沈陽中捷機(jī)床有限公司 (遼寧 110041) 苗 青

沈陽機(jī)床成套設(shè)備有限責(zé)任公司 (遼寧 110013) 戰(zhàn)福操 王 義

在現(xiàn)代科技高速發(fā)展機(jī)床行業(yè)中，機(jī)床噪聲的大小已經(jīng)成為評定機(jī)床性能的重要指標(biāo)之一，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《ZB J50004金屬切削機(jī)床 噪聲聲壓級的測定》也對機(jī)床的噪聲做出相關(guān)規(guī)定，非精密機(jī)床整機(jī)噪聲聲壓級不應(yīng)超過83 dB(A)。機(jī)床的噪聲主要包括:機(jī)械噪聲、動力源噪聲及閥體噪聲等。機(jī)械噪聲一般是指機(jī)械傳動部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲。動力源噪聲包括各個傳動軸電動機(jī)、液壓泵、冷卻泵、風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)以及空氣壓縮機(jī)等帶來的噪聲。閥體噪聲主要是液壓閥和氣動閥工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲。本文主要介紹降低機(jī)械噪聲產(chǎn)生的應(yīng)用實(shí)例。

主軸箱是機(jī)床中必不可少的重要組成部分，同時(shí)也是機(jī)床噪聲的主要來源。在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，整個傳動環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生噪聲，包括主軸軸承與軸承孔的配合精度、相互嚙合的齒輪、傳動帶及帶輪等傳動機(jī)構(gòu)中各個部件。下面以沈陽數(shù)控機(jī)床有限公司生產(chǎn)的SSCK63型數(shù)控車床的主軸箱傳動系統(tǒng)為例，來簡單介紹從帶輪上降低噪聲的方法。該機(jī)床的主電動機(jī)帶輪采用的是圓弧齒 (JB/T 7512.2—1994)同步帶，節(jié)距是8 mm的，帶輪寬度是90 mm，48齒帶擋圈的小帶輪，與其配套的主軸上的帶輪節(jié)距是8 mm，帶輪寬度100 mm，110齒無擋圈的大帶輪。如圖1～圖4所示，從左到右順序?yàn)?整改前小帶輪→整改前大帶輪→整改后小帶輪→整改后大帶輪。

圖1

圖2

圖3

圖4

同步帶規(guī)格是帶寬80 mm，節(jié)距8 mm，長度是1560 mm，工作狀態(tài)小帶輪5500 r/min，大帶輪在1800 r/min左右，傳動比是18/55。當(dāng)機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過噪聲儀 (HS5633型數(shù)字聲級計(jì))測得結(jié)果90 dB(A)，而且在傳動帶和帶輪結(jié)合處伴隨著尖叫聲，隨著轉(zhuǎn)速越快聲音越尖，改變傳動帶的松緊程度和調(diào)整兩帶輪的平行，尖叫聲依然存在。后來經(jīng)過分析，好像是氣流通過窄縫處發(fā)出的尖叫。為見證噪聲的來源，將小帶輪拆下，在圖示位置用車床加工2處溝槽，深度低于帶輪的齒底，也就是在帶輪的圓周方向上加工兩個深槽，便于夾在同步帶和帶輪中間的空氣通過溝槽排出，避免產(chǎn)生尖叫。當(dāng)加工完溝槽重新安裝后，再用噪聲儀進(jìn)行測量，噪聲降低，但是效果不是很明顯，說明找到了問題的所在;再次改變排氣槽的結(jié)構(gòu)，在帶輪圓周方向的槽內(nèi)和帶輪軸向加工相交孔，小帶輪是48個齒，每隔4個齒鉆一個軸向孔，對應(yīng)的圓周方向也按軸向孔的位置加工相交孔，安裝好后再次測量噪聲，有明顯效果，但數(shù)值還是超標(biāo);再次增加排氣孔結(jié)構(gòu)，每隔2個齒鉆一個軸向孔，對應(yīng)的圓周方向也按軸向孔的位置加工相交孔，按照修改小帶輪結(jié)構(gòu)的方法對大帶輪也進(jìn)行了整改后，重新安裝大小帶輪，調(diào)整傳動帶松緊程度后，測量空運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲值為80 dB(A)，整整降低了10 dB(A)。在保證帶輪強(qiáng)度的情況下鉆的孔越多，降噪效果越明顯。根據(jù)上述試驗(yàn)得出結(jié)論，在帶輪上增加排氣槽對于主軸傳動系統(tǒng)降噪確有明顯效果，并且部分機(jī)床已經(jīng)應(yīng)用此結(jié)構(gòu)。