數(shù)控加工中心主傳動系統(tǒng)一般采用同步帶, 齒輪變速, 電機直聯(lián)和電機直驅等方式傳遞動力, 并可達到4500 r/min以上轉速。驅動主軸會使機械系統(tǒng)內部產(chǎn)生摩擦、 (熱, 力) 變形、滑移、沖擊和振動, 從而產(chǎn)生機械系統(tǒng)噪聲。加工中心的主傳動系統(tǒng)的轉速是由控制系統(tǒng)CNC通過程序無極變速完成, 比普通機床噪聲更為連續(xù), 下面昆山渡揚數(shù)控就來和你分享噪聲產(chǎn)生原因及改進措施。

一、噪聲分析

1.軸承噪聲。與軸承相配的軸徑和支撐孔公差等級、圓柱度、同軸度和軸承支撐孔端面跳動, 主軸的本體強度和剛度, 螺母鎖緊力, 法蘭盤壓緊力, 潤滑以及冷卻方式等都對噪聲有很大影響。滾動軸承的噪聲是主傳動系統(tǒng)中一個主要噪聲源。在轉速4500 r/min以上時表現(xiàn)尤為強烈, 主軸會產(chǎn)生軸向振動、徑向振動、彎曲變形, 軸承環(huán)本身在離心力的作用下會產(chǎn)生徑向振動和軸向振動。

2.同步帶輪與同步帶的噪聲。數(shù)控銑削加工中心同步帶傳動系統(tǒng)是由主電機和主軸間用同步帶來傳動的。因此, 同步帶輪與同步帶運轉也是主要噪聲源之一。

3.齒輪的噪聲。加工中心齒輪變速傳動系統(tǒng)是由主電機和齒輪副來完成傳動的。因此, 齒輪的嚙合也是主要噪聲源之一。

4.主軸箱的噪聲。箱體內噪聲通過多種渠道向外傳播, 同時內部的振源迫使主軸箱一起振動, 當振源的頻率達到主軸箱的固有頻率是就會引起共振, 對加工質量、精度有直接的影響。

二、噪聲改進措施

1.根據(jù)加工中心使用工況要求, 合理選擇相應的軸承及其組合；設計中要正確選擇與精密軸承相配合的孔和軸精度要求；選擇合適的軸承潤滑油；根據(jù)使用情況在軸承外圈支撐部位加設冷卻油槽, 進行強行冷卻。

2.主軸在高速運轉時, 同步帶輪和同步帶的齒間瞬間嚙合, 致使齒間截留的空氣無法逸出, 而引起噪聲, 噪聲的大小由同步帶輪與同步帶的嚙合長度有關, 為消除噪聲可在同步帶背的內表面開工藝凹槽或直接將凹槽開于帶輪上, 以減少齒間截留的空氣容量。回轉系統(tǒng)剛性越強, 其表現(xiàn)出的噪聲也就越小, 故設計帶輪位置時, 盡可能將帶輪靠近主軸后側軸承處, 以達到更好的剛性。

3. 齒形修正，校正齒的彎曲變形和補償齒輪誤差, 從而降低齒輪噪聲；降低齒形誤差，一般情況下, 齒形誤差越大, 產(chǎn)生的噪聲也就越大, 因此須要提高齒輪制造精度、表面光潔度等級和提高裝配質量；改進設計參數(shù)；選擇合理的嚙合齒輪中心距； 提高齒輪的抗振能力；使用恒溫潤滑油可有效抑制噪聲。

4.改進主軸箱體的設計；結構布置合理，機械系統(tǒng)傳遞動力時, 零部件相互作用產(chǎn)生激力振動傳動鏈越多則出現(xiàn)振動的概率也就越高, 進而引起噪聲也越大, 故縮短傳動鏈也可以降低噪聲；主軸箱裝配工藝窗口加蓋板。