服务半径

2024-06-16

服务半径（共8篇）

服务半径篇1

0 引言

物流配送中心是专门从事物资配送业务的物流基地, 是通过转运、分类、保管、流通、加工和信息处理等作业, 根据用户的订货要求备齐商品, 并能够迅速准确和廉价地进行配送的基本设施。物流配送中心连接着供应商、制造商和分销商及客户, 决定着供应链的流通成本和运作效率。在整个物流配送中心建设规划中, 一个非常重要的问题就是配送中心的选址。正确的选址策略不仅可以减少企业的各项成本, 还能为客户提供更优质的服务。

一般来讲, 配送中心是一个成本中心而非利润中心, 如果使用绝对成本作为考核指标, 管理人员将会更倾向于压缩支出, 这样不利于高质量地完成物流服务。因此, 使用相对指标更加合理, 例如企业配送中心的服务半径。如果配送中心的服务半径过大, 那么它的辐射范围也越大, 覆盖的客户就越多, 其服务能力将供不应求, 这样会影响配送服务的质量及水平;另一方面, 如果配送中心的服务半径过小, 那么它的辐射范围也就越小, 服务能力将会过剩, 严重影响配送中心的使用效率。21世纪以来, 物流企业的侧重点已经由单纯地追求收益和利润向更好更高效地为客户服务转变。例如, 以前百胜的配送中心设定300公里的最远服务半径。在2012年年末盼盼食品等17家食品企业为了合理地布局增加企业竞争力而大大缩短企业在全国各配送中心的配送半径。由此可见, 服务半径对于企业来说是一个决定企业布局的重要影响因素。

而配送中心最终是要为特定的目标客户服务的。因此, 配送中心一定要能够辐射到其特定的目标客户。那么配送中心的位置就必然要受到服务半径的制约。配送中心选址问题就是确定配送中心的数目、位置以及每个配送中心所服务的客户群体。配送中心选址问题所追求的目标可归纳为三类:一是成本, 即追求总费用最低;二是距离, 即如何选择确定配送中心的位置使得整个物流网络总路径最短;三是时间, 即要求在最短的时间内将物资运送到需求点。这三个方面互为侧重点, 国内外很多学者分别从三个方面加以研究, 取得了重要的研究成果。

选址问题近年来受到了越来越广泛的关注, 并且形成了几种基本的模型, 如连续选址模型、网络选址模型和离散选址模型。连续选址也称为平面选址, 允许在可行的连续空间任何位置选址。它有两个基本的属性, 一个是解空间是连续的, 另一个是要用适当的量度测量其距离。相关研究, 如Brimberg等 (2000) [1]、Kafer and Nickel (2001) [2]、Klamroth (2001) [3]等。对于网络选址, 距离被视为地图中的最短路径, 允许在指定网络的顶点和边上选址。网络选址的研究, 如Boffey等 (2003) [4]、Beasley (1993) [5]等。如果给定一个预配送中心集合, 选址问题可归为离散选址。有兴趣的读者可以查阅Goldengorin等 (2003) [6]、Harkness and Re Velle (2003) [7]、Grunert (2002) [8]、Chardaire (1999) [9]、Gourdin (2000) [10]等。

针对选址问题模型的求解方法主要有定性和定量两种。定性方法包括专家打分法和德尔菲法等;定量方法包括重心法、P中值法、数学规划法、多准则决策方法、各种启发式算法、仿真法以及这几种方法的结合等。

本文遵循经济性与服务性的原则, 与传统离散选址模型不同之处是, 在考虑成本, 即运输成本、固定建设成本、存储成本基础上, 引入了服务半径的约束, 建立了多物流配送中心选址问题的数学模型。最后, 通过一数学例子对模型进行了数值计算。然后用分区域法对同一例子进行了求解。并将结果进行了对比分析。结果表明带服务半径约束的选址模型比企业普遍使用的区域划分选址方法成本更低, 服务更高效。本文的研究将对实际问题具有一定的借鉴作用。

1 建立模型

1.1 问题描述

物流配送中心选址问题可描述为:某地区有需求点若干个, 已知每个需求点的需求量, 现欲在有限个备选地址中选择某几个地址建立配送中心, 并为每个需求点运送物资, 用来满足每个需求点的需求, 配送中心到其服务的需求点的配送半径不能超过限值。目标是使总费用最少。结构图如图1所示:

1.2 假设条件

为了简化配送中选址问题, 我们不妨做如下的几个假设:

(1) 在给定的若干个备选地址中选择某几个地点建立配送中心;

(2) 每个需求点可由多个配送中心提供物资;

(3) 配送中心容量足够大, 能够满足所有需求点的需求;

(4) 各需求点的需求量一定且为已知;

(5) 各配送中心没有多余的物资冗余;

(6) 配送中心与各用户间的单位运费已知;

(7) 运输费用与运输量成正比。

为了建立模型, 我们引入以下的几个变量:

m———配送中心备选地点的数目

n———需求点数目

s———从备选地点中选择建设的配送中心的数目

xij———配送中心i为需求点j提供物资的数量

t———单位运输费用

dij———从配送中心i到需求点j的距离

l———从配送中心到需求点的最大服务半径限值 (距离限制)

Fi———在第i个备选地址建立配送中心的固定建设成本

Dj———需求点j的物资年需求量

Ci———在第i个配送中心存储货物的单位存储费用

1.3 建模

建立的配送中心选址模型为:

约束条件:

模型的目标函数是使总费用最少, 其中包含三项:第一项表示从配送中心到需求点的运输费用;第二项表示配送中心的固定建设费用;第三项表示物资在配送中心的存储费用。

约束条件 (1) 表示各需求点的需求均得到满足;约束条件 (2) 表示从m个备选地点中选取了至少1个地址建立配送中心;约束条件 (3) 表示配送中心到需求点的服务半径不能超过一个特定的值l, 具体含义为:若dij>l时, 配送中心不需要向需求点配送物资, 若dij<l时, 配送中心向需求点配送物资且配送物资数目不能超过需求点的需求;约束条件 (4) 表示如果一个备选地为某个需求点供应物资, 那么需要在该地建立配送中心, 其中M是一个极大的数;约束条件 (5) 为变量的取值限制。

2 案例分析

山东某物流公司的客户分布在本省的17个城市, 为了满足客户需求并且降低成本, 该公司决定在这些城市中建立3个配送中心, 配送中心备选地分别是城市1、2、3、8、11、15、17, 单位运输成本为1.8 (元/吨公里) , 要求配送中心的服务半径是270公里。公司面临的首要问题就是配送中心的位置和配送方案。图2为山东省地图, 表1至表4分别列出了各需求点及其编号、各需求点的年需求量、各需求点的物资单位存储费用和固定建设成本, 以及各需求点与备选点间的公路距离等。

单位:公里

注:本表数据来自于www.huochepiao.com。

2.1 精确求解

用LINGO软件求解, 得到目标值为1 311 818元, 配送中心选择的地点为2、11、17 (如图3所示) , 配送方案如图4所示。

2.2 分区域解法

精确解法将所有的地点放在一起进行整体选址、配送。而现如今, 很多企业是将配送中心按要求进行分区域配送, 比如现在很多企业习惯将中国分为华南、华中、华北、东北、西北、西南6个大区, 然后分别在每个大区设定区域代理机构, 然后向下属单位或者客户进行区域内配送。

本案例中由于需求点较多而且分布比较广, 因此首先对所有的需求点进行区域划分, 形成若干个配送区域。影响选址决策的因素有很多, 本文选择主要的几个宏观因素, 根据各需求点间宏观因素的相似性将需求点进行分类, 使相似性较大的需求点聚集在同一个区域, 具有较大差异的需求点划分在不同的区域。为了确保所选因素量化的可行性, 除了需求点坐标外, 本文还选取了5项反映该区域物流发展水平的主要指标, 包括市场繁荣度、信息、区位商、货运比重和工业比重[11]。各指标含义如下:

(1) 坐标:坐标主要是用于根据各需求点的相对位置确定其归类。

(2) 市场繁荣度:城市批发零售贸易业的产品销售额/该城市的国内生产总值。

(3) 信息: (城市移动电话人数+城市固定电话户数+使用网络人数) /该城市人口总数。

(4) 区位商: (城市交通、仓储、邮电业从业人数/该城市总从业人数) / (全国交通、仓储、邮电业从业人数/全国总从业人数) 。城市区位商反映了该城市的物流专业化水平。商值大于1, 表示物流部门从事基本经济活动;值小于1, 表示全部物流部门都属于非基本经济活动, 不利于城市的发展。

(5) 货运比重和工业比重分别指该城市的货运总量和工业产值占山东本省相应项目的比重。

表5显示了各需求点相应的指标值及其分区结果, 其中第5至第9列的数据来源于2011年山东省统计年鉴。最后一列是用SPSS软件根据上述7项指标用系统聚类法归类的结果。

注:本表数据来自于2011年山东省统计年鉴。

从表中可以看出配送区域分类的结果, 最佳配送区域划分数量为3, 其中需求点威海市、烟台市构成区域1, 需求点青岛市、日照市构成区域2, 需求点潍坊市、东营市、滨州市、淄博市、莱芜市、泰安市、济南市、德州市、聊城市、菏泽市、济宁市、枣庄市、临沂市构成区域3。

计算各区域内的最佳配送中心。根据表2、表3、表4的数据, 利用EXCEL分别求出7个备选点作为配送中心时所对应的总费用, 结果如表6所示。从表6的结果可以看出, 3个区域的配送中心分别应该建在威海市、青岛市和济南市, 总费用为1 393 432.72元, 具体的配送方案如图5所示。

表7列举了带服务半径约束的精确解法与现在普遍适用的分区域法的各种参数, 分别从配送中心的选择地点、固定建设成本、存储成本、运输成本以及总费用等方面进行对比分析。可以看出, 配送中心选择的地点有很大的差异。带服务半径约束的精确解法相比分区域解法, 不仅总费用要少很多, 而且能够更高效地为客户提供服务, 服务水平明显提高。导致这种差异的因素主要有以下几个方面:其一, 固定建设费用。分区域解法在划分区域的时候并没有将各城市的固定建设成本考虑进去, 这导致了配送中心选择地点的时候很可能将地点设在建设成本很高的备选点, 如本例中青岛市;其二, 运输费用, 带服务半径约束的精确解法由于考虑了距离的因素, 也就变相地缩短了配送中心的配送路程, 从而最终使得总运输路径减少, 运输费用比区域划分法要少很多。综合几方面的考虑, 本文引入服务半径建立的模型要比现今很多企业正在使用的分区域法更适合企业。

3 结论

本文重点就选址配送问题, 建立了带有服务半径约束的规划模型, 通过数学例子对模型进行了数值计算。然后用分区域法对同一例子进行了求解。并将结果进行了对比分析。结果表明带服务半径约束的选址模型比企业普遍使用的区域划分选址方法成本更低, 服务更高效。对于企业来说, 不仅能够节省相关的成本, 而且能够更好地为客户服务, 符合物流企业“一切以客户为中心”的战略要求。尤其是在油价上涨的当下, 本文提出的模型更有利于企业长远、持续的发展。

但在建模及求解过程中, 本文没有对配送中心的容量 (承载量) 加以限定。而且在配送过程中, 我们假定车辆是一次配送完成, 不涉及车辆调度的具体问题, 并且对道路的状况、客户需求不确定情况等方面都没有考虑, 与现实有一定的差异。这些都需要在今后的研究中加以解决, 从而更好地为企业的决策者服务。

服务半径篇2

教学目的：

1、正确理解刀具半径补偿的作用和概念；

2、掌握刀具半径补偿判别、指令格式和应用方法；

3、熟练掌握刀具半径补偿指令G41、G42及G40的使用及程序编制；

4、掌握刀具半径补偿功能编制铣削轮廓的程序。

5、在生产实习中能够充分利用刀具半径补偿指令功能从而缩短辅助时间，提高生

产效率。

教学重点：刀具半径补偿判别、指令格式和应用方法教学难点：刀具半径补偿功能编制铣削轮廓的程序教学方法：演示法、讲解法、讨论法、示例法教学场所：10数控班教室授课学时：1课时教学过程：

一、导入新课（4分钟）

在前面的内容中我们已经学习了G01/G00/G02/G03的用法及其编程，我们运用到编程里面去加工后会发现，加工出来的工件尺寸怎么比我们图纸上规定的尺寸少了一个半径值呢？这问题我们该如何解决呢？

二、讲授新课

1、刀具半径补偿的作用（3分钟）

 在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。 人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。 当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿，2、刀具半径补偿的含义及过程（3分钟）

用铣刀铣削工件的轮廓时，由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径或线切割机的钼丝半径等)，刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。如在图中，粗实线为所需加工的零件轮廓，点划线为刀具中心轨迹。由图可见在进行内轮廓加工时，刀具中心偏离零件的内轮廓表面一个刀具半径值。

在进行外轮廓加工时，刀具中心又偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径值。这种偏移，称为刀具半径补偿。若用人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。

刀具补偿过程分为刀补的建立、刀补进行、刀补的取消。其中1——2阶段是建立刀具补偿阶段;

2——7五个阶段是维持刀具补偿状态阶段;

7——8阶段是撤消刀具补偿阶段

3、刀具半径补偿指令

刀具半径补偿指令G41、G42、G40

（一）刀具半径补偿的格式：（3分钟）

执行刀补G17/G18/G19 G41/G42 G01/G00 X_Y_Z_ D_ F_；取消刀补G40 G00/G01 X_Y_Z_；

 G41：刀具半径左补偿；G42刀具半径右补偿；G40取消刀补

 X、Y、Z值是建立补偿直线段的终点坐标值；D为刀补号地址，用D00~D99来制定，它用来调用内存中刀具半径补偿的数值。

（二）刀具半径补偿方向的判断（10分钟）

G41刀具左补偿，沿刀具的运动方向看，刀具在运动方向的左侧见图a G42刀具右补偿，沿刀具的运动方向看，刀具在运动方向的右侧见图b 刀具旋转方向刀具前在前进方向右侧补偿补偿量(a)图示刀具补偿方向补偿量刀具旋转方向刀具前进方向进方向在前进方向右侧补偿(b)(a)左刀补(b)右刀补

（三）使用刀具半径补偿应注意事项（4分钟）

1)在进行刀具半径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀具补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。2)G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。3)机床通电后，为取消半径补偿状态。

4)G41，G42，G40只能与G00或G01一起使用，不能和G02，G03一起使用。

5)在程序中用G42指令建立右刀补，铣削时对于工件将产生逆铣效果，故常用于粗铣；用G41指令建立左刀补，铣削时对于工件将产生顺铣效果，故常用于精铣。

6)一般刀具半径补偿量的符号为正，若取负值时，会引起刀具半径补偿指令G41与G42的相互转化。

注：顺铣和逆铣：切削工件外轮廓时，绕工件外轮廓顺时针走刀即为顺铣，绕工件外轮廓逆时针走刀即为逆铣；切削工件内轮廓时，绕工件内轮廓逆时针走刀即为顺铣，绕工件内轮廓顺时针走刀即为逆铣。

（四)用刀具半径补偿指令应该注意避免加工过程产生过切现象。通常过切有以下几种情况：（5分钟）

a)直线移动量小于铣刀半径时产生的过切。b)刀具半径大于所加工沟槽宽度时产生的过切。c)刀具半径大于所加工工件内侧圆弧时产生的过切。

d)编制加工程序时，未建立好刀补就开始铣削到零件轮廓，或刀具未完全离开零件轮廓就撤销刀补。

e）若程序中建立了半径补偿，在加工完成后必须用G40指令将补偿状态取消，使铣刀的中心

点回复到实际的坐标点上。

4、刀具半径补偿的应用（3分钟）

（1）当实际使用的刀具半径与开始加工时设定刀具半径不符合时，例如刀具重磨或磨损，仅改变D中的半径值即可，不必重新编程。

（2）同一把铣刀，改变键入的半径值，同一程序可进行粗、精加工。

（3）同一把刀具可有不同的D存储器单元，即可有不同的补偿设定值，便于加工。

例3：如图3.7.7所示，已知铣刀半径为5，半径补偿号为D01,铣削深度为2mm，编制边长30mm的正方形外轮廓加工程序。

程序： O0002;G54G90M3S1000;G41G00X20Y10D01;G00Z10;Z1;G01Z-2F150;G01Y50F200;X50;Y20;X10;G00G40X0Y0;Z10;M5;M30;

六、课堂小结（3分钟）

要点：

1、刀具半径补偿的过程

2、刀具半径补偿方向的确定

3、指令在实际运用过程中应注意的事项及其过切情况

4、刀具半径补偿的应用

七、作业布置

应知应会：

1.刀具半径补偿的目的及指令是什么？ 2.使用刀具半径补偿要注意哪些事项？拓展提高：

车刀半径补偿的使用篇3

1 刀具半径补偿的使用

1.1 设置刀具半径补偿值

刀具半径补偿功能要求刀具必须有相应的补偿号才能有效。刀具参数要预先输入到专门的数据区。

1.2 正确地使用半径补偿偏置指令:

(1) G41刀具左补偿

G42刀具右补偿

方向判别:沿着刀具进给方向看, 刀具偏在工件轮廓的左边用G41, 而偏在工件轮廓右边则用G42。如图2。

刀具半径补偿的起刀位置很重要, 如果使用不当路径容易出错, 进行补偿的刀具以直线回轮廓, 并在轮廓起始点处与轨迹切向垂直。如图3。正确选择起始点, 保证刀具运行不发生碰撞。在G41/G42程序段之后紧接着工件轮廓的第一个程序段。

例如:G42, 刀尖位置3时进行刀尖半径补偿情况如下, 如图3。

N110 X…Z…;P0-起始点

N120 G42 G1 X…Z…;工件轮廓右边补偿, P1

N130 X…Z…;起始轮廓, 圆弧或直线

(2) G40取消刀尖半径补偿

G40用于取消刀尖半径补偿, 此状态也是编程开始时所处的状态。G40指令之前的程序段刀具以正常方式结束 (结束时补偿矢量垂直于轨迹终点处切线) 。如图4。在运行G40程序段之后, 刀尖到达编程终点。

例如:刀尖位置3时用G40取消刀尖半径补偿, 如图4。

N100 X…Z…;最后程序段轮廓, 圆弧或直线, P1

N110 G40 G01 X…Z…;取消刀尖半径补偿, P2

2 刀具半径补偿使用的注意点

(1) G40程序段是刀具由终点退出的动作, 因此在工件转角处会产生过切现象。如图5。解决方法:可在程序段增加I、K两组参数。

例如:如图5。

N110 G40 G00 X…Z…I…K…;I、K是执行G40时工件的几何轨迹走向, I和K取几何轨迹的增量值。

(2) 建立补偿和撤消补偿程序段一定要用G00或G01指令进行建立或撤消。

(3) G40、G41、G42是一组模态代码, 重复执行相同的补偿方式时可以直接进行新的编程而无需在其中写入G40重复执行指令。可以在补偿运行过程中变换补偿号, 补偿号变换后, 在新补偿号程序段起始处新刀具半径就已经生效, 但整个变化需等到程序段结束才能生效。

摘要：本文结合车刀半径补偿应用实例, 探讨了车刀半径补偿的使用中的几个关键问题, 提出车刀半径补偿的应用时实施要点。

关键词：半径补偿,刀具半径补偿的应用

参考文献

[1]葛金印.数控铣削实训与考级[M].北京:高等教育出版社, 2008

[2]顾雪艳.数控加工编程操作技巧与禁忌[M].北京:机械工业出版社, 2007

盾构小半径转弯的应对措施篇4

东莞地铁R2线茶山站-榴花公园站区间线路大体呈东-西走向。本工程属于区间出入段隧道的施工, 其包括出段线和入段线的施工。出入段线盾构段起讫里程范围:出段线长548.049m;入段线长738.609m, 出段线盾构段最小曲线半径R=250m, 入段线最小曲线半径R=239m。出段线盾构段线路纵断面为单面坡, 最大坡度为34.52‰, 线路埋深10.86~25.46m, 隧顶覆土6.0~19.6m。入段线盾构段线路纵断面为单面坡, 最大坡度34.52‰, 线路埋深10.86~16.96m, 隧顶覆土6.0~12.1m。出入段线都为大坡度, 小曲线半径掘进, 采用三菱泥水复合型盾构并应用各种有效措施, 顺利完成了过重叠隧道的砂土软弱地层中的掘进。

2 盾构小半径转弯的应对措施

2.1 铰接装置与千斤顶有效配合

根据盾构参数, 开启盾构铰接装置, 配合开启仿形刀进行超挖, 并依据设计曲线半径及盾构直径计算铰接角度, 开启盾构铰接装置, 使得盾构前体与后体的张角与曲线吻合, 具体的角度变化见表1, 预先推出弧形趋势, 为管片提供良好的拼装空间。随着盾构进入缓和曲线, 逐步减小水平张角, 直至盾构到达茶山站。

盾构掘进时要注意上下两端或左右两侧的千斤顶行程差不能太大, 一般控制在30mm左右, 在实际操作中, 必须确保每环的行程差变化量满足本环纠偏要求。

在小半径盾构施工过程中盾构姿态控制的原则是:调整铰接为主, 千斤顶的选用为辅。开启盾构铰接装置, 配合开启仿形刀进行超挖, 并依据设计曲线半径及盾构直径计算铰接角度, 开启盾构铰接装置, 使得盾构前体与后体的张角与曲线吻合, 在圆曲线内铰接计算公式为

式中:θ—圆曲线内铰接应开角度;

L1—盾构前体长度;

L2—盾构后体长度;

R—半径。

2.2 仿形刀的使用

铰接装置作为一种辅助手段, 仿形刀的使用效果将直接影响盾构铰接装置的作用, 超挖量过大将严重地扰动土体, 过小将不能充分发挥铰接装置的作用, 以致达不到所要求设计轴线的半径。

因此, 仿形刀的使用主要须考虑两个方面的因素, 一是仿形刀的超挖范围, 仿形刀通过设置, 可以在圆周任意区域位置进行超挖, 该工程将采用仿形刀在曲线内侧位置进行超挖, 以有利于曲线行走;二是超挖量, 经计算得出理论超挖量为20mm。

2.3 隧道整体外移控制

2.3.1 盾构掘进时的预偏

为了控制隧道轴线最终偏差控制在规范要求的范围内, 盾构掘进时, 考虑给隧道预留一定的偏移量。将盾构沿曲线的割线方向掘进, 管片拼装时轴线位于弧线的内侧, 以使管片出盾尾后受侧向分力向弧线外侧偏移时留有预偏量, 预偏量控制在50~70mm左右。

2.3.2 管片选型与拼装

管片拼装时要确保管片姿态适度超前:为满足急转弯施工要求, 在缓和曲线段内, 使用环宽为1.2m管片, 其管片结构形状均为通用形式, 楔形量皆为41mm的双边楔形管片。管片在封顶块K块的位置处, 管片宽度最薄, 为1 179.5mm, 在相对位置处宽度最厚, 为1 220.5mm, 为双边楔, 楔形量为41mm。因此, 管片构造尺寸, 其封顶块K块在施工拼装过程中, 根据其在不同的位置时管片的位置改变量和角度改变量总结如表2所示。

另外盾构掘进时采用分段推进, 每掘进30cm收缩1次千斤顶, 首30cm使用全部千斤顶掘进, 然后再以偏选千斤顶为主掘进。同时, 管片在盾构内拼装完成后, 由于外壁无约束, 管片在盾构内呈悬臂状态, 为了避免千斤顶在推进时对管片造成伤害, 千斤顶行程仍按1 750mm来进行管片拼装, 以减少管片与盾构的重合部分, 缩短管片的悬臂长度。

盾构在小半径段掘进每环都会产生一个纠偏角度, 因此管片的选型应与盾构姿态相匹配, 最好的施工效果是每环管片拼装完后, 管片的姿态比盾构姿态超前1/3~1/2的纠偏量, 即超前10~15mm。管片的选型与盾构姿态不一致, 将造成盾尾间隙的不合理变化, 致使管片大面积被盾尾拉坏, 造成管片开裂, 同时造成盾尾刷的破坏、管片错台、漏水等, 严重的将导致管片姿态超限, 影响施工质量。

但在实际操作中, 盾构姿态与计划线总有一定偏差, 故应根据盾构姿态和盾尾间隙进行管片选型, 所选管片可能与上表有所不同。但可采用相同原理计算, 并进行适量微调。

备注:位置改变量中, 长为正, 短为负;角度改变量中, 向右、向上为正, 反之为负。

严格控制管片从生产到现场拼装紧固的整个过程, 确保管片的拼装质量。从管片生产、运输、现场验收、装卸、存放、粘贴止水条、下井、井内吊运、拼装紧固等一系列环节要严格把控, 确保管片安装质量。

2.3.3 控制掘进速度与推力

急曲线隧道每掘进一环, 管片端面与该处轴线的法线方向在平面上将产生一定的角, 在千斤顶的推力下产生一个侧向分力。管片出盾尾后, 受到侧向分力的影响, 隧道向圆弧外侧偏移, 侧向分力的大小与千斤顶总推力成正比即降低千斤顶总推力, 同时也意味着降低侧向分力, 有利于减少隧道向弧线外侧的偏移量。

适当地降低掘进速度, 掘进速度控制在10~15mm/min左右, 降低千斤顶总推力, 同时也意味着降低侧向分力, 有利于减少隧道向弧线外侧的偏移量。盾构在掘进过程中, 应尽量保持盾构匀速前进, 尤其值得注意的是, 在盾构掘进启动时, 掘进速度要以较小的加速度递增, 这样可以避免千斤顶起始推力过大的问题。在砂层等软弱地层, 掘进总推力必须控制在1 300t以下。另外, 在调整盾构姿态时, 应尽量采用油压分区模式。

2.4 注浆质量与管理

在急曲线段, 注浆更应采用双液浆, 因双液浆为瞬凝性浆液, 具有较高的早期强度、良好的流动性和填充的均匀性, 可以在较短的时间内将建筑空隙填充并达到一定的强度, 与原状土共同作用, 有效减小管片受侧向压力影响在建筑空隙范围内向弧线外侧的偏移量。

1) 同步注浆同步注浆压注要根据施工情况、地质情况对压浆数量和压浆压力二者兼顾。一般情况下, 每环注入量控制在“建筑空隙”的130%~180%, 即每环注浆量在4.21~5.83m3之间, 而本区间主要是在软弱地层急转弯段施工, 注浆量要大于直线隧道注浆量, 拟施工过程中同步注浆量 (5m3) 和管片双液注浆量 (2.5m3) , 合计将会达7.5m3, 以确保成形隧道稳固和防止漏水。在同步注浆过程中, 合理掌握注浆压力, 注浆出口压力=切口水压+60~100k Pa (注浆压力约为0.5MPa) 。使注浆量、注浆流量和推进速度等施工参数形成最佳匹配。

2) 二次补充注浆盾构掘进时, 保证注浆质量是减少后续沉降的有效手段、减小管片受侧向压力影响在建筑空隙范围内向弧线外侧的偏移量, 管片注浆设备并与同步注浆系统同时运行, 对A、B液浆进行小样试验, 严格控制双液浆初凝时间, 初凝时间为10s左右。盾构掘进的同时在第4环管片 (即脱出盾壳后的第1环管片) 的2点~5点 (左转) 、8点~10点 (右转) 位置尽可能的进行补充注浆 (本区间主要是以右转为主) , 同时在对应侧的3点、9点位置也进行补充注浆, 注浆方式见下图。二次注浆压力控制在0.5~0.7MPa左右。同时, 每3环将额外在顶部11点~2点位置补充注双液浆, 以形成管片顶部的支撑环, 以便控制管片上浮。

3 结语

综上所述, 本项目在盾构掘进过程中的有效把控, 在各个方面的有利配合下, 严格对铰接千斤顶伸缩量计算控制、仿形刀吐出量及切削范围设定、管片正确选型、掘进参数控制及注浆的管控下, 高效优质完成了东莞地铁R2线出入线段大坡度, 小曲线半径的盾构施工任务。

摘要：在盾构法的施工过程中, 小半径转弯属于技术难题之一, 本文以东莞地铁R2线茶山站-榴花公园站为例, 对盾构小半径转弯技术进行简单的分析, 并论述其相关的应对措施, 希望能够起到一定的借鉴参考作用.

小半径曲线病害分析及整治篇5

密东线是条由转业官兵在沼泽地上修建的, 由于受地理环境和建造成本的限制, 造成曲线多、坡道多, 特别是小半径曲线多, 16l公里正线共有曲线117 条, 半径不足350 米的曲线36 条, 半径小于300 米的曲线有7 条, 并有部分曲线设置在坡道上。由于小半径曲线受力复杂, 轨距易扩大, 维修养护困难, 是引起晃车、危及行年安全的原因之一。

2 小半径曲线病害种类

密东线在全冈铁路网中是属于支线地位, 运量相对少些, 同时获得设备改造的机会就更少, 造成设备陈旧老化、基础不稳定、设备故障较多。通过现场调查分析小半径曲线病害主要有:轨距扩大、钢轨接头支嘴、轨距变化率超限、曲线“ 鹅头”与反弯。

3 病害成因分析

3.1 轨距扩大

(1) 钢轨侧磨影响轨距扩大可达6- 10 毫米, 半径小于:300 米的曲线最大可达12 毫米。钢轨侧磨值与曲线半径成反比, 与列车列数、牵引吨数、运行速度成正比。在同等条件下曲线半径的大小是决定侧磨的主要因素。

(2) 曲线上股外口尼龙挡肩的机械磨损、挤碎、挤翻等造成曲线上股钢轨里口扣件与钢轨底边缘离缝, 使轨距扩大, 较严重地段静态轨距可增加3- 5 毫米, 动态时该数值还要大的多。

(3) 钢轨在列车通过时产生的外倾导致轨距扩大。扣件的扣压力小足是钢轨外翻的主要原因, 根据轨道实验资料, 轮轨间侧向压力最大可达到10 吨, 通过对轨检车数值的跟踪分析发现:在曲线半径小于300 米曲线加宽为15 毫米, 单线超高为125 毫米的曲线上, 列车速度60 公里每小时, 轨距动态平均值可达到20- 24 毫米。

(4) 轨距挡板的锈蚀、机械磨损、变形等。

3.2 曲线钢轨接头支嘴

由于钢轨硬弯、道床道砟厚度不足、道床不密实、接头轨枕或扣件失效、接头螺栓松动、夹板变形或强度不足、轨缝不良、维修养护时作业方法不当等原因都能引起曲线钢轨接头支嘴。

3.3 轨距变化率超限

由于小半径曲线长期受到外挤和侧磨钢轨受力不均, 特别是有钢轨接头处和圆缓点附近, 由于车轮对钢轨的作用力的突然改变;外股钢轨侧磨和内股钢轨压溃不均等造成轨距扩大, 距变化率超限。

3.4 曲线“ 鹅头”与反弯

养护维修作业方法不当, 在小调整时习惯于上挑, 从而破坏曲线头尾的正确位置;使用简单方法计算拨道, 由曲线中间向两端拨道;设置的缓和曲线长度、超高及轨距加宽不和理, 道床不实。

3.5 综合病害

小半径曲线维修标准不高、设备陈旧、相对投人不足、曲线设置不合理, 设置在长大坡道上, 造成曲线上下股爬行不同步, 缩短了维修周期, 增加了维修量等等, 致使各种病害处理不及。

4 小半径曲线综合整治对策及建议

4.1 保持轨距

(1) 通过调整另配件来解决轨距扩大

轨距必须保持在规定的数值内, 如果过大很会造成列车的脱轨事故。整治小半径曲线的轨距超限, 一是采用调整扣板的型号, 可改轨距l-2MM, 适用于扣板式扣件和弹条式扣件, 但操作困难。二是使用加厚的尼龙挡肩改道, 每股可改2- 4MM, 适用于扣板式扣件、轨距挡板弯曲或磨损严重的地段, 该种方法作业人员少, 劳动强度小。三是有计划地更换楔型胶垫, 可改轨距5- 8MM, 适用于整条曲线超高不足、轨底坡不良钢轨外倾并轨距扩大地段。

(2) 更换磨耗钢轨、减少钢轨磨耗来解决轨距扩大

对钢轨磨耗较重地段要有计划地进行更换, 减小轨距扩大。对钢轨磨耗较轻地段要加强保养, 一是每年根据全年客货车实测平均速度, 检算设计超高, 并根据现场外股钢轨侧磨和内股钢轨压溃情况及时调整曲线超高。二是及时修正轨底坡使轮轨接触面积增大。三是保持曲线园顺度, 定期检查从预防的观点出发, 治小治早。

4.2 加强曲线稳定

(1) 对改正轨距作业后, 及时加装轨距杆, 并适当增加轨距杆的数量, 每25 米钢轨最好安装15- 20 根轨距杆, 轨距杆直径应不小于28MM。

(2) 加强道床横向阻力, 曲线地段道床必须饱满, 特别是曲线上股外侧, 适当堆高对巩固曲线稳定效果显著。

4.3 曲线接头支嘴整治

(1) 补足道砟, 按规定加宽和堆高曲线外侧道砟, 把地锚拉杆安装在曲线外股钢轨水平位置上。

(2) 调换“ 支嘴”接头夹板, 矫直硬弯钢轨, 更换钢轨接头里外口夹板、在曲线上股接头外侧, 里口接头内侧钢轨与夹板之间加入6- 9 毫米的开发丝胶垫。

(3) 在拨道作业中, 尽量避免上挑, 如必须上挑, 则采用拨动小腰带动接头方法进行拨道。

4.4 曲线“ 鹅头”与反弯的整治

(1) 用绳正法计算拨道量, 在曲线全长范围内拨道, 并适当预留回弹量。

(2) 在曲线定期拨道时, 在测量曲线正矢前, 要拨正曲线两端的直线方向。

(3) 合理设置轨距加宽、超高与正矢递减。

(4) l临时拨正曲线时, 不可从中间向两端拨道, 防止将作业误差赶到曲线两端。

(5) 曲线头尾处要保持足够的道床并夯实, 根据现场情况适当加设地锚拉杆, 用来解决曲线头尾经常变动。

4.5 进行设备改造

增加设备投入对小半径曲线集中地段进行全面测量、重新设计, 在相对投入较少, 设计标准允许的前提下尽量优化原有曲线技术条件, 合理设置曲线半径, 规距加宽、曲线正矢和超高。在条件允许的情况下, 成立专业拨道队伍、机械化工队对小半径曲线进行严格按照测量后的数据进行拨正。

结束语

密东线由于是支线先天不足, 后天改造不够, 因此造成小半径数量还是很多, 最小的半径290 米, 为保证行车安全, 减少晃车, 养护人员投入比直线、大半径曲线多出一倍的劳力, 但还不能达到预期的效果。为保证行车安全, 提高运输效率, 降低成本, 减轻养护人员劳动强度, 应该从设计标准进行综合考虑。

摘要：结合实际, 针对密东线小半径曲线病害及整治进行了论述。

球面半径及中心厚度测量方法篇6

关键词：测量,球面,中心厚度测量,比较法

0 引言

机械加工过程中, 我们常常会碰到球面半径及中心厚度的测量情况。通常, 待测工件弧长超过圆周长1/2的球面半径比较容易测量, 而对于弧长未超过圆周长1/2这种零件我们需采用间接测量并结合辅助计算的方法, 下面仅以一个凹球面典型零件的测量为例进行讨论。

1 球面半径及中心高测量难点分析

1.1 球面半径测量难点分析

根据图1所示, 待测零件球面属于典型大直径短弧面零件, 弧长远远小于圆周长的1/2, 且其中心为通孔, 使得球面实体部分很短, 无法用常用量具直接测得球面半径。

1.2 中心厚度测量难点分析

待测零件中心厚度尺寸无法直接测量, 且在实际加工中, 当中心厚度2.47±0.02 mm尺寸合格时, 一个精车金刚石刀具能够车削250~300件零件, 而当2.47±0.02 mm尺寸超差达到2.54 mm左右时, 一个精车金刚石刀具仅能够车削30件零件。因此对零件中心厚度尺寸的控制非常重要。

2 球面半径及中心厚度测量方法确定

2.1 计算法

测量空间位置尺寸时, 我们通常的做法是先测量与被测尺寸相关的实体尺寸, 最终通过计算得出被测空间尺寸。但是就该零件而言, 该种测量方法显然是不合适的, 具体原因有以下几点:

1) 相关尺寸较多, 尺寸计算的影响因素多。该零件与被测尺寸相关的实体尺寸分别是外径尺寸、孔径尺寸, 零件总厚度与孔的长度, 且每一个相关尺寸公差均对要计算的被测尺寸有影响;

2) 被测中心厚度尺寸公差较严。通过计算法计算出的尺寸值由于检验误差的累计, 从而使获得的尺寸值不准确;

3) 部分相关尺寸测量难度较大。测量零件总厚度时, 由于与球面相接一端棱边为尖点, 倒角后零件总厚度尺寸变动, 很难检测到比较精确的实际厚度尺寸。

2.2 三坐标测量法

测量大圆弧面半径还有一种较为有效的办法就是三坐标测量法。但是在用三坐标测量仪对该球面半径尺寸及中心厚度尺寸测量时发现, 测得的实际误差值非常大。其主要原因是被测三坐标仪选取的点只能集中于较短的弧长上, 所选取的点无法完全代表被测球面整体。

2.3 比较法

这里所说的比较法是通过测量被测零件尺寸与标准件之间的差值, 最后计算得出被测尺寸数据的一种方法。根据对零件实际结构与被测尺寸要素进行分析, 制定以下几个步骤进行比较法测量:

1) 确定标准件结构及标准件尺寸。由于零件中的ф20孔使得中心厚度尺寸成为空间尺寸, 因此要去除该孔;同时根据零件各尺寸公差要求, 确定所制标准件尺寸取各尺寸公差。

2) 确定具体测量方法。中心高的测量方法如图2所示。百分表与定位块不动, 通过更替标准件与被测零件进行直接测量, 然后读出两次测量差值, 根据已知的标准件中心厚度尺寸计算出被测零件中心厚度尺寸;球面半径的测量方法如图3所示, 对普通百分表进行改制, 使之能够有效接触被测球面, 测量出弦高差值, 同样的方法计算得出被测零件弦高, 再求得被测零件半径尺寸数值。

3) 通过测量多组数据, 排除干扰数据, 再求平均值的方法降低测量误差。

3 球面半径及中心厚度测量方案确定

上述3种测量方法各有优缺点, 计算法测量较易操作, 它是利用通用量具直接测量出的实体尺寸, 通过计算得出大圆弧半径及弦高尺寸数据, 该种测量方法适用于多数无特殊结构的圆弧半径及弦高的测量;三坐标测量法虽然测量精度比较高, 但是对被测零件结构也有要求, 对于大圆弧短弧长的零件结构, 用该方法也存在较大误差;比较法测量则是针对专门设计的检测方法, 它集合了计算法及三坐标测量法的一些优点, 通过上面介绍的3个步骤操作有效地解决了半径及中心厚度尺寸测量难题, 能够满足零件检验精度需求。

4 球面半径及中心厚度比较法测量注意事项

1) 零件测量时, V型块不允许发生移动, 防止零件径向位移, 导致测量误差, 因此在更换标准件与被测零件靠紧定位V型块时, 力不宜过大;

2) 零件测量时, 因其靠外圆定位, 外径尺寸的一致性及其与标准件之间的差值会影响测量精度。经过计算, 外径尺寸与标准件每差0.02 mm, 对测量精度影响≤0.002 mm。但中心厚度尺寸公差较严, 为了使测量值更为精确, 因此将零件外径尺寸公差压缩至0.04 mm。

5 结论

通过对几种检验方法进行比较分析, 最终确定用比较法对零件球面半径及中心厚度尺寸进行检验, 并实际应用于该零件某批次生产检验中, 取得了良好效果, 解决了以往该零件两个尺寸难于检验、检验数据不准确的问题。检验合格的零件在后工序加工时余量均匀稳定, 大大降低了刀具磨损情况, 降低了加工成本, 同时也提高了加工效率。

参考文献

[1]王宛山, 邢敏.机械设计手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 2002.

[2]王先逵.机械制造工艺学[M].北京:清华大学出版社, 2000.

浅谈刀具半径补偿的应用篇7

数控系统具有刀具半径补偿功能。也就是说, 在加工曲线轮廓时, 可以直接按加工工件轮廓编程, 只需在程序中给出刀具半径补偿指令, 而不必求出刀具中心的运动轨迹。

2 刀具半径补偿指令的意义

G40:取消刀具半径补偿;G41:刀具半径左补偿;G42:刀具半径右补偿。

ISO标准中左右的规定:沿着刀具前进的方向观察, 刀具中心轨迹偏在工件轮廓的左边时用左补偿指令G41;反之, 刀具中心偏在工件轮廓右边时, 用右补偿指令G42。G41、G42指令均为模态指令。

3 刀具半径补偿的应用

(1) 直接按加工的零件轮廓曲线编程, 而不必考虑实际使用的刀具直径。这样避免了刀心轨迹的计算, 简化了编程。 (2) 刀具磨损后, 只需将刀具半径补偿值加以修改, 而不必修改程序。 (3) 将半径补偿值设定为不同的值, 即可利用同一个程序完成零件的粗加工、半精加工和精加工。 (4) 同样利用刀具补偿值可以控制工件轮廓精度。以铣外轮廓为例:如测得的实际轮廓尺寸偏大A, 可将原来的半径补偿值R改为R-A。 (5) 利用同一个程序可以加工模具的凸凹模。这时需要修改刀具半径补偿的正负号和数值大小来调整凸凹模的配合间隙。

4 刀具半径补偿的指令格式

主要指令有G00/G01、G41/G42、IP—、D—。其中:G00/G01直线插补指令;G41/G42刀具半径补偿指令;IP指令坐标轴移动;D刀具半径补偿值代号。

关于指令的说明。刀具补偿过程分为三步:自动补偿, 补偿模式, 取消补偿。

(1) 自动补偿必须满足下列五个条件:1) 已经指定G41/G42指令;2) 指定了一个补偿编号, 但不能是D00;3) 在补偿平面内有轴的移动, 它的移动量不为0;4) 指定或已经指定补偿平面G17;5) 在G00/G01模式下。

(2) 补偿模式:在补偿开始后, 进入补偿模式。此时半径补偿在G01, G02, G03, G00模式下均有效。

(3) 取消补偿:当满足以下两个条件中的任意一个时, 补偿模式取消:1) 指令G40, 同时要有补偿平面内的坐标轴移动 (G00/G01) ;2) 刀具补偿号为D00。

(4) 指定刀具半径补偿值代码。在地址D后指令一个数值 (1-3位) 组成D代码;D代码一直有效, 直到指定另一个D代码;D代码用于指定刀具偏置值代码以及刀具半径补偿的半径值。

5 刀具半径补偿值测量与设定

(1) 用千分尺测量刀具直径, 直径/2为刀具半径; (2) 在MDI操作面板上, 按功能键“OFFSET”, 进入偏置画面; (3) 按画面下方的“刀补”软键; (4) 移动光标到指定的刀号与D代码处; (5) 使用数字键输入刀具半径值; (6) 按“INPUT”键, 刀具半径值输入到D代码中。

6 避免过切、欠切现象

在刀具补偿方式中, 若有连续两个 (含两个) 的程序段中指定了非移动指令, 则会发生过切或欠切现象。这样会对零件和机床造成损害。没有刀具移动的程序段有:M05, S-, G04X-, G10, Z-, G90, G91X0等。

注:在启动偏置之后, 指定一个无刀具移动的程序段, 则不影响偏置方式。

7 刀具补偿建立与撤销对于刀具轨迹的要求

刀具补偿建立时, 程序轨迹与刀具补偿进行状态的前进方向密切相关。刀具补偿建立的运动方向与刀具半径建立后的第一程序段的切线方向应控制在90°<α≤180°之间。之所以要控制在90°<α≤180°之间, 是由于超出范围后有可能出现过切现象。以下为刀具补偿建立的运动方向与刀具半径补偿建立后的第一程序段的方向之间夹角<90°和大于180°时刀具轨迹的分析。

从图1可以看出:当0°<α<90°时, 建立不过切, 取消过切;当90°≤α≤180°时, 建立和取消都不过切;当180°<α<270°时, 建立过切, 取消不过切。 (注:上述结论在DXK32数控铣床上已经验证) 。

另外, 由于刀具补偿的矢量是与开始补偿的第一程序段开始的方向垂直 (法向) , 在实际加工过程中, 为了控制零件表面质量, 建议刀具补偿的建立与撤销尽可能不取法向, 即α≠90°。而应从切向建立与撤销, 才能更好地满足加工要求。

参考文献

圆锥曲线的统一焦半径公式篇8

定义:我们把圆锥曲线上的点A与焦点F的连线段|AF|叫做该圆锥曲线的焦半径。

说明:其中r、e分别是对应圆锥曲线焦半径, p是焦点到相应准线的距离, 在椭圆和双曲线中在抛物线中p就是焦点到准线的距离, θ是圆锥曲线焦半径与焦点所在的对称轴的夹角。过圆锥曲线的焦点F作一条焦点弦|AB|, 得到两条焦半径|AF|、|BF|, 不妨设|AF|>|BF|, 则

推导:如图1:设|AB|是过圆锥曲线的焦点F作一条弦|AB|, 直线MN是焦点F所对应的准线, 它交x轴于点P, 记p=|FP|, 即为焦准距;r=|AF|, 即为焦半径, 过A分别作x轴和准线的垂线, 垂足分别为M、H, 根据圆锥曲线的第二定义, 又|AM|=|FP|+|FH|=p+rcosθ, 所以有:同理可得

根据上面的推导可得:所以有:

公式2:我们称它为焦点弦长公式, 特别当圆锥曲线是抛物线时, 利用公式1很容易推导。

下面用2009和2010年的几道高考题说明公式1、公式2的妙用。

例1. (2010全国I) 设F是椭圆C的一个焦点, B是短轴的一个端点, 线段BF交C于点D, 且则C的离心率为_______。

解法1:设椭圆的方程为:又B (0, b) 、F (c, 0) , 则代入椭圆的方程

点评:两种方法计算量看起来差不了多少, 但事实上解法2优于解法1, 下面再看一道题。

例2. (2009全国II) 已知双曲线C:的右焦点为F, 且斜率为的直线交C于A、B两点, 若则C的离心率是 () 。

解法1:由题意AB的方程是:中消去y得:

又由定比分点坐标公式得:

联立 (1) 、 (2) 、 (3) 得:选 (A) 。

解法2:设双曲线C:的右准线为l, 过A、B分别作AM⊥l于M, BN⊥l于N, BD⊥AM于D, 由直线AB的斜率为知直线AB的倾斜角为60°,

由双曲线的第二定义有