Монтаж фундамента под станок для обработки металла

Фундамент под станок для обработки металла

Подготовка фундамента под станок отличается от строительства основания под жилищные, хозяйственные и промышленные строения.

Созданная опора должна быть жесткой, чтобы точность работы оборудования была высокой. Также нужно обеспечить качественное гашение вибраций, чтобы они не разрушали конструктивные элементы здания. Приобрести станок можно тут: https://st-ok.ru/

Размер и устройство основы определяется не только массой техники, но и типом грунта в месте установки, степенью его увлажненности. Станочное основание эксплуатируется часто в тяжелых условиях, поэтому оно должно долгие годы противостоять действию разрушающих факторов.

Особенности фундамента для установки станков

Фундаментные конструкции под станки должны выдерживать разрушительное воздействие от статической (от массы оборудования) и динамической нагрузки (вызывается вибрацией). Также следует учитывать постоянное попадание на основу масел, смазочных материалов, различных жидкостей.

Вопрос фундаментов под станки в основном характерен для промышленных устройств, которые имеют часто большой вес. В домашних условиях под устройства небольшой массы используют упрощенные конструкции.

К основаниям, предназначенным для монтажа станков, предъявляют такие требования:

• устойчивость к колебаниям (для этого делают конструкции по возможности большего веса);
• изготовление строго по техническому заданию;
• крепежный материал должен соответствовать рекомендациям производителей, а его отдельные элементы следует располагать строго по чертежу;
• высокая прочность;
• стойкость к действию агрессивных веществ;
• минимальные отклонения от проектных габаритов;
• идеальная ровность горизонтальней поверхности (отсутствие на ней уклонов).

При строительстве опоры, например, под токарный станок, следует учесть подвод питающего кабеля. Во всех случаях обязательным является наличие заземления.

В каждом случае требуется, чтобы опорная конструкция соответствовала установочным требованиям, определенным производителем в паспорте механизма.

Также на создаваемой основе могут размещаться различные баки и подходы для доступа к труднодоступным местам. Важным моментом является обеспечение удобства для работы обслуживающего персонала.

Разновидности фундаментов по конструкции и материалу

Фундаменты под фрезерный либо другой тип станков различаются конструкцией и используемым для их строительства материалом.

Основы под станок разделяют на две группы:

• первую, выступающую просто местом установки;
• вторую, служащую полноценным фундаментом, жестко связанным с оборудованием, например, с помощью болтового соединения.

Первое подходит под легкие механизмы. В его качестве часто выступает цементный пол, имеющийся либо незначительно усиленный, а также отдельные железобетонные плиты. Такая основа часто применяется в домашних условиях для монтажа оборудования.

В таблице далее представлены используемые на практике виды фундаментных конструкций.

Наиболее совершенным вариантом является фундаментная конструкция, оснащенная пружинами. Они практически полностью гасят вибрации.

Материалом для опоры под шлифовальный (либо под любой другой) станок может служить:

• железобетонный монолит, образуемый путем заливки опалубки с установленным внутри арматурным каркасом;
• металлическая свайная конструкция с верхней связкой (рамным ростверком);
• железобетонные готовые блоки, связываемые между собой разными способами;
• одновременно метал и железобетон: бетонные блоки, сваи и металлический ростверк.

При заливке применяют бетон марки М200 (под легкое станочное оборудование) и выше. Крепежами служат как обычные анкера, так и химические.

Строительство оснований под станки регламентируется СНИП 2.02.05-87 «Фундаменты машин с динамическими нагрузками». Станочную технику допускается устанавливать также на прочных межэтажных перекрытиях, но только после проведения предварительных расчетов нагрузки.

Строительство фундамента под станок показано в видеоролике ниже.

Станочное оборудование различных моделей и предназначенное для разного вида работ предъявляет отличающиеся требования к фундаменту. В любом случае опорная конструкция должна соответствовать предъявляемым требованиям, тогда она прослужит долгие годы. При этом вибрационные воздействия на соседнее оборудование и само здание будут минимальными.

Фундамент для токарных станков с ЧПУ

Фундамент, описание технологии подготовки фундамента для токарных станок с ЧПУ

Общие требования к фундаменту.
Фундамент служит основанием станка, обеспечивающим максимальное использование его возможностей по производительности и точности в течении длительного срока, исключающим влияние станка на работу соседнего оборудования. Для этого необходимо чтобы фундамент при удобном размещении и прочном закреплении станка отвечал требованиям обеспечения уровня колебаний, передаваемых от станка. Жесткость закрепления станка на фундаменте оказывает существенное влияние на точность станка при резании. Основное требование, предъявляемое к установке на фундамент высокоточного станка, является обеспечение надежной защиты от колебаний по полу на фундамент, то есть устройство виброизоляции.
Фундамент для станка должен быть изготовлен в соответствии со строй заданием на фундамент, указанном в документации на станок.
Крепёжные детали (анкерные болты) для установки станка на фундамент поставляются со станком или должны быть изготовлены покупателем станка согласно прилагаемой документации.

Технические условия на изготовление фундамента.

Для станков нормальной точности:
Несущая способность грунта 5кг/м2. При необходимости фундамент нагрузить дополнительной нагрузкой (бетонными блоками, блюмсами и т.п.), превышающей массу станка в 3-4 раза и ежедневно до окончания усадки проверять нивелиром высотные отметки по реперу, не связанному с фундаментом.

Для станков повышенной точности:
Фундамент должен выполняться со свободными боковыми гранями и применяться тяжелый бетон проектных марок по прочности на сжатие 150-200 кг/см2. Для заливки фундамента применять бетонную смесь с объёмным соотношением цемент-песок- щебень 1:1:3 (марка бетона не ниже М250).
Глубина фундамента Н > 0,6 √F, где F — площадь фундамента.
Фундамент армируется единой решёткой по длине, ширине и высоте с величиной ячейки 200 мм. Диаметр арматуры зависит от величины фундамента и может быть от 12 мм до 20 мм.

Прочность бетона фундамента.
Монтаж станка может быть допущен при достижении бетоном прочности на сжатие не ниже 50% проектной (примерно соответствует семидневному бетону). К моменту пуска станка прочность бетона должна быть не ниже 70% проектной (примерно соответствует 15 дневному бетону). Срок полного твердения бетона – 28 дней.
Качество бетона контролируют по прочности контрольных кубиков 200х200х200 мм.
Прочность бетона в готовом фундаменте может быть грубо оценена по звуку и ударам.

Допустимые отклонения от стройзадания.

Стройзадание является проектным заданием для разработки фундамента и определяет конструкцию только верхней части. Верхняя часть, поверхность для установки станка должна быть ровной, «гладкой», без уклонов и выпуклостей.
Допустимые отклонения:
— установочных поверхностей на фундаменте, возведенных до проектной отметки:
По плоскости в любом направлении +-0,2/500 мм
По высоте -5 мм
По уклону 1/1000 мм
Строители обычно творчески относятся к изготовлению фундамента, требования на чертежах не читают — а делают по сантиметровым строительным допускам.
Внимание. Станок, установленный на полу при отсутствии фундамента без выверки по уровню и без крепления к полу, через короткое время теряет свою точность, изнашиваются направляющие и в результате станок требует ремонта.
Подготовительные работы с опорами.
Подготовка клиновых башмаков заключается в снятии консервационной смазки, краски и грязи с рабочих поверхностей, особенно обратить внимание на наклонные и прилегающие к станине.
Смазка наклонных поверхностей консистентной смазкой. Установка клиновых башмаков в крайнее нижнее положение.
Монтаж станка.
Очистить нижнюю поверхность станины станка от консервации и грязи, особенно места прилегания клиновых башмаков.
Установить станину станка на четыре вспомогательные опоры, расположенные по углам станины между анкерными колодцами фундамента, согласно документации так, чтобы отверстия в станине совпадали с центрами анкерных болтов в анкерных колодцах фундамента. Высота вспомогательных опор должна быть на 5 мм меньше высоты клиновых башмаков в нижнем положении.
Собрать всю структуру станка (стойка, стол, шпиндельная бабка, магазин инструментов, телескопическая защита) и часть кабинета, которая не будет мешать заливке бетоном анкерных колодцев.

Установка и выверка станка.
Установить стол станка по центру перемещений. Используя станочный уровень, установленный в центре стола в двух взаимно перпендикулярных положениях, выставить станок на четырёх вспомогательных опорах с точностью 0,1/1000 мм с помощью домкрата и стальных прокладок толщиной 0,5 – 1 мм.
Используя анкерные болты с приваренными шайбами для поддержки клиновых башмаков, привернуть все клиновые башмаки к станине станка (см. чертёж). Площадь в плане анкерного колодца должна быть больше площади клинового башмака. Клиновые башмаки должны быть в нижнем положении. Залить анкерные колодцы водой для пропитки фундамента вокруг колодцев. Выдержать с водой 8 часов.
Заполнить анкерные колодцы малоусадочным бетоном марки не ниже М300. Уплотнить вибратором и подлить вручную бетон под клиновые башмаки так, чтобы он стоял на щебне бетона и был залит по всей нижней поверхности башмака.
Выдержать залитый в анкерные колодцы бетон 4 дня постоянно влажным для лучшего затвердевания.
Ослабить крепёжные гайки на анкерных болтах. Поднять станок с помощью клиновых башмаков, чтобы убрать вспомогательные опоры.
После 7 дней выдержки бетона, залитого в анкерные колодцы, можно выставить станину станка в горизонтальной плоскости в соответствии с сертификатом качества на данный станок с помощью домкрата, клиновых башмаков и станочного уровня 0,02/1000 мм.
Верх фундамента между клиновыми башмаками заровнять цементным раствором и «зажелезнить». Окончательно затвердевший и выдержанный фундамент покрасить маслостойкой краской для предохранения от разрушающего действия масла и СОЖ.
Произвести затяжку гаек на анкерных болтах динамометрическим ключом с моментом, указанном в таблице. При этом, следить за тем, чтобы уровень не изменял показаний при равномерном затягивании гаек.

Фундаменты для фрезерных станков, обрабатывающих центров, расточных и шлифовальных станков могут сильно отличаться по конфигурации и требованиям, будут рассмотрены в дальнейших статьях

Подготовка полов под установку станка для обработки металла

Промежуточным этапом процесса запуска любого станка в эксплуатацию является его правильный монтаж. Исходя из массы оборудования, его устанавливают непосредственно на пол либо на возведенное отдельно основание. Место расположения для него подбирается на предприятиях по плану, а в домашних условиях – произвольно, там, где удобно. Подготовка пола под станок – это важный момент, от которого будет зависеть устойчивость агрегата при работе. Основа должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать динамические и статические нагрузки от оборудования. При необходимости проводят ее укрепление.

Определяющие способ установки станка факторы

Правильный монтаж станков определяет качественные показатели их работы. При этом следует определиться с подходящим фундаментом.

Укрепление пола под установку станка

Фундаменты под станочное оборудование делятся на две группы:

• первую (I) составляют основания, являющиеся только опорой (обычный пол);
• ко второй (II) относятся отдельные фундаменты, жестко связанные со станком.

Любое основание предназначено для распределения нагрузки от станка, определяющейся его массой и силами, возникающими при его работе. Фундамент должен обеспечивать надежное, устойчивое положение оборудованию.

Выбор способа установки оборудования (на отдельное основание либо непосредственно на существующий пол) определяется следующими факторами:

• весом станка (статической нагрузкой);
• необходимой точностью обработки деталей;
• величиной динамических нагрузок;
• рабочим режимом оборудования;
• несущими характеристиками перекрытия либо пола, а также свойствами располагающегося под ним грунта;
• жесткостью станины любого станка.

В таблице далее представлено станочное оборудование, разбитое по разным критериям, с привязкой к фундаментной группе.

Независимо от того, будет станок устанавливаться на пол или специальный фундамент, должны быть обеспечены при монтаже его вертикальность и горизонтальность.

Если по одному критерию (например, нагрузке, рабочему режиму) оборудование не соответствует первой группе фундаментов, то ставить его следует на отдельное основание.

Подготовка пола к монтажу станка

От правильности монтажа станочных линий или отдельных агрегатов зависит, кроме качества работы, также их долговечность и срок службы опорной конструкции под ними. При установке в любом случае нужно руководствоваться паспортом изделия, а особенно монтажными чертежами.

Если планируется расположить в цеху либо мастерской несколько единиц станков, то между ними следует оставлять проходы, размеры которых регламентированы правилами охраны труда (техники безопасности).

Пол служит только основанием под станок. В цехах предприятий и в домашних мастерских он в основном цементный. Другие материалы применяются гораздо реже. Встречается также бетонный пол с деревянным настилом. Устанавливать станки на доски не рекомендуется, потому что они способны достаточно быстро деформироваться под нагрузкой (если агрегат весит более 200 кг). При этом выверенное положение оборудования нарушается, вызывая сопутствующие неудобства.

Бетонный пол под монтаж станков должен быть определенной толщины, соответствующей величине будущей нагрузки. Если его высота не соответствует, то делают армированную стяжку или отдельный фундамент. Также заливают пол бетоном при сильных колебаниях его уровня, чтобы максимально хорошо выровнять поверхность.

Можно также подготовить (залить раствором, предварительно сделав выемку нужных размеров) не всю основу, а только отдельное место. Получится подобие фундамента.

Для наиболее рационального пользования имеющейся площадью мастерской или цеха, а также с целью повысить удобство рабочего процесса, производят установочную разметку на полу. Это особенно актуально при размещении нескольких единиц оборудования, которое монтируют поперечными или продольными рядами.

Разметка должна быть выполнена так, чтобы обеспечить технологические требования к процессу обслуживания, а также правила техники безопасности. Часто габаритные агрегаты ставят посередине помещения, чтобы было можно без проблем использовать грузоподъемную технику при необходимости. Небольшие аппараты, например, фрезерные станки, устанавливают обычно вдоль стен (поперек к ним).

Для правильного монтажа отмечают оси, отдельно стоящих агрегатов, либо линии, определяющие расположение рядов.

На практике часто встречается, когда подготовку основы ведут так:

• отмечают размещение болтов крепления;
• бурят отверстия;
• устанавливают анкера;
• бетонируют их;
• когда бетон затвердеет в нужной степени, тогда монтируют механизмы.

Такой способ позволяет относительно легко выставить станки, надежно закрепив их к основе. Для большей устойчивости при работе и лучшего соединения с полом, станочное основание заливают бетоном.

В небольших мастерских часто под станки (легкие или средние по весу) подкладывают резину (из транспортерной ленты) на цементный пол.

Монтируют оборудование как на полы, располагающиеся непосредственно на грунте, так и на междуэтажные перекрытия. Главное, чтобы оно соответствовало требованиям, предъявляемым по динамической и статической нагрузке.

Если основанием служат междуэтажные перекрытия, то необходимо проводить дополнительные расчеты, подтверждающие достаточную их прочность.

В следующем видеоролике показывается, как станок ставить на пол.

Подготовку полов под монтаж шлифовальных станков, либо другого их типа, выполняют с учетом рекомендаций, изложенных производителями в эксплуатационной инструкции к устанавливаемой модели. Такое размещение относится к фундаментам первой группы.

Отличным вариантом основания является железобетонный пол, потому что в большинстве случаев он имеет большую прочность и не требует какой-либо предварительной подготовки. Оборудование при этом просто ставят на его поверхность, выставляя по уровню. В других случаях требуется в той или иной степени выполнять усиление основы.

8.1. Рекомендации по установке станков нормальной точности на фундаменты

Станки нормальной точности в зависимости от их массы и конструкции могут быть установлены на пол цеха, на устроенные в полу утолщенные бетонные ленты (ленточные фундаменты) или на специально проектируемые фундаменты обычного типа. На пол цеха устанавливают станки массой до 10-15 т со станинами жесткими и средней жесткости (,l – длина, h – высота сечения станины). Толщину бетонной плиты (подстилающего слоя пола) определяют из расчета на прочность и назначают не менее 150 мм. На пол (общую плиту) цеха или на утолщенные бетонные ленты соответствующей прочности и жесткости устанавливают и более тяжелые станки (массой до 30 т). Проектирование и расчет прочности пола производят в соответствии с нормами проектирования полов (СНиП II-В.8-71).

На специально проектируемые фундаменты устанавливают: а) станки с нежесткими, т.е. длинными , и с составными станинами, в которых требуемая жесткость станины обеспечивается за счет фундамента; б) тяжелые станки (массой более 10 т), размещаемые в цехах, толщина пола которых, определяемая работоспособностью большинства установленных в цеху станков, недостаточна для установки станков данной массы; в) станки, размещаемые в цехах, полы которых выполнены с нежестким подстилающим слоем (без бетонной подготовки).

Могут использоваться индивидуальные и групповые фундаменты. Размер фундамента в плане определяют по габаритам опорной поверхности станины. Высоту фундамента для станков массой до 30 т назначают по табл. 8.2. Для станков массой свыше 30 т высоту фундамента назначают из условия обеспечения необходимой жесткости станины за счет фундамента (тяжелые токарные, продольно-фрезерные и продольно-строгальные, расточные и т.п. станки), а также из конструктивных соображений.

Станки средних размеров можно устанавливать на перекрытиях. При этом должны выполняться условия обеспечения прочности несущих конструкций здания (с учетом динамических нагрузок) и ограничения уровня колебаний (в соответствии с санитарно-техническими нормами и требованиями технологического процесса).

Высота фундаментов под металлорежущие станки нормальной точности массой до 30 т (сНиП II-б.7-70)

Высота фундамента, м

Токарные, горизонтально-протяжные, продольно-строгальные, продольно-фрезерные

Зуборезные, карусельные, вертикальные полуавтоматы и автоматы, консольно- и бесконсольно-фрезерные, горизонтально-расточные

Вертикально- и радиально-сверлильные*

Примечание.L– длина фундамента в м; бóльшие значения принимают для станков бóльших размеров

Точность установки станков на фундаменте обеспечивается регулированием положения станка с помощью подкладок, клиньев или регулируемых клиновых или винтовых опор. Станки можно устанавливать без закрепления на фундаменте и с закреплением с помощью фундаментных болтов или подливки опорной поверхности станины цементным раствором. Иногда станки, закрепленные с помощью болтов, кроме того, подливают. Для особо точной и жесткой установки станков применяют специальные чугунные фундаментные плиты, снабженные регулировочными приспособлениями, жестко заделываемые в фундамент.

На общей бетонной плите цеха с креплением фундаментными болтами станки устанавливают: а) когда это диктуется требованиями техники безопасности (станки, предрасположенные к опрокидыванию, – радиально-сверлильные и высокие вертикально-сверлильные; станки других типов при обработке на них тяжелых деталей, устанавливаемых с помощью кранов); б) при необходимости обеспечить совместную работу станины и фундаментной плиты (станки с относительно длинными нежесткими станинами – при ); в) при значительных динамических воздействиях от возвратно-поступательно перемещающихся масс (строгальные станки), от вращающихся неуравновешенных масс, при работе со скоростными режимами (токарные, фрезерные станки).

Установка с креплением болтами (на клиньях с подливкой опорной поверхности станины или на регулируемых опорных элементах без подливки) является наиболее жесткой и может применяться для всех станков нормальной точности, для которых допустима установка на полу. При необходимости частой выверки и установки станка на регулируемых опорах подливают только основание опоры. Для повышения жесткости рекомендуется затяжка болтов со значительными силами.

Для станков, устанавливаемых на полу цеха и требующих перестановки (за исключением указанных выше), можно применять установку без крепления болтами. Без крепления болтами с подливкой опорной поверхности станины цементным раствором можно устанавливать большинство легких и средних станков, используемых в широком диапазоне режимов на операциях нормальной точности. Станки, работающие со значительными динамическими нагрузками, в частности, поперечно-строгальные, можно устанавливать без крепления болтами. Установка без крепления болтами и без подливки на жестких опорах допускается для станков, работающих на нетяжелых режимах, с недлинными станинами , требующих частой перестановки. Во избежание быстрой потери точности установки станка необходима фиксация регулируемого элемента опоры, поэтому установка на клиновых подкладках не рекомендуется. Для удобства перестановки целесообразно использовать опоры, скрепленные со станком.

На резинометаллических опорах можно устанавливать станки с жесткими станинами , работающие на легких режимах с относительно небольшими динамическими нагрузками, требующие частой перестановки. При установке на резинометаллические опоры в течение первого года эксплуатации необходима периодическая выверка станка. Применять резинометаллические опоры рационально для станков, работающих при интенсивных колебаниях основания, и при необходимости активной виброизоляции станков, в частности поперечно-строгальных, устанавливаемых на нежестких перекрытиях. Амплитуды колебаний станин не должны превышать допустимых.

Станки, устанавливаемые на специально проектируемые фундаменты, как правило, крепятся фундаментными болтами. Станки с относительно недлинными станинами, не требующие периодической выверки, можно устанавливать на клиньях и подливать по всей опорной поверхности станины цементным раствором (с креплением болтами или, реже, без крепления болтами). Станки с длинными станинами устанавливают на регулируемых (винтовых или клиновых) опорах и притягивают болтами; основания клиновых башмаков подливают. В таких станках иногда часть опорной поверхности станины, например, под тяжелым порталом, дополнительно подливают.

Устанавливать станки нормальной точности на фундаменты без крепления болтами или без подливки нецелесообразно. Для повышения устойчивости при резании стойки портальных станков надо закреплять болтами.

При установке станков на перекрытиях используют те же опорные элементы и виды крепления станков, что и при установке на полу первого этажа. Установку с креплением болтами применяют только в том случае, когда в помещении предусмотрены специальные устройства для крепления болтов (заделаны швеллеры, металлические плиты и т.п.).