機(jī)床床頭箱噪聲雜音的影響因素及控制

劉超

摘 要：目前從國(guó)內(nèi)外機(jī)床產(chǎn)品使用質(zhì)量信息分析，可以看出噪聲、雜音、振動(dòng)等質(zhì)量問題比較突出，為提高機(jī)床的加工質(zhì)量本文從如何降低機(jī)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(xì)的解決方法、預(yù)防措施。對(duì)降低床頭箱噪音，提高床頭箱音質(zhì)技術(shù)提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：噪音；雜音；震動(dòng)；影響因素；預(yù)防措施

1 影響床頭箱噪聲、雜音、振動(dòng)的因素

1.1 齒輪噪聲、雜音、振動(dòng)的產(chǎn)生

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

對(duì)于“理想”齒輪來說，齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生噪聲的唯一原因就是力的脈動(dòng)作用。即節(jié)點(diǎn)脈動(dòng)。此時(shí)，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(shí)，總是會(huì)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(dòng)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的另一個(gè)原因是，齒輪嚙合時(shí)彈性變形所引起的嚙合脈動(dòng)。

齒輪的各種設(shè)計(jì)參數(shù)，工作參數(shù)和加工精度對(duì)齒輪噪聲，雜音，振動(dòng)的影響，一般都取決于它們對(duì)節(jié)點(diǎn)脈動(dòng)和嚙合脈動(dòng)的影響程度。影響齒輪噪聲，雜音，振動(dòng)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(dòng)的產(chǎn)生

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

①軸承環(huán)噪聲

軸承環(huán)噪聲可被認(rèn)為是滾動(dòng)軸承的基本噪聲，它主要來自振動(dòng)。軸承環(huán)可能產(chǎn)生的振動(dòng)有搖擺振動(dòng)、軸向振動(dòng)、徑向振動(dòng)等。各種振動(dòng)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(shí)連續(xù)，有時(shí)間歇。噪聲多半發(fā)生在滾動(dòng)體與外環(huán)之間。出現(xiàn)磨擦噪聲，雜音主要因素是潤(rùn)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(dòng)的控制

機(jī)床噪聲、雜音、振動(dòng)不僅影響零件加工質(zhì)量，而且對(duì)人的健康也有影響。從某種意義上講，機(jī)床噪聲大小是衡量機(jī)床質(zhì)量?jī)?yōu)劣的綜合指標(biāo)。控制并降低噪聲必須從設(shè)計(jì)、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(yīng)性強(qiáng)，價(jià)格低功率大等特點(diǎn)，所以雖然它的結(jié)構(gòu)比較陳舊，但至今仍受國(guó)內(nèi)外用戶歡迎。由于該產(chǎn)品設(shè)計(jì)年代比較早，當(dāng)時(shí)，人們對(duì)噪聲，雜音的危害性認(rèn)識(shí)不足，因而在傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)上都沒有專門考慮降低機(jī)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(dòng)鏈要短；傳動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)圖以及目前存在的質(zhì)量問題，對(duì)基本變速輪和常轉(zhuǎn)的齒輪以及平時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)毛病的齒輪進(jìn)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(diǎn)，對(duì)上述齒輪的節(jié)園跳動(dòng)要求要比GB179-83國(guó)標(biāo)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(duì)裝軸承的軸頸應(yīng)提高精度，提高主軸軸承的精度同D級(jí)改為C級(jí)（3182132）提高軸承安裝質(zhì)量，設(shè)計(jì)了14種專用打具，防止軸承的“點(diǎn)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(shí)要認(rèn)真清洗。

2.3 床頭箱體及各軸的要求

通過在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x檢測(cè)，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(dá)到了設(shè)計(jì)要求。為了提高裝配質(zhì)量對(duì)主軸孔進(jìn)行了掃描，找出了孔的高低點(diǎn)。

對(duì)主軸軸頸與標(biāo)出高低點(diǎn)的軸承配磨，在檢驗(yàn)主軸精度的同時(shí)標(biāo)出主軸的高低位置，對(duì)Ⅶ軸的徑跳動(dòng)標(biāo)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(jì)運(yùn)輸中的工位器具。裝配前逐個(gè)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(dòng)靈活，沒有阻滯現(xiàn)象。裝配過程中測(cè)量所有齒輪節(jié)園跳動(dòng)，使之不超過0.03mm，認(rèn)真清洗每一個(gè)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(shí)和主人翁責(zé)任感，加強(qiáng)工藝紀(jì)律，每個(gè)零件在加工過程中都要認(rèn)真嚴(yán)格執(zhí)行工藝，嚴(yán)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(shí)間對(duì)床頭箱的質(zhì)量的研究積累了許多對(duì)床頭

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

悅耳的要求， 希望本文能夠?yàn)閺氖聶C(jī)床行業(yè)的專業(yè)人士提供一定參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建濤，謝詠絮.機(jī)械和液壓噪聲及其控制[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2009：10-50.

[2]張策.機(jī)床噪聲——原理及控制[M].天津：天津科技出版社，1984：

10～80.

[3]周宏甫.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2004：10-60.

[4]周新祥.噪聲控制及應(yīng)用[M].北京：海洋出版社，1999：40-60.

[5]楊玉致.機(jī)床噪聲控制技術(shù)[M].北京：中國(guó)農(nóng)機(jī)出版社，1983：10-40.