張建 張帆

摘 要 機(jī)械加工在不斷發(fā)展，企業(yè)也變得越來(lái)越自動(dòng)化，一些工廠已經(jīng)采用數(shù)字化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全線自動(dòng)化生產(chǎn)。隨著金屬加工不斷更新，數(shù)控車床的研究領(lǐng)域也從原來(lái)的只要能夠加工出產(chǎn)品的理念轉(zhuǎn)變?yōu)槿轿话l(fā)展的觀點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中，不僅考慮加工精度，也要考慮人性化設(shè)計(jì)理念，工作臺(tái)噪聲的控制、噪聲的效果，使車床結(jié)構(gòu)可以減少噪聲。

關(guān)鍵詞 車床結(jié)構(gòu);噪音分析與控制;噪音效果

1車床結(jié)構(gòu)分析

數(shù)控車程的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，特別一些大型數(shù)控機(jī)床，圖1就是立式數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)圖。

數(shù)控車床硬件結(jié)構(gòu)主要分為6個(gè)部分，主要的作用如下：

（1）床身：主要的作用是承載與支撐，保證機(jī)床可以正常平穩(wěn)的進(jìn)行工作，是所有工作系統(tǒng)安裝和集成的部件;

（2）主軸箱與進(jìn)給箱，數(shù)控車床之所以能夠加工零件，主要是主軸與進(jìn)給系統(tǒng)之間的作用，是機(jī)床的關(guān)鍵核心部分;

（3）工作臺(tái)，主要是裝夾零件的，工作臺(tái)的大小直接影響機(jī)床最大加工零件的尺寸;

（4）立柱，是對(duì)橫梁進(jìn)行支撐的部件，一些立柱還具有升降功能;

（5）橫梁，是承載刀架的部件，在機(jī)床上部進(jìn)行橫向移動(dòng)，與升降立柱實(shí)現(xiàn)部件Z向的加工;

（6）刀架，刀具的載體，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床快速換刀的前提[1]。

2噪音分析與控制

對(duì)數(shù)控車床部件的主要產(chǎn)生噪聲進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)確定最大噪聲源，檢測(cè)的部件與檢測(cè)裝置見(jiàn)表1。

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)最終發(fā)現(xiàn)工作臺(tái)的噪聲是最大的，而噪聲的主要來(lái)源有與控制方式如下：

消除半齒圈拼接處齒距超差，齒距超差會(huì)導(dǎo)致齒輪在嚙合過(guò)程中產(chǎn)生噪聲，因此加工齒輪過(guò)程中保證加工精度，減少誤差;

齒圈回轉(zhuǎn)中心偏差控制，工作臺(tái)在回轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果回轉(zhuǎn)中心不在中心位置，工作臺(tái)會(huì)出現(xiàn)橢圓形運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生碰撞噪聲，通過(guò)確定相應(yīng)的基準(zhǔn)保證中心不會(huì)偏差，見(jiàn)圖2;

減小因設(shè)備原因加工底座傳動(dòng)齒輪軸孔引起的誤差[2]。

3噪音效果驗(yàn)證

對(duì)于工作臺(tái)噪聲原因與措施的實(shí)施之后，需要對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行驗(yàn)證，保證措施使有效的，這樣才能有效降低工作臺(tái)噪聲。

對(duì)工作臺(tái)外圓進(jìn)行精車，保證工作臺(tái)外圓與齒圈的配合精度在0.05mm間隙與0.05mm過(guò)盈之間，對(duì)實(shí)際尺寸進(jìn)行測(cè)量，驗(yàn)證是否達(dá)到要求的精度，抽樣產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為0.038mm、0.025mm、0.041mm、0.019mm，抽樣與檢測(cè)操作圖如圖3。

在對(duì)組裝完成的實(shí)際數(shù)控車床進(jìn)行噪聲檢測(cè)，抽樣的要求為機(jī)床5個(gè)，檢測(cè)部位為3處，通過(guò)噪聲分貝儀進(jìn)行檢測(cè)，分別在20r/min和40r/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行測(cè)量，數(shù)據(jù)共計(jì)30組，檢測(cè)的結(jié)果為最低分貝為80.8dB，最高為83.5dB，符合國(guó)家的噪聲標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)對(duì)控制方案后的產(chǎn)品與零件進(jìn)行抽樣檢測(cè)，檢測(cè)的數(shù)據(jù)表明措施有效，可以降低工作臺(tái)的噪聲，保證機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中噪聲不會(huì)對(duì)人員產(chǎn)生傷害，同時(shí)也提高的機(jī)床的感官，增強(qiáng)機(jī)床市場(chǎng)銷售地位[3]。

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)車床的結(jié)構(gòu)與工作臺(tái)的傳動(dòng)原理進(jìn)行分析，了解每個(gè)部件的功能與作用，分析噪聲的由來(lái)，對(duì)不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定數(shù)控車床噪聲產(chǎn)生的主要因素，通過(guò)對(duì)一些噪聲大的車床進(jìn)行分析，可以快速找到噪聲的產(chǎn)生源頭，最終實(shí)現(xiàn)噪聲的降低，減少對(duì)人員的傷害。

參考文獻(xiàn)

[1] 孟少安.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社，1991：56.

[2] 王先奎.機(jī)械制造工藝學(xué)（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011：12.

[3] 汪勇安，繆興純，吳元杰，等.大型立式車床噪聲分析.[J].湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1992（1）：78-84.