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机床安装基础与压浆法安装

    当前我国机床需求量占世界首位。近年来，很多机械制造业投下巨资购置机床。在一个老厂房或一个全新厂房，往往会看到几台、几十台机床在同期进行基础的制作和机床的安装，但极少看到设计和施工完美的基础和正确的安装，原因是人们忽略这些工作，或者说这是机床厂家和用户之间的一个荒凉地带。
由此人们犯了一个又一个错误：选择安装地点的失误，没有考虑环境温度、振动、光照、地下水、再生地、流沙、流泥、安全、加工工艺的要求和影响，安装方法的落后等等，这些都会导致不必要的安装拖期、安装的中断、安装费用的增加、安装精度的降低、机床的振动、机床的热变形、机床精度的过早的丧失、机床功能的限制等等，这些苦果往往是由机床用户独自吞咽。
1、机床基础设计应考虑的因素
1、要清楚机床安装地点的地表状况和土壤承载能力，并提交给机床基础的设计者。
2、机床基础应有足够的强度、刚度、稳定性，按机床厂家提供的机床负荷图进行设计。
3、严格遵守和贯彻执行国家对基础设计和施工的标准规定。
4、在购置机床的技术协议中，要索取基础设计建议书、钢筋及预埋件布置图及载荷图。
5、要熟知机床最大的外廓尺寸、操作区域、厂房立柱及底座尺寸、天车起吊高度及吨位、车间顶棚钢梁及结构、安装地点周边的设施等等。
6、要确保有足够的空间来摆放机床的附具。这对于重型机床及复合机床尤为重要。
7、应考虑必要的机床安装调试和维修通道，并配以必要的照明和电源插座。
8、对于在高温和高寒地带温差变化较大的厂房，要考虑地表和地下温度对机床精度的影响，这一点对于细长床身机床的安装尤为重要。
9、要保证机床床身、垫铁、水泥基础的接触精度及刚度，这对于机床的加工精度和机床几何精度持久性关系重大。
2、 机床安装选址应注意的问题
1、应保证机床安装部位环境温度15—25℃。
2、机床安装部位12h内温度波动不应大于±2℃，精密数控机床不应大于±1℃.
3、机床安装部位高度方向5000mm内温差不应大于2℃，精密机床不应大于1℃。
4、机床基础必须隔绝外界温度影响，要用隔热材料将基础周边与土壤隔绝这对于处在高寒、高温地区靠近车间外墙安装设备的基础尤为重要。对于细长机床，基础和环境的温差，会发生床身导轨上凸和下凹的大幅热变形，静压导轨失效，使机床难以正常工作。
5、进入车间的阳光不能透过门窗直接照在机床上，特别是龙门类机床应防止单面光照。
6、车间打开门窗所进入的冷空气或热风幕及采暖设备产生的热空气也不能直接进入机床区域，防止流动的空气进入和机床单方向局部受热。
7、机床安装部位要远离震源或采取可靠的防震措施。
8、机床安装部位要远离污染，避免空气中的粉尘、油雾等不良影响。
9、机床安装部位应满足工艺要求，便于工件的吊运装卸和存放，便于切削的清理，便于机床电源和压缩空气的配备便于机床安装、操作、维修。
3、机床基础防震隔热处理
1、精密机床安装位置应远离有剧烈震动的设备，如重型机床、锻压设备、天车钢梁立柱等，若位置受限，要将立柱基础和机床基础用悬挑法隔开，如图1.
2、在高寒高温地区，靠近车间外墙安装机密机床的基础，一定要进行隔热处理。
3、在机床基础与土壤之间设50—100mm宽的防震沟，用类似聚苯乙烯之类的材料充填。在防震沟内夹入石棉等隔热保温材料，亦可解决基础温度与外界温度温差的影响，如图2所示。
4、超精密机床，如导轨磨床、轧辊磨床等，其防震方法是采用弹性支承部件将整体的基础悬浮起来。近年来有人认为这种方法的效果往往不能令人满意，推荐令一类形式如图3、图4所示。
4、基础的防油、防水、防渗、防腐
1、机床基础由于长时期受到油、水等有害液体侵蚀，会发生疏松损坏，引起地脚螺栓松动，使机床功能丧失或部分丧失。这些油和水可能来自机床的泄露和切削冷却系统的失效。防治的方法有多种，如在浇铸基础的水泥浆中加入聚合物添加剂等。但常用的方法是在基础表面上涂敷防腐、防水、防渗的环氧漆等涂层。应分数次涂敷，每次厚度为0。03mm左右。
5、基础地脚坑
      地脚坑是基础与机床连接的关键部位，应特别注意一下问题：
1、地脚坑形状和尺寸应符合有关标准规定。
2、地脚坑坑壁应做的尽量粗糙。
3、地脚坑应于理想中心线垂直。
4、不能使用聚苯乙烯做型模，因为它清除十分困难。
5、地脚坑应分为垫铁坑和螺栓坑两层，如图5。
6、地脚坑亦可做成弧形环槽式，用薄壁金属型模做出，如图6所示。
6、机床在基础上的安装
一台大型机床的基础造价师十分昂贵的。如果没有精良的机床安装，昂贵的基础将部分或全部丧失其价值。而做到机床在基础上的精良安装，是很不容易的，其中最难以实现的是床身、垫铁、灌浆水泥表面的良好的接触率和接触刚度。机床压浆安装法很轻易的解决了这个问题。它采用了一种全新的工艺手段和新的灌浆材料，使床身、垫铁、水泥的接触表面在自然就位的状态下固化，保证了良好的接触率和接触刚性。
机床压浆安装的程序集注意事项：
1、机床基础浇灌完工后，应适时对基础进行预压，预压重量为机床自重与重大工件的总和的1.2—2.0倍。
2、安装单位应先派出专业人员对机床基础进行检验，主要是几何尺寸和制做质量检查、检验合格后，安装人员进入现场，并正式计算安装时间。
3、在二次灌浆钱的1—2天，应对地脚坑进行清理，并注满水对地脚坑进行浸润，保证灌浆水泥所需的清洁和湿度，这是非常重要的一项工作，万万不可忽略。
4、床身调整垫铁推荐选用如图7所示的盒式垫铁。可根据所需的承载从专业厂家选购。
5、将盒式垫铁分解清洗，在垫铁各滑动面及螺纹处涂润滑油，注意不能用润滑脂。
6、用适当高度的垫铁或垫木将床身支撑好，如图8所示。
7、将调整垫铁副与地脚螺栓装入床身，参见图7、图8。具体工序如下：
首先根据垫铁与床身地脚厚度将定位环调整好，保证地脚螺栓与螺母旋合后露出3—4各螺纹。同时将斜铁调整成有2/3可上调的状态。接着地脚螺栓上装入密封圈、盒式垫铁副，组合后装入床身地脚孔，然后装入定心套，最后用螺母紧固，悬挂在床身下端。
8、将数块规格为100mm×50mm×25mm的平铁和80mm×50mm的斜铁组合后在适合位置预放于机床基础两地脚坑之间。亦用千斤顶替代。参见图9、图10.
9、吊起床身，撤掉垫木，将床身落下并置于平铁斜铁组合或千斤顶上，床身悬挂的垫铁副与地脚螺丝栓进入基础地脚坑中。要保证垫铁底面与垫铁坑有50mm以上的灌浆空间（图11）。
10、              用斜铁或千斤顶，粗调床身。床身多段拼接的，应满足定位销及螺栓的装配要求。
11、              将地脚坑中灌注的水抽干，不得有明水。
12、              地脚螺栓坑灌浆：
（1）    选用的灌浆水泥必须是膨胀水泥，也称为水泥基灌浆料。这种水泥基灌浆料是由水泥、集料、添加剂、矿物质掺和物等多种材料组成，具有高流动性、早强性、高强性、不离析、微膨胀等良好的工艺性能。此类产品厂家很多，要选用名优产品，否则后患无穷。
（2）    要严格按灌浆水泥产品说明书要求进行搅拌混合，尽可能少加水。
（3）    搅拌混合应在尽量短的时间内完成，一般不应超过3min，严禁二次搅拌。
（4）    搅拌混合后的灌浆水泥应在短时间内一次用完，一般不应超过30min。
（5）    灌浆料尽可能在高的位置上注入地脚坑。
（6）    灌浆过程中要严禁空气混入、严禁震捣、严禁灌后移动螺栓。
（7）    灌浆时环境温度最好在20℃左右，否则固化时间过长且降低水泥抗压强度。
13、              调整垫铁坑灌浆：
（1）    距地脚螺栓坑灌浆至少一天后进行。不能在同一天灌浆。
（2）    已初固化的地脚螺栓坑灌浆表面应该是湿润毛糙的。
（3）    灌浆水泥应从垫铁一边或一角注入，从另一边溢出，防止裹入空气。
（4）    灌浆完了后，表面应该保持数日是潮湿的，以防表面微裂。
其他要求同上（12）所述。
14、              压浆：
（1）    压浆要适时，否则会压过量或压不动。一般在灌浆水泥强度达到80%时即可压浆。
（2）    将临时支撑撤掉。此时，床身重量通过调整垫铁全部压在二次灌浆水泥上。
（3）    由两人在床身两侧同时紧固地脚螺栓螺母，使用扭矩扳手，用力应均匀。
 由于地脚螺栓已可靠地锚固在基础地脚坑中，螺母即将床身压向调整垫铁，而调整垫铁则压向灌浆水泥。水泥则会发生轻微的压缩变形，这一过程使床身、垫铁、水泥之间接触面会自然就位，补偿了加工制造及装配的误差，实现了良好的接触精度和刚度。
（4）    上述工作由床身中间向两端进行，避免床身产生应力。
15、              精平床身：
     这是一项机床安装的常规工作。用水平仪、桥尺、平尺、准直仪、激光干涉仪、电子显微镜等验具，用调整垫铁将床身精调至安装标准要求。一般垂直平面内的直线度0.02mm/1000mm，水平面内的直线度0.015mm/1000mm，全长不得超过0.05mm。
至此，机床在基础上的安装就全部结束，验收合格后即进入下一步安装工序。
7、结语
机床基础与机床在基础上的安装，是设备前期管理的重要内容，万万不可粗心大意，应认真、严禁、仔细地做好每一步工作。
机床基础与机床安装质量好坏、水平高低往往是不可逆转的，它将直接影响到机床的终身管理。务必引起本部门专业人员的高度重视。