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ca6140
车床
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CA6140车床安装基础设计,ca6140,车床,安装,基础,设计
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湖南化工职业技术学院机械工程系毕业设计任务书设计课题：CA6140车床安装基础设计开题时间：2013年10月28日结题时间：2013 年 11 月 28日设计者： 机电一体化 专业 班 姓名580毕业设计网 指导老师： 唐 前 鹏_ 33课题说明与任务一、课题说明1、本课题为CA6140车床安装基础设计2、根据所学知识联系实际、查阅资料，了解CA6140车床结构、机床基础的设计、基础的建筑设计图样表达等。3、亲自动手完成本课题的设计二、给定条件CA6140车床的结构和机床参数三、设计任务1、CA6140车床安装基础设计说明书一份2、CA6140车床安装基础图（A3图纸一张）目录前言 .1第1章 CA6140 车床基本参数1.1 CA6140车床的底座尺寸 .2 1.2 CA614车床重量 .21.3 底座结构 .2第二章 机械安装基础介绍2.1机械基础简介 .52.2 常见基础结构类型 .5第3章 CA6140 车床安装基础的设计3.1 选型 .83.2 准备工作 .83.3基础尺寸的确定.93.3.1设计尺寸 .123.3.2操作尺寸的设计 .13第4章 施工要求4.1 地脚螺栓结构尺寸选择 .154.1.1 头部结构 .194.1.2 尺寸规格 .204.1.3 地脚螺栓安装方式 .214.2垫块的确定 .234.3 施工注意事项 .24第5章 设计总结.26致谢 .27参考文献.28附图（A3）前言 CA6140型卧式车床是新中国机床发展早期自行设计、生产量较大，各种性能良好、多年来一直得到广泛应用的一种卧式车床，其加工精度高，工件表面粗糙度小，操作方便，综合性能好，深受各地机械加工类相关工厂和院校的欢迎。这种卧式车床由主轴箱和主轴部件、主轴启/停机构、纵横向机动进给操作机构、溜板箱与刀架组成。为了更好地了解CA6140型卧式车床，以便我们在今后的工作实践中安全、熟练地使用它去生产符合标准的各种机器配件,根据毕业设计任务书的要求对CA6140车床安装基础进行了设计。毕业设计过程中，我们认真搜集设计资料，分工合作，并得到了指导老师及工厂师傅的热情指导，较好的完成了毕业设计任务。 第1章 CA6140 车床基本参数1.1CA6140 底座尺寸机床的底面尺寸有4种分为最大工件长度750mm、最大工件长度1000mm、最大工件长度1500mm、最大工件长度2000mm，长度分为2418mm、2668mm、3168mm、3668mm，宽度为1000mm，高度为1267mm。1.2CA6140车床的重量机床的重量有4种分为最大工件长度750mm、最大工件长度1000mm、最大工件长度1500mm、最大工件长度2000mm，它们的重量分为1990kg、2070kg、2220kg、2570kg。1.3 底面结构底面结构分为左床腿、右床腿。左床腿里有润滑系统分为网式滤油器、回油管、油泵、油管、精滤油器、分油器、油标。右床腿里有冷却系统分为乳化液、管道。型号：CA6140车床 主电机功率：7.5kw 最大加工直径：400mm 最大回转直径：210mm 主轴通孔直径：48mm 中心高：205mmCA6140车床的部分主要技术参数如下：床身上最大工件回转直径（主参数）400mm刀架上最大工件回转直径 210mm最大工件长度（第二主参数，mm）750mm，1000mm，1500mm，2000mm 最大加工长度/mm 650mm，900mm，1400mm，1900mm主轴转速范围（r/min） 正转 101400（24级） 反转 141580（12级）进给量范围/（mm/r） 纵向 0.0286.33（共64级） 横向 0.0143.16（共64级）标准螺纹加工范围 公制 t=1192mm（44种）； 英制 a=224牙/in（20种）； 模数制 m=0.2548mm（39种）； 径节制 DP=196牙/in（37种）刀架行程 最大纵向进给 650mm、900mm、1400mm、1900mm 最大横向进给 260mm、295mm 小滑板最大行程 139mm、165mm机床工作精度 圆度 0.01mm 精车端面平面度 0.02/400mm 表面粗糙度 Ra2.51.25um 第2章 机械安装基础介绍2.1机械安装基础 机械设备的安装，就是把设备定位到基础上，要求设备找正，找平。内容包括设置垫板、设备就位、找正找平、二次灌浆、试运行等几个问题。2.2常见基础结构类型按使用的材料分为：灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。按埋置深度可分为：浅基础、深基础。埋置深度不超过5M者称为浅基础，大于5M者称为深基础。按受力性能可分为：刚性基础和柔性基础。按构造形式可分为：条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。按所用材料和受力特点分类：无筋扩展基础（刚性基础）扩展基础（柔性基础）按构造形式分类：条形基础单独基础联合基础条形基础：当建筑物采用砖墙承重时，墙下基础常连续设置，形成通长的条形基础。刚性基础：是指抗压强度较高，而抗弯和抗拉强度较低的材料建造的基础。所用材料有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等，一般可用于六层及其以下的民用建筑和墙承重的轻型厂房。独立基础：当建筑物上部为框架结构或单独柱子时，常采用独立基础；若柱子为预制时，则采用杯形基础形式。柔性基础：用抗拉和抗弯强度都很高的材料建造的基础称为柔性基础。一般用钢筋混凝土制作。这种基础适用于上部结构荷载比较大、地基比较柔软、用刚性基础不能满足要求的情况。满堂基础：当上部结构传下的荷载很大、地基承载力很低、独立基础不能满足地基要求时，常将这个建筑物的下部做成整块钢筋混凝土基础，成为满堂基础。按构造又分为筏形基础和箱形基础两种。筏形基础：是埋在地下的连片基础，适用于有地下室或地基承载力较低、上部传来的荷载较大的情况。箱形基础：当伐形基础埋深较大，并设有地下室时，为了增加基础的刚度，将地下室的底板、顶板和墙浇制成整体箱形基础。箱形的内部空间构成地下室，具有较大的强度和刚度，多用于高层建筑。桩基础：当建造比较大的工业与民用建筑时，若地基的软弱土层较厚，采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求，常采用桩基。桩基的作用是将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层，或通过桩周围的摩擦力传给地基。按照施工方法可分为钢筋混凝土预制桩和灌注桩。钢筋混凝土预制桩：这种桩在施工现场或构件场预制，用打桩机打入土中，然后再在桩顶浇注钢筋混凝土承台。其承载力大，不受地下水位变化的影响，耐久性好。但自重大，运输和吊装比较困难。打桩时震动较大，对周围房屋有一定影响。钢筋混凝土灌注桩：分为套管成孔灌注桩、钻孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩三类。基础的埋置深度：由室外设计地面到基础底面的距离称为基础的埋置深度。基础的埋置要有一个适当的深度，既保证建筑物的安全、又节约基础用材，并加快施工进度。决定建筑物基础埋置深度的因素应考虑下列几个条件：土层构造的影响：房屋基础应设置在坚实可靠的地基上，不要设置在承载力较低、压缩性高的软弱土层上。基础埋深与土层构造有密切关系。地下水位的影响：地下水对某些土层的承载力有很大影响。如粘性土含水量增加则强度降低；当地下水位下降，土的含水量减少，则基础将下降。冰冻线的影响：冻结土与非冻结土的分界线成为冰冻线。当建筑物基础处在冻结土层范围内时，冬季土的冻胀会把房屋向上拱起；土层解冻时，基础又下沉，使房屋处于不稳定状态。相邻建筑物的影响：如新建房屋周围有旧建筑物时，除应根据上述条件决定基础埋深外，还应考虑新建房屋基础对旧有建筑的影响。1、有沉井做基础，首先预制沉井结构，然后通过掏角、压载、冲水等方式下沉，我们做了很多取水口建筑物，都是采用这种基础的。2、水中建筑物，例如水中大桥，也有采用沉箱结构作为基础的。3、海中建筑物还有浮式基础的。第三章CA6140 车床安装基础的设计3.1地脚螺栓的选型地脚螺栓选用弯钩式地脚螺栓。（如图所示4.1.1）3.2准备工作1). 埋设预留孔中的地脚螺栓应符合下列要求1.地脚螺栓在预留孔中应垂直无倾斜；2.地脚螺栓任一部分离孔壁的距离应大于15mm、底端不应碰孔底；3.地脚螺栓上的油污和氧化皮等应清除干净，螺纹部分应涂少量油脂；4.螺母与垫圈，垫圈与设备底座间的接触均应紧密；5.拧紧螺母后，螺栓应露出螺母，其露出的长度宜为螺栓直径的1/32/3；6. 应在预留孔中的混凝土达到设计强度的75%以上时拧紧地脚螺栓，各螺栓的拧紧力应均匀。2). 当采用T形头地脚螺栓图时应符合下列要求：T形头地脚螺栓与基础板应按规格配套使用，其规格应符合国家现行标准；埋设T形头地脚螺栓，基础板应牢固平正，螺栓安装前应加设临时盖板保护，并应防止油水杂物掉入孔内；地脚螺栓光杆部分和基础板应刷防锈漆；预留孔或管状模板内的密封填充物应符合设计规定。3.3 基础尺寸的确定地脚螺栓长度等于地脚螺栓外露长度加埋入深度之和。 1.地脚螺栓的外露长度，见图3.0.2-1L1=l1l2l3l4（mm） =20+4+10+4 =38 取50 其中：L1地脚螺栓外露长度：l1设备底座或支座、支腿底板厚度，l2垫圈厚度；l3螺母厚度（振动设备、塔类、大型设备及换热器活动端使用双螺母） ，l4高出螺母面的长度，一般为2t3t。t为螺距，选用螺丝规格 10 12 16 20 24 30 36 42 48 螺距t 1.5 1.75 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 2.地脚螺栓的埋入深度，见图3.0.2-2L2=l5l6（mm） =200+50 =250其中：L2地脚螺栓埋入深度，l5埋入混凝土基础中的长度，由设备专业提出，土建专业核定，一般可参照表3.0.2-2选用；l6基础灌浆层厚度，取50mm。螺栓规格M6 M8 M10M12M16M20M24M30 M36 M42 M48埋入深度 l5 不产生拉力的设备、卧式容器90 120 150 180 240 300 360 450 产生拉力的卧式换热器和立式容器200 240 320 400 480 600 900 1050 1200 高耸的塔、容器和振动较大设备300 400 500 600 750 1080 1260 1440 3.地脚螺栓长度LL1L2（mm） =50+250 =300其中：L地脚螺栓长度；L1地脚螺栓外露长度；L2地脚螺栓埋入深度。3.3.1设计计算尺寸机器基础的尺寸主要是基础平面尺寸和基础的最小高度，其他的尺寸根据机器结构的要求确定。为了初步选定机器基础的尺寸可以利用下列的经验公式。H=V/LB=aQ机器/QLB式中 = 3380.4/278.1=12.2 取15Q机器-机器的重量；A-载荷系数；Q-1m基础的重量，对混凝土基Q=20000KN/mL-机器的基础长度，取机器底座长加0.3-0.4mB-机器的基础宽度，取机器底座长加0.2-0.3mV-基础的体积（m）a-载荷系数L=2700 B=1000.3H=12.23.3.2操作尺寸的设计L=2700B=1000+600=1600H=15 R=100026第4章 施工要求4.1地脚螺栓结构尺寸选择螺纹规格d=M20,公称长度L=300mm,性能等级为3.6级,不经表观处理的地脚螺栓的标记:螺栓GB799 M20300 地脚螺栓埋设的好坏，直接影响设备安装的质量。有些设备对标高、位置的准确性要求很严，特别是自动化程度高的联动设备，要求更严。因此，在地脚螺栓埋设之后和设备安装之前，必须对其进行检查和矫正。当发生偏差时，应根据设备的实际情况进行处理，采用不同的处理方法，一般常见的处理方法有如下几种方法：（一）地脚螺栓中心偏差的处理地脚螺栓直径在30mm以下，中心线偏移30mm以内时，可先用氧乙炔将螺栓烤红，再用大锤将螺栓敲弯（或用千斤顶顶弯），矫正后要用钢板焊牢加固，防止拧紧螺栓时复原。如果螺栓间距不对，则可将用氧乙炔火焰烤红之后用大锤敲弯，在中间焊上钢板加固，在以后的灌浆时把它灌死。对于大螺栓（直径在30mm以上）发生较大偏移时，应先将螺栓切断，用一块钢板焊在螺栓中间，如螺栓强度不够，可在螺栓两侧焊上两块加固钢板，其长度不得小于螺栓直径34倍。（二）地脚螺栓标高偏差的处理1螺栓过高时，须将高出部分割去再套螺纹。在套螺纹时，要防止油类物质滴到混凝土基础上腐蚀和影响基础的质量。2螺栓偏低且偏差数值不大时（在15mm以内），可用氧乙炔把螺栓烤红，然后把它拉长。拉长的方法是用两叠垫板作支座，再在其上边架一块中间有孔的钢板套在地脚螺栓上，上面用螺母拧紧，借助拧紧螺母的力量而将螺栓烤红处拉长。螺栓直径拉细处必须加焊23块钢板加固。如设备已放在基础上搬动不便，在机座凸缘强度足够的情况下，就可以直接在底座上拧紧螺母，把螺栓拉长。当拧到适当长度后，必须将螺母松开，以免螺栓冷却后拉力过大，甚至压裂底座凸缘。如螺栓过低（低于其要求高度15mm），不能用加热法拉长时，可在螺栓周边挖一深坑，在距坑底约100mm处将螺栓切断，另焊一新制作的螺栓，标高要符合要求，然后再用圆钢加固。加固圆钢长度一般是螺栓直径的45倍。（三）地脚螺栓在基础内松动的处理在近拧紧地脚螺栓时，可能将螺栓拔活，此时应先螺栓调整至原位置，并将螺栓周围的基础铲出足够的位置，然后在螺栓上焊纵横两个U形钢筋，最后用水将坑内清洗干净并灌浆，待混凝土凝固到设计强度后再拧紧螺母。（四）活地脚螺栓偏差的处理活地脚螺栓偏差的处理方法，大致与死地脚螺栓的方法相同，只是可以将地脚螺栓拔出来处理。如螺栓过长，可在机床上切去一段再套螺纹；如螺栓过短，可用热锻法伸长；位置不符，用弯曲法矫正2.地脚螺栓的国定方法 地脚螺栓的固定方法有一次浇灌法和二次浇灌法两种。地脚螺栓的固定新工艺浇灌基础的不考虑地脚螺栓，只按图纸上的结构形式浇灌。当基础强度达到10pa时，按基础图上地脚螺栓的位置，在基础上画线钻孔，孔要垂直。钻孔孔径为： D=d+L =20 +10 =30 钻孔深度为： L=10d =10X20 =200 地脚螺栓的抗拔出力为： PDLQw 3.14X30X200X4.5=84780L 取值范围为1016mm d地脚螺栓直径L地脚螺栓埋入深度Qw环氧砂将的黏结强度，一般取4.5mpa3.黏结面的处理。混凝土孔壁与地脚螺栓上若有油、水、灰、泥时，需要水冲洗，干燥后在用丙酮查洗干净。地脚螺栓如生锈，应在稀盐酸中侵泡除锈，在清洗干净。环氧砂浆调配6101环氧树脂 100苯二甲酸二丁脂 17乙二胺 8砂 2504.1头部结构地脚螺栓的头部是一个六角螺母和一个垫圈。4.1.2尺寸规格螺栓规格尺寸公称直径螺 栓数目规 格Dg n直径长度10 4 M10 30 15 4 M10 30 20 4 M10 3025 4 M10 30 32 4 M12 30 40 4 M12 3050 4 M12 30 70 4 M12 30 80 4 M16 40100 4 M16 40 125 8 M16 40 150 8 M16 45 175 8 M16 50 200 8 M16 50 225 8 M16 50250 12 M16 50 300 12 M20 55 350 12 M20 55 400 16 M20 60 450 16 M20 60 500 16 M20 60600 20 M22 65 700 24 M22 70 800 24 M27 80 900 24 M27 80 1000 28 M27 851200 32 M27 85 1400 36 M2785 1600 40 M27 8510 4 M10 35 15 4 M10 35 20 4M10 4025 4 M10 40 32 4 M12 40 40 4 M12 40 50 4 M12 40 70 4 M12 45 80 4 M16 504.1.3地脚螺栓的安装方式（1） 地脚螺栓垂直度 地脚螺栓安装时应垂直，无倾斜。如果安装不垂直，必定会使螺栓的安装坐标产生误差，给安装造成一定的困难，如果螺栓孔的底座很厚时，甚至无法进行安装。由于螺栓不垂直，使其承受外力的能力下降。假设安装设备所需的压力为F（即地脚螺栓垂直方向所受的拉力为F），螺栓的截面面积为A。则：1螺栓垂直安装时所受拉力为：F，螺栓的应力为=F/A；2地脚螺栓倾斜安装时所受拉力为：F1，拉应力为：1= F1 F1 /A=F/Acosa ；同时还产生一个水平分力F2，该力作用在O点的而产生的弯曲应力为2= F2 L/W=FLtga/W（W为抗弯截面模 量）；则总应力为=1 +2。 很明显，F1 F，相对来说，在这种受力情况下，地脚螺栓的能力变小，更容易被破坏或断裂。同时，水平分力的作用会使机座沿水平方向转动，因此设备不易固定。有时已安装好的设备，在二次灌浆前很可能由于这种分力的作用而改变位置，造成返工或质量事故。同时，由于存在水平分力，一旦遇到外力，就有可能使已找正的设备产生误差，这是不允许的，因此安装地脚螺栓时，一定要安装垂直，避免倾斜现象的产生。（二）地脚螺栓的敷设在施工过程中，经常碰到的是对死地脚螺栓的二次灌浆，即是在浇灌基础时，预先在基础上留出地脚螺栓的预留孔洞，安装设备时穿上地脚螺栓，然后用混凝土或水泥砂浆把地脚螺栓浇灌死。地脚螺栓在敷设前，应将地脚螺栓上的锈垢、油质等清除干净，但螺纹部分要涂上油脂，然后检查与螺母的配合是否良好，敷设地脚螺栓的过程中，应防止杂物掉入螺栓孔内，以保证灌浆的质量。在准备对弯钩式地脚螺栓进行二次浇灌时，应注意其下端弯钩不得碰到底部，至少要留出100mm的间隙，螺栓到孔壁各个侧面的距离不能少于15mm。如间隙太小，灌浆时不易填满，混凝土内就会出现孔洞。如设备安装在地下室或基础上的混凝土楼板上时，则地脚螺栓弯钩端应钩在钢筋上；如无钢筋，则应用一圆钢横穿在弯钩上。（三）拧紧在预留孔内混凝土达到其设计强度的75%以上时，方可拧紧地脚螺栓，各螺栓的拧紧力应均匀；拧紧后，螺栓应露出螺母，其露出的长度宜为螺栓直径的1/32/3。（4） 做好相应的施工记录安装过程中应详细做好相应的施工记录，真实反映地脚螺栓的型号、规格等内容，为今后的维修、更换提供有效的技术资料。4.2垫块的确定当设备的负荷由垫铁组承受时，垫铁组的位置和数量应符合下列要求：1、每个地脚螺栓旁边至少应有一组垫铁；2、垫铁组在能放稳和不影响灌浆的情况下应放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方；3、设备底座有接缝处的两侧应各垫一组垫铁。4、使用斜垫铁或平垫铁调平时应符合下列规定：5、承受负荷的垫铁组，应使用成对斜垫铁，且调平后灌浆前用定位焊焊牢，钩头成对斜垫铁能用灌浆层固定牢固的可不焊；6、承受重负荷或有较强连续振动的设备宜使用平垫铁；7、每一垫铁组宜减少垫铁的块数，且不宜超过5块，并不宜采用薄垫铁。放置平垫铁时，厚的宜放在下面薄的宜放在中间且不宜小于2mm，并应将各垫铁相互用定位焊焊牢，但铸铁垫铁可不焊；8、每一垫铁组应放置整齐平稳，接触良好。设备调平后，每组垫铁均应压紧，并应用手锤逐组轻击听音检查。对高速运转的设备，当采用0.05mm塞尺检查垫铁之间及垫铁与底座面之间的间隙时，在垫铁同一断面处以两侧塞入的长度总和不得超过垫铁长度或宽度的1/3；9、设备调平后，垫铁端面应露出设备底面外缘，平垫铁宜露出1030mm；斜铁宜露出1050mm。垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。4.3 施工注意事项1、紧固地脚螺栓的注意事项（一）紧固地脚螺栓时，螺母下面应放垫圈。（二）螺栓拧紧时，应从设备中间开始，然后向两边交错对角进行，同时用力要均匀。严禁拧完一边再拧紧另一边的作法，并在紧完螺母后再复查设备的安装水平。（三）坚固地脚螺栓的力矩，可根据下表查出：螺栓直径mm 10 12 14 16 18 20 拧紧力矩Ncm 1100 1900 3000 4800 6600 9500 螺栓直径mm 22 24 27 30 36 拧紧力矩Ncm13000 16000 24000 32000 58000 （四）紧固螺栓时，应使用标准长度的扳手，只有M30以上的螺栓允许加套管增加扳手的长度。操作时，既要保证充分拧紧，又要防止用力过大而损伤螺纹。2、文明施工l. 严格按照施工组织设计的布置方案进行施工，不得随意乱占道路，乱占场地。2. 注意环境保护，尽量减少施工噪音。3做到工完场清，随时清运施工垃圾，不得乱堆放。第五章设计总结通过这次毕业设计使我收获不少,在系统全面总结以前所学知识的同时,又学到了新的知识。不仅锻炼了思考能力，也提高了总结、归纳、综合运用的能力，是毕业前对所学的知识的回顾和检验。无论是基础知识方面还是软件应用，绘图方面都有提高，对可编程控制器有了更深一步的理解。CA6140型卧式车床是普通精度级的万能机床，它的特有功能是车削一定范围内的各种螺纹，包括切削公制
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