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:
& H* J9 i- p: Q1 ?(一)、一般性要求
) r9 j9 Y# W: n8 _0 K8 `' R3 P1、基礎設計時,設備廠商應該提供以下資料:9 R( W3 }' O8 N9 w
(1)設備的型號、轉速、功率、規格幾輪廓尺寸圖等。) E W$ `( X9 W9 n/ m( P3 t
(2)設備的重心及重心的位置。% J' c, D: m3 K8 c+ {1 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。
3 l: P, o) I% c! i: d9 V(4)設備的擾力和擾力力矩及其方向。& T, }# V0 i6 m4 V" N
(5)基礎的位置及其臨近建筑的基礎圖。! p$ m. d; @2 A/ n& E# Y2 c+ d
(6)建筑場地的地質勘察資料及地基動力實驗資料。0 s- q! @. _9 T/ t
2、設備基礎與建筑基礎、上部結構以及混凝土地面分開。
9 B8 ]0 G. G9 R- z% t4 ?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。
9 _( I3 F, y+ G% m) ], o4、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。. d6 ~: o' _1 P9 w" W* g9 O
5、設備基礎設計不得產生有害的不均勻沉降。
& `, ?- o0 d( ?9 j5 L' I3 u; G* U6、設備地腳螺栓的設置應該符合以下要求:
/ x* n1 t' ~; ^, x4 z" b(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。) w9 J% d. K0 p3 A) 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。
: k/ j4 w4 G; @+ l(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。
* F! I D9 C$ ~& ~3 [(二)對于數控設備還應該遵循以下的要求:# M7 b" W- t; J) q, r
1、機床分類可按以下原則劃分:
9 F6 n$ ], d- A; t# ]5 ~(1)中、小型機床是指單機重在100kN以下的。
! e0 r3 K4 Y A* l(2)大型機床是指單機重在100~300kN之間的。7 E' c" \, z0 k, Z3 C- \( M
(3)重型機床是指單機重在300~1000kN之間的。
. q8 T2 Q) B: o& o2、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:
- A' ?% t3 L: D(1)機床的外形尺寸。
$ M4 C7 A* E! m! h/ ?8 F0 n(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。
, a& E/ t" o. M6 ?2 B( C2、重型和精密機床應該采用單獨基礎進行安裝。
) `( G* j" }* v& ^) E3、當進行單獨基礎安裝時,應該遵守以下規范:
7 T! U9 ?" B+ D# j1 l(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。3 z* u8 e. ?8 g. B
(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)8 g( O4 g- t% k' {6 }
表5-1金屬切削機床基礎的混凝土厚度(m)
; j. [) N2 F) f! A, _1 Z機床名稱
6 Q* \2 q- K Y. r" s; @! A基礎的混凝土厚度7 \2 V5 P' w/ B. F
臥式車床: h# Z* ^" k: Y0 @+ c
0.3+0.070L0 A9 c4 ^! G- ]* U' H7 W
立式車床* q7 {: ~. a. p* g0 J7 s: ` q
0.5+0.150h
t3 @) C, q; F4 y銑7 w; Y" m0 V2 _% H5 @+ ~0 K9 q
床 2 y; A% x* P S
0.2+0.150L
2 P; q$ Y- ?! H j3 {2 [- O龍門銑床 ) A6 {; o/ h( |, q. h5 Y% m& F
0.3+0.075L) S5 U2 d& J) F# I
搖
3 c+ u- h+ s3 D8 y床 % F8 k6 j/ f" L H
0.3+0.150h# J6 L; s4 C) x: D! q2 d/ R" F
龍門刨床
- B( D: ~! d! A' q0.3+0.070L
1 l4 G' F: |( D5 _' v: K5 O內圓磨床、無心磨床、平面磨床
% @% `/ Z3 b" z2 l8 b+ t2 @0.3+0.080L
8 [0 w! r% p3 B- ]( `: X" N3 W導軌磨床
R2 k& L& F) k8 |3 w! t# `) d) c: i0.4+0.080L5 j: V0 c+ r3 ]
螺紋磨床、精密外圓磨床、齒輪磨床
, }1 [$ [# [: ]* ?& X7 }) ^0.4+0.100L
! G5 @/ k+ ^- e' S0 j6 l" }. P h搖臂鉆床
. t- V& c9 b- X) n* P6 G0.2+0.130h+ j+ Q4 i1 A! c1 d- i/ T- x
深孔鉆床 5 C+ I5 c, Z5 ]
0.3+0.050L
3 C E( R S0 I+ `* S1 W: Q坐標鏜床 3 |5 b% O5 V+ \7 P( h# e8 _- H
0.5+0.150L1 s6 D+ H- X: T" K
臥式鏜床、落地鏜床 9 p) H2 h2 N$ O* D' h8 |3 F
0.3+0.120L2 g* ~: J2 a! M1 O$ [5 w
臥式拉床
5 ? O1 x' }/ [* f5 G& `9 W( W0.3+0.050L
- H$ Q- h1 s4 w, F$ X齒輪加工機床 8 A" _. x9 s0 V, {3 P
0.3+0.150L
$ G/ [$ S! h% r' {& i! M1 w立式鉆床 ) A3 P* o3 F) D4 k* f; T- h
0.3~0.58 Y% }- T# I5 d5 Q C2 P$ P; |
牛頭刨床
, l# c1 u% D" g; M6 e/ y+ W0.6~1.03 o$ I. q' y. t
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。
5 _& O! s. z! z: w 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。5 | o# l+ f+ E$ _4 A
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%。8 [* W% \1 {/ [/ {, V; ?; f
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。( N# w4 c& X4 {; G+ c
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。
4 W0 Z( D3 L4 k& ?9 q) `6 b7、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。
2 w) G$ q) l9 u1 s% ] D% {# i4 n8、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。* r& r. V9 z( b
9、精密機床基礎的設計可分別采取下列措施之一:+ ~: B0 M& t! y* T
(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。
% q$ C7 N9 K- Z8 y(2)在基礎四周粘貼泡沫塑料、聚苯乙烯等隔振材料。: U/ ~. E3 ]) j6 J: v0 @
(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。* _: N7 a' J" Q# p
(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。2 t- g* H' E; T2 u
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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