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高精度平面磨床论文的参考文献

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高精度平面磨床论文的参考文献

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引用的参考文献应具备哪些条件

被引用的参考文献主要有以下几种:

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3、是比较有用的类似的文献;

4、是有历史背景的和有意义的文献;

5、引用文献要新:在某种程度上体现了文章的先进性;

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7、提高自引文献量:作者自引是指作者引用了自己以前发表的文章作参考文献,期刊自引是指该期刊引用了该刊以前发表的文献。

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第一部分:数控机床应用调查一、 品正数控深孔钻床外型及简介 品正数控深孔钻床外型如图1-1 图1-1品正数控深孔钻床简介:深孔钻 : 自1982年生产以来, 一直占据生产的重要位置。 现市场对模具生产交期需求迫切, 深孔加工机快捷,便利, 不需要铰孔, 一步到位, 成了不可或缺的工具。更兼投资回收成本快速, 是抢占市场的利器。 二、深孔钻在设计上的优点合运水道,热流道,顶针孔,油泵深孔,轧辊孔等深孔加工。 敝司深孔钻在设计上有以下的优点 :1. 工作台, 底座机身, 立柱, 升降台, 全部 FC30铸铁成型, 加工时达至最佳的吸震效果。 2. 床身工作台底座一体成型, 结构一致, 筋骨强壮, 没有立柱与工作台分开的设计。3. 滑轨, 工作台导轨, 采用V型导轨, 保证准确的导向性, 无方轨之侧间隙。滑动时无蛇行现象, 亦能维持滑动之顺畅。在强压下承载座与滑动座更紧密结合。两者接触而能平均受力。长时间运动能维持稳定之动静态精度, 而能达到增长机件寿命及提高加工品质。 4. 滑轨经热处理研磨, 更能保证耐用与刚性。 5. 采用良好的油压泵设计, 控制流量与压力, 确保使用寿命。 6. 另外更采用CNC 换刀系统装置, 只用轻轻按下控制键, 气动锁刀系统。 更换刀具方便。 7. 纸带与磁铁过滤装置, 能将钢材加工中铁屑与切削油废弃的微量元素过滤, 循环再用。三、品正深孔钻规格表深孔钻规格表 型号 MGD-813 MGD-1015 MGD-1520 MGD-1525 Table (单位 mm) 工作台尺寸 400x1500 600x2000 800x2300 800x2800 作业面积 1300x600x800(z1)x400(z2) 1500x600x1000 2000x1000x1500 2500x1000x1500 T型槽 18mmx63mmx5 22x34x5 22x34x7 22x34x7 主轴 主轴进给行程 800 主轴进给速度 (mm/min) 20-5000mm主轴直径 Φ120 主轴端至台面距离 70 mm 电动机 主轴(kw) 7.5kw磁力分离器(W) 25W 纸带过滤器 25W 铁削排除机 (W) 0.375 油压泵 10HPx6P润滑油泵 150Wx2加工能力 加工深度 800 1000 1250 1500 钻孔能力 Φ3-25mm(32)油压系统 切削油桶 (L) 1800LT高压泵压力 (kg/cm2 ) 0-120 高压泵吐出量 (L/min) 5-70最大载重 (kg) 7000 机械净重 (kg) App.9000 App.10500 App.14500 App.16500占地面积 App.3125x2046 App.5000x5000 App.5500x5500 App.6000x6000第二部分:数控加工工艺分析要求:能够根据图纸的几何特征和技术要求,运用数控加工工艺知识,选择加工方法、装夹定位方式、合理地选择加工所用的刀具及几何参数,划分加工工序和工步,安排加工路线,确定切削参数。在此基础上,能够完成中等复杂零件数控加工工艺文件的编制(至少两个零件的工艺分析)。一、加工平面凸轮零件上的槽与孔,外部轮廓已加工完,零件材料为HT200。 图2.11、零件图工艺分析 凸轮槽形内、外轮廓由直线和圆弧组成,几何元素之间关系描述清楚完整,凸轮槽侧面与 、 两个内孔表面粗糙度要求较高,为Ra1.6。凸轮槽内外轮廓面和 孔与底面有垂直度要求。零件材料为HT200,切削加工性能较好。 根据上述分析,凸轮槽内、外轮廓及 、 两个孔的加工应分粗、精加工两个阶段进行,以保证表面粗糙度要求。同时以底面A定位,提高装夹刚度以满足垂直度要求。2、确定装夹方案 根据零件的结构特点,加工 、 两个孔时,以底面A定位(必要时可设工艺孔),采用螺旋压板机构夹紧。加工凸轮槽内外轮廓时,采用“一面两孔”方式定位,既以底面A和 、 两个孔为定位基准。3、确定加工顺序及走刀路线 加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精的原则确定。因此应先加工用做定位基准的 、 两个孔,然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。为保证加工精度,粗、精加工分开,其中 、 两个孔的加工采用钻孔—粗铰—精铰方案。走刀路线包括平面进给和深度进给两部分。平面进给时,外凸轮廓从切线方向切入,内凹轮廓从过渡圆弧切入。为使凸轮槽表面具有较好的表面质量,采用顺铣方式铣削。深度进给有两种方法:一种是在XOY平面(或YOX平面)来回铣削逐渐进刀到既定深度;另一种方法是先打一个工艺孔,然后从工艺孔进刀到既定深度。4、刀具选择 根据零件特点选用8把刀具,如下表:序号 刀具号 刀具 加工表面 备注 规格名称 数量 刀长/mm 1 T01 ¢5中心钻 1 钻¢5mm中心孔 2 T02 ¢19.6钻头 1 45 ¢20孔粗加工 3 T03 ¢11.6钻头 1 30 ¢12孔粗加工 4 T04 ¢20铰刀 1 45 ¢20孔精加工 5 T05 ¢12铰刀 1 30 ¢12孔精加工 6 T06 90°倒角铣刀 1 ¢20孔倒角1.5×45° 7 T07 ¢6高速钢立铣刀 1 20 粗加工凸轮槽内外轮廓 底圆角R0.58 T08 ¢6硬质合金立铣刀 1 20 精加工凸轮槽内外轮廓 5、切削用量选择 凸轮槽内、外轮廓精加工时留0.1㎜铣削余量,精铰 、 两个孔时留0.1㎜铰削余量。主轴转数是1000r/min。二、轴类零件的加工工艺分析与实例 一渗碳主轴(如图2-2),每批40件,材料20Cr,除内外螺纹外S0.9~C59。渗碳件工艺比较复杂,必须对粗加工工艺绘制工艺草图(如图)。主轴加工工艺过程工 序 工种 工步 工序内容及要求 机床设备(略) 夹具 刀具 量具1 车 按工艺草图车全部至尺寸工艺要求:(1)一端钻中心孔φ2。(2)1:5锥度及莫氏3#内锥涂色检验,接触面>60%。(3)各需磨削的外圆对中心孔径向跳动不得大于0.1 CA6140 莫氏3号铰刀 莫氏3号塞规1:5环规 检查 2 淬 热处理S0.9-C59 3 车 去碳。一端夹牢,一端搭中心架 <1> 车端面,保证φ36右端面台阶到轴端长度为40 <2> 修钻中心孔φ5B型 <3> 调头 车端面,取总长340至尺寸,继续钻深至85,60°倒角 检查 4 车 一夹一顶 CA6140 <1> 车M30×1.5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至Φ30 <2> 车φ25至φ25 、长43 <3> 车φ35至φ35 <4> 车砂轮越程槽 5 车 调头,一夹一顶 <1> 车M30×1.5–6g螺纹大径及φ30JS5处至φ30 <2> 车φ40至φ40 <3> 车砂轮越程槽 6 铣 铣19 二平面至尺寸 7 热 热处理HRC59 8 研 研磨二端中心孔 9 外磨 二顶尖,(另一端用锥堵) M1430A <1> 粗磨φ40外圆,留0.1~0.15余量 <2> 粗磨φ30js外圆至φ30t (二处)台阶磨出即可 <3> 粗磨1:5锥度,留磨余量 10 内磨 用V型夹具(ф30js5二外圆处定位) M1432A 磨莫氏3#内锥(重配莫氏3#锥堵)精磨余量0.2~0.25 11 热 低温时效处理(烘),消除内应力 12 车 一端夹住,一端搭中心架 <1> 钻φ10.5孔,用导向套定位,螺纹不攻 Z–2027 <2> 调头,钻孔φ5攻M6–6H内螺纹 <3> 锪孔口60°中心孔 <4> 调头套钻套钻孔ф10.5×25(螺纹不改) <5> 锪60°中心孔,表面精糙度0.8 60°锪钻 检查 13 钳 <1> 锥孔内塞入攻丝套 <2> 攻M12–6H内螺纹至尺寸 14 研 研中心孔Ra0.8 15 外磨 工件装夹于二顶尖间 <1> 精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸 <2> 磨M30×1.5 M30×1.5左螺纹大径至30 <3> 半精磨ф30js5二处至ф30 <4> 精磨1:5锥度至尺寸,用涂色法检查按触面大于85% 1:5环规16 磨 工件装夹二顶尖间,磨螺纹 <1> 磨M30×1.5–6g左螺纹至尺寸 M33×1.5左环规 <2> 磨M30×1.5–6g螺纹至尺寸 M33×1.5环规17 研 精研中心孔Ra0.4 18 外磨 精磨、工件装夹于二顶尖间 M1432A 精磨2-φ30 至尺寸,注意形位公差 19 内磨 工件装在V型夹具中,以1–ф30外圆为基准,精磨莫氏3号内锥孔(卸堵,以2–ф30js5外圆定位),涂色检查接触面大于80%,注意技术要求“1”“2” MG1432A 检查 20 普 清洗涂防锈油,入库工件垂直吊挂 该轴类零件加工过程中几点说明:1.采用了二中心孔为定位基准,符合前述的基准重合及基准统一原则。2.该零件先以外圆作为粗基准,车端面和钻中心孔,再以二中心孔为定位基准粗车外圆,又以粗车外圆为定位基准加工锥孔,此即为互为基准原则,使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。3号莫氏圆锥精度要求很高。因此,需用V型夹具以2-ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。车内锥时,一端用卡爪夹住,一端搭中心架,亦是以外圆作为精基准。3.半精加工、精加工外圆时,采用了锥堵,以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。 对锥堵要求: ① 锥堵具有较高精度,保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。② 锥堵安装后不宜更换,以减少重复安装引起的安装误差。③ 锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹,以方便取卸锥堵。4.主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬,对工件不需要淬硬部分发(M30×1.5-6g左、M30×1.5-6g、M12-6H、M6-6H)表面留2.5-3mm去碳层。5.螺纹因淬火后,在车床上无法加工,如先车好螺纹后再淬火,会使螺纹产生变形。因此,螺纹一般不允许淬硬,所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹,在孔口也应留出3mm去碳层。6.为保证中心孔精度,工件中心孔也不允许淬硬,为此,毛坯总长放长6mm。7.为保证工件外圆的磨削精度,热处理后须安排研磨中心孔的工序,并要求达到较细的表面粗糙度。外圆磨削时,影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度,及顶尖孔的圆度误差。8.为消除磨削应力,粗磨后安排低温时效工序(烘)。9.要获高精度外圆,磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。第三部分:编制数控加工程序要求:能够根据图纸的技术要求和数控机床规定的指令格式与编程方法,正确地编制中等复杂典型零件的加工程序,或应用CAD/CAM自动编程软件编制较复杂零件的加工程序。(至少两个零件)。一、 编制轴类零件(1)数控加工程序如图3.1所示的零件。毛坯为 42㎜的棒料,从右端至左端轴向走刀切削;粗加工每次进给深度1.5㎜,进给量为0.15㎜/r;精加工余量X向0.5㎜,Z向0.1㎜,切断刀刃宽4㎜。工件程序原点如图 图3.1所示。 该零件结构较为简单,属典型轴类零件,轴向尺寸80㎜,采用三爪卡盘装夹即可,选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。1. 选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用3包刀具:1号为外圆左边偏粗车刀,2号为外圆左偏精车刀,3号刀为外圆切断刀,换刀点与对刀点重合2.确定加工路线1)粗车外圆。从右至左切削外轮廓,采用粗车循环。2)精车外圆。左端倒角→ 20㎜外圆→倒角→ 30㎜外圆→倒角→ 40㎜外圆。(3)切断3选择切削用量选择切削用量参数见表3.1.表3.1 选择切削用量参数转数指令 进给速度(mm/r) 刀具粗车外圆 M43 0.15 1号精车外圆 M44 0.1 2号切断 M43 0.1 2号编写程序O0001M03T0101 M43 F0.15G00 X43.Z0.G01X0.G00X42.Z0.G71 U2.R0.3G71 P1 Q2 U0.25 W0.1 F0.15 N1 G01 X18.X20.Z-1.Z-20.X28.X30.Z-21.Z-50.X38.X40.Z-51.Z-82.N2 X44.G00Z0M00M03 M44 T0202G70 P1 Q2 G00Z5.M00M03 M43 T0303G00 Z-44.G01X0.X44.G00Z5.M30 二、 编制轴类零件(2)数控加工程序加工如图3-2所示零件,材料45钢,坯料 60×122。1、刀具:T1——硬质合金93°右偏刀;T2——宽3mm硬质合金割刀,D1——左刀尖。加工工序 材料 刀具车外圆 硬质合金 T1切槽 硬质合金 T2该零件结构较为简单,属典型轴类零件,轴向尺寸120㎜,采用三爪卡盘装夹即可,选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。2、 选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用2包刀具:1号为外圆左边偏粗车刀,2号刀为外圆切断刀和切槽刀,换刀点与对刀点重合 3、程序编写程序指令 说明N10 G56 S300 M3 M7 T1; 选择刀具,设定工艺数据N20 G96 S50 LIMS=3000 F0.3; 设定粗车恒线速度N30 G0 X65 Z0; 快速引刀接近工件,准备车端面N40 G1 X-2; 车端面N50 G0 X65 Z10; 退刀N60 CNAME=“LK2”; 轮廓调用N70 R105=1 R106=0.2 R108=4 R109=0 R110=2 R111=0.3 R112=0.15; 毛坯循环参数设定N80 LCYC95; 调用LCYC95循环轮廓粗加工N90 G96 S80 LIMS=3000 F0.15; 设定精车恒线速度N100 R105=5; 调整循环参数N110 LCYC95; 调用LCYC95循环轮廓精加工N120 G0 X100 Z150; 快速退刀,准备换割刀N125 G97; 取消恒线速度N130 T2 F.1 S250; 换T2割刀D1有效,调整工艺数据N140 G0 X42 Z-33; 快速引刀至槽Z向左侧N150 LCEXP2 P8; 调用子程序8次割8槽N160 G0 X100 Z150 M9; 快速退刀,关冷却N170 M2; 程序结束LK2 N10 G1 X0 Z0; N20 G3 X20 Z-10 CR=10; N30 G1 Z-20; N40 G2 X30 Z-25 CR=5; N50 G1 X39.98 CHF=2.818; N60 Z-100; N70 X60 Z-105; N80 M17; LCEXP2 N10 G91 G1 X-14; N20 G4 S2; N30 G1 X14; N40 G0 Z-8; N50 G90 M17; 第四部分:绘制CAD零件图

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数控磨床论文外文文献

数控机床的历史、 数控机床的历史、现状及其发展趋势前言在工程训练中心的两周实习, 经过对各项工种的体验, 我深深体会 到了科技的力量。在钳工和车工实习时,劳累三天,就只做出来那么 几件不是很合格的产品;可是在数控车间,一两个小时内,通过编程 可以轻松的做出很多高精度的产品。 这使我对数控机床产生了浓厚兴 趣,所以开始上网浏览关于数控机床的前世今生,增加我对数控机床 的了解。一、数控机床数控机床是数字控制机床 (Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系 统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序, 并将其 译码,从而使机床动作。过去的数控机床经历了一个由单一向多元转 换的一个过程,数控机床的快速发展是整个世界经济、科技发展的重 要体现。数控机床在现代工业中占据着不可替代的位置,与我们生活 的各个方面都有直接或间接的关系。 未来数控机床将会有一个前所未 有的发展, 世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究 和发展.二、数控机床的历史2.1 第一台数控机床的诞生 1948 年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨 叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一 般加工设备难以适应,于是提出计算机控制机床的设想。1949 年, 该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下, 开始数控机床 研究,并于 1952 年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的 三坐标数控铣床,不久即开始正式生产。 2.2 早期的发展历史 1965 年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功 率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。60 年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机 床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制 的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为 特征的第四代。 1974 年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的 微型计算机数控装置(简称 MNC),这是第五代数控系统。第五代与第 三代相比, 数控装置的功能扩大了一倍, 而体积则缩小为原来的 1/20, 价格降低了 3/4,可靠性也得到极大的提高。80 年代初,随着计算机 软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控 装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自 动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功 能。三、数控机床的现状3.1 高速化 随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新 材料的应用,对数控机床加工的高速化要求越来越高。 (1)主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转 速达 200000r/min; (2)进给率:在分辨率为 0.01μm 时,最大进给率达到 240m/min 且 可获得复杂型面的精确加工; (3)运算速度:微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方 向发展提供了保障, 开发出 CPU 已发展到 32 位以及 64 位的数控系统, 频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高,使得当 分辨率为 0.1μm、0.01μm 时仍能获得高达 24~240m/min 的进给速 度; (4)换刀速度:目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在 1s 左右,高的已达 0.5s。德国 Chiron 公司将刀库设计成篮子样式,以 主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅 0.9s。 3.2 高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度, 机床的 运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。(1)提高 CNC 系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实 现连续进给, CNC 控制单位精细化, 使 并采用高分辨率位置检测装置, 提高位置检测精度(日本已开发装有 106 脉冲/转的内藏位置检测器 的交流伺服电机,其位置检测精度可达到 0.01μm/脉冲),位置伺 服系统采用前馈控制与非线性控制等方法; (2)采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和 刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补 偿。 研究结果表明, 综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少 60%~ 80%; (3)采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度,并通过 仿真预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度, 使其性能长期稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务,并保 证零件的加工质量。 3.3 功能复合化 复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成 品的多种要素加工。 根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型 两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车 削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等;工序复合型机床如多面 多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。 采用复合机床进行加 工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产 生的误差,提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产 效率和制造商的市场反应能力, 相对于传统的工序分散的生产方法具 有明显的优势。 加工过程的复合化也导致了机床向模块化、 多轴化发展。 德国 Index 公司最新推出的车削加工中心是模块化结构, 该加工中心能够完成车 削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序,可完成复杂 零件的全部加工。随着现代机械加工要求的不断提高,大量的多轴联 动数控机床越来越受到各大企业的欢迎。 在 2005 年中国国际机床展览会(CIMT2005)上,国内外制造商展 出了形式各异的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、9 轴控制等) 以及可实现 4~5 轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣 削中心等。3.4 控制智能化 随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自 动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。具体体现在以 下几个方面: (1)加工过程自适应控制技术:通过监测加工过程中的切削力、主 轴和进给电机的功率、电流、电压等信息,利用传统的或现代的算法 进行识别,以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定 性状态,并根据这些状态实时调整加工参数(主轴转速、进给速度) 和加工指令,使设备处于最佳运行状态,以提高加工精度、降低加工 表面粗糙度并提高设备运行的安全性。 (2)加工参数的智能优化与选择:将工艺专家或技师的经验、零件 加工的一般与特殊规律,用现代智能方法,构造基于专家系统或基于 模型的“加工参数的智能优化与选择器”, 利用它获得优化的加工参 数,从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目 的。 (3)智能故障自诊断与自修复技术:根据已有的故障信息,应用现 代智能方法实现故障的快速准确定位。 (4)智能故障回放和故障仿真技术:能够完整记录系统的各种信息, 对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真, 用以确定错误引 起的原因,找出解决问题的办法,积累生产经验。 (5)智能化交流伺服驱动装置:能自动识别负载,并自动调整参数 的智能化伺服系统, 包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装 置。这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量,并自动对控制 系统参数进行优化和调整,使驱动系统获得最佳运行。 (6)智能 4M 数控系统:在制造过程中,加工、检测一体化是实现快 速制造、快速检测和快速响应的有效途径,将测量(Measurement)、 建模 (Modelling) 加工 、 (Manufacturing) 机器操作 、 (Manipulator) 四者(即 4M)融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、 加工、装夹、操作的一体化。 3.5 体系开放化(1)向未来技术开放:由于软硬件接口都遵循公认的标准协议,只 需少量的重新设计和调整, 新一代的通用软硬件资源就可能被现有系 统所采纳、吸收和兼容,这就意味着系统的开发费用将大大降低而系 统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期; (2)向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品 的各种组合以满足特殊应用要求; (3)数控标准的建立:国际上正在研究和制定一种新的 CNC 系统标 准 ISO14649 (STEP-NC) ,以提供一种不依赖于具体系统的中性机制, 能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型, 从而实现整个制造过 程乃至各个工业领域产品信息的标准化。标准化的编程语言,既方便 用户使用,又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。 3.6 驱动并联化 并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、 系统刚度 低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和 机动性不够等固有缺陷,在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般 为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动,通过控制杆系中杆的长 度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动, 可实现多坐标联动数控 加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,具有现 代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。 并联机床作为一种新型的加工设备, 已成为当前机床技术的一个重 要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视,被认为是“自发明数 控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21 世纪新一代数控 加工设备”。 极端化(大型化和微型化) 3.7 极端化(大型化和微型化) 国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要 大型且性能良好的数控机床的支撑。 而超精密加工技术和微纳米技术 是 21 世纪的战略技术,需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度 的新型制造工艺和装备,所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨) 机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在 逐渐增大。 3.8 信息交互网络化对于面临激烈竞争的企业来说,使数控机床具有双向、高速的联网 通讯功能,以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。 既可以实现网络资源共享,又能实现数控机床的远程监视、控制、培 训、教学、管理,还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的 远程诊断、维护等)。例如,日本 Mazak 公司推出新一代的加工中心 配备了一个称为信息塔(e-Tower)的外部设备,包括计算机、手机、 机外和机内摄像头等,能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障 报警显示、在线帮助排除故障等功能,是独立的、自主管理的制造单 元。 3.9 新型功能部件 为了提高数控机床各方面的性能, 具有高精度和高可靠性的新型功 能部件的应用成为必然。具有代表性的新型功能部件包括: 高频电主轴:高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成,具有体积 小、转速高、可无级调速等一系列优点,在各种新型数控机床中已经 获得广泛的应用; 直线电动机: 近年来, 直线电动机的应用日益广泛, 虽然其价格高于传统的伺服系统, 但由于负载变化扰动、 热变形补偿、 隔磁和防护等关键技术的应用,机械传动结构得到简化,机床的动态 性能有了提高。如:西门子公司生产的 1FN1 系列三相交流永磁式同 步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机 床以及动态性能和运动精度要求高的机床等; 德国 EX-CELL-O 公司的 XHC 卧式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机;电滚珠丝杆:电 滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成, 可以大大简化数控机床的 结构,具有传动环节少、结构紧凑等一系列优点。总结纵观数控机床的发展之路, 我们可以清晰的认识到数控的发展他 不仅代表着整个制造业的发展,也代表着整个社会的进步。中国是一 个制造业大国,主要依靠资源、劳动力、价格等方面的优势。而在产 品技术研发和自主创新方面与国外的差距还 是很大。 中国是数控产业 不能安于现状, 应抓住就会努力发展。 数控技术是制造业的核心基础, 是国家工业和国防工业现代化的重要手段,我们要加快发展,力争早 日实现由中国制造向中国创造的转变!参考文献: 参考文献: [1]中国机床工具工业协会 行业发展部.CIMT2001 巡礼[J].世界制 造技术与装备市场,2001(3):18-20. [2]梁训王宣 周延佑.机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与 装备市场,2001(3):21-28. [3]《机械设计与制造工程》2001 年第 30 卷第 1 期 [4]王平.《机电新产品导报》 2005 年第 12 期

近年来,快速发展的数控机加工工艺技术促进了数控刀具结构基础科研和新产品的研发。世界各大厂商生产的数控机床用刀具种类、规格繁多,数量庞大,往往令人眼花缭乱,不得要领。现将有关数控刀具科普性知识和近几年来数控刀具材料、结构、应用等领域的新产品、科技现状及发展趋势就其精要,在此简要分述,以便了解掌握相关数控刀具新产品信息的要点。 一、数控刀具分类简要二、数控刀具材料新产品科技近况与发展趋势 1、概述: 近年来,数控刀具材料基础科研和新产品的成果集中应用在高速(超高速)、硬质(含耐热、难加工)、干式、精细(超精)数控机加工技术领域。刀具材料新产品的研发在超硬材料(金刚石、表面改性涂层材料、TIC基类金属陶瓷、立方氮化硼、Al203、Si3n4基类陶瓷),W、CO类涂层和细颗粒(超细颗粒)硬质合金基体及含Go类粉末冶金高速钢等领域进展速度较快。 2、超硬材料领域:金刚石(钎焊聚晶、单晶)各类刀具已迅速应用于高硬度、高强度、难加工有色金(合金)及有色金属-非金属复合材料零部件的高速、高效、干(湿)式机械切削加工行业中。其概况分述如下: 汽车、摩托车行业:聚晶、人造单晶金刚石面铣刀、镗刀、车刀、铰刀、复合(组合)孔加工等数控刀具等正大量应用于高强度、高硬度Si--Al合金零部件自动生产线上; 竹木地板、家具行业:聚晶、CVD厚膜沉积金刚石(复合片)立铣刀、三面刃成形铣刀、面铣刀等类刀具正大量应用于高硬度复合竹木地板、家具及门窗…等零部件自动生产线上; 航空、航天、汽车及电子信息技术行业:金刚石CVD薄膜涂层数控刀具(以整体WCO类硬质合金刀具为主)多应用于铣削、车削、钻削、铰削及锪削加工高强度铝合金(铸、锻)、纤维-金属层板、碳纤维热塑性复合材料、镁合金、石墨、陶瓷…等零部件,满足高速、高寿命、干式机加工技术要求。各厂商正不断地改进金刚石涂层工艺技术,提高金刚石薄膜与刀具基体的结合牢度和致密度; 精细(超精)机加工技术领域:单晶天然、人造金刚石刀具应用于各种精密仪器透镜、反射镜、计算机磁盘、复印机(录像机)磁鼓…等工件的精细(超精、纳米级)车削加工; 单晶金刚石刀具还被应用于眼科角膜手术精细切割和印刷制板精细雕刻…等行业。 各厂商正在不断改进金刚石各类刀具的刃磨工艺技术、刃磨精度及刃磨效率。 ●表面改性涂层材料主要有:TiN、TiCN、TiALN、ALTiN、Al2O3、CrN、ZrC、MoS2、WS2…等,采用计算机控制PVD、PCVD、CVD涂层工艺技术,将上述涂层材料用于对立铣刀、铰刀、钻头、复合(组合)孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉(推)刀及各种机夹可转位刀片的表面改性涂层处理(基体为高速钢、WCo类硬质合金、Ti基类金属陶瓷),满足高速、高寿命切削加工高强度、高硬度铸铁(钢)、锻钢、不锈钢、钛合金、镍合金、镁合金、铝合金、粉末冶金、竹木…等材质工件的生产技术不同要求。刀具表面改性涂层工艺技术对于大幅度提高数控刀具的切削性能,具有成本低、见效快的特点,该工艺技术可根据各种切削加工技术要求,机动灵活地变换涂层材料,工艺技术较优。各厂商正在不断提高涂层工艺技术、改进涂层材料及开发纳米级多功能涂层材料,旨在不断提高涂层结合牢度、耐磨性、抗冲击韧性等,尽力扩大应用范围。 ●Ti基类金属陶瓷(TiCN系)各种机夹可转位车刀、镗刀、铰刀、铣刀、复合(组合)孔加工数控刀具及整体式立(球头)铣刀、铰刀等数控刀具正在应用于高强度、高硬度铸铁(钢)合金、锻钢合金、淬火钢合金、耐热合金、粉末冶金零部件自动生产线上,以满足高速、高效、硬质、干(湿)式精细机加工技术要求。各厂商正采用添加不同的微量元素及烧结工艺技术,研发新型金属陶瓷材料产品,旨在不断提高其抗弯强度、抗冲击韧性、耐磨性。日本的金属陶瓷刀具已经占硬质合金刀具总量的30%~40%。世界上,该类刀具应用面也呈迅速扩大的趋势。 ●立方氮化硼聚晶复合片铣刀(面铣刀、玉米齿立铣刀、球头立铣刀)、镗刀、车刀、铰刀、复合(组合)孔加工等数控刀具(钎焊、机夹可转位两种结构形式)大量应用于高强度、高硬度铸铁(钢)合金、锻钢合金、淬火钢合金、粉末冶金等零部件自动生产线上,满足高速、高效、硬质、精细机加工技术要求。 ●Al203、Si3N4基类陶瓷(晶须增韧类)各种机夹可转位车刀、铣刀等数控刀具应用于高强度、高硬度、耐磨铸铁(钢)、锻钢、高锰钢、淬火钢、粉末冶金、工程塑料、耐磨复合材料等零部件生产线上,满足高速、高效、硬质、干式机加工技术要求。目前,各厂商通过对Al203、Si3N4基类陶瓷材料添加不同微量元素及创新生产工艺技术,研发新型中、细颗粒陶瓷材料和功能梯度(多相)陶瓷材料产品,旨在不断提高其抗弯强度、抗冲击韧性。 3、W、CO类涂层和细颗粒(超细颗粒)硬质合金材料领城: W、CO类细(中)颗粒硬质合金基体材料为适应各种表面改性涂层材料的涂覆工艺技术要求添加各种微量元素,满足于各种机加工工艺技术对可转位刀片切削性能的要求而发展的;超细颗粒硬质合金基体材料研发和应用分两个方面:在电子、信息技术产业用于加工纤维-金属复合层板材料工件的微型钻头、立铣刀,其基体材料向着高韧性方向发展,表面涂覆金刚石薄膜,以增加刀具表面硬度和耐磨性;模具行业、飞机、汽轮机、汽车…等制造行业,用于切削加工高强度、高硬度铸铁(钢)、锻钢、铝合金(铸、锻)、粉末冶金材料工件的整体式立(球头)铣刀、专用挤压刀具、铰刀(Φ30mm<直径>Φ4mm)、钻头、复合(组合)孔加工刀具…等数控刀具,其基体材料向着高硬度、高韧性方向发展。一般不涂层,多次重磨使用。 4、含Co类粉末冶金高速钢材料领城: 以改进制粉、热压工艺、添加微量元素创新的粉末冶金高速钢(含Co类)材料,制成各种成形拉刀(整体式、组合式)、高速滚刀、剃(插)齿刀、丝锥、波纹刃立铣刀、成形立铣刀及滚(挤、碾压)压刀具,大量应用于轿车、摩托车、航空发动机、汽轮机…等制造行业,加工高强度、高硬度铸铁(钢)合金、合金结构钢(锻)、耐热合金钢、不锈钢、整体铝合金(热锻)、高Si--Al合金材料工件。根据切削加工技术不同的要求,其表面分别配涂TiN、TiCN、TiALN、CrN、MoS2、ZrC…等涂层材料,满足高速、高效、硬质精密机加工技术要求。 数控刀具材料是较活跃的材料科技领城,其每一新产品的面市,会使机加工技术跃上一个新台阶,各厂商历来十分重视该领城的研发科技。三、数控刀具新结构、新品种科技发展近况与趋势 1、概述: 近年来,数控刀具的科技成果主要体现在研发一刀多切削功能、提高其刀刃切削性能方面,适应高速(超高速)、硬质(含耐热、难加工)、干式、精细(超精)切削及高效率数控机加工切削技术要求。随着零件毛坯制造技术进步,零件毛坯几何尺寸及切削余量控制较为精确,数控刀具新结构、新品种的研发主要集中在轻、中负荷切削范围内,并以专用孔加工、拉削、滚(挤、碾压)压、铣削及车削等五类刀具的变革较为活跃,配套研发其相应刀片断屑槽形。 2、数控工具系统: 近几年国际上出现了以"HSK"工具系统逐步替代各厂商研发的其它各类工具系统的发展趋势。欧州发达国家沿用德国DIN69893-1号HSK工具系统标准,国际标准化组委会为其制定了ISO/DIS标准。HSK工具系统具有动、静刚度高、定位(迥转)精度好、充许转速高(≤150000p.r.m)等特点。既便于规笵工具管理,又总体上节约了工具费用、降低生产成本。其首先应用于加工中心、数控镗铣床,逐渐扩大到各类车床(车削中心)、磨床(磨削中心)、数控专机及数控加工自动生线上,使用范围几乎覆盖所有刀具领域。 3、孔加工刀具类: 在刀具门类中,孔加工刀具是一大家族,其小改小革层出不穷,在此就其主要突出的新结构、新品种简要分述如下: ● 数控钻头: 整体式钻头:钻尖切削刃由对称直线型改进为对称圆弧型(r=1/2D),以增长切削刃、提高钻尖寿命;钻芯加厚,提高其钻体刚度,用"S"型横刃(或螺旋中心刃)替代传统横刃,减小轴向钻削阻力,提高横刃寿命;采用不同顶角阶梯钻尖及负倒刃,提高分屑、断屑、钻孔性能和孔的加工精度;镶嵌模块式硬质(超硬)材料齿冠;油孔内冷却及大螺旋升角(≤40°)结构等。最近研制出整体式细颗粒陶瓷(Si3N4)、Ti基类金属陶瓷材料钻头。 机夹式钻头:钻尖采用长方异形专用对称切削刃、钻削力径向自成平衡的可转位刀片替代其它几何形状、钻削力径向总体合成平衡的可转位刀片,以减小钻削振动,提高钻尖自定心性能、寿命和孔的加工精度。 ● 复合(组合)孔加工数控刀具: 集合了钻头、铰刀、扩(锪)孔刀及挤压刀具的新结构、新技术,整体式、机夹式、专用复合(组合)孔加工数控刀具研发速度很快。总体而言:采用镶嵌模块式硬质(超硬)材料切削刃(含齿冠)及油孔内冷却、大螺旋槽等结构是其目前发展趋势。 ● 数控铰刀: 大螺旋升角(≤45°)切削刃、无刃挤压铰削及油孔内冷却的结构是其总体发展方向,最大铰削孔径己达φ≤400mm。 ● 镗刀: 单刃微调精密镗刀正被多刃扩(锪)孔刀、铰刀及复合(组合)孔加工专用数控刀具替代。国外研制出采用工具系统内部推拉杆轴向运动或高速离心力带平衡滑块移动,一次走刀完成镗削球面(曲面)、斜面及反向走刀切削加工零件背面的数控智能精密镗刀,代表了镗刀发展方向。 ● 丝锥: 研发出大螺旋升角(≤45°)丝锥,其切削锥视被加工零件材料软、硬状况,设计专用刃倾角、前角等。 ● 扩(锪)孔刀: 多刃、配置各种数控工具柄及模块式可调微型刀夹的结构形式是目前扩(锪)孔刀具发展方向。 4、数控铣刀类: 整体式立铣刀:硬质合金立铣刀侧刃采用大螺旋升角(≤62°)结构,立铣刀头部的过中心端刃往往呈弧线(或螺旋中心刃)形、负刃倾角,增加切削刃长度,提高了切削平稳性、工件表精度及刀具寿命。适应数控高速、平稳三维空间铣削加工技术的要求。 机夹式立铣刀:由各类机夹立铣刀的由可转位刀片(往往设有三维断屑槽形)组合而成的侧齿、端齿与过中心刃端齿(均为短切削刃),可满足数控高速、平稳三维空间铣削加工技术要求。 数控铣刀均已采计算机辅助设计、切削摸拟仿真及数控加工技术成形制造。 机夹式数控面铣刀:刀体趋向于用轻质高强度铝、镁合金制造,切削刃采用大前角、负刃倾角,可转位刀片(几何形状多种)带有三维断屑槽形。 数控铣刀、专用复合孔加工刀具均应用了高速回转体动平衡及安全夹固技术,一些高速回转刀体上还应用空气动力学原理,利用旋风冷切削刃,在干式切削加工时降低切削刃的温度,提高刀具寿命。 5、车刀、 切槽、切断类型车刀发展了集车端面、外园、仿形、切槽、切断、倒角加工的一刀多功能车削刀具,刀片夹紧方式采用镶嵌式弹性刀体、切削力自位固定的结构,十分适用和新颖。 6、拉削刀具类: 在现代数控加工技术的支持下,研发出各种专用外轮廓精密成形、组合拉刀及车-拉组合成形拉削刀具,配以专用数控机床。使汽车部分工件批产效率成几十倍提高,而且产品质量、精度十分稳定。 7、其它刀具: 汽车、摩托车专用的小模数渐开线外齿轮、花键轴零部件批产工艺采用滚压、搓挤无屑加工工艺技术,研发出专用刀具及特种数控机床,使特定的工件批产效率提高几十倍,而且质量、精度十分稳定。四、结束语 拉削、滚压、搓挤刀具和复合(组合)孔加工数控刀具的创新成果往往会引起机加工观念上的巨大变革,再集成刀具材料及特种数控机床领域的创新科技成果,所产生的社会效益和经济效益也是巨大的。 In recent years, the rapid development of technology for NC processing technology of NC machine tool structure of basic scientific research and new product research and development. All major manufacturers of the world many kinds of cutter for NC machine tool production, specifications, the large number of often dizzying, to no avail. Now the NC cutting tools of science knowledge and application in recent years CNC tooling materials, structures, new product, present situation and development trend of science and technology in areas such as its essentials, this summary as described, numerical control tool to understand the relevant new product information. Classification brief second, NC, CNC tool tool material new product overview of the current situation and development trend of science and technology 1,: in recent years, the results set for basic scientific research and new product CNC cutting tool materials in high speed (high speed), hard (including heat-resistant and hard machining), dry, fine (Super fine) CNC machining technology. Tool material new product research and development of superhard materials (surface modification of diamond, coating materials, TIC-based metal ceramic, CBN, Al203, Si3n4 ceramic base class), w, CO classes, coatings and fine particles (ultrafine particles) Go-containing powder metallurgy high-speed steel and cemented carbide substrate areas of progress more quickly. 2, super hard materials: Diamond (brazing polycrystalline, monocrystalline) tool was quickly applied to high hardness, high strength, difficult to process color gold (alloy) and non-ferrous metals-non-metallic composite material parts and components of high speed, high efficiency, dry (wet) in the mechanical machining industry. Their profiles are as follows: automotive and motorcycle industry: polycrystalline, synthetic single crystal diamond face milling cutters, boring, turning tools, reamers, composite (combined) holemaking NC cutting tools are used, such as Si--Al of high strength, high hardness alloy parts on automatic production line; Bamboo flooring and furniture industry: poly Crystal, CVD diamond thick film deposition (PDC) Mills, three side milling cutters, cutters, and other such tools are widely used in high hardness combined with bamboo wood floors, furniture and door forth Parts on automatic production line; Aviation, aerospace, automotive and electronic and information technology industry: CVD diamond thin film coated CNC tool (WCO class cemented as a whole) applied to milling, turning, drilling, reaming and with feedout heads machining high strength aluminum alloy (casting, forging), fibre-metal plates, carbon fiber reinforced thermoplastic composite material, magnesium alloys, graphite, ceramics forth Parts for high speed, high life expectancy, dry machining technology requirements. All the manufacturers are constantly developed diamond coating process technology, improving the fastness and the combination of diamond-like carbon films with tool substrate density; Fine (superfinish) machining technology: single crystal lens with natural and synthetic diamond cutters used in precision instruments, mirrors, computer disks, copiers (VCR) drum SB Work fine (Super fine and nanometer) turning; Single crystal diamond cutting tool has also been applied to the eye cornea surgery fine cutting and fine printing plate engraving sth And other industries. Manufacturers are constantly improving grinding technology of diamond cutting tools, sharpening ...

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高等级公路路面平整度的检测论文

公路工程论文范文

导语:随着我国经济的不断发展,公路施工工作量不断提高。下面是我整理的公路工程论文范文,希望有所帮助!

摘要 :本篇文章针对压实施工技术在公路工程路基路面中的应用一题展开了较为深入的研究,同时结合笔者的自身经验总结出了几点有关于加强公路工程路基路面压实施工技术的相关措施,其中包括含水量偏高偏低情况中的压实技术应用、开挖换土法技术的应用以及压路机的应用等等,以期能够对我国压实施工技术应用水平的提升献上笔者的一点绵薄之力

关键词 :压实施工;公路工程;路基路面

近年来,伴随着我国经济水平的不断提升,各个城市中的公路交通行业也开始得到了较多的发展机遇与成长空间,民众开始对交通行业的服务标准提出了更高的要求。通常情况下,公路交通是整个道路交通行业中使用频率最高且应用范围最广的,因此其本身的道路质量、安全等级以及服务水平都是人们所极为关注的热点问题。基于此,针对我国公路工程路基路面的应用技术展开详细的分析是笔者乃至所有道路施工人员都需要去认真对待的一项任务。

1压实施工技术的重要性

首先,压实施工技术可以有效提升路面的强度。很多是施工单位由于经费与施工时间等多项因素的限制会导致公路的路面厚度较薄,而压实施工基础的应有则可以在保证路面强度的前提下达到应有的工程质量水平;

其次,压实技术能够让路面更具稳定性。在实际的公路路面施工过程中,路基路面的压实度越小,那么就会导致工程材料之间的空间变得越大,如果在使用过程中被雨水多次浸透的话就会大幅度降低路面的强度,进而出现路面变形或是塌陷等不安全事故;

再次,压实施工技术能够增强路面的平整度。如若公路路面的压实度较差,那么填充在路基处的土量高度就会出现高低不一的情况。如此下来,在路基进行固结的过程中就会让公路路面看起来出现大大小小的凹凸不平,十分不利于后期的正常使用;

最后,压实施工技术是确保公路路面耐久且安全的基本需要。简单一些解释,公路路面的耐久度所指的就是路面的使用寿命,其中主要包括了路面的强度、路面的稳定性、路面的平整性等等。当公路路面正式投入使用以后,任何施工技术中的小小失误都有可能导致路基路面的压实质量出现大幅度下降。基于此,确保在施工阶段中压实技术的应用水平是一项最为基础的条件保证。

2公路工程路基路面压实施工技术的要点

2.1保证施工材料配比的均匀性

在公路工程路基路面的施工过程中,工程材料的配比变化虽然不会对土质本身的.含水量高低带来严重的影响。但由于外掺料与土壤之间的混合料比重存在着较大的区别,所以一旦出现了以上的情况就十分容易导致外掺料在完成压实作业以后表现出干容重上升的现象,进而难以真实的反映出压实度的具体程度。基于此种情况,在日后的公路工程施工过程中,施工方应当经常性的对外掺料计量展开详细的抽查,确保施工材料配比的均匀性。

2.2保证含水量的科学性

在具体的施工过程中,土壤含水量的高低能够对路基路面的压实程度带来直接性的影响。通常情况下,土壤中的含水量如果越高,那么干密度也会随之降低,从而导致压实度也开始不断的减少。为此,工程施工人员应当尽可能的将土壤含水量控制在2%左右,此种方式一方面能够从根本上避免弹簧土壤现象的出现,另一方面则可以为路基路面压实质量的提升打下夯实的基础。

2.3保证重型击实的标准性

在工程施工过程中,不同试件中所包含的物理指标也会存在着较大的差异性。因此,施工企业在针对重型击实与轻型击实的标准进行选择时需要重点考虑到路基路面的实际情况与施工条件。在一般状态中,公路工程路基路面都会选择重型击实标准,施工单位主要考虑到的是重型击实标准所选择试件压缩模的重点会比轻型击实高出两到四成,进而可以有效阻止路面变形情况的出现。

3加强公路工程路基路面压实施工技术的相关措施

3.1含水量偏高、偏低情况中的压实技术应用

首先,如果公路工程路基土壤的含水量处于偏高状态,那么施工人员应当采用晾晒与风干等方式来及时进行降水量处理,并且保证对各层中的土壤都重新进行粉碎与翻晒,确保其能够完全达到路面整平的标准;其次,如果土壤的含水量处于偏低状态,那么施工人员就可以利用犁来将土壤进行翻松处理,并运用压路机来将土壤的密实度碾压至标准状态。在这里需要注意的是,整个作业的时间绝对不能够过长,施工人员应当掌握好盖土与碾压作业之间的节奏与频率,尽可能的保证土壤中的水分不会大量流失;再次,如果在施工的过程中出现降雨,施工人员要在第一时间将已经铺盖完成的土层进行平整与压实处理,并且在原有的基础之上做好相应的排水工作。在降雨过后的路基土壤中会存留大量的水分,施工人员要在其中加入一定数量的碎石土、煤灰以及碎石渣等材料,确保其密实度可以完全达到《公路路基施工技术规范》中的相关要求。

3.2开挖换土法技术的应用

在路基路面正式开始压实作业之前,加入软土层的厚度在2M以下,那么就可以尝试应用开挖换土法来进行作业。首先将基地内部中的所有土壤都挖出,而后再将那些强度较大的碎石与灰土等不容易受到外界环境所感染与侵蚀的优良土质填充进去。在这里需要提醒施工人员的是,换土的对象所针对的并非是所有土层,例如那些持力层就没有必要进行换土作业。

3.3压路机的应用

在开展路基路面压实技术的施工过程中,施工人员一定要确保压路机的碾压段长度与同摊铺之间的作业速度处于相互协调的状态当中,同时还要在原有的基础之上让两者长时间的保持在稳定的情况下。如果工程施工现场的条件不允许应用压路机的话,那么也可以选择用振动夯实的方式来完成压实作业。除此之外,施工人员还需要根据碾压段的长度以及其他设定条件来综合性的考虑到在压实作业过程中的温度、风速以及沥青出场温度与混合料的设定等等,切记不可根据以往的施工经常而去盲目的设定。还需要着重注意的是,公路路面沥青的混合料如果出于冷却的状态下,那么就不可以在其上面使用压实机械以及倾倒油料和矿料等,要保证公路工程路基路面的整洁性。

参考文献

[1]刘佩宇,宋永刚,陈文.公路工程路基路面压实施工的影响因素及控制措施[J].技术与市场,2014,4(7):55-57.

[2]马云.影响公路工程路基路面压实的因素及注意事项[J].国新技术新产品,2010,10(19):88-90.

[3]郭国光,王志鹏.公路工程路基路面压实施工技术措施分析[J].中国高新技术企业,2013,5(9):77-79.

论析道路桥梁工程中的路面平整度问题

在道路桥梁施工中,路面平整度是一个重要质量指标,怎样对道路桥梁工程中的路面平整度问题探析?

摘要 :首先对影响道路桥梁工程路面平整度的相关问题进行分析,其中包括道路桥梁路面不平整;沥青出现裂缝及破损;混凝土路面断板及裂缝;软土地基发生严重沉陷等问题,然后从增强路基坚实度、预防路面开裂,加强路面层的摊铺、强化路面碾压施工等方面对改善和提高道路桥梁工程路面平整度的相应对策进行研究。

关键词:道路桥梁工程;路面平整度;路面施工

0引言

平整度是现阶段道路桥梁质量的直接表现,是评价路面工程质量的主要技术指标之一,不仅关系到道路桥梁的运行质量和寿命,而且是衡量车辆、行人行车舒适性的重要指标,它直接影响着车辆在路面上的行驶质量和道路基本功能的充分发挥,还关系到交通运行安全,随着高等级公路、国省干道、高速公路连接线改(扩)建工程建设需要,对路面工程的各种使用性能不断提高,特别是平整度指标,越来越受到建设单位的重视。一直以来,路面平整度的改善和提高作为沥青路面施工中的一项关键技术而受到公路科技界的广泛关注和重视,有关沥青路面平整度的研究文献也不断出现。但其内容大多是从技术手段上局部剖析沥青路面平整度的控制措施,管理因素未考虑进去,缺乏综合性和宏观性所以,必须了解路面平整度相关问题并予以有效解决,确保道路桥梁质量,使其提供更安全、稳定的交通运输服务。

1道路桥梁工程中路面平整度问题分析

1.1道路桥梁路面不平整

在道路桥梁施工中,路面平整度是一个重要质量指标,如在实际施工中未能做好质量管理和控制工作,则会直接影响到路面平整度。路面平整度是指以规定的标准量规,间断地或连续地量测路表面的凹凸情况,即不平整度的指标。路面的平整度与路面各结构层次的平整状况有着一定的联系,即各层次的平整效果将累积反映到路面表面上,路面面层由于直接与车辆及大气接触,不平整的表面将会增大行车阻力,并使车辆产生附加振动作用。同时路面如果平整度不佳则会引起行车颠簸、冲击力增加、降低车速、损坏车辆等问题,使得整个工程效用和价值难以充分体现。

1.2沥青出现裂缝及破损

如果沥青路面在投入使用前出现裂缝问题,那么在竣工及通车后将会造成大面积道路破损,直接影响到路面平整度。舒适、稳定是道路桥梁质量管理的目标。倘若对沥青的质量未进行有效控制,选用质量未达标的原材料,会降低路面平整度使其运行寿命减短。现阶段,一些施工企业在路面施工中往往一味注重平整度而未能重视路面压实度,对原料的配合比缺乏合理性以至于沥青质量不合格,使得路基承载力显著减小,再因水侵蚀、阳光直照等影响,导致沥青混凝土出现裂缝,时间一长就会使平整度降低。

1.3混凝土路面断板及裂缝

混凝土路面施工中应用的混凝土、砂石等材料如未达到必要的`强度标准,土基强度处理不匀称,就会引起摊铺混凝土路面出现断裂问题。另外,如在春、秋两季节施工,会因昼夜温差大而造成混凝土路面断开,易受应力影响。如果此种路面出现断开、裂缝等情况,则桥梁平整度得不到保证。在施工中往往会因土基强度不够、分布不均匀等影响而产生较大的翘曲应力,使得路面开裂。

1.4软土地基发生严重沉陷

软土地基的严重沉陷是当前大多数道路桥梁工程施工中常见的一个问题,同时也是迫切需要解决的问题。因软土地基有较高的含水量,再加上承载力有限,使得在桥梁路基易产生沉降、坍塌等严重质量问题。而此类问题会直接对道路桥梁路基带来破坏性影响,进而降低道路桥梁路面的平整度。

2改善和提高道路桥梁工程路面平整度的对策

2.1增强路基坚实度

路基直接关系到路面质量。在施工中,应充分考虑到路基强度、稳固性、安全性,要明确工程施工质量控制目标和实际要求。如果路基填筑施工未达到设计要求,那么路面的平整性就难以得到保障,也就是会导致平整度逐步下降。基于此,要充分重视并增强路基坚实度。必须对施工路段进行严格的、全面的分析和研究,相关技术员工必须到施工现场对设计图纸、周边环境予以勘测,从而根据核查结果明确施工要求。与此同时,要根据设计要求和施工实际制定出科学合理的施工方案。此外还应组织和安排好路基的排水系统,对道路桥梁路面周围边坡防护予以科学合理地处置,选用质量优秀、符合要求的施工材料和设备,可有效确保路基整体坚实度和稳定度。还需要依照相关规定加强路基密实性,主要在于做好桥涵及通道台背基础的填筑作业。拌和站操作人员应根据生产配合比的配料单进料,严格控制各种材料的用量及其加热温度,例如在拌和设备运行中要经常检查砂、石料仓贮存情况,如果发现各料斗内的贮料不平衡时应及时停机,以防满仓或贮料串仓;矿粉要根据用料情况上料,防止上料过多卡住机器;沥青加热温度为160℃(加热时间不超过6h),且当天加热当天用完;砂、碎石加热温度为170℃;矿粉不加热;沥青混合料出厂温度为160℃。

2.2有效预防路面开裂

路面开裂一直是降低道路桥梁工程平整度首要影响因素。所以在施工中应重视并加以预防,应从源头抓起以保证路基的质量。要选用的混凝土、砂石等材料应经国家认证。尤其是混凝土材料,应选用低碱性产品。由于混凝土受过振影响往往会导致路面崩离,进而引起板块裂缝的发生。基于此,在浇筑完混凝土开展振捣时,对于密实效果不佳的路面应通过专业碾压设备进行充分碾压,以提升密实度,避免路面出现裂缝。此外,在预留伸缩缝时应严格按照桥梁设计标准和要求,遵循作业规定施工。

2.3加强路面层的摊铺

首先应选用合适的摊铺系统,在施工前须开展有关作业现场的实验分析,通过得到的实验结果确定最理想的操作系数,包括振动频率、摊铺速率、振捣力等,并以此为基础进行施工。其次应妥善处理好施工缝接头问题。摊铺机通常在开启运行时会有一段调整距离,而这会留下相应长度的施工缝,如果前后施工的衔接工作未做好,那么就会对路面行车的稳定、舒适及排水效果带来不良影响。所以在实际施工中要特别注意接头缝的处理。此外还应尽量降低停机频率,最大限度提升路面的平整度。最后应重视摊铺机管理工作。施工现场应禁止车辆、行人的随意进出,需派专人清扫摊铺机前滑靴等部位,以免杂物影响到平整度,还应及时有效地清理施工中车辆在倾料、收料时掉下的施工料。

2.4强化路面碾压施工

压路机的使用在路面碾压操作中对平整度带来较大影响,应选用型号、规格相当的碾压设备,这是确保路面平整度的一个关键问题。而要想控制好压路机碾压质量,必须在机械配套基础上遵循“轻、重、轻”原则。就是在初压选用钢轮或胶轮,复压时选用振动钢轮或胶轮,终压时使用胶轮。在此过程中,尤以复压操作最为关键,应选用胶轮配置的压路机,经此种碾压后就可达到较好的效果。此外在实际碾压中应特别注意初次碾压,遵循“早上慢压”原则,减少刹车轮迹的影响,按照由低至高、错轮方式进行碾压。如此科学严格的控制路面碾压,就可确保达到路面平整度预期标准。

3结语

总之在社会经济日益发展的今天,交通运输需求不断提高,不管是考虑到道路运输的安全性还是考虑到整个工程的造价控制,均应重视和强化路面施工质量管控,特别是要重视平整度。在认识道路桥梁路面平整度问题的基础上采取积极有效的措施予以解决,以提高施工质量。

参考文献:

[1]王立国.道路桥梁工程路面平整问题探讨[J].科技资讯,2013(7):375-376.

[2]游元富.道路桥梁过渡段的路基路面施工技术探析[J].江西建材,2015(6):511-512.

[3]张梅.市政道路工程沥青路面平整度施工的质量控制[J].交通世界,2011(9):300-301.

[4]刘冬.影响沥青路面平整度的因素及处理措施分析[J].科技资讯,2011(17):93.

作者:王杰 单位:迁安市路诚道桥工程建筑有限公司

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