装配精度；c) 尽可能使末端传动副采用大的降速比；d) 减小齿轮副或旋转副存在的间隙；e) 采用矫正装置，预先人为地加入一个等值反向的误差。 10、工艺系统刚度：工艺系统抵抗变形的能力可用工艺系统刚度kxt来描述。垂直作用于工件加工表面的径向切削分力Fy与工艺系统在该方向上的变形yxt之间的比值，称为工艺系统刚度kxt kxt= Fy / yxt 11、影响机床部件刚度的因素：①结合面接触变形②低刚度零件本身的变形③连接表面间的间隙④接触表面间的摩擦及变形滞后现象⑤受力方向及作用力综合结果 12、工艺系统的变形与刚度的关系：垂直作用于工件加工表面的径向切削力Fy与工艺系统在该方向上的变形yxt

中国装备的制造业的国内外现状,趋势

中国装备制造业现状及发展趋势 装备制造业是国民经济的脊梁，它的各项经济指标占全国工业的很大比重；是高技术的载体及转化为生产力的桥梁和通道，第三次工业革命兴起的信息技术、核技术、空间技术等，无一不是通过装备制造业创造出来的,可以说装备制造业是高科技的载体；是产业升级的手段，生产工作母机、提供重大装备；是国家安全的保障，在高技术和数字化战争时代，装备制造业生产武器装备水平的能力在相当程度上决定了战争的胜负。同时，必须指出的是，装备制造业还是国家的战略产业，它是实现工业化的必备条件，是衡量一个国家国际竞争力的重要标志，是决定我国在国际分工中地位的关键因素。 一、发展过程 观察中国装备制造业的发展轨迹可以发现：中国装备制造业的演变是和中国产业发展政策紧密相联的。根据中国经济发展的不同时期以及制定的经济发展计划，可以将其划分为起步阶段（1949~1978年）、成长阶段（1979~1996年）和起飞阶段（1997年至今）。 1949年新中国成立后，国家对机械装备工业进行了一系列改组、改造工作，同时筹建大型骨干装备企业。经过四个五年计划，中国装备工业在曲折前进中仍然取得了一定成就，初步形成了具有一定规模水平、门类比较齐全的装备制造体系 1979年来，我国装备制造业在对外开放中取得了迅速发展，技术进步的模式、方法和途径有了很大变化。实行对外开放，利用国内国际两个市场和国内国外两种资源，特别是鼓励利用外资；以逐步降低关税和本币较大幅度贬值等方式推进出口替代。逐步完成从主要出口初级产品向出口工业制成品的转变，出口商品中工业制成品的比重不断上升；市场经济几乎解决了所有传统领域中的经济短缺现象；许多传统产业开始进入了成熟阶段，中国成为世界瞩目的工业生产大国。 90年代中期以来我国装备制造业取得了令人瞩目的成就，形成了门类齐全、具有相当规模和技术水平的产业体系，2009年、2010年连续2年产业经济总量位居世界第一，为高端装备制造业的发展奠定了坚实基础。形成了若干各具特色的装备制造业基地雏形：珠江三角洲通讯设备与计算机制造基地；以上海为中心的长江三角洲汽车和汽车零部件制造基地；东北重大成套装备制造基地；西南西北国防装备制造基地。 二、存在问题 与国际先进水平相比，我国的技术装备制造业还有较大差距，远远不能满足国民经济发展的需要，中国高精尖设备技术受制于人，这对于一个谋求自主发展的主权国家的安全是十分危险的。存在的主要问题有： 第一，国家重视不够及其战略的失误和滞后。1956年到1976年20年间，我国错过了发展的黄金期，导致我国装备制造业长期落后先进国家。 第二，许多重大技术装备仍然依赖进口。与国际先进水平相比，我国装备制造技术落后5~20年。一般低水平加工能力和普通机械产品生产能力严重过剩，具有国际先进水平的大型成套设备大部分却不能制造，如燃气轮机、核电设备、高速铁路设备、干线飞机、数控加工中心等。 第三，数控系统、发动机和关键部件是装备制造业的薄弱环节。数控系统是装备的神经系统，代表着装备的自动化水平。发动机制造技术落后直接制约我国飞机、船舶、汽车等行业的发展。关键部件和基础元器件落后已经成为装备制造业发展的瓶颈。 第四，自主创新能力薄弱。大型装备制造企业绝大部分为国有企业，分布在老工业基地，改革步伐迟缓，官僚体制严重。设备制造企业与使用企业之间缺乏利益联结机制，除政府重点扶持企业外，其余处于萎缩状态，自主创新能力严重不足。 第五，缺乏具有总体设计、成套能力和系统服务功能的总承包企业。装备制造业需要研

过程装备制造技术的新进展

过程装备制造技术的新进展 班级：装控11-5 姓名：陈明东 2014年3月

摘要当前随着化工、石油、能源、制药等工业的迅速发展, 过程装备制造技术也得到了相应发展。在21世纪的今天，过程装备制造技术的应用已经得到普及。 关键词过程装备制造技术发展 1 装备制造业早期存在的问题 装备制造业作为“工业的心脏”和制造业的核心要件,不仅是为国民经济各部门提供技术装备的物质生产部门,还是维护国家安全和提高国家综合竞争力的战略产业。我国已经成为装备制造业大国,但产业大而不强、自主创新能力薄弱、基础制造水平落后、低水平重复建设、自主创新产品推广应用困难等问题依然突出。振兴装备制造业是我国在国际金融危机之后的一项重大产业政策,对装备制造业先进水平的实证研究具有重要的理论价值和现实意义。 2过程装备制造方法的发展 近年来过程装备朝着大型化发展的趋势日趋明显, 为了适应压力容 器向大型化的发展, 其制造方法也都得到了迅速发展。过程装备的制造方法除了传统的锻造式、卷焊式、包扎式、热套式等方法外, 蒂森公司在1981年埃森国际焊接博览会上首次提出了容器的焊接成型技术, 采用多丝埋弧焊法制造压力容器筒体。 3 过程装备用材的发展 过程装备的发展离不开高性能、高水准的金属材料, 目前过程装备新金属材料的开发在于对传统材料的改进, 其技术核心是在金属中添 加所需的合金元素和改善发展新的制备工艺。复合材料具有重量轻、

比强度高、机械性能可设计性好等普通材料不具有的显著特点, 其既保持了组成材料的特性又具有复合后的新性能, 并且有些性能往往大于组成材料的性能总和, 是过程装备材料选择的主要趋势。当前复合材料的发展趋势为由宏观复合向微观复合发展, 由双元复杂混合向多元混杂和超混杂方向发展, 由结构材料为主向与功能复合材料并重的局面发展[。纳米科学技术是20世纪80年代末刚刚诞生并正在崛起的新技术, 鉴于纳米材料的诸多优势, 与纳米相关的技术也逐渐运用于过程装备中, 如粉体设备技术是化工机械技术的主要分支, 而纳米粉体的制备技术则是其前沿技术。目前中国首创的超重力反应沉淀法(简称超重力法) 合成纳米粉体技术已经完成工业化试验。 4 过程强化技术 随着过程工业的进一步发展, 如何能使过程设备朝着越来越节能、高效、优质的方向发展, 一直是国内外学者关注的课题。因此, 对于过程装备而言过程强化技术依然是当前过程装备技术的重要研究内容。过程强化是指能显著减小工厂和设备体积、高效节能、清洁、可持续发展的过程新技术 , 它主要包括传热、传质强化以及物理强化等方面, 其目的在于通过高效的传热、传质技术减小传统设备的庞大体积或者极大地提高设备的生产能力, 显著地提升其能量利用率, 大量地减少废物排放。 结束语 21 世纪是一个知识经济、信息经济的时代,，经济增长更多地依赖于知识和信息的生产、传播和使用。过程装备制造技术未来的重要技术

海洋装备制造技术现状及发展先进技术的必要性 (1)

摘要：“海洋工程装备及高技术船舶”作为国务院加快推进实施“中国制造2025”，实现制造业升级的十大领域之一大致分为以下几个方面：一是用于海洋油气和矿产资源开发的装备，二是利用海洋可再生能源的装备，三是利用海洋空间资源的装备，四是海水的淡化及利用海洋生物资源的装备，五是共性海洋基础设施。目前我国海洋产业布局已初步形成，但产品设计开发能力与国外差距较大，配套市场还被外国企业掌控。此外，我国的工程总包能力不足，且在高端海工装备设计建造领域基本还是空白。本文主要选取海洋钻井平台和高技术船舶方进行了具体的调研，并初步总结了发展规律和一些发展经验。 关键字:海洋装备高技术船舶海上钻井平台 一、调查研究的背景与意义 1、调研背景 制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来，世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明，没有强大的制造业，就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。 当前，新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇，国际产业分工格局正在重塑。必须紧紧抓住这一重大历史机遇，按照“四个全面”战略布局要求，实施制造强国战略，加强统筹规划和前瞻部署，力争通过三个十年的努力，到新中国成立一百年时，把我国建设成为引领世界制造业发展的制造强国，为实现中华民族伟大复兴的中国梦打下坚实基础。《中国制造2025》，是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。 开发和利用海洋是我国自身发展的需要。古语云“工欲善其事，必先利其器”，要综合开发利用好海洋，就离不开装备的发展。目前大家通常所说的海洋工程装备多指油气类装备。油气类装备主要包括勘探装备、钻井装备、生产与加工装备、运输装备、海岸工程船舶装备水下装备与水下系统装备等等。从钻井装备来看，主要有海洋钻井平台等；从生产装备来讲，主要有半潜式升降平台等。此外还有海洋工程船、水下的作业设备等。谈及海洋工程装备的产业结构，从用户来看的话，则用户相对集中，其中石油公司占30%左右，钻探公司占60%左右。从海工装备的供应商来看，范围比较小，主要是工程的总承包商，如国外的一些大型承包商，国内的中海油、中石油等;此外还有装备的集成供应商，如国内的中船重工、海油工程、中远船务、中海工业等。 从当前全球海工装备建造的格局来看，欧美是第一梯队，掌握设计的核心技术，以高端海工产品为主;韩国、新加坡是第二梯队，具备工程的总承包能力，正在向深水高技术装备领域发展;我国已经具备了一定的基础条件，但产品还属于中低端，高技术是我国的薄弱环节。我国目前建造力量集中在沿海几大区域，如环渤海有海洋工程装备制造基地，长三角有一批船舶制造企业，珠三角有海洋工程装备制造基地，此外海南有海工装备制造基地，武汉有海工装备配套基地。目前产业布局已初步形成，但产品设计开发能力与国外差距较大，配套市场还被外国企业掌控。此外，目前我国的工程总包能力不足，且在高端海工装备设计建造领域基本还是空白。 总体而言，目前我国在海洋资源开发利用领域所做的工作有限，而未来市场对相关装备安全、环保方面的要求更高。这就给基础科研带来了更多的挑战，要求中国船舶行业在以下领域不断探索：新型海洋工程装备总体设计及性能分析技术，海洋工程装备总体及系统试验技术，深海设施结构动力响应及疲劳强度分析技术，深海平锚索、立管等柔性构件的动力特性分析技术，深海海洋工程安全性检测、检测与风险控制技术，深海设施长效防腐及防护技

装备制造技术基础-实验二--组合夹具实验

实验二组合夹具实验 一、实验目的 组合夹具的使用，使得机械制造工业的自动化程度越来越高，生产成本越来越低在机械制造工业中取得了十分显著的经济效果。由于现代数控技术的不断提高，对组合夹具的依赖性日益增强，组合夹具的使用，不仅为企业节约了大量的人力和物力，还推动了社会的技术进步和生产发展。因此，了解组合夹具的使用，对于机械制造专业的学生尤为重要。通过对组合夹具的组装实验，可以了解到组合夹具的使用围，类型，初步掌握组合夹具的使用原则，设计原理、以及简单的装配技术。 二、实验设备 1.三套完整的组合夹具组件及零件，其中包括每道工序所用的定位元件、夹紧 元件、以及钻套、钻模、对刀块等辅助元件。每道工序试装的组装图见附图2。 2.装配所用工具。 三、实验要求 1.实验前认真阅读教材和实验指导书，了解工件定位、夹紧的概念，初步了解 组合夹具的各种元件及用途。 2.通过组合夹具的组装实验，初步了解机床与组合夹具之间的相互联系，初步 掌握组合夹具的设计思路及设计方法。 3.实验时严格执行实验室的规章制度，严格按操作规程操作。 4.实验过程中严禁戏耍打闹，确保实验安全顺利完成。 四、实验步骤 1.了解组合夹具各个零件的功能和作用； 2.认真阅读实验指导书和计算机装配图（见附图）； 3.了解各个加工零件的技术要求及结构图； 4.按照计算机装配图进行装配。 五、实验容 本实验以加工工艺比较典型的连杆零件为容，进行组合夹具的组装实验。三道连杆加工工序及要求如下： 1.铣连杆体结合面 技术要求： 1. 铣连杆体结合面至小头孔中心距离为 2. 定位基面：连杆端面，小头孔Φ38.8±0.02,工艺凸台。 3. 机床：立式铣床。连杆体加工工序图如图1所示。

过程装备制造与检测 课后答案(精华版)

By HWK 0-1过程装备主要包括哪些典型的设备和机器。 过程装备主要是指化工、石油、制药、轻工、能源、环保和视频等行业生产工艺过程中所涉及的关键典型备。 0-3压力容器按设计压力分为几个等级，是如何划分的。 按设计压力分为低压中压高压超高压四个等级，划分如下：低压（L）0.1-1.6中压（M）1.6-10高压（H）10-100超高压（U）>100 0-4为有利于安全、监督和管理，压力容器按工作条件分为几类，是怎样划分的。 a.第三类压力容器（下列情况之一） 毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和力P*V≥0．2MPa·m3的低压容器；易燃或毒性程度为中度危害介质且P*V≥0.5MPa·m3的中压反应容器和力 P*V≥10MPa·m3的中压储存容器。;高压、中压管壳式余热锅炉;高压容器。 b.第二类压力容器（下列情况之一） 中压容器[第a条规定除外];易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器;毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器;低压管壳式余热锅炉;搪玻璃压力容器。 c.第一类压力容器 除第a、b条规定外，为第一类压力容器。 0-7按压力容器的制造方法划分，压力容器的种类。 单层容器：锻造法卷焊法电渣重溶法全焊肉法多层容器：热套法层板包扎法绕代法绕板法 1-3常规检测包括哪些检测内容。 包括宏观检测、理化检测、无损检测（射线超声波表面） 2-1简述射线检测之前应做的准备工作。 在射线检测之前，首先要了解被检工件的检测要求、验收标准，了解其结构特点、材质、制造工艺过程等，结合实际条件选组合式的射线检测设备、附件，为制定必要的检测工艺、方法做好准备工作。 2-2说明射线照相的质量等级要求（象质等级）。 一般情况下选AB级（较高级）的照相方法，重要部位可考虑B级（高级），不重要部位选A级（普通级）。 2-3射线检测焊接接头时，对接接头透照缺陷等级评定的焊缝质量级别是怎样划分的。 Ⅰ级焊缝内内不允许有裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣存在；Ⅱ级焊缝内不允许有裂纹、未熔合、未焊透存在；Ⅲ级焊缝内不允许有裂纹、未熔合以及双面焊或者相当于双面焊的全焊头对接焊缝和家电板的单面焊中的未焊透。不家电板的单面焊中的；焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。

过程装备制造技术的新进展

过程装备制造技术的新进展 张贵波 （装控12-5班27号） 摘要：针对过程装备的发展，综述了其制造技术的新进展和发展趋势，并对过程装备制造业今后面临的形式与挑战作了简要分析。 关键词：过程装备制造技术进展 引言 近年来，随着我国石油化工行业的飞速发展，化工过程装备的相关技术也随之获得了突飞猛进的发展。虽然与国外的先进水平相比，国内的化工过程设备还有很多方面需要进一步跟上世界前沿技术，但较之过去而言，我国过程装备制造技术正悄然由量的扩张向质的提升发生着新一轮的战略转变。本文主要介绍过程装备制造技术的进展以及对未来的展望。1 1 过程装备制造技术的进展及其发展趋势 过程装备包括各类反应设备以及最广泛的换热设备、塔设备和工业炉等。过程装备制造技术的发展包括新材料的发展、过程设备制造技术的进展以及计算机技术在生产制造中的最新应用。 1.1 过程装备技术发展趋势 当下过程装备朝着大型化发展的趋势日渐明显，而在强化化工过程的微小机械、以微型化学化工机械产品为主组成的微仪器等方面的微型化工机械技术还没有形成，所以我国过程装备制造业应该树立和学习微仪器制造的相关意识和知识，以使我国的过程装备技术朝着微型化的方向发展。 另外，为适应当前石油石化等化工产业突飞猛进的发展，未来过程装备制造技术的发展，必将主要面向先进制造技术、新材料技术、再设计再制造工程以及高

技术过程等方面。2 1.2 过程装备新材料的发展 过程装备的发展离不开高性能、高水准的金属材料、复合材料、纳米材料以及具有特殊性能的新材料。 1、金属材料。目前过程装备新金属的发展在于对传统材料的改进，即在金属中添加所需的合金元素使其达到满足使用要求的合金。 2、复合材料。当前复合材料的发展趋势主要是由宏观复合向微观复合发展，由双元复杂混合向多元混杂和超混杂方向发展，由结构材料为主向与功能复合材料并重的局面发展。复合材料具有重量轻、强度高、机械性能好等普通材料不具有的显著特点，其既保持了组成材料的特性又具有复合后的新性能，并且有些性能往往大于组成材料性能的总和，是过程装备材料选择的主要趋势。3 3、纳米材料。纳米科学技术是20世纪80年代所诞生的技术，鉴于纳米材料的诸多优势以及纳米科学技术的迅速发展，如今与纳米相关的技术正运用于过程装备中，如粉体设备技术。此外，由中国首创的超重力反应沉淀法（简称超重力法）合成纳米粉体技术已经完成工业化试验。 4、新型材料。在以上材料发展应用的基础上，对于具有特殊性能的新型材料，更应该重视其研发和应用于过程装备。如采用新型的生物膜材料可以实现对污水的过滤净化，经过处理的水可以达到再利用的标准。4 1.3 过程设备制造技术的进展 过程设备的发展与化工工艺新技术的发展息息相关，最有代表性的是各类反应设备以及应用最广泛的换热设备、工业炉和塔设备等。 1、工业炉。以现代石油化工生产为例，目前许多关键装置的反应设备，如20万吨/年聚丙烯气液环管反应器、200万吨/年加氢气液固三相固定床反应器、300万吨/年以上的大型炼油催化裂化气固流化床反应设备等的成套设计、制造与调控运行已完全可立足于国内，并且在世界上也跻身前列。13万吨/年丙烯腈气固流化床反应器（撤热型）成套设备已研制成功，正在向26万吨/年更大规模迈进。乙烯装置的核心设备——乙烯裂解炉已自主开发成功6万吨/年CBL炉型，目前

过程装备制造与检测复习大纲 版

第一篇过程装备的检测 1. 过程装备主要包括哪些典型的设备和机器 从过程装备制造角度可将过程装备大致分为两大类: 以焊接为主要制造手段的过程设备，例如：换热器、反应器、锅炉、储罐、塔等等；以机械加工为主要制造手段的过程机器例如：压缩机、过滤机、离心机、泵等等。 2.压力容器的分类 根据压力等级分为：低压、中压、高压、超高压。 根据压力容器的作用，分为：反应压力容器（Reactor）、换热压力容器（Exchanger）、分离压力容器（Separator）和储存压力容器（Condenser）。 3. 过程装备制造技术的主要内容。 过程设备制造技术：焊接技术、制造准备、成型加工；过程机器制造技术：工艺规程、加工精度，装配工艺；过程装备检测技术：定期检测、无损探伤 4.过程设备制造的特点。 多属静设备（如塔类和容器类设备），设备的安全可靠性要求高，设备用材品种较多，设备基本组成结构相似，制造过程的主要工序大体不变，多为单件小批量生产 5.单层卷焊式压力容器壳体的制造工艺流程。 选择材料—复检材料—净化处理—矫行—划线（包括零件展开计算、留余量、排料）—切割—成型（包括筒节的卷制封头的加工成型、管子的弯曲等）—组队装配—焊接—热处理—检验（无损检测、耐压试验等）。 6. 你认为过程装备制造怎样才能更好的发展 7.术语：无损检测，容器剩余寿命 无损检测：在不破坏、不损坏工件（或材料）的前提下，对工件（或材料）内部缺陷进行检测的方法。 容器剩余寿命：容器的实际腐蚀裕度与腐蚀厚度之比。 8.定期检测的目的。 早期发现缺陷、消除隐患、保证装备安全运行 9.外部检测、内外部检测、全面检测的目的、期限和内容。 外部检测，目的：及时发现外部或操作工艺方面不安全问题；期限：一般每年不少于1次；内容：①防腐层、保温层→完整无损②锈蚀、变形及其他外伤③焊缝、法兰及其他可拆连接处和保温层→无泄漏④按规定装设安全装置选用、装设→符合要求，维护良好，规定的使用期限⑤支承适当无倾斜下沉、振动、摩擦以及不能自由胀缩等不良情况⑥操作条件和工作介质→设计规定 内外部检测目的：尽早发现容器内、外缺陷，确定容器能否继续运行或保证

先进制造技术现状和发展趋势

先进制造技术现状和发展 趋势 Prepared on 22 November 2020

我国先进制造技术现状和发展趋势 摘要：简要介绍了先进制造技术及其特点,并结合国内制造企业，论述了我国 先进制造技术的现状和发展趋势。 关键词：先进制造技术；现状；发展趋势引言 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%-55%。专家认为,世界上各国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争,其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对制造技术的研究。对于中国这样一个制造大国更亦是如此。 1、先进制造技术及其特点 先进制造技术AMT（advancedmanufacturingtechnology）是制造业不断吸收机械、电子、信息（计算机与通信、控制理论、人工智能等）、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。它集成了现代科学技术和工业创新的成果，充分利用了信息技术，使制造技术提高到新的高度。先进制造技术是发展国民经济的重要基础技术之一，对我国的制造业发展有着举足轻重的作用。 先进制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。它不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程。强调技术、人、管理和信息的四维集成,不仅涉及到物质流和能量流,还涉及到信息流和知识流,即四维集成和四流交汇是先进制造技术的重要特点。 先进制造技术更加重视制造过程组成和管理的合理化和革新,它是硬件、软件、脑件(人)与组织的系统集成。 2、我国先进制造技术的现状 随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。中国经济经过30年改革开放的快速增长,取得了令世人瞩目的骄人业绩,综合国力和经济总量位居世界前列。自20世纪80年代以来,我国制造业取得了长足的发展。目前,中国正成为“世界工厂”,承接全世界制造业的转移。据相关资料表明,世界上国家之间的经济竞争,先进制造技术是重要的竞争手段之一。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而我国非常重视对先进制造技术的研究。制造业是我国国民经济和综合国力的重要支柱产业,其先进生产值占国民生产总值(GDP)的40%左右。尤其，中国近几年来房地产业的崛起，带动了三一重工、中联重科、徐工等一批工程机械企业的发展，而这些企

重庆高端装备制造项目建议书

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报告说明— 减速机作为机械设备的重要驱动部件，在产品设计、工艺技术方面有一定技术门槛，对于产品的设计水平、加工精度、运行平稳性要求高，对减速机制造企业提出了更高的要求。随着国民经济的发展以及中国制造水平的提升，减速机行业的技术门槛不断提高，新进入者难以在短期内突破技术壁垒。 该减速机项目计划总投资3457.72万元，其中：固定资产投资2817.41万元，占项目总投资的81.48%；流动资金640.31万元，占项目总投资的18.52%。 达产年营业收入4929.00万元，总成本费用3808.89万元，税金及附加64.96万元，利润总额1120.11万元，利税总额1339.57万元，税后净利润840.08万元，达产年纳税总额499.49万元；达产年投资利润率 32.39%，投资利税率38.74%，投资回报率24.30%，全部投资回收期5.62年，提供就业职位72个。 减速机应用范围广泛，市场规模较大，行业内企业众多，市场分散度高。一部分企业侧重于生产广泛适用于各下游行业的通用减速机，规格以中小型为主，产品呈现模块化、系列化的特点，所属行业为通用减速机行业。另一部分企业主要生产适用于特定行业的专用减速机，规格以大型、

特大型为主，多为非标、定制化产品，所属行业为专用减速机行业。以上两类企业的产品差异大，相互竞争较少。

目录 第一章概况 第二章承办单位概况 第三章建设必要性分析 第四章市场调研分析 第五章项目规划方案 第六章项目选址分析 第七章工程设计可行性分析第八章工艺可行性 第九章环境影响概况 第十章项目安全规范管理第十一章建设及运营风险分析第十二章项目节能概况 第十三章实施方案 第十四章投资方案计划 第十五章经济收益分析 第十六章项目结论 第十七章项目招投标方案

过程装备制造技术主要考点及答案教程文件

过程装备制造技术主要考点及答案

1、加工经济精度:通常说的某种加工方法所能达到的精度是指在正常操作情况下所能达到的精度, 也称为经济精度。正常操作情况指:完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、 标准的耗用时间和生产费用 2、零件加工精度包括：尺寸精度、形状精度和位置精度 3、获得尺寸、形状、位置精度的方法 获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法 获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法 获得位置精度的方法：按照工件加工过的表面进行找正的方法；用夹具安装工件；用划线法来获得。 4、机械加工工艺系统：在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成的一个完整的系统。 5、加工过程中可能出现的原始误差 原始误差：加工原理误差、工件装夹误差、工艺系统的静误差、调整误差、工艺系统的动误差、测量误差 6、机床误差对加工精度影响重要的三点：导轨误差、主轴误差、传动链误差 7、误差的敏感方向：原始误差所引起的刀刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的法线 方向，则对加工误差有直接的影响；如果产生在加工表面的切线方向，就可以忽略不计。把加 工表面的法向称之为误差的敏感方向。 8、传动链误差的概念：传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的 转角误差来衡量。 9、提高传动链的传动精度的措施：a) 减少传动元件的数目，减少误差的来源；b) 提高传动 元件的制造精度（特别是末端元件）和装配精度；c) 尽可能使末端传动副采用大的降速比；d) 减小齿轮副或旋转副存在的间隙；e) 采用矫正装置，预先人为地加入一个等值反向的误差。

10、工艺系统刚度：工艺系统抵抗变形的能力可用工艺系统刚度kxt来描述。垂直作用于工件加工表面的径向切削分力Fy与工艺系统在该方向上的变形yxt之间的比值，称为工艺系统刚度kxt kxt= Fy / yxt 11、影响机床部件刚度的因素：①结合面接触变形②低刚度零件本身的变形③连接表面间的间隙④接触表面间的摩擦及变形滞后现象⑤受力方向及作用力综合结果 12、工艺系统的变形与刚度的关系：垂直作用于工件加工表面的径向切削力Fy与工艺系统在该方向上的变形yxt之间的比值，称为工艺系统刚度kxt，kst=Fy/yxt 13、工艺系统受力变形对加工精度的影响：①切削力位置的变化对加工精度的影响②切削力大小变化对加工精度的影响③夹紧变形对加工精度的影响④机床部件、工件重量对加工精度的影响 14、误差复映：上式表示了加工误差与毛坯误差之间的比例关系，说明了“误差复映”的规律，定量地反映了毛坯误差经加工所减小的程度，称之为“误差复映系数”；可以看出：工艺系统刚度越高，e越小，也即是复映在工件上的误差越小。当加工过程分成几次走刀进行时，每次走刀的复映系数为：e 1、e 2、e 3 ，则总的复映系数1 2 3e = e e e ...... 总复映系数总是小于1，经过几次走刀后, 降到很小的数值，加工误差也就降到允许的范围以内。 当工件毛坯有形状误差、位置误差，以及毛坯硬度不均匀时，加工后出现的加工误差。误差的方向是一致的。 减小误差复映的方法：1.减小进给量。2.提高工艺系统刚度。3.增加走刀次数。 15、减少工艺系统受力变形的途径：提高工艺系统中零件间的配合表面质量，以提高接触刚度、设置辅助支承提高部件刚度、当工件刚度成为产生加工误差的薄弱环节时，缩短切削力作用点和支承点的距离也可以提高工件的刚度; 16、减少工艺系统热变形的措施：1）减少发热和采取隔热；2）强制冷却，均衡温度场；3）从结构上采取措施减少热变形；4）控制环境温度。