机床安装

第五章金属切削机床的安装工艺学习目标：通过本章学习，熟悉机床平面布置的方式和程序，能合理选择机床的排列方式；了解基础设计与施工的内容与基础验收的方法和标准，熟悉机床安装的程序和机床安装的通用规则，能对机床进行安装、精度检验与调整。学习重点：1、机床的平面布置2、机床的基础设计3、机床基础的防振4、机床安装的程序及精度调整学习难点：1、机床的基础设计；2、机床安装的精度调整机床分为十二大类：即车床、钻床、铣床、镗床、刨（插）床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、拉床、电加工及超声波加工机床、切断机床及其他机床。（1）按金属切削机床通用特性可分为通用机床、专门化机床和专用机床。（2）按机床的工作精度可分为普通机床、精密机床和高精度机床。（3）按机床所能加工的工件尺寸仪表机床：加工仪表零件。中小型机：机床自重在10t以下;大型机床：机床自重为10t-30t;重型机床：在大型机床中，自身重量超过30t的机床;（3000mm车，1250mm龙门刨，125mm镗）特重型机床：自身重量超过100t的机床;概述其他分类：机床的分类第一节机床的平面布置机床的平面布置是指将机床的平面图按一定的方式在车间生产区域平面图进行排列和布置。机床平面布置方式主要取决于工厂、车间的生产特点和组织形式，其次决定于机床的大小、质量、精度及安装要求，与工艺过程要协调。一、机床平面布置的方式和程序１．平面布置的基本方式1）按机床类型分类的布置方式同类型在一起，组成机群。按车、铣、刨、磨、钳的工艺路线布置。适用于规模不大、零件品种较多的单件、小批量生产车间。2）按零件加工工艺顺序的布置方式适用于大量、成批生产的车间。3）混合布置方式按工艺路线和机床类型混合布置。适用于单件或中、小批生产的车间。4）按成组加工工艺过程的布置方式适用于单件、小批量生产，又适用于大批量生产。５）考虑其他因素⑴毛坯和半成品的堆放⑵切屑的收集与运输①按加工材料的种类布置②按机群布置③按切屑数量的多少布置２．机床平面布置的主要程序１）根据车间的生产特点、组织形式和产品的工艺流程初定平面布置方式。２）制作缩小的机床平面图样片，进行平面布置方案设计。３）对不同方案进行分析比较，选定最佳方案。４）绘制平面布置图。二、机床的排列方式及选择机床的排列方式是指相邻机床之间按一定位置关系进行安排、布置的方式。它是机床平面布置方式的具体化。１．机床排列方式分类１）直线排列；２）横向平行排列；３）纵向平行排列；４）斜向平行排列；５）交错排列；６）斜向排列；７）双行斜向排列；８）面向排列；９）背向排列。当操作者背靠背操作时，中间距离为1300-1500mm；当两操作者面向同一方向操作时，两机床间距离为800-900mm。金属切削机床在车间的安装位置金属切削机床的布置方式纵向排列方式横向排列方式纵向排列方式纵向排列方式金属切削机床在车间的安装位置金属切削机床的布置方式纵向交错排列方式，这种排列方式对于布置六角车床可以更好的利用车间面积斜角排列方式，排列机床与通道或与建筑物轴线的倾斜角度一般为15~20°２．机床排列方式的选择考虑的主要问题：１）机床占地面积的限制２）零件加工的工艺流程３）机床规格与加工零件的大小４）采光条件５）机床维修要求６）安全生产要求第二节机床的基础设计机床必须安装在一定的基础上，基础质量对机床的加工精度有着直接的影响，特别是对于重型、大型和高精度机床更是如此。因此，在机床安装中，基础的设计是十分重要的。一、机床基础的功用机床基础是指介于机床与地层（称为地基）之间的混凝土结构。基础的作用是支承机床，承受机床和工件的重量，并吸收振动，消振和隔离外界振动对机床的影响。因此，机床基础必须有足够强度、刚度和稳定性，并能满足隔振、消振的要求，以保证机床良好运转和邻近设备、仪器的正常工作。二、机床基础的主要型式及其选择机器的基础主要有三种型式：块式基础墙式基础框架式（构架式）基础。常见的块式结构型式：块式混凝土地坪基础┌普通地坪基础└加厚地坪基础┌普通单独基础│隔振基础块式单独基础│空心基础│桩基础└条形基础三、机床基础设计的内容与步骤１．机床基础设计的内容一般情况下，基础设计主要就是按照说明书的工艺要求、根据安装现场的土质、换算地耐力、确定基础尺寸、选用基础材料和合理的结构形式。２．机床基础设计的主要步骤(１)收集设计基础的有关资料；(２)根据机床类别、工艺要求及地质条件，选择基础形式并确定基础设计方案以及机床的安装方式；(３)确定基础的平面尺寸、基础厚度、埋置深度与安装平面的标高；(４)确定基础的其他结构与尺寸。如地脚螺栓预留孔、槽、坑及隔振沟等结构尺寸；(５)选择混凝土标号。决定基础是否配筋以及是否进行配筋计算；(６)进行地基承载力验算（必要时进行动力计算）；(７)绘制基础图。四、机床基础设计１．地基土承载力主要是校验基础单位面积上的最大静压力Ｆｊ是否小于安装现场土质的地耐力ＦlＦｊ＝ΣＱ/Ａ（ｋＰａ）式中：Ａ——地基受压面积。即基础底面面积（ｍ２）。ΣＱ——地基所受的最大静载荷（ｋＮ）。ΣＱ——Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３（ｋＮ）。Ｑ１——机床自重（ｋＮ）。由机床说明书提供；Ｑ２——加工件的最大重量（ｋＮ）。由生产工艺提供；Ｑ３——机床基础重量（ｋＮ）。要求：Ｆｊ＜ＦlＦl——地耐力。也叫地基计算强度（KPa）。２．基础平面尺寸的确定基础平面尺寸应按机床底座与基础接触面的外廓尺寸大小确定，并考虑到机床安装、调整和维修的需要；通常应比机床底外廓尺寸大些。一般地说，各类机床的平面尺寸均须按机床底座尺寸每边增加100mm以上。通常车床基础的每边比底座大100-300mm；刨床的基础每边比底座大200-500mm；磨床的基础每边比底座大200-700mm。３．基础厚度与埋置深度的确定基础厚度指机床机座下承重部分基础的厚度。机床基础厚度一般由实践经验确定。常用机床的基础厚度计算公式见表。基础埋置深度一般指从混凝土地坪至地基的距离，由于机床类型和结构特点的不同，机床底座（或床身、工作台）的高度相差很大，基础的埋置深度将直接影响机床的安装高度和操作高度。机床名称基础的混凝土厚度卧式车床0.3+0.070L立式车床0.5+0.150h铣床0.2+0.150L龙门铣床0.3+0.075L摇床0.3+0.150h龙门刨床0.3+0.070L内圆磨床、无心磨床、平面磨床0.3+0.080L导轨磨床0.4+0.080L螺纹磨床、精密外圆磨床、齿轮磨床0.4+0.100L机床名称基础的混凝土厚度摇臂钻床0.2+0.130h深孔钻床0.3+0.050L坐标镗床0.5+0.150L卧式镗床、落地镗床0.3+0.120L卧式拉床0.3+0.050L齿轮加工机床0.3+0.150L立式钻床0.3~0.5L牛头刨床0.6~1.0L常用机床的基础厚度计算五、机床的隔振机床的隔振分为积极隔振和消极隔振两大类。机床隔振方式一般有四种：位置隔振障碍隔振基础隔振支承隔振。机床隔振方式１．位置隔振利用振动随距离的增大而衰减的原理来确定机床合理安全装置的方式称位置隔振。２．障碍隔振利用振波不能通过固体和孔隙分界面的原理而设置波障（隔振沟）的隔振方式称为障碍隔振。隔振沟形式1—混凝土地坪；2—塑料盖板；3—机床基础；4—炉渣或其它隔振材料；5—地板或盖板；6—木质盖板；7—砖砌外壁；8—橡胶垫机床隔振方式３．基础隔振在机床混凝土基础下铺设防振垫层或隔振材料，或将隔振元件置于基础下部，以形成低频隔振系统的隔振方式属于基础隔振。这种隔振基础则称为浮动基础或浮悬式基础。浮动基础适用于高精度机床和重型精密机床的消极隔振。浮动基础1）铺设隔振材料；2）采用弹性元件弹性支承a）ZXL型减振垫铁；b）S78-10型减振垫铁；c）DT40型减振垫铁1-橡胶圈；2-底盘；3-升降座；4-球面座；5-橡胶垫；6-大钢球；7-碗形橡胶座；8-支承座；9-上盖板；10-螺杆；11-楔铁；12、13-上、下垫铁４．支承隔振在机床下采用弹性隔振元件或隔振材料支承机床，利用其阻尼与变形吸振来减小振动的输入或输出的隔振方式称为支承隔振。六、机床基础的防油１．基础防油的必要性机床基础和车间地坪很容易受到各种油类及冷却液的浸蚀，浸蚀严重的混凝土会逐渐松散、剥落。使基础的强度削弱，承载力下降。２．基础防油措施（１）配制耐油混凝土。（２）涂敷防油涂层。（３）喷涂丁睛橡胶涂料。（４）采用膨胀水泥。机床的安装，按其基础形式、固定方法、结构特点、安装调试方法及安装数量的不同，一般可分为以下几种类型：（1）按安装基础形式不同，可分为混凝土地坪安装和单独基础安装。普通精度的中小型机床，可直接以混凝土地坪作为安装基础；而对于大型、重型和要求较高的精密机床、高精度机床，则必须安装在单独基础上。（2）按机床安装中是否使用地脚螺栓固定，可分为有地脚螺栓安装和无地脚螺栓安装。无地脚螺栓安装仅适用于重心较低、干扰力较小的小型轻型机床安装。一、机床安装的类型第三节机床安装的类型、步骤（3）按机床结构特点不同，可分为整体安装和组合安装。一般中小型机床的安装方式为整体安装，大型机床、重型机床、联动机床（组合机床生产自动线）等，其部件之间或机床与机床之间需要在安装时先预埋再进行装配组合和调整，或按规定的位置、标高进行安装调整时，属现场组合安装；（5）按安装规模和数量不同，可分为大量安装和零星安装。一、机床安装的类型（4）按机床安装调整方式不同，可分为一次性调整安装和经常性调整安装两种。（6）按机床对环境温度的要求不同，可分为常温环境安装和恒温环境安装。第三节机床安装的类型、步骤机床安装的一般程序为：(１)基础检查与放线；(２)机床开箱、就位和找正；(３)初平与地脚螺栓灌浆；(４)清洗和大型机床组装；(５)精平与固定；(６)安装精度的调整和机床试运转；(７)灌浆抹面与验收。第三节机床安装的类型、步骤二、金属切削机床的安装程序三、机床安装通用规则机床安装通用规则就是对各类型机床在安装过程、检测步骤、调试程序等方面提出一些共同性技术要求。机床连续空负运转的时间第三节机床安装的类型、步骤常见机床安装时特殊检查内容三、机床安装通用规则第三节机床安装的类型、步骤常见机床安装时特殊检查内容三、机床安装通用规则第三节机床安装的类型、步骤四、机床安装精度的调整机床的安装精度主要包括：•机床的安装水平•床身导轨的精度•与上述精度有关的部分机床几何精度第三节机床安装的类型、步骤机床安装水平允差安装水平的重调原则：(１)机床在安装过程中，因紧固地脚螺栓使机床产生变形应立即对安装水平进行重调；(２)中型、大型机床以及床身较长、刚度较差的机床，一般在使用后３～９个月对安装水平进行重调，以后每年进行一次定期的检查调整；(３)在加工大型或精密零件前进行一次调整，必要时也应同时检验机床的某些几何精度；(４)机床因加工重型零件、大负荷的断续切削、偏心切削而产生很大切削力和振动时，应在加工结束时及时检查、调整机床的安装水平；(５)若发现机床基础沉降，必须查明原因，待沉降不再继续、基础基本稳定之后，再对安装水平进行重调。(６)重调安装水平一般应遵循“自然调平”的原则。第四节典型机床的安装一、卧式车床的安装及其精度的检验（1）检验车床安装水平度应将溜板置于其行程的中间位置，并在导轨两端，横向通过专用的桥板旋转水平仪进行测量卧式车床安装水平检验第四节典型机床的安装一、卧式车床的安装及其精度的检验（2）检验溜板移动在垂直平面内直线度和倾斜度检验溜板移动在垂直平面内的直线度和倾斜度a）纵向；b）横向第四节典型机床的安装一、卧式车床的安装及其精度的检验（3）检验卧式车床溜板移动在水平面内的直线度检验溜板移动在水平面内的直线度1—钢丝；2—钢丝与显微镜零位间的偏差值在机床中心高的位置上绷紧一钢丝，并将显微镜固定在溜板上，调整钢丝使显微镜在钢丝两端读数相等第四节典型机床的安装一、卧式车床的安装及其精度的检验（4）检查溜板移动对主轴轴线的平行度检查溜板移动对主轴轴线的平行度a—检验棒垂直平面的母线；b—检验棒水平面的母线将指示器固定在溜板上，使其测头触及检验棒的垂直平