數(shù)控設(shè)備安裝的準(zhǔn)備工作

  一、數(shù)控設(shè)備對(duì)于地基的要求

    在實(shí)際的數(shù)控設(shè)備使用廠商中，很多設(shè)備使用方忽略了設(shè)備安裝環(huán)境的要求，對(duì)重型機(jī)床和精密機(jī)床，制造廠一般向用戶提供機(jī)床基礎(chǔ)地基圖，用戶事先做好機(jī)床基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間保養(yǎng)，等基礎(chǔ)進(jìn)入穩(wěn)定階段，然后再安裝機(jī)床。重型機(jī)床、精密機(jī)床必須要有穩(wěn)定的機(jī)床基礎(chǔ)，否則，無(wú)法調(diào)整機(jī)床精度。即使調(diào)整后也會(huì)反復(fù)變化。而一些中小型數(shù)控機(jī)床，對(duì)地基則沒(méi)有特殊要求。
   根據(jù)我國(guó)的GB 50040-1996《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，應(yīng)該做好以下工作：
  （一）、一般性要求
  1、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)備廠商應(yīng)該提供以下資料：
  （1）設(shè)備的型號(hào)、轉(zhuǎn)速、功率、規(guī)格幾輪廓尺寸圖等。（2）設(shè)備的重心及重心的位置。（3）設(shè)備底座外輪廓圖、輔助設(shè)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(yù)埋件的位置等。（4）設(shè)備的擾力和擾力力矩及其方向。（5）基礎(chǔ)的位置及其臨近建筑的基礎(chǔ)圖。（6）建筑場(chǎng)地的地質(zhì)勘察資料及地基動(dòng)力實(shí)驗(yàn)資料。
  2、設(shè)備基礎(chǔ)與建筑基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)以及混凝土地面分開(kāi)。
  3、當(dāng)管道與機(jī)器連接而產(chǎn)生較大振動(dòng)時(shí)，管道與建筑物連接處應(yīng)該采取隔振措施。
  4、當(dāng)設(shè)備基礎(chǔ)的振動(dòng)對(duì)鄰近的人員、精密設(shè)備、儀器儀表、工廠生產(chǎn)及建筑產(chǎn)生有害影響時(shí)，應(yīng)該采取隔離措施。
  5、設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不得產(chǎn)生有害的不均勻沉降。
  6、設(shè)備地腳螺栓的設(shè)置應(yīng)該符合以下要求：
  （1）帶彎鉤地腳螺栓的埋置深度不應(yīng)該小于20倍螺栓直徑，帶錨板地腳螺栓的埋置深度不應(yīng)該小于15倍螺栓直徑。（2）地腳螺栓軸線距基礎(chǔ)邊緣不應(yīng)該小于4倍螺栓直徑，預(yù)留孔邊距基礎(chǔ)邊緣不應(yīng)該小于100mm，當(dāng)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)該采取加固措施。（3）預(yù)埋地腳螺栓底面下的混凝土厚度不應(yīng)該小于50mm，當(dāng)為預(yù)留孔時(shí)，則孔底面下的混凝土凈厚度不應(yīng)該小于100mm。
  （二）對(duì)于數(shù)控設(shè)備還應(yīng)該遵循以下的要求：
  1、機(jī)床分類可按以下原則劃分：（1）中、小型機(jī)床是指單機(jī)重在100kN以下的。（2）大型機(jī)床是指單機(jī)重在100~300kN之間的。（3）重型機(jī)床是指單機(jī)重在300~1000kN之間的。
  2、在進(jìn)行數(shù)控設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，除了上面的“一般性要求”以外，設(shè)備廠商還應(yīng)該提供以下的資料：（1）機(jī)床的外形尺寸。（2）當(dāng)基礎(chǔ)傾斜和變形對(duì)機(jī)床加工精度有影響或計(jì)算基礎(chǔ)配筋時(shí)，尚需要機(jī)床及加工工件重力的分布情況、機(jī)床移動(dòng)不見(jiàn)或移動(dòng)加工工件的重力及其移動(dòng)范圍。
  3、重型和精密機(jī)床應(yīng)該采用單獨(dú)基礎(chǔ)進(jìn)行安裝。
  4、當(dāng)進(jìn)行單獨(dú)基礎(chǔ)安裝時(shí)，應(yīng)該遵守以下規(guī)范：（1）基礎(chǔ)平面尺寸不能小于機(jī)床支承面積的外廓尺寸，并應(yīng)滿足安裝、調(diào)整和維修時(shí)所需尺寸。（2）基礎(chǔ)的混凝土厚度應(yīng)符合表5-1金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)的混凝土厚度（m）

表5-1金屬切削機(jī)床基礎(chǔ)的混凝土厚度（m）

  注：①表中的L為機(jī)床外形的長(zhǎng)度（m），h為其高度（m）均是機(jī)床樣本和說(shuō)明書(shū)上提供的外形尺寸。   ②表中基礎(chǔ)厚度指機(jī)床底座下（如墊鐵時(shí)，指墊鐵下）承重部分的混凝土厚度。
  5、有提高加工精度要求的普通機(jī)床可按表5-1中的混凝土厚度增加5%~10%。
  6、加工中心系列機(jī)床，其基礎(chǔ)混凝土厚度可按組合機(jī)床的類型，取其精度較高或外形較長(zhǎng)者按表5-1中同類型機(jī)床采用。
  7、當(dāng)基礎(chǔ)傾斜與變形對(duì)機(jī)床加工精度有影響時(shí)，應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算。當(dāng)變形不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采取人工加固地基或增加基礎(chǔ)剛度等措施。
  8、加工精度要求較高且重力在500 kN以上的機(jī)床，其基礎(chǔ)建造在軟弱地基上時(shí)，宜對(duì)地基采取預(yù)壓加固措施。預(yù)壓的重力可采用機(jī)床重力及加工件最大重力之和的1.4～2.0倍，并按實(shí)際荷載情況分布，分階段達(dá)到預(yù)壓重力，預(yù)壓時(shí)間可根據(jù)地基固結(jié)情況決定。
  9、精密機(jī)床應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)荷載較大的機(jī)床。大型、重型機(jī)床或精密機(jī)床的基礎(chǔ)應(yīng)與廠房柱基礎(chǔ)脫開(kāi)。
  10、精密機(jī)床基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)可分別采取下列措施之一：（1）在基礎(chǔ)四周設(shè)置隔振溝，隔振溝的深度應(yīng)與基礎(chǔ)深度相同，寬度宜為100mm，隔振溝內(nèi)宜空或墊海綿、乳膠等材料。（2）在基礎(chǔ)四周粘貼泡沫塑料、聚苯乙烯等隔振材料。（3）在基礎(chǔ)四周設(shè)縫與混凝土地面脫開(kāi)，縫中宜填瀝青、麻絲等彈性材料。（4）精密機(jī)床的加工精度要求較高時(shí)，根據(jù)環(huán)境振動(dòng)條件，可在基礎(chǔ)或機(jī)床底部另行采取隔振措施。

     設(shè)備使用方的設(shè)備管理人員及相關(guān)機(jī)構(gòu)的人員，應(yīng)該配合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，對(duì)于其他的數(shù)控設(shè)備和精密設(shè)備，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的更為詳細(xì)資料可以查閱GB 50040-1996《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 50037-1996《建筑地面設(shè)計(jì)規(guī)范》兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行�？傊�，設(shè)備基礎(chǔ)是設(shè)備后續(xù)階段良好工作和發(fā)揮高水平經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。

  二、數(shù)控設(shè)備對(duì)于電源的要求

    電源是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接結(jié)果是造成系統(tǒng)的停機(jī)或毀壞整個(gè)系統(tǒng)。另外，數(shù)控系統(tǒng)部分運(yùn)行數(shù)據(jù)，設(shè)定數(shù)據(jù)以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內(nèi)，系統(tǒng)斷電后，靠電源的后備蓄電池或鋰電池來(lái)保持。因而，停機(jī)時(shí)間比較長(zhǎng)，拔插電源或存貯器都可能造成數(shù)據(jù)丟失，使系統(tǒng)不能運(yùn)行。同時(shí)，由于數(shù)控設(shè)備使用的是三相交流380V電源，所以安全性也是數(shù)控設(shè)備安裝前期工作中重要的一環(huán)，基于以上的原因，對(duì)數(shù)控設(shè)備使用的電源有以下的要求：
  1、電網(wǎng)電壓波動(dòng)應(yīng)該控制在+10%～-15%之間，而我國(guó)電源波動(dòng)較大，質(zhì)量差，還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾，加上人為的因素（如突然拉閘斷電等）。電高峰期間，例如白天上班或下班前的一個(gè)小時(shí)左右以及晚上，往往超差較多，甚至達(dá)到±20%。使機(jī)床報(bào)警而無(wú)法進(jìn)行正常工作，并對(duì)機(jī)床電源系統(tǒng)造成損壞。甚至導(dǎo)致有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)的丟失等。這種現(xiàn)象，在CNC加工中心或車削中心等機(jī)床設(shè)備上都曾發(fā)生過(guò)，而且出現(xiàn)頻率較高，應(yīng)引起重視。建議在CNC機(jī)床較集中的車間配置具有自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)節(jié)功能的交流穩(wěn)壓供電系統(tǒng)；單臺(tái)CNC機(jī)床可單獨(dú)配置交流穩(wěn)壓器來(lái)解決。
  2、建議把機(jī)械電氣設(shè)備連接到單一電源上。如果需要用其他電源供電給電氣設(shè)備的某些部分(如電子電路、電磁離合器)，這些電源宜盡可能取自組成為機(jī)械電氣設(shè)備一部分的器件(如變壓器、換能器等)。對(duì)大型復(fù)雜機(jī)械包括許多以協(xié)同方式一起工作的且占用較大空間的機(jī)械，可能需要一個(gè)以上的引人電源，這要由場(chǎng)地電源的配置來(lái)定。除非機(jī)械電氣設(shè)備采用插頭/插座直接連接電源處，否則建議電源線直接連到電源切斷開(kāi)關(guān)的電源端子上。如果這樣做不到，則應(yīng)為電源線設(shè)置獨(dú)立的接線座。電源切斷開(kāi)關(guān)的手柄應(yīng)容易接近，應(yīng)安裝在易于操作位置以上0.6m～1.9m間。上限值建議為1.7m。這樣可以在發(fā)生緊急情況下迅速斷電，減少損失和人員傷亡。

  三、數(shù)控設(shè)備對(duì)于壓縮空氣供給系統(tǒng)的要求

   數(shù)控機(jī)床一般都使用了不少氣動(dòng)元件，所以廠房?jī)?nèi)應(yīng)接人清潔的、干燥的壓縮空氣供給系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。其流量和壓力應(yīng)符合要求。壓縮空氣機(jī)要安裝在遠(yuǎn)離數(shù)控機(jī)床的地方。根據(jù)廠房?jī)?nèi)的布置情況、用氣量大小，應(yīng)考慮給壓縮空氣供給系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安裝冷凍空氣于煤機(jī)、空氣過(guò)濾器、儲(chǔ)氣罐、安全閥等設(shè)備。

  四、數(shù)控設(shè)備對(duì)于工作環(huán)境的要求

   精密數(shù)控設(shè)備一般有恒溫環(huán)境的要求,只有在恒溫條件下，才能確保機(jī)床精度和加工度。一般普通型數(shù)控機(jī)床對(duì)室溫沒(méi)有具體要求，但大量實(shí)踐表明，當(dāng)室溫過(guò)高時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的故障率大大增加。潮濕的環(huán)境會(huì)降低數(shù)控機(jī)床的可靠性，尤其在酸氣較大的潮濕環(huán)境下，會(huì)使印制線路板和接插件銹蝕，機(jī)床電氣故障也會(huì)增加。因此中國(guó)南方的一些用戶，在夏季和雨季時(shí)應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床環(huán)境有去濕的措施。
  1、工作環(huán)境溫度應(yīng)在0～35℃之間，避免陽(yáng)光對(duì)數(shù)控機(jī)床直接照射，室內(nèi)應(yīng)配有良好的燈光照明設(shè)備。
  2、為了提高加工零件的精度，減小機(jī)床的熱變形,如有條件,可將數(shù)控機(jī)床安裝在相對(duì)密閉的、加裝空調(diào)設(shè)備的廠房?jī)?nèi)。
  3、工作環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)小于75％。數(shù)控機(jī)床應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離液體飛濺的場(chǎng)所，  并防止廠房滴漏。
  4、遠(yuǎn)離過(guò)多粉塵和有腐蝕性氣體的環(huán)境。