機床床頭箱噪聲雜音的影響因素及控制

劉超

摘 要：目前從國內(nèi)外機床產(chǎn)品使用質(zhì)量信息分析，可以看出噪聲、雜音、振動等質(zhì)量問題比較突出，為提高機床的加工質(zhì)量本文從如何降低機床噪聲、雜音作了比較完整的分析，闡述了床頭箱噪聲、雜音的影響因素以及詳細的解決方法、預防措施。對降低床頭箱噪音，提高床頭箱音質(zhì)技術(shù)提供參考價值。

關(guān)鍵詞：噪音；雜音；震動；影響因素；預防措施

1 影響床頭箱噪聲、雜音、振動的因素

1.1 齒輪噪聲、雜音、振動的產(chǎn)生

齒輪是機械傳動中最常用的基本零件，在機床噪聲，雜音中，齒輪傳動產(chǎn)生的噪聲，雜音是主要成份。

對于“理想”齒輪來說，齒輪傳動產(chǎn)生噪聲的唯一原因就是力的脈動作用。即節(jié)點脈動。此時，齒輪的嚙合頻率為fm=z·n/60

z——齒數(shù) n——轉(zhuǎn)數(shù)

但無論何種材質(zhì)受力時，總是會產(chǎn)生一定程度的變形，齒輪的輪齒也不例外。因此，齒輪傳動產(chǎn)生噪聲和振動的另一個原因是，齒輪嚙合時彈性變形所引起的嚙合脈動。

齒輪的各種設(shè)計參數(shù)，工作參數(shù)和加工精度對齒輪噪聲，雜音，振動的影響，一般都取決于它們對節(jié)點脈動和嚙合脈動的影響程度。影響齒輪噪聲，雜音，振動的基本因素包括：齒輪類型、模數(shù)、壓力角、嚙合系數(shù)、齒面斜度、齒面光潔度、基節(jié)誤差，齒形誤差、加工方法、轉(zhuǎn)速、載荷以及裝配精度等方面的因素。

1.2 軸承噪聲、雜音、振動的產(chǎn)生

滾動軸承轉(zhuǎn)動時，在負荷作用下軸承部件產(chǎn)生變形，由于變形所引起的振動是軸承發(fā)出噪聲的主要原因。軸承噪聲、雜音、振動主要包括以下幾個方面：

①軸承環(huán)噪聲

軸承環(huán)噪聲可被認為是滾動軸承的基本噪聲，它主要來自振動。軸承環(huán)可能產(chǎn)生的振動有搖擺振動、軸向振動、徑向振動等。各種振動的發(fā)生和軸承結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、剛度系統(tǒng)、制造精度、裝配狀態(tài)等因素有關(guān)。

②軸承的磨擦聲

軸承磨擦噪聲、雜音是軸承構(gòu)件間磨擦造成的。系列床頭箱主軸上的3182132軸承經(jīng)常發(fā)出此聲。此噪聲不穩(wěn)定，有時連續(xù)，有時間歇。噪聲多半發(fā)生在滾動體與外環(huán)之間。出現(xiàn)磨擦噪聲，雜音主要因素是潤滑油性能不好或不清潔，也同軸承外滾道加工質(zhì)量有關(guān)。

2 床頭箱噪聲、雜音、振動的控制

機床噪聲、雜音、振動不僅影響零件加工質(zhì)量，而且對人的健康也有影響。從某種意義上講，機床噪聲大小是衡量機床質(zhì)量優(yōu)劣的綜合指標。控制并降低噪聲必須從設(shè)計、工藝及全面質(zhì)量管理工作等多方面著手。

車床具有用途廣泛，適應性強，價格低功率大等特點，所以雖然它的結(jié)構(gòu)比較陳舊，但至今仍受國內(nèi)外用戶歡迎。由于該產(chǎn)品設(shè)計年代比較早，當時，人們對噪聲，雜音的危害性認識不足，因而在傳動系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)上都沒有專門考慮降低機床噪聲的措施。如齒輪內(nèi)徑定心；齒輪副的線速度要低；傳動鏈要短；傳動件要少；齒輪的結(jié)構(gòu)，主軸及各軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等等。

2.1 齒輪加工方面的措施

根據(jù)主傳動系統(tǒng)圖以及目前存在的質(zhì)量問題，對基本變速輪和常轉(zhuǎn)的齒輪以及平時經(jīng)常出現(xiàn)毛病的齒輪進行了工藝內(nèi)控，并根據(jù)CW6163B系列床頭箱高速檔質(zhì)量穩(wěn)定，低速檔存在雜音即不悅耳特點，對上述齒輪的節(jié)園跳動要求要比GB179-83國標中的數(shù)據(jù)小的多。

2.2 軸承方面的措施

由于各軸的結(jié)構(gòu)已定，根據(jù)軸承噪聲、雜音產(chǎn)生的因素，對裝軸承的軸頸應提高精度，提高主軸軸承的精度同D級改為C級（3182132）提高軸承安裝質(zhì)量，設(shè)計了14種專用打具，防止軸承的“點蝕”和“膠合”以及產(chǎn)生刮傷、毛刺等。要保持軸承的清潔度，裝配時要認真清洗。

2.3 床頭箱體及各軸的要求

通過在三坐標測量儀檢測，掌握了床頭箱體的基本數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)了Ⅵ軸孔同軸度超差，通過夾具修理達到了設(shè)計要求。為了提高裝配質(zhì)量對主軸孔進行了掃描，找出了孔的高低點。

對主軸軸頸與標出高低點的軸承配磨，在檢驗主軸精度的同時標出主軸的高低位置，對Ⅶ軸的徑跳動標出了內(nèi)控要求，因反轉(zhuǎn)音質(zhì)明顯不如正轉(zhuǎn)。

2.4 裝配方面的措施

通過發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)音質(zhì)不柔和、有雜音，很多是由于生產(chǎn)中發(fā)生磕、碰、拉傷造成的。為此專門設(shè)計運輸中的工位器具。裝配前逐個檢查齒輪齒面是否有傷痕。裝配過程中禁止不合理的敲打。軸承要求轉(zhuǎn)動靈活，沒有阻滯現(xiàn)象。裝配過程中測量所有齒輪節(jié)園跳動，使之不超過0.03mm，認真清洗每一個部件、零件，做到文明裝配。

2.5 管理措施

提高各類人員的質(zhì)量意識和主人翁責任感，加強工藝紀律，每個零件在加工過程中都要認真嚴格執(zhí)行工藝，嚴格檢查，層層把關(guān)。不合格的零部件不允許裝配。

3 結(jié)論

通過近幾年時間對床頭箱的質(zhì)量的研究積累了許多對床頭

箱質(zhì)量提高有益的方法和經(jīng)驗，使床頭箱的噪聲、雜音達到了基本

悅耳的要求， 希望本文能夠為從事機床行業(yè)的專業(yè)人士提供一定參考。

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