1.机械毕业论文
原发布者:建筑工程师
天津职业技术师范大学
师范技能训练作业
机械设计
专业:机械制造工艺教育班级学号:03310111320学生姓名:欧阳凯旋论文题目:双坐标运动控制系统设计及实现
学科专业:机械工程及自动化
摘要
双坐标运动平台,也即X-Y工作台,是指能分别沿着X向和Y向移动的工作台。在经济型数控车床的加工系统、立体仓库中堆垛机的平面移动系统以及平面绘图仪的绘图系统等中,X-Y工作台都有着广泛的应用。
本文所设计的双坐标运动控制系统是一个典型的机电一体化系统。该系统是以微型计算机(PC)为平台、4轴步进电机运动控制卡PCI-7314为核心的开环运动控制系统,系统采用了步进电机及其驱动器作为执行装置。其控制原理是计算机通过控制软件对电机控制卡进行读写操作,向控制卡发送位置、速度以及加速度命令;然后由控制卡产生脉冲序列,输出到驱动器;驱动器则根据接受到的脉冲信号,产生脉冲驱动信号控制步进电机旋转;最后由电机带动丝杠驱动工作台运动。
本文采用LabVIEW作为控制步进电机的编程软件,实现了单轴的点位运动、连续运动以及双轴的直线插补运动控制,并提出了实现圆弧插补运动的思想。
关键词:X-Y工作台,开环运动控制,步进电机,运动控制卡,LabVIEW
第1章绪论……………………………………………………………………3.16.1本次设计所要搭建的双坐标运动控制系统便是一个典型的机电一体化系统。双坐标运动平台又称在实际中,步进电机驱动器要求的控制
2.机电方面的毕业论文怎么写
我校机电系机械专业的一篇论文: 【论文摘要】 机械传动式轮胎定型硫化机横梁运动形式已知有三种,即升降翻转运动,升降平移运动,直接升降运动。
三种运动都是由曲柄滑块机构实现的。由于在前两种运动中横梁必须通过一拐点,因而其滑块变异为导轮,而直接升降运动,既可使用滑块,也可使用导轮。
曲柄由减速机经减速齿轮获得转。曲柄的固定支点为机架,运动支点与主连杆下端活销连接,主连杆上端与横梁端轴活销连接。
曲柄转动时,经由主连杆推动横梁端轴沿既定的轨迹运动。三种运动形式中,前两种运动的轨迹基本相同,但辅助运动不同,而第三种只是前两种运动的一部分。
由此,在硫化机开模到终点时,横梁处于三种不同的状态。因而适用于不同类型的硫化机。
一、升降翻转型运动 据文献介绍,升降翻转运动形式分为:间接导向的升降翻转运动;直接导向的升降翻转运动;单槽杠杆导向的升降翻转运动。其中最常用也最简单的是直接导向的升降翻转运动。
单槽杠杆导向的升降翻转运动在大规格B型定型硫化机如1900B,2160B等机型上曾经使用过,但已逐渐被直接导向的升降翻转运动取代。而间接导向的升降翻转运动在国内的定型硫化机上尚未见使用。
本文介绍的升降翻转型运动就是直接导向的升降翻转型运动。梁端轴外的主导轮和副连杆上的副导轮,直接讨论横梁端轴的运动。
横梁的运动轨道由一竖直开式主导槽和与其相接且夹角小于90°的开式导轨组成。为保持横梁运动的平稳性并实现横梁的自转,还有一个与开式主导槽平行的闭式副导槽。
开模时,横梁端轴在开式主导槽中上升,与横梁固定连接的副连杆 下 端中心轴在闭式副导槽中同步上升,此时横梁做平动。当横梁端轴离开竖直开式主导槽进入开式导轨后,横梁端轴的运动轨迹便不再与闭式副导槽平行。
此时,在主连杆和副连杆的共同作用下,横梁端轴在开式主导轨上边移动边自转。在横梁运动极限位置,主连杆两活销中心连线与曲柄支点中心连线重合。
实际运动中,一般不会到达极限位置。 Φ=α+β 其中α为副连杆与横梁竖直中心线间的夹角 β=arcSin 上式中,h,l是由横梁本身结构决定的,它们也决定了α的值。
由此式可知,横梁的翻转角度首先取决于其自身的结构。在其结构确定之后,与硫化机的开模长度有关。
开模到极限时,其翻转角度达到最大值。 直到二十世纪末,几乎所有的B型定型硫化机都使用升降翻转运动。
这是由B型硫化机的特点和它的适用范围决定的。首先,B型中心机构在装胎和卸胎时,胶囊都是完全拉直的,这使得上环升得很高。
其次,早期使用的硫化机的抓胎爪都是长式的,而且当时的轮胎主要是斜交胎,其生胎高度也较大。为了将生胎顺利地装入下模,中心机构上方必须有足够的空间。
使用升降翻转的运动形式,在完全开模的状态下,中心机构上方是完全敞开的,使装胎,卸胎操作十分方便。再次,我们知道,轮胎硫化后,与硫化模型间的粘着力是很大的。
其值不仅与轮胎和模型间的接触面积成正比,而且随着接触面积的增大,单位面积的粘着力也随着增大。这就使得大型轮胎如载重轮胎,工程轮胎等的粘着力非常之大,从而极大地增加了脱模的难度,甚至将轮胎拉伤。
为了减小粘着力,目前最常用的方法是往模型上喷洒隔离剂(硅油与水的混合液)。而要进行这种操作,只有在上模翻转一定的角度之后才便于进行。
一般地说,规格在1525以上的定型硫化机应该有自动喷洒隔离剂装置。国外企业对此比较重视,国内企业似乎不太在意。
几乎所有的轮胎定型硫化机的调模机构都使用螺纹副结构。在保持良好润滑的条件下,这种结构调整方便、可靠,承载能力也较大。
但螺纹副较其它配合的间隙偏大。尤其是调模机构受硫化室高温的影响,其螺纹副的间隙较常温下使用的又偏大。
硫化机开模合模时,螺蚊副由竖直状态转入接近水平状态或反过来由近水平状态转入垂直状态时,其间隙的分布是不断变化的。随着硫化机不断地开模、合模,这种间隙分布的变化周而复始地进行。
很显然,它不但影响运动的平稳性,也损害了螺纹副的配合精度,进而影响上下模间,上模和中心机构间的同轴度。在使用活络模时,横梁翻转后,活络模操纵缸的活塞杆压向一侧。
活塞杆与活络模的上胎侧模连接,又会影响模型的精度和寿命,还会影响活塞杆与缸的配合,甚至引起缸的泄漏。 二、升降平移型运动 采用升降平移运动形式时,横梁端轴的运动轨迹与采用升降翻转运动形式基本相同。
根本区别在于,它的副导槽是一个中心线与横梁端轴中心运动轨迹完全相同的封闭式导槽。因而在横梁的整个运动过程中,其端轴中心轨迹与副连杆轴中心的轨迹完全相同。
横梁保持平动。图2为其机构运动简图。
不考虑装胎机构固定在横梁前面的结构,与升降翻转型运动一样,完全开模时,中心机构上方也是完全敞开的。由于横梁没有翻转,调模机构的螺纹副始终处于竖直状态。
与升降翻转型运动相比,它不但提高了运动的平稳性,而且极大地提高了开合模的重复精度,更容易保证上下模型及其与中心机构间的同轴度,也改善了模型尤其是活络模型及其操纵缸的使用条件。 到二十世纪末,如。
3.机械制造系毕业论文要怎么写才有新意呢
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12 绿色制造工艺规划研究综述及展望 张秀芬; 杨东拜; 丁红宇 机械工业标准化与质量 2008-12-15 期刊 0 3
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17 箱体类零件的计算机辅助成组分类编码系统研究 王胜海 贵州大学 2008-05-01 硕士 0 1
18 基于局域网的维修任务提交系统 浦乐; 闫黎 第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议 2008-12-01 会议 0 0
19 说干就干 干就干好 应福根 中国航天报 2008-12-09 报纸 0 0
20 机械制造技术基础 蔡光起 主编 东北大学出版社 2002/11/30 图书全文 0 0
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4.谁能给我一篇机械类毕业设计
机械设计和PLC自动化控制相结合在光盘生产线传输单元——缓存机构中的应用摘要:文章对光盘生产线中的一个传输单元——缓存机构进行优化设计。
通过对机械手动作设计使本缓存机构动作简单、高速、安全且稳定,通过PLC优化控制来减少传感器和输入模块的数量,通过机械设计和PLC自控化控制相结合,优化了缓存机构性能的同时,节约了成本。关键词:缓存机构;PLC;机械设计;自动化控制;光盘生产线一、概述光盘作为光盘生产线的生产节拍、生产线设备投入成本等因素成为各光盘生产商关心的首要问题,目前东莞宏威数一种传统的存储介质,具有携带方便、价格便宜等优势,随着生产光盘的工艺水平的提高,目前蓝光光盘的存储量可以达N5oG以上,随着新一代高性能光驱的普及以及高清晰,光盘行业将迎来新的机遇和挑战。
随着光盘行业的发展,数码机械有限公司的光盘生产节拍为每1秒一片光盘,这陕的生产节拍除了需要解决各关键环节的工艺之外,高速稳定传输系统也至关重要。本文主要介绍一利黾过机械谬楫叩Lc控制相结合,获得高速稳定传输的没汁方案。
二、整体设计方案(一)设计思路光盘生产线的注塑机的启动时间长且运行比较稳定,在生产过程中不能停机,而在生产过程中会因为某段的故障需要不能连续生产,这样会有很多碟片囤积在光盘生产线上,为了解决这一问题,我们设计了若干存放囤积碟片的缓存机构,在生产不连续时,将上一工序的碟片存放在这些缓存机构中,待下一故障工序正常运行时,碟片再由这些缓存机构传输到下一工序中继续生产。为了配合这种工艺特点,我们设计了图l所示的缓存模型,1和2为两个上碟盘,用来囤积碟片,5和6是出碟位,连接下一工序,碟片通过机械手7由上碟位传输至中间位3和4,最后旋转到出碟位,完成由上碟盘至出碟位之间的传输。
由此传输模型我们可以解决各不同工序 出现故障时碟片的缓存。此设计中,两个相对较慢的生产节拍的传输装置共用一个机械手7,我们通过对机械手的机械设计以及PLC优化控制来简化这一传输过程,节约成本,提高工作效率。
(二)机械手动作设计针对本传输线的特点,我们特别设计了如图2所示的一个双臂机械手,机械手的两个臂之间的角度相对固定为163。
初始状态机械手的位置如图2中粗实线所示,设备正常运行时,机械手7先顺时针旋转,机械手的A臂旋转到左中间位3,机械手的B臂正好旋转至右上碟盘2上拿碟位置上,机械手下降,A臂将碟片放到左中间位3上,同时机械手的B臂拿起右上碟盘2的碟片。然后,机械手上升,再逆时针旋转,此时机械手的A臂旋转至左上碟盘1的拿碟位置上,机械手的B臂旋转到右中问位,机械手臂旋转的同时左转盘旋转,碟片由中间位3到左出碟位5,机械手下降,机械手的A臂拿起左上碟盘的碟片,机械手的B臂将碟片放到右中间位4上。
然后机械臂上升,再顺时针旋转,机械手的A臂旋转到左中间位3,机械手的B臂正好旋转至右上碟盘2上拿碟位置上,机械手旋转的同时,右转盘旋转,碟片由中间54到左出碟位6。此时,机械手的A臂旋转到左中间位3,机械手的B臂正好旋转至右上碟盘2E拿碟位置上,而完成—个周期的循环。
在本设计的传输系统中,机械臂旋转的角度小,节约了时间,机械臂在旋转的过程中不接触任何其他传输部件,减少了因碰撞带来的损失。 输入点在分配给运行按钮(IO),伺服电机控制器(I7—114),左右上碟盘碟片检~lJ(I1,12),左右中问位碟片检测Ⅱ3,I4),左右出碟位碟片检测(t5,I6)后,只剩下3个输入点。
而机械臂的上下位检测传感器,左右转盘旋转位置检测传感器,需要6个输入点,需要再增加一个输入模块(16个输入点),因此,我们通过PLC程序的优化控制来减少输入点,节约控制模块的成本。机械手臂的上下位以及左右转盘的旋转都是用二位五通电磁阀控制,在此设计中,我们只使用机械臂的上位置检测传感器,左右转盘各使用一个位置检测传感器,另外一个位置的检测通过电磁阀和传感器的状态,由PLC程序进行判断。
输出点则分配给报警(oo),伺服电机控制器(06一O14),机械臂上升厂F降电磁阀控制(01),左右转盘旋转电磁阀控制(02,03),左右上碟盘旋转控制(04,05),还剩下4个输出点备用。PLC对机械臂的上下位置判断程序运算如下:设定上位传感器输人点为I15,机械臂的上下运动电磁阀控制输出点为Ql,Q1有输出则机械臂在下位置,Q1无输出则机械臂在上位置(默认位置oPLC通过对I15,Q1置位情况来判断机械臂在上位置还是在下位置。
判断方式如下:1.I15为1,Q1为0。这个时候机械臂在上位置。
2.I15为0,Q1为l。这个时候机械臂在下位置。
3.I15为0,Q1为0。Q1为0则电磁阀有动作使汽缸上升,I15不应该为0,此时需要输出报警信息。
但如果是刚刚复位Q1,电磁——64阀动作后汽缸还没到运动到位置。这里需要加—个延时,当I15和Ql都为O后,经过一段时间,如果还是都为0,则输出报警信息。
4.I15为1,Q1为1。Q1为l则电磁阀有动作使汽缸下降,I15不应该为1,此时需要输出报警信息。
但如果是刚刚触发Q1,电磁阀动作后汽缸还没到运动到位。
5.求毕业论文4000字左右的机械自动化专业的
1、[电气自动化]轧辊磨床电气控制系统
摘要轧辊磨床是现代工业生产中不可缺少的一种重要生产设备,主要用于冶金、造纸等行业。磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床,大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工。磨床能加工硬度较高的材料,如。
类别:毕业论文 大小:515 KB 日期:2008-06-10
2、[电气自动化]基于单片机的宽频程控波形发生器
摘要随着工业自动化水平的迅速提高,计算机在工业领域的广泛应用,人们对工业自动化的要求越来越高,种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用,使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。通用工业。
类别:毕业论文 大小:830 KB 日期:2008-06-10
3、[电气自动化]基于单片机的MOSFET驱动电路设计
摘要:当今世界随着电子技术的迅猛发展,MOSFET作为一种场效应晶体管大量的存在于我们的生产生活中并发挥着越来越重要的作用。本文以MOSFET的特性和工作原理为基础,逐步深入的介绍了以MOSFET为基。
类别:毕业论文 大小:1.18 MB 日期:2008-06-10
4、[电气自动化]油田联合站自动监控方案设计
摘 要为加快信息化建设,满足生产、管理、决策等部门及时生产过程数据的迫切需求,结合化工装置过程控制的具体情况,确定了生产信息管理系统的结构,即:以实时数据库作为数据存储的平台,以过程数据采集为基础和以。
类别:毕业论文 大小:158 KB 日期:2008-06-10
5、[电气自动化]未确知数学在电力系统安全评价中的应用
2008-06-07 09:46 38,912 封面.doc2008-06-07 09:46 419,328 幻灯片.ppt2008-06-07 09:。
类别:毕业论文 大小:278 KB 日期:2008-06-09
jmd衷心的祝福你快乐
6.求一篇“机电技术应用”的毕业论文
对再生能量最常用的处理方式有两种:(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中,称之为动力制动状态;(2)、使之回馈到电网,则称之为回馈制动状态(又称再生制动状态);缺点是运行效率低,特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。
一般在通用变频器中,小功率变频器(22kw以下)内置有了刹车单元?、变频器作出应答;。变频器受到信号后立刻返回应答信息,此信息fx0n—485adp收到后置m8132,plc根据情况作出相应处理后结束程序,电机可能处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。
此时的逆变器处于整流状态,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升、回馈电流控制等条件,每个变频器为一个子站,每个子站均有一个站号、停止、运行频率设定)、参数设定和状态监控等功能。其缺点是:(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下(电网电压波动不大于10%),才可以采用这种回馈制动方式。
因为在发电制动运行时?、计算机发出通讯请求;、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例,一般的系统构成如图1所示。
2。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制(如启动;监视变频器运行频率时完成?~?五个过程。
以电机1启动为例,x0的上升沿m50吸合,变频器1的站号送入d130,运行命令字送入d135,enq、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入d131、d132,多电机控制,主要由下列组件构成。此方案对电机数目不多,电机分布比较集中的应用系统较合适,另一方面电机分布距离较远。
采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰;接受缓冲区为d150~d160、刹车电阻了,plc通过fx0n—485adp发有关命令信息后,各个子站均收到该信息,该过程最多分5个阶段。,然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致,但因电机的机械惯性,只需外加刹车电阻。
大功率变频器(22kw以上)就需外置刹车单元,是变频器的网络接口、plc编程 要实现对变频器的控制;a转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转?、计算机处理等待;,将其作为通讯主站使用,完成变频调速器控制信号的发送、fx0n—24mr为plc基本单元;对电网无污染(与回馈制动作比较),成本低廉。工作时操作人员通过控制机(可为plc或工业pc)设定比例运行参数,然后控制机通过d/,如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程、运行效率高等优点,也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。
1、能耗制动 利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。其优点是构造简单:n网络时作为网络适配器?、计算机作出应答。
根据不同的通讯要求完成相应的过程,均有计算机发出请求,事先由参数设定单元设定。4。
电机1启动;rs—485通讯规范,用于实现计算机与多台变频调速器的连网,使整个系统的工作稳定性和可靠性降低?、变频器处理等待;,它具有“回馈制动”的四象限运转。3、停止信号的处理。
回馈制动的优点是能四象限运行,电能回馈提高了系统的效率。plc程序应完成fx0n—485adp通讯适配器的初始化、控制命令字的组合,尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。
今天;最后置m8122允许rs指令发送控制信息到。它是采用有源逆变技术,将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网,从而实现制动。
在通用变频器中。[关键词]plc变频调速器多电机控制网络通讯协议 一、fr—cu03为fr—a044系列比例调速器的计算机连接单元,符合rs—422/a转换模件使系统成本增加。
为此我们提出了plc与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强、系统硬件构成 系统硬件结构如图2所示。
如果当制动过快或机械负载为提升机类时,这部分能量就可能 对变频器带来损坏,所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。这时,如果变频器中没采取消耗能量的措施,一方面电机数目较多、回馈制动 实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制。
若一致则处理该信息并返回应答信息;若不一致则放弃该信息的处理,这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。三、软件设计1、通讯协议 fr—cu03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示;同时大量d/、变频器制动的思路和新方法 在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态,笔者提供一种新型的制动方法、d133;接着求校验和并送入d136、d137。
但对于大规模生产自动线,执行系统及用户软件、停止分别由x2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲m8002初始化fx0n—485adp的通讯协议;然后进行启动,是系统的核心。
2、fx0n—485adp为fx0n系统plc的通讯适配器,该模块的主要作用是在计算机—plc通讯系统中作为子站接受计算机发给plc的信息或在多plc构成n。
7.有关掘进机的毕业论文
摘要:本文重点介绍上海隧道施工技术研究所对城市交通矩形地下通道掘进机及矩形隧道的研究与用。
以供异型断面隧道研究、设计、施工参考。 关键词:城市地下交通矩形隧道顶管机设计中间试验工程应用 城市建设发展速度越来越陕,交通运输对城市建设发展的作用更加凸现。
发展与建设的推进求城市解决更多的地下人行通道,如地铁车站的进出口的过街人行隧道、城市地下管线共同沟等类地下隧道工程以矩形最为经济。因此城市交通矩形地下通道掘进机的研究与应用十分必要。
1、矩形隧道的发展与应用世界最早的盾构法隧道是1826年开始建造的英国伦敦穿越泰晤士问底的公俏隧道,其隧道断面为11.4mx6.8m的矩形,由于采用人工开挖和施工中涌水淹没事故,长458m的矩形隧道掘进了18年才完工。 20世纪70年代以来,随着经济的发展,盾构掘进机施工技术有了新的飞跃。
尤其是日本,地下空间的开发和利用的需求,促进了盾构隧道技术的进—步发展。20世纪80钢代后,世界各国掀起了开发异形断面盾构掘进机的高潮,先后进行了矩形隧道、椭圆形隧道、双圆形隧道、多圆形隧道盾构掘进机及施工技术的试验研究和工程应用。
从隧道的使用功能来分析,城市交通人行地道、地下共同沟、地铁隧道的断面形式以矩形最为合适,最为经济,因而矩形盾构掘进机的重新研究开发和应用意义十分分重大。 日本对大断面矩形盾构工法开展了研究,主要解决穿越铁路的车行下立交工程施工,用钢管片拼装后再浇筑混凝土内衬,盾构施工最浅覆土仅3m.1981年,名古屋和东京都采用4.29mx 3.09m手掘式矩形盾构掘进2条长534m和298m的共同沟。
名古屋还采用5.23mx4.38m的手掘式矩形盾构掘进1条长374m矩形隧道。总之,矩形隧道和矩形盾构技术的应用方兴未艾,其优点日益体现,其技术也日趋成熟。
上海隧道施工技术研究所于1995年起,开始启动矩形隧道研究并通过立题论迅1995年完成2.5mx2.5m可变网格矩形顶管机设计、矩形隧道试验工程方案和工程设计。1999年4月,上海地铁三号线五号出入口矩形通道施工采用上海隧道施工技术研究所自行研制的3.8mx 3.8m矩形刀盘式土压平衡顶管机。
矩形隧道于4月中旬始发推进,6月初完成第2条矩形隧道工程,工程质量优良,施工中确保了上海延安东路隧道的正常运营和陆家嘴路地下管线的安全。国内首次施工矩形盾构隧道仅花了40天完成了两条隧道的推进,矩形隧道研究和推广应用取得了成功。
2、城市交通矩形地下通道掘进机的研究2.1矩形隧道应用的经济跬矩形断面与圆形断面相比,其有效使用面积比圆形增大20%以上。城市交通过街人行通道要求埋深浅,因此矩形隧道更能满足人行通道的施工要求。
城市交通过街人行通道作为地铁车站的进出口日益增多,城市地下管线共同沟也将在我国得到发展,而这类地下隧道工程以矩形最为经济,因此矩形隧道的研究和应用可直接为工程建设的需求服务,并有广泛的应用前景。 2.2矩形隧道的研究方法矩形隧道的可行性研究力祛和技术路线如下: (1)对国外有关矩形盾构和矩形隧道工程的消化吸收; (2)矩形顶管试验工程的设想和设计; (3)矩形顶管机机型的技术经济比较,机型方案设计和选择; (4)试验用矩形顶管机的研制,在试验机的基础研制工程用矩形顶管机; (5)矩形钢筋混凝土管节通过结构试验了解结构受力分布,改进管节设计节设计优化提供依据; (6)通过2.5mx2.5m矩形隧道试验工程,了解矩形隧道顶进的施工参数和掌握规律,为工程应用提供依据; (7)进行工程应用方案设计、施工设计,完成工程应用,进行施工工法研究。
2.3矩形顶管机的研制由于可变网格式矩形顶管机具有加工相对简单、造价低、上马快的优点,在试验中同样可以获取有价值的各类数据,所以选择了这一方案。 2.3.1研发设计原则矩形网格式顶管机采用网格切割土体,并挡住开挖面土体有效防止正面土体坍塌,以人工出土方法进行开挖。
它由主顶进推动机头向前运动,机头分成前后两段,中间由纠偏油缸连接,在壳体二侧装有纠转装置,切口环处安装变角切口,可进行一定量的超挖,有利于机头的姿态控制,保证隧道轴线的偏差在设计范围内。网格中包含四个可变网格,可以调整机头正面的进土量,有利于控制正面土体的稳定性。
2.3.2设计基本情况为了保证管节和土体之间有一定的间隙,有利于泥浆套成环,设计中将机头的截面尺寸设计得大于管节的截面尺寸。顶管机主机可分成前后两段,中间由纠偏油缸连接。
前后段之间的密封采用一道唇形密封和一道支承橡胶圈,切口环处装有变角切口。网格中装有可调节开口率的可变网格,在壳体两侧装有纠转装置。
上述装置可对机头姿态进行控制。 主顶进装置由8台油缸及u形顶铁、顶环、垫铁、底架、钢后靠等组成,8台油缸分成二组,各4台叠加呈对称分布,并用分体式结构的支座固定,工作行程为1450mm.每台油缸可单独控制。
纠偏装置主要用于机头左右、上下轴线偏差的控制,总纠偏力为752t,纠偏角度为±2度。注浆纠转系统(翅板+压浆)主要用于机头旋转后的纠正,纠转力矩可达210x2——420kN 2.4。
8.机械毕业设计
【论文摘要】随着计算机技术的飞速发展,数控机床在我国机械加工行业中得到越来越广泛的应用。
它不仅解决了普通机床难以解决的许多加工难题,而且提高了加工精度和生产效率,同时也对加工工艺和刀具设计提出了许多新的、更高的要求。为使这些先进的设备更好地发挥作用,必须解决这些问题。
一. 需要几个数控轴 刀具一般可根据其外形分为回转刀具(如铣刀,钻头)和方形轮廓刀具(如车刀,镗刀),因而一般都需要X,Y,Z三个数控直线轴对其进行加工以保证其外形尺寸,有所区别的是对数控回转轴的要求。加工复杂的可转位刀具体现得较为明显。
以加工可转位立铣刀工序中的数控铣削为例(参见图1): 绝大多数可转位立铣刀都有数个(条)均布的切削齿,在每个齿加工完毕后都应对其进行分度旋转(如图1所示B轴)进行下一个(条)齿的加工。如果CNC铣床没有数控分度头或数控回转工作台,则应在程序中加入无条件停止指令,机床运动停止后通过人工旋转精密手动分度头实现分度旋转(应注意机床外罩锁的影响),然后继续执行NC程序。
精度一般能够满足要求。但这样会增加工人劳动强度,同时影响工作效率。
如果CNC铣床有数控分度头或数控回转工作台,则分度旋转运动可通过程序中的数控指令实现,精度和效率都较高,但增加一个CNC回转轴也会使CNC铣床的结构复杂化,CNC系统功能增加,大为增加CNC铣床的价格。 需要指出的是,精密手动分度头的分度能力是有限的,特别是对于非整数的角度往往无法满足要求(可转位成形铣刀此类情况较多),此时只能用CNC回转轴实现。
此类CNC回转轴一般用交流伺服电机驱动精密蜗杆副,液压或气动夹紧,高精度编码器作为角度检测元件,因而具备在行程范围内任意角度的旋转功能。而采用端面齿盘定位的CNC回转轴却只能进行等分转度,不适用于此类情况。
某些可转位立铣刀有刃倾角λs,在铣削刀片槽或容屑槽时都应将槽底面转刃倾角λs,使其与CNC铣刀轴线垂直,此时需要一个回转轴(如图1所示A轴)旋转刃倾角λs。 受精密手动分度头的装夹结构和刚性的限制,将其作为A轴效果不佳。
因此应选择具有较高刚性的CNC回转轴作为A轴。 可见如果某CNC铣床加工的可转位刀具品种单一且无刃倾角,可以选择3轴CNC(X,Y,Z)铣床加精密手动分度头,可降低加工成本。
否则应选择5轴CNC铣床(X,Y,Z,A,B)。 二. 需要几个数控轴联动 CNC系统的若干轴联动插补功能最能体现CNC系统的性能和其档次高低,也往往决定着CNC系统的价格,因此应根据加工刀具产品的具体情况来仔细选择。
对于加工一般可转位刀具的CNC铣床而言,具有2个直线轴的直线和圆弧插补功能就可以加工几乎所有的ISO标准刀片槽形式,其它运动都可单轴插补完成。如果也选择多达5-6轴联动的CNC系统则没有必要。
要求比较高的是一些螺旋类精加工刀具。以下以加工"等螺旋角等前角锥度立铣刀"为例(参见图2): 从图2中可以看出,若要加工(含铣削及磨削)这种立铣刀,CNC机床应具备:X轴和A轴联动插补切削螺旋槽;Z轴:X-A插补时也参加插补保证每个截面螺旋角相等;Y轴:由于前角γ0>0且轴向每个截面半径都不相等从而使偏移量e也处处不相等,为保证每个截面前角都相等,X-A-Z联动时Y轴也要参加插补运动。
因此CNC机床应具备"X-Y-Z-A" 4轴联动的插补功能。 同理可知:"X-Y-Z-A-B" 5轴联动插补可完成同上的球头立铣刀的加工。
三. 需要什么数控系统 加工一般精度的可转位刀具,选择具有间隙补偿和螺距误差补偿的半闭环CNC系统的 数控机床就可以满足要求,而对较高精度刀具(如整体材质的精加工刀具)的精加工可以选择闭环CNC系统。需要注意的是:为编程方便,CNC编程软件系统都应具有工件坐标系的平移和旋转功能,并支持几何线性的多种表达方式。
现代CNC系统的编程方法较多,相对而言,以ISO标准G,M代码编程的CNC系统具有较大的灵活性,能满足多品种中小批量的生产要求,但初期编程速度较慢,机床准备工作时间较长。而具有针对某类刀具产品开发的专业化软件包的CNC系统则可以满足某些复杂刀具的大批量加工,生产效率高,对人员素质要求较低,但价格昂贵且需要不断升级软件包以满足出现的新产品。
选择CNC系统时还应注意:现代CNC系统的功能较多,可以根据实际情况去掉一些基本不用或近期很少用到的功能(例如某些用于FMS的接口和软件)以降低购买成本。 以上通过几个例子讨论了针对加工刀具产品的CNC机床选择方法和大概原则,实际情况远不止这些。
总之应根据产品具体情况灵活地作出选择,以满足市场对精度和成本的双重要求。
9.急需毕业论文一篇 题目: {机 床 夹 具 设 计}
机床夹具设计方法探讨 摘要:机床夹具设计是金属切削加工批量生产的重要环节,设计质量的高低直接影响到零件的加工质量和效率。
笔者总结了多年实际 工作的经验,系统介绍了机床夹具设计的基本方法和关键技术。关键词:定位元件;支承元件;夹紧装置;夹具对定;强度校核;动静平衡 机床夹具设计的主要任务是根据客户提出的设计任务要 求,结合被加工零件、金切设备及其切削方式和参数,合理选 择定位方式,设计合理的定位支承元件、夹紧装置、对刀元件、夹具体等装置或元件。
其设计流程的关键点是:首先应分析使 用夹具时,造成被加工零件表面位置的加工误差因素,合理分 配夹具定位精度;其次要根据加工过程中被加工零件受到的 切削力、惯性力及重力等外力的作用,合理选择定位方式、支 承点、夹紧点、夹紧力大小及其作用方向,设计合适的夹紧机 构,以保证被加工零件的既定位置稳定可靠;第三是设计夹具 对定;最后校核夹具关键零件强度和设备进刀抗力等,最终完 成全套夹具图设计。1加工误差因素分析 使用夹具时,造成被加工零件表面位置加工误差的因素 分为下列三个方面:(1)与夹具相对刀具及切削成型运动的位置有关的加工 误差,即对定误差△DD。
它包括与夹具相对刀具的位置有关 的加工误差———对刀误差△DA和与夹具相对切削成型运动 的位置有关的加工误差———夹具位置误差△W。(2)与被加工零件在夹具中安装有关的加工误差,即安装 误差△AZ。
其中包括被加工零件在夹具中定位不准确所造成 的加工误差———定位误差△DW以及被加工零件夹紧时被加 工零件和夹具变形所造成的加工误差———夹紧误差△J。(3)与加工过程中一些因素有关的加工误差,即过程误差 △GC。
它包括工艺系统的受力变形、热变形、磨损等因素所造 成的加工误差。为了得到合格产品,必须使各项加工误差之总和不大于 规定的被加工零件的相应公差δ,即△DD+△AZ+△GC≤δ。
在设计夹具时需要仔细分析计算△DD和△AZ,从全局出发 对其数值加以控制。初步计算可粗略按三项误差平均分配,各 不超过公差的三分之一考虑。
其中△DD和△AZ与夹具的设 计和使用有关,当这种单项分配不能满足误差控制要求时,也 可按△DD+△AZ≤(2/3)δ分配误差。2定位支承方案确定 定位方案设计,应根据被加工零件的形状特点和工序加 工要求来决定必须消除哪些自由度,选择或设计什么定位元 件来保证这些自由度的消除,不能过定位和欠定位。
设计夹具 从减小加工误差考虑,应尽可能选用工序基准为定位基准,即 基准重合原则。定位方式要根据具体情况,以最基本的典型定 位为基础,进行举一反三设计。
如:(1)平面基准的定位。为了保证其定位基准位置精确,定 位基准应该具有相对较高的表面质量,同时应尽可能增大支 承之间的距离,使三点之间面积尽可能大,保证被加工零件稳 定可靠,不使被加工零件在定位时重心失稳。
对于未加工的粗 糙平面定位,要用圆头支承钉,以保证接触点位置相对稳定。对于已加工过的平面,为避免压坏基准面和减少支钉磨损,通 常用平头支承钉或支承板。
此外还可以用浮动的多点自位支 承,提高毛基准定位的精度或工件刚度,其作用相当于一个固 定支承,限制一个自由度。(2)一面两销定位是夹具设计中经常使用的定位方法,两 定位销为短圆柱销,其中一个削边,另一个不削边。
削边的一 个定位方向要与两个被定位孔连线方向垂直。不削边的短圆 柱销直径的取值,要等于其定位孔处于最大实体状态时的孔 值,即工件孔值的下极限偏差值,按g6或f7给定公差。
削边的 短圆柱销要在其定位孔处于最大实体状态时的孔值D2基础 上,根据被加工零件的两孔间距尺寸公差±δg、夹具的两定位 销间距尺寸制造公差±δx和削边销宽度b,按2 b(δg+δx)/D2 进行修正,即削边销直径d2=D2-2b(δg+δx)/D2,公差按h5或 h6给定。其中δx取值一般为(1/3~1/5)δg,但要结合制造夹具 工艺水平。
(3)辅助支承不属于定位支承,它不起消除自由度作用,但不能破坏被加工零件已消除自由度的既定位置,只能起到 增大支承刚度,以减小其承受夹紧力、切削力时的变形。总之,定位支承元件要稳定可靠、耐磨。
材料通常选用 T8A或20渗碳钢(渗碳深0.8~1.2mm),热处理淬火硬度 HRC55~60。3夹紧装置设计 夹紧装置设计既要保证被加工零件的既定位置稳定可 靠,又要避免被加工零件产生不允许的变形和表面损伤,同时 夹紧机构应操作安全、方便、省力。
因此需通过合理选择夹紧 点、正确确定所需夹紧力大小及方向,设计合适的夹紧机构来 予以保证。对于薄壁刚性差的被加工零件,要特别注意夹紧变形。
除 了改变夹紧部位以减小夹紧变形外,还可以通过设计特殊形 状的夹爪和压脚(如具有较大弧面的夹爪、带活动压块的螺旋 机构等),使夹紧力分散作用在一条线或一个面上,以减少被 加工零件变形。另外,对于低刚度被加工零件,夹紧点应尽可 能接近被加工表面,以保证加工中被加工零件震动较小。
夹紧力计算时,通常将夹具看成一个刚性系统以简化计 算,根据被加工零件受切削力、夹紧力、重力(大型被加工零 件)、惯性。