机床床身的水平校正

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• 采用弹性连接的中小型机床，均可直接安装在混凝土地坪上。若地坪厚度小于基础厚度，则不需要预留地脚螺栓孔，成本低，施工方便。
• 刚性连接是传统的机床安装方式（见图２－２２），是在水泥基础上浇灌地脚，经调整垫铁４找平后将床身与基础固连，刚性垫铁与床身底面为线接触，这时由调整垫铁找平后，往往通过螺母加压来进一步找平，过大的局部应力有可能使机床变形。
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• 中小型机床刚性好，移动部件重量小，不需要依靠基础来增加其刚性，除了振动较大和稳定性较差的机床外，一般均可用弹性连接的方法来安装机床。大型机床和振源性机床也采用带有组合基础的弹性连接，能起到良好的使用效果。
• ３．刚性与弹性混合连接 • 精密刻线机的带有隔振沟的大型基础下面设置多组巨型压簧架在巨型
地基上，在机床床身与基础之间加以弹性支撑，如图2-18 所示。 • 刚性与弹性混合连接适用于安装大、重型机床及振源性设备，如龙
门刨等，也用于安装重心较高的各类钻床，以及重心偏移量较大的摇臂钻床、拉床等。
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• 这类机床具有很大重量，安装需用地脚螺栓螺母副连接压紧，不必经常移动。其安装结构如图２－２５所示。
• ５．机床基础的防油 • 机床基础及机床附近地面经常由于机油浸蚀而松散、破坏。因此，
机床基础、安装机床的楼面均应注意防油。
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• 基础防油的方法有：改善混凝土的成分比例、渗入各种外加剂、采用新品种水泥、采用混凝土隔离层、用聚合物浸渍混凝土等。
• 二、机床的安装、固定和调整 • １．机床的安装、固定 • 机床除可在经过处理的地面上直接安装外，还可以在多层工业厂房
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• 当升降环３一直降至使橡胶支撑离开地面时，只有钢球６与地面接触而将机床抬起，从而可推动机床行走至安放位置。
• 该减振装置的球面副结构除了使机床安装时能自动校平，以保持机床底面与减振装置及地面的良好接触外，还可以起到固体摩擦减震器的作用。当机床床身有摇振时，由于球面副中两球面间的摩擦，使摇振转换成热能的消耗而达到二级减振目的。当然，用橡胶作为弹性元件，其大的阻尼特性同样起到摩擦减震器的作用，能够有效地抑制系统的高频振动。
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• 各类普通机床（重量１０～１５ｔ以下）在地面和基础上的固定方式参照表２－１。
• 机床还必须安装在良好的基础或混凝土地面上。机床在基础上的固定可分为用地脚螺栓固定和不用地脚螺栓固定两大类。
• （１）不用地脚螺栓固定是指将机床直接安放在基础或混凝土地面上（见图２－１０～图２－１２），其适用范围如下。
• ① 刚度高、稳定性好（如机床重心较低、偏心量不大）、切削力也较小的机床。
• ２．弹性连接 • 机床安装时，在机床底座与混凝土地坪之间，放置可调整机床水平
的防振垫铁，并将机床精确地调整到规定的水平位置。机床与防振垫铁之间可以用螺栓紧固或不紧固。
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• 机床与地坪之间不紧固，安装时较刚性连接方便，且时间短，并具有隔振作用。但弹性连接的刚度、稳定性较差，振动大的机床一般不宜单纯采用简单的弹性连接方法，可采用带有附加基件组合的弹性连接，也有较显著的效果。
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• 机床的安装固定方式主要有刚性连接和弹性连接及刚性与弹性混合连接３种。
• １．刚性连接 • 机床安装时，在机床底座与混凝土基础之间，可调整机床水平的刚
性垫铁（见图２－２２），同时将地脚螺栓放入基础上的预留孔和机床底座的螺栓孔内，先将机床初步调整到水平位置，再将混凝土砂浆灌入基础上的预留孔内，待灌入的混凝土强度达到大于８０％时，再对机床水平位置进行精确调整，当达到规定的安装水平后，拧紧地脚螺栓上的螺母，将机床和垫铁一起紧固在基础上，并确保不破坏已达到规定的安装水平。
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• 采用刚性连接的机床，一般安装在单独基础或局部加厚的地坪上，基础的厚度与机床的质量、精度、刚度、外形尺寸和地质资料等因素有关，其最小厚度可由埋入基础内的地脚螺栓长度来确定。地脚螺栓预留孔的深度大于地脚螺栓埋入孔内的长度，基础的最小厚度大于地脚螺栓预留孔的深度。
• ① 机床的刚度较低、稳定性较差，且振动也较大，用地脚螺栓将机床与基础紧固成一体，不仅有助于提高机床的刚度，而且会降低机床和基础的总重心高度，减少振动。
• ② 机床外形狭长，部件重量偏于一侧，或机床加工部位对底面偏心较大时。
• ③ 机床加工时，有较大的往复载荷，或产生垂直或水平方向的冲动；或机床具有高速旋转的不平衡部件，离心力较大时。
• ② 工作状态平稳、切削时振动小的机床。 • ③ 楼面上安装的机床。 • （２）用地脚螺栓固定，是将机床床身底座紧固在基础或混凝土地
面上（见图２－１３～图２－２１）。
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• 机床固定到基础上可采用死螺栓、可卸式螺栓及锚固式螺栓。其适用范围如下。
• 影响精密机床正常工作的因素往往是通过地面土壤和基础传来的外界干扰振动，这种振动随着距离的增加而逐渐衰减，当达到一定距离后，在无其他隔振措施的情况下，也不会影响精密机床的正常工作，这个距离称为机床的防振距离。
• 精密机床的安装位置应尽量远离振源，如确实不能满足最小防振距离要求，应对其采取隔振措施，使振动的影响控制在允许的范围内。隔振效率应根据振源距离的远近和机床对振动控制的要求确定，还应注意要使机床工作时不产生明显的摇晃。
• 图２－２４所示为安装机床的专用产品，称为ＺＸＪ系列自动调平减振装置。安装时机床底面与橡胶垫５直接接触，并可防止侧向滑移，升降环３与自动校平座４组成球面副，用以自动调整接触平面，并通过升降环３的顺逆时针转动来调整装置的高低，镶在底座１中的橡胶支撑２起减振和隔振作用（件５也起此作用）。
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• ３．机床基础的选择 • 机床基础的类型根据机床类型、规格、重量、加工精度和刚度等综合
考虑。机床基础的类型选择应符合以下规定： • （１）中、小型机床，可直接安装在混凝土地面上。 • （２）大型机床宜安装在单独基础或局部加厚的混凝土地面上。 • （３）重型机床和高动负荷的机床，如插床、刨床等，应安装在单
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• 床身与基础为准刚性接触，会提高力的传递率，外界干扰力易传给机床，机床自身振动也易传给地面。同时，因系统的固有频率较高，故可能会因干扰力的影响产生共振。由于此刚性连接是采用了拧紧地脚螺栓或局部加压等方法，使机床强度变形以达到精度要求，国家标准明确规定，找正机床时一般应在机床处于自由状态下进行。这在做刚性连接时，必须特别注意。
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• 当机床对振动控制要求不同时，可采用防振垫铁进行隔振，否则要采取其他更有效的隔振措施。
• 普通机床一般不需要采取隔振措施，采用弹性连接主要是考虑到安装机床方便、节约费用和用于不便于使用刚性连接的情况，如机床在楼上安装等。由于普通机床的类型和加工条件不同，机床工作时自身振动的情况相差较大，防振垫铁中弹性件的刚度应根据机床工作时振动的大小来决定，振动大的弹性件的刚度要大些，反之可Baidu Nhomakorabea 些。但为了避免机床工作时产生明显的摇晃，影响工人操作，防振垫铁上弹性件的刚度可取大一些。
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• 机床的全部载荷均由其下面的地层承受。受机床影响的那部分地层称为地基，机床向地基传递载荷的混凝土结构就是机床基础（见图２－１）。机床基础必须有足够的强度、刚度和稳定性，并能进行隔振和减振，以保证机床良好的运转和正常工作。机床安装在机床基础上，在安装后要保证床身水平。
• 在弹性连接时就不存在这个问题，弹性连接在中小型机床，特别是各类精密机床、数控机床、柔性加工中心和自动化生产线，可不拧紧地脚螺栓，使机床完全处于自由状态下支撑工作。
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• 弹性连接使用早期弹性垫铁，如图２－２３所示，其使用螺母固紧床身地脚，主要是一种利用螺栓４、承压圈２、挤压橡胶座１，使橡胶变形调整机床水平的产品。其不用埋设地脚螺栓，构成弹性支撑，防止机体因振动引起的疲劳破坏，即可延长机床使用寿命和机床精度。
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• 图２－２所示为普通混凝土地面，图２－３所示为加厚的混凝土地面。
• （２）单独基础：一台机床配置一个基础，如图２－４和图２－５所示。
• （３）联合基础：几台机床共用一个单独基础，如图２－６所示。
• （４）隔振基础：采取隔振、减振措施的基础。隔振、减振基础一般做成单独基础，也可做成联合基础。图２－７所示为带有防振沟的基础，图２－８所示为垫有隔振、减振材料的隔振、减振基础，图２－９所示为带有隔振、减振器的隔振、减振基础。
独地基上。 • （４）精密机床应安装在单独地基上，为减少外来干扰振动的影响
，应采取隔振措施。 • ４．机床基础用混凝土
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• 混凝土是以胶结材料、骨料、水或其他液体，按一定配合比拌合，经浇捣、硬化而成的人造石材。普通混凝土所用的胶结材料是水泥，细骨料用砂，粗骨料用碎石或卵石。我国混凝土标号有７５、１００、１５０、２００、２５０、３００、４００、５００、６００号９种。混凝土标号是指按照标准方法制作、养护的边长为２０ｃｍ的立方体试块，在２８天龄期，用标准方法测得的抗压极限强度。标号越高，说明其强度越高。混凝土强度与混凝土中的砂、石质量及水泥标号、水灰比、浇捣条件、养护龄期、养护时的温度和湿度有关，其中水泥标号和水灰比是影响混凝土强度的主要因素。
的楼面上安装。但是要进行楼层结构设计及振动计算，合理地确定构件尺寸，减少楼房振动，以满足加工精度的要求。 • １）机床的固定种类 • 机床安装在基础上的固定：无论是安装在地面还是楼面上均需固定，这是为了保证有效地发挥机床的加工特性和加工精度。
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• （２）提高机床床身和立柱等大件的刚度。 • （３）增加机床系统的动刚度，消减和隔离外界振动源的影响。 • （４）保证各分离部件之间的相对位置精度，尤其是落地式、地坑
式等重型机床的位置精度。 • ２．机床基础的类型 • 常用的机床基础可分为以下几种类型： • （１）地面：机床直接安装在车间混凝土地面上。
• 必备知识
• 一、机床基础的作用、类型和选择 • １．机床基础的作用 • 机床在切削加工时，通过机床各部件将切削力、传动力和惯性力等
传给床身、底座和基础，则机床基础可起到以下作用：
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• （１）承受负荷并吸收由机床内外传来的振动，保持机床的加工精度和使用寿命。
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• 水泥标号也是用抗压强度来表示的。我国目前应用的普通水泥标号有２００、２５０、３００、４００、５００、６００共６种。标号越高，说明其强度也越高。在钢筋混凝土及预应力混凝土中采用水泥号，宜比所配制的混凝土标号高１００号，水泥的标号不得低于３００号。水灰比是混凝土中水与水泥的重量比。在正常硬化过程中，对水泥起水化作用的水，仅占水泥重量的１５％～２０％。