数控设备的安装准备工作

　　一、数控设备对于地基的要求

　　在实际的数控设备使用厂商中，很多设备使用方忽略了设备安装环境的要求，对重型机床和精密机床，制造厂一般向用户提供机床基础地基图，用户事先做好机床基础，经过一段时间保养，等基础进入稳定阶段，然后再安装机床。重型机床、精密机床必须要有稳定的机床基础，否则，无法调整机床精度。即使调整后也会反复变化。而一些中小型数控机床，对地基则没有特殊要求。根据我国的GB 50040-1996《动力机器基础设计规范》的规定，应该做好以下工作：

　　一般性要求

　　对于数控设备还应该遵循以下的要求：

　　基础设计时，设备厂商应该提供以下资料：

　　设备的型号、转速、功率、规格几轮廓尺寸图等。

　　设备的重心及重心的位置。

　　设备底座外轮廓图、辅助设备、管道位置和坑、沟、孔洞尺寸以及灌浆层厚度、地脚螺栓和预埋件的位置等。

　　设备的扰力和扰力力矩及其方向。

　　基础的位置及其临近建筑的基础图。

　　建筑场地的地质勘察资料及地基动力实验资料。

　　设备基础与建筑基础、上部结构以及混凝土地面分开。

　　当管道与机器连接而产生较大振动时，管道与建筑物连接处应该采取隔振措施。

　　当设备基础的振动对邻近的人员、精密设备、仪器仪表、工厂生产及建筑产生有害影响时，应该采取隔离措施。

　　设备基础设计不得产生有害的不均匀沉降。

　　设备地脚螺栓的设置应该符合以下要求：

　　带弯钩地脚螺栓的埋置深度不应该小于20倍螺栓直径，带锚板地脚螺栓的埋置深度不应该小于15倍螺栓直径。

　　地脚螺栓轴线距基础边缘不应该小于4倍螺栓直径，预留孔边距基础边缘不应该小于100mm，当不能满足要求时，应该采取加固措施。

　　预埋地脚螺栓底面下的混凝土厚度不应该小于50mm，当为预留孔时，则孔底面下的混凝土净厚度不应该小于100mm。

　　机床分类可按以下原则划分：

　　中、小型机床是指单机重在100kN以下的。

　　大型机床是指单机重在100～300kN之间的。

　　重型机床是指单机重在300～1000kN之间的。

　　在进行数控设备基础设计时，除了上面的“一般性要求”以外，设备厂商还应该提供以下的资料：

　　机床的外形尺寸。

　　当基础倾斜和变形对机床加工精度有影响或计算基础配筋时，尚需要机床及加工工件重力的分布情况、机床移动不见或移动加工工件的重力及其移动范围。

　　重型和精密机床应该采用单独基础进行安装。

　　当进行单独基础安装时，应该遵守以下规范：

　　基础平面尺寸不能小于机床支承面积的外廓尺寸，并应满足安装、调整和维修时所需尺寸。

　　有提高加工精度要求的普通机床可按表5-1中的混凝土厚度增加5%～10%。

　　加工中心系列机床，其基础混凝土厚度可按组合机床的类型，取其精度较高或外形较长者按表5-1中同类型机床采用。

　　当基础倾斜与变形对机床加工精度有影响时，应进行变形验算。当变形不能满足要求时，应采取人工加固地基或增加基础刚度等措施。

　　加工精度要求较高且重力在500 kN以上的机床，其基础建造在软弱地基上时，宜对地基采取预压加固措施。预压的重力可采用机床重力及加工件最大重力之和的1.4～2.0倍，并按实际荷载情况分布，分阶段达到预压重力，预压时间可根据地基固结情况决定。

　　精密机床应远离动荷载较大的机床。大型、重型机床或精密机床的基础应与厂房柱基础脱开。

　　精密机床基础的设计可分别采取下列措施之一：

　　在基础四周设置隔振沟，隔振沟的深度应与基础深度相同，宽度宜为100mm，隔振沟内宜空或垫海绵、乳胶等材料。

　　在基础四周粘贴泡沫塑料、聚苯乙烯等隔振材料。

　　在基础四周设缝与混凝土地面脱开，缝中宜填沥青、麻丝等弹性材料。

　　精密机床的加工精度要求较高时，根据环境振动条件，可在基础或机床底部另行采取隔振措施。

　　设备使用方的设备管理人员及相关机构的人员，应该配合基础设计人员进行相关的基础设计，对于其他的数控设备和精密设备，基础设计的更为详细资料可以查阅GB 50040-1996《动力机器基础设计规范》和GB 50037-1996《建筑地面设计规范》两个国家标准进行。总之，设备基础是设备后续阶段良好工作和发挥高水平经济效益的基础。

　　二、数控设备对于电源的要求

　　电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。另外，数控系统部分运行数据，设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内，系统断电后，靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。因而，停机时间比较长，拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失，使系统不能运行。

　　同时，由于数控设备使用的是三相交流380V电源，所以安全性也是数控设备安装前期工作中重要的一环，基于以上的原因，对数控设备使用的电源有以下的要求：

　　电网电压波动应该控制在+10%～-15%之间，而我国电源波动较大，质量差，还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰，加上人为的因素(如突然拉闸断电等)。电高峰期间，例如白天上班或下班前的一个小时左右以及晚上，往往超差较多，甚至达到±20%。使机床报警而无法进行正常工作，并对机床电源系统造成损坏。甚至导致有关参数数据的丢失等。这种现象，在CNC加工中心或车削中心等机床设备上都曾发生过，而且出现频率较高，应引起重视。

　　建议在CNC机床较集中的车间配置具有自动补偿调节功能的交流稳压供电系统；单台CNC机床可单独配置交流稳压器来解决。

　　建议把机械电气设备连接到单一电源上。如果需要用其他电源供电给电气设备的某些部分(如电子电路、电磁离合器)，这些电源宜尽可能取自组成为机械电气设备一部分的器件(如变压器、换能器等)。对大型复杂机械包括许多以协同方式一起工作的且占用较大空间的机械，可能需要一个以上的引人电源，这要由场地电源的配置来定。

　　除非机械电气设备采用插头/插座直接连接电源处，否则建议电源线直接连到电源切断开关的电源端子上。如果这样做不到，则应为电源线设置独立的接线座。

　　电源切断开关的手柄应容易接近，应安装在易于操作位置以上0.6m～1.9m间。上限值建议为1.7m。这样可以在发生紧急情况下迅速断电，减少损失和人员伤亡。

　　三、数控设备对于压缩空气供给系统的要求

　　数控机床一般都使用了不少气动元件，所以厂房内应接人清洁的、干燥的压缩空气供给系统网络。其流量和压力应符合要求。压缩空气机要安装在远离数控机床的地方。根据厂房内的布置情况、用气量大小，应考虑给压缩空气供给系统网络安装冷冻空气于煤机、空气过滤器、储气罐、安全阀等设备。

　　四、数控设备对于工作环境的要求

　　精密数控设备一般有恒温环境的要求,只有在恒温条件下，才能确保机床精度和加工度。一般普通型数控机床对室温没有具体要求，但大量实践表明，当室温过高时数控系统的故障率大大增加。

　　潮湿的环境会降低数控机床的可靠性，尤其在酸气较大的潮湿环境下，会使印制线路板和接插件锈蚀，机床电气故障也会增加。因此中国南方的一些用户，在夏季和雨季时应对数控机床环境有去湿的措施。

　　工作环境温度应在0～35℃之间，避免阳光对数控机床直接照射，室内应配有良好的灯光照明设备。

　　为了提高加工零件的精度，减小机床的热变形，如有条件，可将数控机床安装在相对密闭的、加装空调设备的厂房内。

　　工作环境相对湿度应小于75%。数控机床应安装在远离液体飞溅的场所，并防止厂房滴漏。

　　远离过多粉尘和有腐蚀性气体的环境。

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