GB 50271-2009 金属切削机床安装工程施工及验收规范
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2 基本规定

2.0.1 机床的垫铁和垫铁组,应符合下列要求:

1 垫铁的型式、规格和布置位置应符合随机技术文件的规定;无规定时,应符合下列要求:

1)每一地脚螺栓近旁,应至少有一组垫铁;

2)垫铁组在能放稳和不影响灌浆的条件下,宜靠近地脚螺栓和底座主要受力部位的下方;

3)相邻两个垫铁组间的距离不宜大于800mm;

4)机床底座有接缝处的两侧,应各垫一组垫铁;

5)每一垫铁组的块数不应超过3块。

2 垫铁组应放置整齐、平稳且接触良好;

3 机床调平后,垫铁组伸入机床底座底面的长度应超过地脚螺栓的中心;垫铁端面应露出机床底面的外缘,平垫铁宜露出10mm~30mm,斜垫铁宜露出10mm~50mm;螺栓调整垫铁应留有再调整的余量。

为了提高机床与地基接触刚度,限制每一垫铁组的块数不超过3块,垫铁之间及垫铁与底面之间的接触情况,可用0.25kg手锤逐组轻击听音检查,凭经验判断。

2.0.2 调整机床的安装水平时,应使机床处于自由状态,并用垫铁自然调平。不应采用紧固地脚螺栓等局部加压方法调平。

本条中的“自然调平”是指机床在自重作用的自由状态下,用垫铁调平,不允许借助紧固地脚螺栓的方法来达到精度要求。

2.0.3 检验机床精度时,所用检验工具的精度应高于被检对象的精度。检具的测量误差应小于或等于被检对象的允许偏差的10%。

本条是参照《机床检验通则 第1部分:在无负荷或精加工条件下机床的几何精度》GB/T 17421.1进行修改的。

2.0.4 组装机床的部件和组件,应符合下列要求:

1 组装的程序、方法和技术要求应符合随机技术文件的规定,出厂时已装配好的零件、部件,不宜再拆装;

2 组装的环境应清洁;精度要求高的部件和组件的组装环境应符合随机技术文件的规定;

3 零件、部件应清洗洁净,加工面不得被磕碰、划伤和产生锈蚀;

4 机床的移动、转动部件组装后,其运动应平稳、灵活、轻便、无阻滞现象;变位机构应准确可靠地移动到规定位置;

5 平衡重的升降距离应符合机床相关部件最大行程的要求,平衡重与钢丝绳或链条应连接牢固;

6 组装重要和特别重要的固定结合面,应符合下列要求:

1)重要固定结合面应在紧固后用塞尺进行检验;特别重要固定结合面,应在紧固前、后用塞尺进行检验,但与水平垂直的特别重要固定结合面应在紧固后检验。检验重要和特别重要固定结合面用的塞尺厚度应符合表2.0.4-1的规定;

表2.0.4-1  检验重要和特别重要固定结合面用的塞尺厚度

2)检验时,可1~2处插入,其插入深度应小于结合面宽度的1/5,但不得大于5mm;插入部位的长度应小于或等于结合面长度的1/5,但每处不应大于100mm。

7 滑动、移置导轨应用0.04mm塞尺检查,塞尺检验导轨、镶条、压板端部的滑动面间的插入深度,不应大于表2.0.4-2的规定;

表2.0.4-2  塞尺检验导轨、镶条、压板端部的滑动面间的插入深度(mm)

注:移置导轨按工作状态检验。

8 滚动导轨面与所有滚动体应均匀接触,运动应轻便、灵活、无阻滞现象;

9 多段拼接的床身导轨接合后,相邻导轨导向面接缝处的错位量应符合表2.0.4-3的规定;

表2.0.4-3  相邻导轨导向面接缝处的错位量

10 镶条装配后应留有调整的余量。

本条是参照《金属切削机床 装配通用技术条件》JB/T9874,其中重要固定结合面和特别重要固定结合面根据《金属切削机床机械加工通用技术条件》JB/T 9872制定的,其重要固定结合面和特别重要固定结合面是按照机械加工后表面粗糙度Ra最大允许值确定的(见表1)。

表1  重要固定结合面和特别重要固定结合面的表面粗糙度Ra最大允许值

2.0.5 检验有恒温要求机床的精度时,应在符合该机床要求的恒温条件下进行检验;所用检具应先放在检验机床的场所,并应待检具与机床等温后使用。

本条是参照《金属切削机床 通用技术条件》GB/T 9061制定的。对有恒温要求的机床,在开箱就位和初期的施工只需环境清洁即可,不必等待室内建立恒温条件后进行。但在进行精度检验时,应具有恒温条件,且检具经与环境等温后,方可进行检验。

2.0.6 检验多轴组合机床的几何精度,当多轴箱上的主轴多于两根时,应按随机技术文件规定的两根主轴为基准进行相应的精度检验;无规定时,可选择下列其中两根主轴为基准进行相应的精度检验:

1 主轴直径较大的;

2 两主轴相距较远的;

3 主轴距导轨面较近的;

4 刀具与主轴刚性连接的。

本条是参照《钻镗组合机床 精度》JB 3045进行修订。

2.0.7 检验回转工作台和多工位移动工作台组合机床的几何精度时,应将工作台回转或移动至每一工位上检验;其允许偏差不应大于该工位上所完成工作精度要求的同类型机床或主轴的规定值。

本条的目的是检验机床在每一工位上的几何精度。对多工位回转工作台组合机床,在回转工作台的轴线位置确定后,每个工位的装配和调整方法与对应的单工位组合机床相同,所以几何精度检验也应符合相应单工位组合机床的规定。

2.0.8 机床在空负荷运转前,应符合下列要求:

1 机床应组装完毕并清洗洁净;

2 与安装有关的几何精度,应检验合格;

3 应按随机技术文件的要求加注润滑剂;

4 安全装置调整应正确、可靠,制动和锁紧机构的调整应符合要求;

5 各操作手柄转动应灵活,定位应准确;并应将手柄置于“停止”的位置上;

6 液压、气动系统的运转应良好;

7 磨床的砂轮应无裂纹和碰损等缺陷;

8 电机的旋转方向必须与机床标明的旋转方向相符

本条规定了机床空负荷运转应具备的条件和要求,使空负荷运转工作能顺利进行。

2.0.9 机床空负荷运转时,应符合下列要求:

1 空负荷运转的操作程序和要求应符合随机技术文件的规定;

2 安全防护装置和保险装置必须齐备和可靠

3 机床的主运动试运转,应符合下列要求:

1)应从最低速度起依次运转,每级速度的运转时间不得少于2min;

2)用交换齿轮、皮带传动变速和无级变速的机床,可做低、中、高速运转;

3)在最高速度时应运转足够的时间,应使主轴轴承或滑枕达到稳定温度。

4 进给机构应依次变换进给量(进给速度)或做低、中、高进给量的试验;

5 快速移动机构应做快速移动的试验;

6 主轴轴承达到稳定温度时,其温度和温升不应大于表2.0.9-1的规定;

表2.0.9-1  主轴轴承的温度和温升(℃)

注:机床经过一定时间的运转后,其温度上升幅度不超过5℃/h时,可认为已达到稳定温度。

7 机床的动作试验,应符合下列要求:

1)应检验主运动和进给运动的启动、制动、反转、点动和停止等动作,动作应灵活、可靠;

2)自动机构、自动循环机构的调整和动作应灵活、可靠;

3)应反复变换主运动和进给运动的速度,其变速机构应灵活、可靠,指示应正确;

4)转位、定位、分度机构的动作应灵活、可靠;

5)调整机构、夹紧机构、读数指示装置和其他附属装置应灵活、可靠;

6)其他操纵机构应灵活、可靠;

7)数控机床除应按本条1~6款各项检验外,尚应按国家现行有关标准和技术文件进行动作试验;

8)具有静压装置的机床,其节流比应符合随机技术文件的规定;静压建立后,其运动应轻便、灵活;静压导轨运动部件四周的浮升量差值,不得超过设计要求;

9)电气、液压、气动、冷却和润滑系统的运行应良好、可靠;

10)测量装置的动作应稳定、可靠;

11)整机连续空负荷运转的时间应符合表2.0.9-2的规定。运转过程不应发生故障和停机现象,自动循环之间的休止时间不得超过1min。

表2.0.9-2  机床连续空负荷运转时间(h)

本条是参照《金属切削机床 通用技术条件》GB/T 9061制定。

1 为空运转一般遵守的原则。

35 为机床主运动机构、进给机构和快速移动试验。其中“低、中、高速运转”对联合调速系统是指在有级变速的每级速度下做无级变速的低、中、高速运转。“进给机构应依次变换进给量(进给速度)或做低、中、高进给量的试验”对于进给机构与主动机构有传动关系的机床应解释为“进给量”,对于进给机构与主动机构无关系的单独驱动系统应解释为“进给速度”。

6 关于确定主轴轴承稳定温度和温升值的方法如下:

主轴在最高转速下运转,每间隔一定时间测量主轴轴承温度和室温,以时间间隔(T)为横坐标,温度(t)为纵坐标,画出轴承温度和室温变化曲线(图1),使每小时温度上升5℃的斜率线与轴承温度变化曲线相切。该切点即为主轴轴承达到稳定温度时的温度值(t1),该温度减去当时的室温(t0),即为主轴轴承达到稳定温度的温升值(t2)。

对于往复运动的机床,其稳定温度是指运动件(滑枕、工作台)在最高速度(不是指行程指数)下运动件导轨的温度。

机床主轴轴承处设有测温孔的或规定有测温位置的,应在该处进行测量;无规定时,应在靠近主轴轴承处或外壳处进行测量。

7 本款的动作试验与第3款、第6款是相互衔接的。在最高速度下,只规定了“足够时间”,没规定具体时间,目的是以主轴轴承温度达到稳定温度为准。应采取妥善的安全和监控措施,防止在最高速度下运转发生事故。

图1 轴承温度和室温变化曲线

t0—主轴承达到稳定温度时的室温;

t1—主轴承达到稳定温度时的温度;

t2—主轴承达到稳定温度时的温升值

2.0.10 组合机床空负荷试运转除应符合本规范第2.0.8条和第2.0.9条的规定外,尚应符合下列要求:

1 动力部件、组合机床和自动线应进行连续空运转试验,动力部件应连续运转2h;组合机床应连续运转4h;自动线应连续运转8h;

2 机床及自动线的所有部件和各种机构的动作及转换应灵活、可靠,运动平稳和互锁严密;部件的运动不应有冲击、振动和爬行现象;各轴的锁紧螺母应无松动;

3 机床的主运动机构空负荷试运转时,对高精度组合机床主运动系统,应从最低速度起依次运转,每组速度的运转时间不得少于10min;在中速运转的时间内,应使主轴轴承达到稳定温度,再逐级上升到最高速度运转到稳定温度;

4 液压进给系统应做低、中、高进给速度的空运转试验,每开动一次机床时,每分钟进给速度的变动量不得超过±10%;

5 空运转过程,液压进给部件快速行程前腔的压力,在该部件性能规定的速度条件下,不得超过表2.0.10的规定;

表2.0.10  液压进给部件快速行程前腔的压力

6 自动线在全线空运转试验中,除应检查各单机空运转试验项目外,还应检查自动线的工作循环时间;自动线在发出快进信号后,各部件应同时或连续动作;各机床、各工段的动作应协调、严密配合;在夹压系统失压时,动力部件应快速退回原位;故障寻检器和信号系统工作应准确、灵敏、可靠;

7 在整机连续空运转过程中,当出现不符合本条第1~6款的要求时,应查找原因且消除故障后,重新进行空负荷运转试验。

2.0.11 检验机床的几何精度,当随机无专用检具时,可采用能达到本规范规定,且具有同等效果的检具。

本规范的机床几何精度检验需要用的专用检验工具一般都是随设备带来,如未随设备带来,允许用同等效果的检验方法代替。但当发生争议时,仍应以规范所规定的方法作为仲裁性的方法。