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    CNC加工中心主軸噪音原因及處理方式

    閱讀人數: 次??CNC加工中心主軸噪音原因及處理方式來源:寧波海天精工 最后更新時間:2017-06-21

    CNC加工中心主軸樂音緣由及處置方式 一、主軸噪聲缺陷剖析 在很多精工銑床中,由于主軸的變速零碎仍采用若干傳動軸、齒輪和軸承,因而在義務中不可防止地要發作振動噪聲、摩擦噪聲和沖擊噪聲。而精工銑床主傳動零碎的變速是在機床不中止義務的外形下,由計算
    CNC加工中心主軸樂音緣由及處置方式
    一、主軸噪聲缺陷剖析

    在很多精工銑床中,由于主軸的變速零碎仍采用若干傳動軸、齒輪和軸承,因而在義務中不可防止地要發作振動噪聲、摩擦噪聲和沖擊噪聲。而精工銑床主傳動零碎的變速是在機床不中止義務的外形下,由計算機控制完成的,因而它比普通機床發作的噪聲更為延續,更具有代表性。
    某精工銑床,在初次運用時噪聲就較大,并且噪聲聲源次要來自主傳動零碎,隨著運用工夫的延伸噪聲越來越大,用聲級計在主軸2000r/min的轉速下,測得噪聲為85.2dB。
     
    缺陷反省與剖析
     
    機械零碎遭到外界任何的激振力,零碎就會因對此激振力發作照應而呈現振動。這個振動能量在整個零碎中傳達,當傳抵達輻射外表,這個能量就轉換成壓力波,經空氣再傳出去,即聲輻射。因而,激起照應、零碎外部傳遞及聲輻射這三個步驟就是振動噪聲、摩擦噪聲和沖擊噪聲的構成進程。
     
    精工銑床的主傳動零碎土作時,正是由于齒輪、軸承等零部件經過激起照應,并在零碎外部傳遞和輻射而呈現了噪聲,且這些部件又由于呈現了異常狀況,使激振力加大從而使噪聲增大。
     
    (1)齒輪噪聲剖析。精工銑床的主傳動零碎次要是靠齒輪來完成變速和傳動的因而,齒輪的嚙合傳動是次要噪聲源之一。
     
    機床主傳動零碎中齒輪在運轉中發作的噪聲次要有:
     
    ①齒輪在嚙合中,齒與齒之間呈現延續沖擊而使齒輪在嚙合頻率下發作受迫振動并帶來沖擊噪聲。
     
    ②因齒輪遭到外界激振力的作用而發作齒輪固有頻率的瞬態自在振動并帶來噪聲。
     
    ③因齒輪與傳動軸及軸承的拆卸呈現公允而惹起旋轉不均衡慣性力,由此發作了與轉速相分歧的低頻振動。隨著軸的旋轉,每轉一次收回一次共鳴噪聲。
     
    ④因齒與齒之間的摩擦招致齒輪發作的自激振動并帶來摩擦噪聲。假定齒面凸凹不平,會惹起疾速周期性的沖擊噪聲。
     
    (2)軸承噪聲剖析。該精工銑床的主軸變速零碎共有滾動軸承38個。軸承與軸頸及支承孔的拆卸、預緊力、同心度、光滑條件以及作用在軸承上負荷的大小、徑向間隙等都對噪聲有很大影響。而且軸承自身的制造傾向,在很大水平上決議了軸承的噪聲。滾動軸承最易發作變形的部位就是其內外環。內外環在內部要素和本身精度的影響下,有可以發作搖晃振動、軸向振動、徑向振動、軸承環自身的徑向振動和軸向彎曲振動。
     
    與齒輪同理,軸承的轉速越高,回轉基頻就越大,噪聲也就隨之增大軸承滾動體內外環各自的精度假定不高,將成為影響軸承噪聲的次要要素滾動體或軸承的內外環上凹陷點很多,在頻譜上表現出這些頻率的高次諧波,惹起的噪聲也就越高。




    二、主軸噪聲缺陷處置

    1.齒輪噪聲控制
     
    由于齒輪噪聲的發作是多要素惹起的,其中有些要素是齒輪設計參數決議的針對缺陷銑床呈現的主軸運動零碎齒輪噪聲的特點,在不改動原設計的根底上,在原有齒輪上中止修繕和改良,以添加噪聲。
     
    (1)齒頂修緣。由于齒形誤差和齒距的影響,在輪齒承載發作了彈性變形后,構成齒輪嚙合時瞬時頂撞和沖擊。因而,為了添加齒輪在嚙合時由于齒頂凹凸而構成的嚙合沖擊,可中止齒頂修緣。齒頂修緣的目的是校正齒的彎曲變形和補償齒輪誤差,從而降低齒輪噪聲。修緣量取決于齒距誤差和承載后齒輪的彎曲變形量,以及彎曲方向等。修緣時次要針對該機床嚙合頻率最高的那幾對齒輪和這些齒輪在模數為3、4、5mm時所采取的不同修緣量。在修緣時一定要留意修緣量的控制,并采取反復實驗的辦法,以免修緣量過大而毀壞無效的義務齒廓,或修緣量過小起不到修緣的作用齒形修緣時,可依據這幾對齒輪的詳細狀況只修齒頂或只修齒根,只需在獨自修齒頂或修齒根達不到良好效果時,齒頂和齒根才共同修修緣量的徑向和軸向值可分配給一個齒輪,也可依據狀況分配給兩個齒輪。
     
    (2)控制齒形誤差。齒形誤差是由多種要素構成的,察看缺陷銑床傳動零碎中的齒輪,發現齒形誤差次要是在加工進程中呈現的,其次是因暫時運轉條件不好所致。齒形誤差在齒輪嚙合時呈現的噪聲比擬稀有。普通狀況下,齒形誤差越大呈現的噪聲也就越大。關于中凹齒形,輪齒在一次嚙合中遭到兩次沖擊,噪聲很大,并且齒形越凹噪聲就越大。因而將齒輪輪齒修形,使之適當呈中凸形,以抵達降低噪聲的目的。
     
    (3)控制嚙合齒輪中心距的改動。嚙合齒輪實際中心距的變化將惹起壓力角的改動,假定嚙合齒輪的中心距呈現周期性變化,那么也將使壓力角發作周期性變化,噪聲也會周期性增大。對嚙合中心距的剖析標明,當中心距偏大時噪聲影響并不清楚,而中心距偏小時噪聲就清楚增大在控制嚙合齒輪的中心距時,對齒輪的外徑、傳動軸的變形、傳動軸與齒輪和軸承的配合都應控制在理想外形。這樣可盡可以消弭由于嚙合中心距的改動而呈現的噪聲。
     
    (4)留意光滑油對控制噪聲的作用。光滑油在光滑和冷卻的同時,還起一定的阻尼作用,噪聲隨油量和黏度的添加而變小。若能在齒面上維持一定的油膜厚度,就能避免嚙合齒面直接接觸,可衰減振動能量,從而降低噪聲,所以用黏度大的油對添加噪聲有利。該缺陷銑床的主傳動零碎采用的是飛濺光滑,而飛濺光滑會添加油的擾動噪聲。實際仁齒輪光滑需油量很少,其次要目的是為了構成壓力油膜,以利于光滑。實驗證明,齒輪光滑以嚙入側給油最佳。這樣,既起到了冷卻作用,又在進入嚙合區前,在齒面上構成了油膜。假定能控制濺起的油大批進入嚙合區,降噪效果更佳。據此,將各個油管重新布置,使光滑油按理想外形濺入每對齒輪,以控制由于光滑不利而發作的噪聲。
     
    2.軸承噪聲控制
     
    (1)控制內外環質量。缺陷銑床的主傳動零碎中,一切軸承都是內環轉動,外環固定。這時內環如呈現徑向偏擺就會惹起旋轉時的不均衡,從而呈現振動噪聲。假定軸承的外環,配合孔外形和地位公差都不好時,就會呈現徑向擺動,這樣就毀壞了軸承部件的同心度。假定內環與外環端面的側向呈現較大跳動,還會招致軸承內環絕對于外環發作傾斜。軸承的精度越高,上述的偏擺量就越小,呈現的噪聲也就越小。除控制軸承內外環幾何外形傾向外,還應控制內外環滾道的波紋度,降低外表粗糙度,嚴峻控制在拆卸進程中滾道的外表磕傷和劃傷,否則不可以降低軸承的振動噪聲。經察看發現,滾道的波紋度為密波或疏波時,滾動體在滾動時的接觸點顯然不同,由此惹起的振動頻率相差很大。
     
    (2)控制軸承與孔和軸的配合精度。該缺陷銑床的主傳動零碎中,軸承與軸和孔的配合,應保證軸承有必要的徑向間隙。徑向義務間隙的最佳數值,是由內環在軸上和外環在孔中的配合,以及在運動外形下內環和外環所發作的溫差所決議的。因而軸承中初始間隙的選擇對控制軸承的噪聲具有重要意義。過大的徑向間隙會招致低頻局部的噪聲添加,而較小的徑向間隙又會惹起高頻局部的噪聲添加。普通間隙控制在0.01mm時最佳。外環在孔中的配合方式會影響噪聲的傳達。較緊的配合會進步傳聲性,從而使噪聲加大。過緊的配合,會迫使滾道變形,從而加大軸承滾道的外形誤差,使徑向間隙減小,也招致噪聲的添加。軸承外環過松的配合異常會惹起較大噪聲。只需松緊適當的配合可使軸頸與孔接觸處的油膜對外環振動發作阻尼,從而降低噪聲。另外,配合部位的形位公差和外表粗糙度,應契合所選軸承精度等級的要求。假定軸承很緊地裝置在加工不精確的軸上,那么軸的誤差就會傳遞給軸承內環滾道,并以較高的波紋度方式表現出來,噪聲也就隨之增大。



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