機床（chuáng）安（ān）裝（zhuāng）基礎與壓漿法安裝（zhuāng）

摘（zhāi） 要 機床基礎和施工的注意事（shì）項。一種快捷、方（fāng）便、簡單、高精的壓漿安裝法，方法適用（yòng）於一切機（jī）械設備在水泥基礎上的安裝。提出一個理（lǐ）念，精（jīng）良的（de）機床沒有精良的（de）基礎和安裝，它將不再精良。
關鍵詞  機床 基礎 選址 防震墊鐵   隔熱 地腳坑 安裝  

1 概述
當前我國的機床需求量占世界首位。近（jìn）兩年來，很多機械製造企業，特別是重型機械製造業投下巨資購置機（jī）床，進行設（shè）備更新和擴大再生產。因此在一個老廠房或一個全新的（de）廠房，人（rén）們往往會看到幾台、幾十台機床在（zài）同期進行基礎的開挖、灌製和機（jī）床的安裝，但你會極少看到設計和施工完美的基礎和正確（què）的安裝。原因是人們忽略了機床的安裝，或者說機床基（jī）礎與機（jī）床的安裝是機床供貨商和用戶之間（jiān）一個荒涼地帶。
由此人們犯了一個又（yòu）一個錯誤：選擇安裝地點的失誤，沒（méi）有遠離振動，沒有考慮環境溫度，沒有（yǒu）考慮到地下水、再生地、土（tǔ）壤疏鬆、流沙、流泥的影響，安裝方法的落後……。而所有這些都會導致不必要的安（ān）裝拖期（qī）、中斷、費用的增加、安（ān）裝精度的（de）降低，由此引發機床振動（dòng）、熱變形、精度過早喪失、功能限製（zhì）等後果。

2 機床基礎（chǔ）設計應有如下的考慮
（1）要清楚地知道機床安裝地點的地表狀況和土壤（rǎng）承載能力。這些應由（yóu）專業人員（yuán）以書麵的、數據化的（de）形式提交給機床基礎的設（shè）計者。
（2）機床基礎必須有足夠（gòu）的強度、剛（gāng）度、穩定性。必須滿足（zú）機床生產廠家提出的具體要求，應嚴格遵守機床廠家提供的機（jī）床負荷圖進行設（shè）計。
（3）嚴格遵守和（hé）貫徹執行國家對基礎設（shè）計和施工的標準規（guī）定。
（4）在購置機床的技術（shù）協議和商務合同中，一定（dìng）要注明向供貨商索取基（jī）礎設計建議書、動（dòng）靜載荷受力圖、鋼筋（jīn）及（jí）預埋件布置圖及載荷（hé）圖等。
（5）要熟知機床****的外廓尺寸、操作者的操作區域、廠房立柱及立柱（zhù）底（dǐ）座（zuò）尺（chǐ）寸、天車高度及起重噸位、車間頂棚鋼（gāng）梁（liáng）及結構、安裝（zhuāng）地點周邊的（de）設備和設施等等。
（6）要確保有足夠的（de）空間來擺放機床（chuáng）輔具。這對於重型機床及複合機床優為重要。
（7）應考慮必要的機床安裝調試（shì）和維（wéi）修通道，並配以必要的照明和電源插座。
（8）對於在高溫和（hé）嚴（yán）寒地帶，溫（wēn）差變（biàn）化較大的廠房裏安裝機床，一定要考慮地表和地下溫度對床身精度的（de）影（yǐng）響，這一點對（duì）於細長床身機床的安裝優為重要。
（9）要保證機床床身、墊鐵、水泥基礎的接觸精度及剛度，這是保證機床安裝質量和機床精（jīng）度的關鍵（jiàn），它對於機床的加工精度和加（jiā）工能力關係重大，也會嚴（yán）重（chóng）影響機床精度的持久性。

3 機床安裝選址應注意的（de）問題
（1）應保證機床安裝部位環境溫度在15℃～25℃之間。
（2）機床安裝部位（wèi）12h內溫度波動應≤±2℃，精密數控機床（chuáng）應≤±1℃。
（3）機床安裝部位高度方向5000mm內溫差應≤2℃，精密機床應≤1℃。
（4）機床基礎必須隔絕外界溫度的影響，要用隔熱材料將基礎周邊與土壤隔絕。這對於處在高寒、高溫地（dì）區靠近車間外牆安裝設備的基（jī）礎尤為重要。
人們忽略了一（yī）個（gè）重要的問題，那就是溫度（dù）對機床基礎的影響會直接導致機床精度的喪失，特別是長型床身（如大型龍門銑工作台床身），基礎和環境的溫差，會直接發生床身導軌上凸和下凹的大幅度熱變形，導致靜壓導軌靜壓係統失效，使機（jī）床難以正常工作。
（5）進入車間的陽光不能透過門窗直接照在機床上，特別是龍門類機床應防止單麵光照。
（6）車間打開門窗所進入的冷空氣或熱風幕（mù）及采暖設備產生（shēng）的熱空氣也不（bú）能直接進入機床區域，特別是防止流動的（de）空氣（qì）進入（rù）和機床單方向局（jú）部受熱。
（7）機床安裝部位要（yào）遠離振源。一般（bān）為5～8m，或采用可靠的防振措施。機（jī）床與廠房外牆和立柱間距應符合國家標準規定（dìng）：小（xiǎo）型≥0.7m、中型≥0.8m、大型≥0.9m。
（8）機床安（ān）裝部位要（yào）遠離汙染，避免空氣中的粉塵，油霧等不良影響。
（9）機床安裝部位應滿足工藝要求，應便於工件的吊運裝卸，應便於工件的存放，應便於切屑（xiè）的清理，應便於機床電源（yuán）和壓縮空氣的（de）配備，應考慮（lǜ）機床安裝維修的方便（biàn）及操作安全。

4 機床基礎的一般要求
（1）基礎的傾斜不（bú）應超出規定（dìng），一般為（wéi）3mm/m～25mm/25m
（2）基礎的變形（xíng）不（bú）應超（chāo）過下式計算的變（biàn）形量
變max=0.001/(L/2)式中　L—相對（duì）於各個寬度（dù）下的長度，cm
（3）設置基礎變形檢測平板進行監（jiān）測。
（4）基礎預埋件應與鋼筋焊牢，固定（dìng）好預埋的管線。對於設（shè）計要求（qiú）預埋的管道要（yào）作好（hǎo）防（fáng）腐、防滲（shèn）、防漏（lòu）處（chù）理，特（tè）別是油路管道，一定（dìng）要（yào）仔細進（jìn）行內徑清洗，推薦（jiàn）選（xuǎn）用適當的PVC管預埋。
（5）對靠近車間（jiān）廠房天車立柱基礎的部位要進行隔振處（chù）理。
（6）基礎澆鑄應一次連續進行。
（7）基礎周邊應進行隔振處理。
（8）基礎周邊應進行（háng）隔熱處理（lǐ）。
（9）基礎表麵應進行（háng）防腐、防油、防水、防滲處理。

5  機床基礎防振隔（gé）熱處（chù）理

（1）精密機床安裝位置應盡量避免有（yǒu）劇（jù）烈振動的設備，如重型機床、鍛壓設備等（děng）。應遠（yuǎn）離天車鋼梁立柱，若安裝位置受（shòu）限，要（yào）將立柱基礎和機床基礎（chǔ）用懸挑（tiāo）法隔開，如圖1所示。
（2）在高寒高溫地區，靠近車間外牆安裝精密機（jī）床的基礎，一定要（yào）進行隔熱處理。
（3）在機（jī）床基（jī）礎與（yǔ）土壤之間設50～100mm寬的防振溝，用類似（sì）聚苯乙烯之類的（de）材料充填（tián）。在防振溝內夾入石棉等隔熱保溫材料，亦可解決基礎溫度與外界溫度溫差的影響，如圖2所示（shì）。
（4）超精（jīng）密機床，如導軌磨床、軋輥磨床等，其（qí）防振方法是采用彈性支承部件將整體的基礎塊懸浮起來。近年來有（yǒu）人認為這（zhè）種方法的效果往往不（bú）能令人滿（mǎn）意，推薦另一類（lèi）形式，如圖（tú）3、圖4所（suǒ）示。

6 基礎的防油、防水、防滲、防腐
機床基礎由於長時期受到油、水等有害液體浸蝕，會發生疏鬆損壞，引起地腳（jiǎo）螺（luó）栓鬆動，使機床功能喪失或部（bù）分喪失。這些（xiē）油和水可能來自機床的泄漏和切削冷卻係統的失效。
防（fáng）治的（de）方法有多種，如在澆鑄基礎的水泥漿中加入聚合物添加劑等。但常用的方法是在基礎表麵上塗層，塗（tú）敷防腐，防油、防水、防滲的環氧漆等，應（yīng）注（zhù）意分（fèn）數次塗敷，每次厚度在0.03mm左右。

7 基礎地腳坑
地腳坑是基礎與機床聯接的關鍵部位，應特別注意以下問題（tí）：
（1）地腳坑的（de）形（xíng）狀和尺寸應附（fù）合（hé）有關（guān）標準的規定
（2）地腳坑坑壁應做得盡量粗糙
（3）不能使用聚苯乙烯做型模，因為它清除十分困難
（4）地腳（jiǎo）坑應與（yǔ）理（lǐ）想中心線垂直（zhí）
（5）地腳坑應分為（wéi）墊鐵坑（kēng）和螺栓坑二層，如圖5所（suǒ）示
（6）地腳坑亦可做成環槽（cáo）式，用薄壁金屬型模（mó）做出，如（rú）圖6所示。
 

8 機床在基礎上的安裝
   一台大型（xíng）機床的基礎（chǔ）造價是十分昂貴的。高質量、高水平的機床基礎，如果沒有精良的機床安裝，昂貴的基礎將部份或（huò）全部喪失其價值。而（ér）做到機床在基礎上（shàng）的精良安裝，是一件很不（bú）容（róng）易的事情。這個安裝（zhuāng）包括了床身、立柱等通過墊鐵、地腳螺栓、二次灌漿錨固在（zài）機床基礎上的全過程。其中最難以實現的是床身、墊鐵、灌漿水泥表麵的良好的（de）接觸率和接（jiē）觸剛度（dù）
而機床壓漿安裝法很輕易地解決（jué）了這個問題。它打破了傳（chuán）統的手工修整墊鐵與基礎配合表麵等（děng）落後的方法，采用（yòng）了一種全新的工藝手段和新的灌漿材料，使床身、墊鐵、水泥的接觸表麵在浮動的、自然就位的狀態下固化，幾乎保證了100%的接觸率，使接觸剛（gāng）度達到了****。使床身、立柱等機床部件在基礎（chǔ）上的安裝得精良，保證了整個機床的精度、精度持久性及機床功能。
下麵以此為例，講述機床在基礎上（shàng）的安裝程序及注意事項：
（1）機床基礎澆（jiāo）灌完工後，應適時對基礎進行預壓，用適當重物遍布基礎表麵，預壓重量為機床自重與****工件重量總和的1.2～2倍。預壓後的基礎，可減少下沉等變形對機床精度和功能的影（yǐng）響。
（2）安裝單位接到安裝任務後，應首先派出專業人（rén）員對機床的安裝基礎進行檢驗，主要是幾何尺寸和製作質量檢查。檢驗合（hé）格後，安裝人員才能進入現場（chǎng）開始安裝，並正式計算安裝時間，確保在合同約（yuē）定（dìng）時間內完成（chéng）安裝調試任務。
（3）在二次灌漿的前1～2天，應對地腳坑進行認真（zhēn）清理，不（bú）得有髒物、雜物、灰塵等。接著在坑（kēng）內注滿水對坑壁進行（háng）浸潤，保證灌漿水泥所需要的（de）濕度（dù），以獲取二次灌漿與基礎高（gāo）強度的結（jié）合，這是（shì）非常重要的一項工作，萬萬不可忽（hū）略。
（4）床身調整墊鐵推薦選用如圖７所示的盒式墊鐵。圖7中尺寸為參考尺寸。此類墊鐵（tiě）已係列化生產，可根據所需承載從專業（yè）廠家選購。
 
圖7
圖7中所示的配合表麵為精密接觸（chù）麵，應（yīng）保證接觸（chù）率（lǜ）在85%以上，特別是兩斜鐵配合表麵應仔細檢查，否則通過手工刮研實現。
圖7中“d”所示為橡膠密封圈或墊，它的功能是防止二次灌漿時水泥向上串入墊鐵盒內造（zào）成汙染，以至破（pò）壞盒內斜鐵各滑動精密（mì）配合表麵，應注意保護其不破損，更（gèng）不能漏裝（zhuāng）。
圖7中“f”所示為墊鐵盒定位（wèi）環，它的功能（néng）是支撐（chēng）著墊（diàn）鐵預掛在（zài）床（chuáng）身上。調整無誤後用頂絲“g”緊固好。在機床安裝進入壓漿工序時（後述），它將隨著（zhe）床身和（hé）墊鐵的壓下而下移，千萬不能焊死在地腳螺栓上。
圖7中“j”“ k”所示為（wéi）水平方向和垂直方向（xiàng）調整螺栓，其中垂（chuí）直方向調整螺栓“k”距基礎表麵應（yīng）有足（zú）夠的高度，以滿足調整板手的吻入。
圖7中“s”為床身地腳孔與地腳螺栓定心套（tào），它保證床身（shēn）水平方向調整時有足（zú）夠的空隙，防止孔壁與地（dì）腳螺栓外徑幹涉，不（bú）可（kě）漏裝。
（5）將盒式墊（diàn）鐵分解清洗，應特別注意配合表麵的清整，然後在墊鐵斜（xié）麵、各滑（huá）動麵及螺紋處（chù）塗潤滑（huá）油（yóu），注意隻能用潤（rùn）滑油，不能用（yòng）潤滑脂。
（6）用適當高度的墊鐵或墊木將床身支（zhī）撐（chēng）好，如圖8所示。
   
   圖8
（7）將調整墊鐵副與地腳螺栓（shuān）裝入床身（shēn）（圖（tú）7、圖8）。具體工（gōng）序如下：
首先根據墊（diàn）鐵與床身地腳厚度將定位環“f”調整好，保證地腳螺栓“g”與螺母“b”旋合後（hòu）露出3－4個螺紋。同時將斜鐵調整（zhěng）成有三分之二可（kě）上調的（de）狀態。接著（zhe）在地腳螺栓“g”上裝入密封圈“d”，盒式墊鐵副“c”，組合（hé）後裝入床身地腳孔，然後裝入定心套“s”，最後用（yòng）螺母“b”緊固（gù），懸掛在床身下（xià）端。
（8）將數塊規格為100mm×50mm×25mm的平鐵和80mm×50mm的斜（xié）鐵組合（hé）後在適當位置預放於機床基礎兩地腳坑（kēng）之間，亦可用千斤頂替代（dài）（圖9、圖10）。
 
 
圖11
（9）吊起床身，撤掉墊木，將床身落下並（bìng）置於平鐵斜鐵組合或千斤頂上，床身懸掛的墊鐵副與地腳螺栓進入基（jī）礎地（dì）腳坑（kēng）中。要保證（zhèng）墊鐵底麵與墊鐵（tiě）坑有50mm以上的灌漿空（kōng）間（圖7～圖11）。
（10）用斜鐵或千斤頂，粗調床身。若床身為多段拚接，粗調精度應滿足定位銷及（jí）連（lián）接螺栓的裝配要求。
（11）將地腳坑中提前1～2天（tiān）灌注的水（shuǐ）抽幹，不得有明水。如有明水，會使界麵處水料比增大，降低結合強度，影響整個施工質量。
（12）地腳螺栓坑灌漿。這是機床安裝（zhuāng）中關鍵的工作，對確保機床（chuáng）的精度和加工能力是至關重要的，一定要嚴格、謹慎進行。灌漿水（shuǐ）泥與灌漿（jiāng）要求如下：
1）選用的灌漿（jiāng）水泥必須是膨脹（zhàng）水泥，也稱無收（shōu）縮水泥，普稱為水泥基灌漿料。這種水泥基灌漿料是由水泥、集（jí）料、添加劑、礦物（wù）質摻和物等多種（zhǒng）材料組（zǔ）成，經工業化生產而成的幹混料。它加水拌和後具有高流動性、早強性、高強性、不離析、微膨脹等良好的工藝性能（néng）。
由此它提高了工程質量、簡（jiǎn）化了施工工藝、加快了施工進度。也由此於1997年被國家科委列為國家科技成果重點推廣項目。目前我國（guó）生產（chǎn）此類產品廠家很（hěn）多（duō），一定要選用名（míng）優產品，否則後患（huàn）無（wú）窮。
2）要嚴格按（àn）灌漿水泥產品（pǐn）說明（míng）書要求進行攪拌混合。在保證其流動性的前提下，盡可能少加水，水與水泥（ní）的比例一般不超過13%。
3）攪拌混合應在盡量短的時間內完（wán）成，一般不應（yīng）超過3min。推（tuī）薦采用機（jī）械攪拌，嚴禁二次（cì）攪（jiǎo）拌。
4）攪拌混合後的灌漿水（shuǐ）泥（ní）應在短時間內一次用完，一（yī）般不應超過30min。
5）灌漿料盡可（kě）能在高的位置上進入地腳坑，推薦用一根通徑大於50mm。長約1000 mm的膠管或軟塑料管垂直放置，用漏鬥（dòu）將灌漿料導（dǎo）入地腳坑（kēng）。
6）灌漿（jiāng）過（guò）程中要嚴禁空氣混入（rù）、嚴禁震搗、嚴禁（jìn）灌後（hòu）移動螺栓。
7）灌漿時環境溫度最好在20℃左右，否則固化時間過長且降低水泥抗壓強（qiáng）度。
（13）調整墊鐵坑灌漿。這是距地腳螺栓坑（kēng）灌漿至少一天後進行的。這（zhè）裏特（tè）別提醒的是，地腳螺栓和調整墊鐵不能在同（tóng）一天灌漿，否（fǒu）則將釀成大（dà）錯。
調整墊鐵地腳坑的灌漿按以下要求進行：
1）已初固（gù）化的地腳螺栓坑灌漿表麵應（yīng）該是濕潤、打毛糙的（de）。
2）灌漿水泥應從墊鐵一邊或一角注入（rù），從另一邊溢出（chū），以防止裹入空（kōng）氣，影響灌鑄質量。
3）灌漿完了後，表（biǎo）麵應該保持（chí）數日是（shì）潮濕的（de），以防表麵微裂。
其他要求同（tóng）以上“12”所述。
（14）壓漿。壓（yā）漿方法和注意事項：
1）壓漿要適時進行（háng），過早過晚會發生壓過量或壓不動的錯誤。而時間和壞境溫度等都是影響灌漿水泥固化強度的因（yīn）素，要（yào）視情況而（ér）定。一般的灌漿水泥在18小時後（hòu）抗（kàng）壓能力可達（dá）47N/mm2，2天後可達55N/mm2，如德國的“KM2”水泥。而國（guó）產灌漿水泥要注意查看其技術文（wén）件說（shuō）明，但原則上是灌漿水泥強度達到80%時即可（kě）壓漿。
2）將平鐵、斜（xié）鐵、千（qiān）斤頂等臨時（shí）支撐撤掉。此時，床身重（chóng）量通過調整墊鐵全部壓在二次灌漿（jiāng）水泥上。
3）由兩人在床身兩側同時緊固地腳螺栓螺母（圖7所示“b”）。使用（yòng）扭矩搬手進行，用力應均勻。
此時，由（yóu）於地腳螺（luó）栓已可靠地錨固在基礎地腳坑中（zhōng），不可能上移，螺母即將床身壓向調整墊鐵，而（ér）調整墊鐵（tiě）則壓向灌漿水泥，由於水泥已有足夠的抗壓能力，但沒有完全固化，會發生壓縮變形，而在其壓縮變形的同時，床（chuáng）身、墊鐵、水泥的接觸表麵會自然就位，補（bǔ）償了加工（gōng）製造（zào）及裝配的誤差，調整墊鐵和灌漿水泥幾乎是100%的接觸。而這一過程的關鍵是定位環“f”（圖7）必然會隨之下移，這（zhè）也（yě）就是為什麽不能將其焊死在地腳螺栓上的道理。
4）上述工作由床身中間向兩端進行（háng），避免床身（shēn）產生應力（lì）變形（xíng）。
（15）精平床身
這是一項機床安裝的常（cháng）規工作（zuò）。用水（shuǐ）平儀、橋尺、平尺、準直儀、激光幹涉儀，電子顯（xiǎn）微鏡等驗具，通過調整墊鐵的調整螺栓，將床身精（jīng）調至安裝標準要求。一般垂直平麵內（nèi）的直線度0.02/1000mm，水（shuǐ）平麵內的（de）直線度0.015/1000mm，全長不得（dé）超過0.05mm。
至此，機床在基礎上的安裝就全部結束。可交付檢查驗收，合格後即進入（rù）下一步安裝序。

9 結束語
機床基（jī）礎與機床在（zài）基礎上的（de）安（ān）裝，是設備前期（qī）管理的重要內容，萬萬不可粗心大意，應認真、嚴謹、仔細地做好每一（yī）步工作。
機床基礎與機床安裝質量好壞、水平高低往往是不可逆轉的，它將直（zhí）接影（yǐng）響到機床（chuáng）的終生管理，務（wù）必（bì）引（yǐn）起（qǐ）部門專業人員的高度重視。　　　　　　　　　
精大稀機床的安裝應設主管領導進（jìn）行組織協調，對參（cān）與人員進行技術培訓（xùn），學習所安裝機床的技術資料，實踐（jiàn）證明這是十分必要的。
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