楊 杰 池 力 陳云雷

中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司 北京 100120

一 引言

機(jī)械加工設(shè)備（以下簡(jiǎn)稱機(jī)加設(shè)備）精度越來(lái)越高，設(shè)備精度不僅依靠設(shè)計(jì)、制造技術(shù)，設(shè)備基礎(chǔ)對(duì)其加工精度亦至關(guān)重要。一般需要將該類設(shè)備置于獨(dú)立的基礎(chǔ)上，滿足正常運(yùn)行需求，并減少對(duì)環(huán)境的不利影響?；A(chǔ)足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能夠保證設(shè)備的加工精度，并延長(zhǎng)使用壽命。優(yōu)良的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能夠有效減少設(shè)備對(duì)廠房、人員和其他設(shè)備的不利影響。然而，設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)涉及專業(yè)多、內(nèi)容雜，工藝條件設(shè)計(jì)難度較大。因此，針對(duì)精密機(jī)加設(shè)備基礎(chǔ)的工藝條件設(shè)計(jì)的研究，對(duì)于保證設(shè)備正常運(yùn)行、減少對(duì)廠房環(huán)境影響和提高設(shè)計(jì)效率具有重要意義。

因此，本文首先研究常規(guī)設(shè)備基礎(chǔ)條件，形成工藝條件設(shè)計(jì)方法和流程；然后，深入研究精密機(jī)加設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

二 常規(guī)設(shè)備基礎(chǔ)工藝條件設(shè)計(jì)方法研究

工藝條件設(shè)計(jì)首先應(yīng)保證條件的全面性、準(zhǔn)確性，才能保證基礎(chǔ)滿足設(shè)備使用需求，設(shè)計(jì)過(guò)程一般包括了解設(shè)備特點(diǎn)、明確專業(yè)要求、設(shè)計(jì)工藝條件。

1 了解設(shè)備特點(diǎn)

為保證基礎(chǔ)滿足設(shè)備安裝、使用要求，首先明確設(shè)備構(gòu)成、作用,運(yùn)行方式、操作方式等；其次明確設(shè)備的水、電、動(dòng)力、環(huán)境、空間等需求；最后明確設(shè)備對(duì)環(huán)境的物理、化學(xué)等的負(fù)面影響。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)涉及專業(yè)，初步擬定條件要素。

2 明確專業(yè)要求

在充分了解設(shè)備特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分專業(yè)整理基礎(chǔ)設(shè)計(jì)條件，各專業(yè)要素如下：

建筑專業(yè)包括表面設(shè)計(jì)、隔振設(shè)計(jì)、定位設(shè)計(jì)，表面設(shè)計(jì)含水平度、防水、防油、防滲漏、防腐蝕，隔振設(shè)計(jì)含隔振形式、隔振材料等，定位設(shè)計(jì)用于確定設(shè)備位置。

結(jié)構(gòu)專業(yè)主要設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)體，主要包括設(shè)備技術(shù)參數(shù)、圖紙、基礎(chǔ)要求、基礎(chǔ)資料和地勘資料等。

動(dòng)力專業(yè)包括壓縮空氣、真空、供熱、氣體供應(yīng)、油類及冷卻液等要素，各要素均涉及壓力、流量、品質(zhì)、使用點(diǎn)、載荷系數(shù)、用氣系數(shù)等。

電氣專業(yè)包括電源、照明和接地等要素，電源設(shè)計(jì)重點(diǎn)含電壓、功率、頻率、電流、供電品質(zhì)、使用點(diǎn)等。

給排水專業(yè)包括給水、排水，細(xì)化要素包含用水性質(zhì)、用水方式、水量、水質(zhì)等。

暖通專業(yè)包括通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)（溫度、濕度），細(xì)化要素包括方式、風(fēng)量、有害物質(zhì)、溫度梯度、濕度梯度等。

弱電專業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)類別、位置和數(shù)量等。

3 設(shè)計(jì)工藝條件

在前述工作基礎(chǔ)上，按專業(yè)設(shè)計(jì)工藝條件，包括條件單、條件圖（定位、結(jié)構(gòu)、載荷、預(yù)埋件、外形等圖）及其他相關(guān)資料等。

三 機(jī)械加工設(shè)備基礎(chǔ)工藝條件設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

針對(duì)精密機(jī)加設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，在常規(guī)基礎(chǔ)工藝條件設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，需根據(jù)該類設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、動(dòng)力、電氣專業(yè)要點(diǎn)設(shè)計(jì)。

1 建筑

建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要包括定位、隔振和表面設(shè)計(jì)。

定位設(shè)計(jì)：首先應(yīng)明確設(shè)備操作面，結(jié)合操作需求，將操作面設(shè)置在靠近廠房物流、人流通道處；然后應(yīng)考慮設(shè)備工作臺(tái)尺寸、原材料外形尺寸、物流周轉(zhuǎn)空間和運(yùn)輸方式，保證足夠的上下料空間。綜合考慮上述因素，確定基礎(chǔ)定位尺寸。

隔振設(shè)計(jì)：機(jī)加設(shè)備對(duì)振動(dòng)較為敏感，不確定振動(dòng)影響設(shè)備加工精度，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行載荷較大時(shí)，對(duì)周圍環(huán)境的影響較大，因此需要設(shè)計(jì)基礎(chǔ)隔振。設(shè)備基礎(chǔ)隔振形式包括：四周隔振、五面隔振、隔振縫和隔振板。隔振溝、縫內(nèi)宜空或填充海綿、細(xì)砂等疏松材料，隔振板包括泡沫塑料、聚苯乙烯等。

表面設(shè)計(jì)：基礎(chǔ)表面設(shè)計(jì)包括平面度和處理方法。平面度影響設(shè)備的調(diào)平，表面處理關(guān)注于粉塵、水、油、腐蝕性液體等對(duì)基礎(chǔ)剛度、強(qiáng)度的影響，需要明確平面度、表面防護(hù)做法。

2 結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括基礎(chǔ)變形、不均勻沉降等。

基礎(chǔ)變形：通常情況，設(shè)備基礎(chǔ)變形趨于穩(wěn)定，但在較大的動(dòng)靜荷載作用下，若基礎(chǔ)剛度不足或地基基床系數(shù)過(guò)低，可能產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形或不可預(yù)知的永久變形，影響設(shè)備的加工精度，需要明確設(shè)備的重量、重心、動(dòng)靜載荷，明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許的基礎(chǔ)變形范圍等。

不均勻沉降：基礎(chǔ)不均勻沉降可導(dǎo)致社會(huì)被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生軸向顫動(dòng)，導(dǎo)致軸瓦磨損，降低加工精度；當(dāng)不均勻沉降超過(guò)設(shè)備調(diào)整極限，甚至導(dǎo)致附加應(yīng)力、拉裂等破壞情況，造成基礎(chǔ)報(bào)廢、設(shè)備無(wú)法正常使用，因此需要明確基礎(chǔ)的不均勻沉降范圍。

3 暖通

暖通專業(yè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)。

通風(fēng)：非全封閉機(jī)加設(shè)備可能產(chǎn)生粉塵、廢氣等有害物質(zhì)，影響自身及其他設(shè)備的加工精度，甚至惡化廠房環(huán)境、危害工人健康等，需要明確有害物成分和影響通風(fēng)量的規(guī)格參數(shù)，防火、防爆要求。

空氣調(diào)節(jié)：當(dāng)廠房溫濕度達(dá)不到設(shè)備運(yùn)行要求時(shí)，設(shè)備可能因不同部位溫濕度敏感度不同或者補(bǔ)償無(wú)效，加工精度降低，需要明確溫濕度范圍、控制方式等。

4 動(dòng)力

動(dòng)力專業(yè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要為壓縮空氣設(shè)計(jì)。當(dāng)壓縮空氣與設(shè)備、產(chǎn)品的精密表面接觸時(shí)，其中的油類物質(zhì)、固體顆粒物等可能污染、腐蝕精密表面，導(dǎo)致精密表面精度降低，需要明確油量、水蒸汽量、固體粒子尺寸和濃度等氣質(zhì)要求。

5 電氣

精密機(jī)加設(shè)備對(duì)電源品質(zhì)要求較高，電壓、頻率等過(guò)大波動(dòng)可能引起主軸振顫，導(dǎo)致加工精度下降，需要明確供電品質(zhì)要求。

四 結(jié)論與展望

本文研究了常規(guī)設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，形成了實(shí)用性較強(qiáng)的工藝條件設(shè)計(jì)流程和要求；深入研究了精密機(jī)加設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，形成該類設(shè)備基礎(chǔ)工藝條件設(shè)計(jì)要點(diǎn)，具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義、實(shí)用價(jià)值。

未來(lái)可從廣度上拓展鈑金、裝配等大型加工設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究，從深度上對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)的隔振、施工技術(shù)等方面進(jìn)行深入研究。