在實際的數控設備使用廠商中,很多設備使用方忽略了設備安裝環境的要求,對重型機床和精密機床,制造廠一般向用戶提供機床基礎地基圖,用戶事先做好機床基礎,經過一段時間保養,等基礎進入穩定階段,然后再安裝機床。重型機床、精密機床必須要有穩定的機床基礎,否則,無法調整機床精度。即使調整后也會反復變化。而一些中小型數控機床,對地基則沒有特殊要求。根據我國的GB 50040-1996《動力機器基礎設計規范》的規定,應該做好以下工作:2 m5 M1 P5 d4 D' G
(一)、一般性要求: T6 m7 L. M N7 y! B
1、基礎設計時,設備廠商應該提供以下資料:- k+ e& H4 B1 P# B1 q
(1)設備的型號、轉速、功率、規格幾輪廓尺寸圖等。6 n, E) L* A- [5 ?9 }
(2)設備的重心及重心的位置。
6 ]$ e, W! h# Y" _5 O! _9 E(3)設備底座外輪廓圖、輔助設備、管道位置和坑、溝、孔洞尺寸以及灌漿層厚度、地腳螺栓和預埋件的位置等。
$ E$ }5 _- `7 b7 `! S; R(4)設備的擾力和擾力力矩及其方向。
: t% Q+ E) }' O n J* v(5)基礎的位置及其臨近建筑的基礎圖。9 l1 Y+ j* d1 C: `! k7 x
(6)建筑場地的地質勘察資料及地基動力實驗資料。3 _( M1 L, a8 U0 H' o5 R. _1 ^
2、設備基礎與建筑基礎、上部結構以及混凝土地面分開。- Q9 E& f. A7 c1 l; V
3、當管道與機器連接而產生較大振動時,管道與建筑物連接處應該采取隔振措施。; x( z9 f5 R: b3 t5 a5 }
4、當設備基礎的振動對鄰近的人員、精密設備、儀器儀表、工廠生產及建筑產生有害影響時,應該采取隔離措施。
2 j, H$ A5 \$ n$ C8 G. n9 G5、設備基礎設計不得產生有害的不均勻沉降。
7 T8 b4 |$ i" n; U; Y4 g! p6、設備地腳螺栓的設置應該符合以下要求:* j$ q, h9 X, ^# Z
(1)帶彎鉤地腳螺栓的埋置深度不應該小于20倍螺栓直徑,帶錨板地腳螺栓的埋置深度不應該小于15倍螺栓直徑。1 C( ]. g1 ], S6 l
(2)地腳螺栓軸線距基礎邊緣不應該小于4倍螺栓直徑,預留孔邊距基礎邊緣不應該小于100mm,當不能滿足要求時,應該采取加固措施。
4 n P" T9 v' U& v& q; u(3)預埋地腳螺栓底面下的混凝土厚度不應該小于50mm,當為預留孔時,則孔底面下的混凝土凈厚度不應該小于100mm。, k5 |0 b* j9 V# M
(二)對于數控設備還應該遵循以下的要求:
. s+ G7 ?& C2 j* V2 o J6 j% x1、機床分類可按以下原則劃分:$ l t1 {: C8 V* J. I
(1)中、小型機床是指單機重在100kN以下的。
' a1 s( F; w1 A7 o' N, \(2)大型機床是指單機重在100~300kN之間的。
4 \ y# n) r( S5 M- l2 b9 x(3)重型機床是指單機重在300~1000kN之間的。
j9 Q5 j& [( q( K" X5 u/ p! X( s2、在進行數控設備基礎設計時,除了上面的“一般性要求”以外,設備廠商還應該提供以下的資料:- L+ G# N( p m3 I3 z% O
(1)機床的外形尺寸。
; l4 |. x# _/ l(2)當基礎傾斜和變形對機床加工精度有影響或計算基礎配筋時,尚需要機床及加工工件重力的分布情況、機床移動不見或移動加工工件的重力及其移動范圍。! R) K0 U1 C" h" |. C5 Z/ B
2、重型和精密機床應該采用單獨基礎進行安裝。' a$ o j+ [$ [* b
3、當進行單獨基礎安裝時,應該遵守以下規范:0 j" f2 N- j) {- m5 V" @+ J4 n
(1)基礎平面尺寸不能小于機床支承面積的外廓尺寸,并應滿足安裝、調整和維修時所需尺寸。* j' s) Q0 n( G; h: ?' N
(2)基礎的混凝土厚度應符合表5-1金屬切削機床基礎的混凝土厚度(m)
* t& @/ N+ C' `/ I表5-1金屬切削機床基礎的混凝土厚度(m)
# E5 v0 y a" l$ V+ x! o機床名稱' [: Z) W& Y5 L; u9 j
基礎的混凝土厚度" n$ Z4 }6 V' K, M/ G, R$ c
臥式車床
9 F2 Z( P9 n. B6 T0.3+0.070L
4 a' k3 }% B8 x1 \立式車床* f+ P/ |8 X4 S
0.5+0.150h$ V9 `0 e( Y' H. f6 h3 [+ T
銑
. g" j* U5 p- H. v+ n$ t' ~床
5 r$ c. B; l; W s0.2+0.150L; T2 j+ ~1 {7 N( [
龍門銑床 ' c8 \8 J$ [4 Z3 o& `
0.3+0.075L
1 F% E( ^( P# c1 \) M0 N1 _搖 l( v1 r& T1 L0 N! E% ]4 P$ a( ~
床 " k0 e s1 Q8 u' t' @5 ~
0.3+0.150h
& z6 K4 ?& u/ X+ D5 `" ^9 O8 V6 G龍門刨床 & v; g1 M+ n! @3 Q3 ?6 z& k6 N7 ~
0.3+0.070L
# `" R! l2 A- j* {內圓磨床、無心磨床、平面磨床
3 ?' B& V; E* j6 V. ^; ]0.3+0.080L
1 ?% h7 y, H/ O- R/ S, r導軌磨床
* C4 @3 n% B% r- ?$ [0.4+0.080L$ O! J5 G" c" Q* Q6 k
螺紋磨床、精密外圓磨床、齒輪磨床
! [, i) k; T7 C* L0.4+0.100L# i& l9 r! Z, d( _, c- r" h
搖臂鉆床
4 l: b: U; G6 K' D1 ^0.2+0.130h
5 d; N* E6 q) n) {, S q( X深孔鉆床 - I" ]# F. ^; E
0.3+0.050L; i: \: A8 [' u8 D1 d% [% J' w9 f
坐標鏜床
$ O# U, b; d- s' H) G0.5+0.150L
5 _6 E1 Q: Z3 R0 c) i s臥式鏜床、落地鏜床 7 _6 C7 K: t+ q9 M' Y, f: ]
0.3+0.120L
; c, ]1 L% m. a" ^7 x臥式拉床
) `7 _2 G4 n8 \& ?- M& b0.3+0.050L" d+ v: }7 }6 B, Y/ C# n0 B
齒輪加工機床 7 l! E" c+ N+ U6 N+ Z* J+ a
0.3+0.150L- O! O- n' d+ @. R2 w) p# a/ F
立式鉆床
( {. B/ H1 ~7 U7 }- D: N. r) e% z0.3~0.5+ A& T a2 g" k& \2 r- A
牛頭刨床7 x7 S! ~1 S r" q5 o% Q
0.6~1.0
+ C# o, E% g' O. R& u, r( E+ I* h' K注:①表中的L為機床外形的長度(m),h為其高度(m)均是機床樣本和說明書上提供的外形尺寸。4 m5 c4 L v8 y& @0 r/ {
②表中基礎厚度指機床底座下(如墊鐵時,指墊鐵下)承重部分的混凝土厚度。
) \- p' G& S( \" Z J$ d3 |# G2 P4、有提高加工精度要求的普通機床可按表5-1中的混凝土厚度增加5%~10%。
: @ w+ ]+ V+ S# ~; ]: H5、加工中心系列機床,其基礎混凝土厚度可按組合機床的類型,取其精度較高或外形較長者按表5-1中同類型機床采用。
3 d a$ @( C$ G: m6、當基礎傾斜與變形對機床加工精度有影響時,應進行變形驗算。當變形不能滿足要求時,應采取人工加固地基或增加基礎剛度等措施。
8 W! T* Q6 ~! u. B% [7、加工精度要求較高且重力在500 kN以上的機床,其基礎建造在軟弱地基上時,宜對地基采取預壓加固措施。預壓的重力可采用機床重力及加工件最大重力之和的1.4~2.0倍,并按實際荷載情況分布,分階段達到預壓重力,預壓時間可根據地基固結情況決定。0 B9 I/ A0 F7 V- w- J" N+ d
8、精密機床應遠離動荷載較大的機床。大型、重型機床或精密機床的基礎應與廠房柱基礎脫開。' C) a; g3 Z$ |. o
9、精密機床基礎的設計可分別采取下列措施之一:$ ?( M' I' u0 l u
(1)在基礎四周設置隔振溝,隔振溝的深度應與基礎深度相同,寬度宜為100mm,隔振溝內宜空或墊海綿、乳膠等材料。; T, l+ W( H3 n! ]$ V0 G' \/ a
(2)在基礎四周粘貼泡沫塑料、聚苯乙烯等隔振材料。5 V7 ^$ n+ ~+ W. L
(3)在基礎四周設縫與混凝土地面脫開,縫中宜填瀝青、麻絲等彈性材料。
9 |! Q }8 `% C+ U(4)精密機床的加工精度要求較高時,根據環境振動條件,可在基礎或機床底部另行采取隔振措施。
$ W% \6 c0 ?5 l5 O1 D5 [+ M設備使用方的設備管理人員及相關機構的人員,應該配合基礎設計人員進行相關的基礎設計,對于其他的數控設備和精密設備,基礎設計的更為詳細資料可以查閱GB 50040-1996《動力機器基礎設計規范》和GB 50037-1996《建筑地面設計規范》兩個國家標準進行。總之,設備基礎是設備后續階段良好工作和發揮高水平經濟效益的基礎。
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