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:
9 x- k7 x8 G+ n$ W) Z- c(一)、一般性要求/ o ^0 [* E' H9 ]
1、基礎設計時,設備廠商應該提供以下資料:
( F( C/ j/ r/ s5 H3 x: G6 n h M(1)設備的型號、轉速、功率、規格幾輪廓尺寸圖等。
' s5 j/ K5 q& ^( ?+ O- R- {(2)設備的重心及重心的位置。
" X4 q1 i+ c' T(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。! b1 p# y0 o2 R8 F6 B u1 f
(4)設備的擾力和擾力力矩及其方向。
* x' N% I' p+ F7 R; Z(5)基礎的位置及其臨近建筑的基礎圖。
5 s" s; \2 |9 k: J5 } X(6)建筑場地的地質勘察資料及地基動力實驗資料。
* ~1 t8 g+ g: ~$ d; I2、設備基礎與建筑基礎、上部結構以及混凝土地面分開。9 b; D) ?1 R2 \. S9 }% h4 G A
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。
/ M7 l* n' Z. d4 u4、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 a4 F$ I- @* U' D2 N5、設備基礎設計不得產生有害的不均勻沉降。0 y M3 a% b7 K, }2 N- a5 D) }5 \
6、設備地腳螺栓的設置應該符合以下要求:1 X) ^7 s( x2 D' v
(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。
/ P8 x( h: B0 h(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 B5 |9 g ]' b) @! I& E3 Y
(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。
3 Z' c% D5 S7 K& ~3 w$ P/ [(二)對于數控設備還應該遵循以下的要求:
1 K+ a8 `- E7 C' |1、機床分類可按以下原則劃分:
) A* r+ k+ Y `# p- }, _(1)中、小型機床是指單機重在100kN以下的。
6 ~2 v, ^3 W5 ]- z$ W1 s9 g(2)大型機床是指單機重在100~300kN之間的。
8 w6 @' W# S0 I9 u(3)重型機床是指單機重在300~1000kN之間的。4 h1 L/ d" I; V, P, G& t) D: M
2、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:
" a9 {# {' {2 I- R3 R(1)機床的外形尺寸。
7 I l! S- r, ](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。) m* f; A- r2 A5 z3 g
2、重型和精密機床應該采用單獨基礎進行安裝。
$ N8 u7 a$ m7 ^5 n" n u o3、當進行單獨基礎安裝時,應該遵守以下規范:
2 }6 |+ S: P0 p% Y9 W3 v( w% F(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。
' K6 M! i+ b o9 ~6 g: f(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)
5 P/ ?( G: ~* i( @9 n3 f$ z# n表5-1金屬切削機床基礎的混凝土厚度(m)% e+ ~$ ]8 u: V3 p) d# @
機床名稱
& ~% M! ?8 ]1 F8 a' ?基礎的混凝土厚度/ v9 R1 b) o$ ~" P( e; G( C' [
臥式車床
: R/ D/ [' z% t9 ]0.3+0.070L( V' |, j5 f; }8 w. E, q# I
立式車床4 h1 D8 Y' d" X
0.5+0.150h, A4 ~% @/ S1 d) w( {" [
銑! P& d ^) H- F: T7 B9 a
床
5 ]! j* W. U7 ?+ P0.2+0.150L/ ^" d. z4 X1 v
龍門銑床 2 D( h3 C! U" M$ ~/ x6 O
0.3+0.075L
# Q. a% T; R3 u1 E搖
( J9 h/ A* Y% x2 P' v) A床
7 S& Q# J9 n3 \9 L0.3+0.150h. Q$ k& l7 s. H8 |- g! _& w
龍門刨床 # |: Q, g n, k8 d! t0 e" Z) u
0.3+0.070L
9 m# f, i' s; z m [內圓磨床、無心磨床、平面磨床 8 ]7 _! v3 t; D! |- ^
0.3+0.080L
5 n+ o8 z5 R. G4 s% h. T導軌磨床
7 k) B; c( @) h# h' K& l0.4+0.080L
: w- u8 H4 c: M [1 S" ?螺紋磨床、精密外圓磨床、齒輪磨床 # s+ s( J7 O7 f, M4 d, P
0.4+0.100L
! L' G# E& `' ^7 @搖臂鉆床 6 H) c/ H4 B9 U b
0.2+0.130h2 A4 _1 H5 A1 h9 |
深孔鉆床
6 w$ X" b- i$ n' [. c) N5 o. W. B0.3+0.050L
+ I/ U4 t" r1 Q; G$ E坐標鏜床
' H h# Y6 X3 Z0.5+0.150L8 S0 M" e- j$ c
臥式鏜床、落地鏜床 ; [' y% D6 k' x6 b+ l
0.3+0.120L! F7 }, G; n4 }, x k
臥式拉床 ! _( X" K$ i& U3 K5 u
0.3+0.050L
4 D% p( Y- p2 E- k/ ~( E齒輪加工機床 ' U& p- k: D9 Z0 ^# f4 p2 o- N
0.3+0.150L" P9 J/ r1 l* |% f/ e) y/ I
立式鉆床
# \( S/ x3 E; Y, J8 F0.3~0.5
! l# N% @% v$ j7 L7 i牛頭刨床! n c; C( Y( E; _& ]$ i6 `2 d* X, U
0.6~1.0
" g$ h2 }4 X4 Y& q( ^: n- I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。
3 X8 f. a0 g) m 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。
3 ~# P9 l" Q# ^5 ?4 k3 m7 P. |4、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%。7 ~8 D7 H( j2 |6 L0 K, ~
5、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。
9 u8 K, ?# O( _6、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。 z. l' S6 e4 W0 r6 v2 l: b$ S
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。
$ D) i9 B8 s: I8、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。
' e7 [& R: I9 G ~ ~- [9、精密機床基礎的設計可分別采取下列措施之一:
" }. _ M* W0 Z1 |: w4 A" |(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。
* B+ U1 r- Y( ^4 A, e# O5 u(2)在基礎四周粘貼泡沫塑料、聚苯乙烯等隔振材料。
' V; ~- V. t( D% ?8 i(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。+ u, w) R" d5 @
(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。& q8 W4 u- b8 m: t
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??傊?,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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