卧式数控铣床,由于主轴的变速系统仍采用若干传动轴、齿轮和轴承,因此在工作中不可避免地要产生振动噪声、摩擦噪声和冲击噪声。而数控铣床主传动系统的变速是在机床不停止工作的状态下,由计算机控制完成的,因此它比普通机床产生的噪声更为连续,更具有代表性。
卧式数控铣床的主传动系统工作时,正是由于轴承、齿轮等零部件经过激发响应,并在系统内部传递和辐射而出现了噪声,且这些部件又由于出现了异常情况,使激振力加大从而使噪声增大。本文就为大家分析下轴承噪声产生的原因及如何控制。
轴承噪声分析
数控铣床的主轴变速系统共有滚动轴承38个。轴承与轴颈及支承孔的装配、预紧力、同心度、润滑条件以及作用在轴承上负荷的大小、径向间隙等都对噪声有很大影响。而且轴承本身的制造偏差,在很大程度上决定了轴承的噪声。滚动轴承最易产生变形的部位就是其内外环。内外环在外部因素和自身精度的影响下,有可能产生摇摆振动、轴向振动、径向振动、轴承环本身的径向振动和轴向弯曲振动。
与齿轮同理,轴承的转速越高,回转基频就越大,噪声也就随之增大轴承滚动体内外环各自的精度如果不高,将成为影响轴承噪声的主要因素滚动体或轴承的内外环上凹陷点很多,在频谱上表现出这些频率的高次谐波,引起的噪声也就越高。
轴承噪声控制
(1)控制内外环质量。故障铣床的主传动系统中,所有轴承都是内环转动,外环固定。这时内环如出现径向偏摆就会引起旋转时的不平衡,从而出现振动噪声。如果轴承的外环,配合孔形状和位置公差都不好时,就会出现径向摆动,这样就破坏了轴承部件的同心度。如果内环与外环端面的侧向出现较大跳动,还会导致轴承内环相对于外环发生歪斜。轴承的精度越高,上述的偏摆量就越小,出现的噪声也就越小。
除控制轴承内外环几何形状偏差外,还应控制内外环滚道的波纹度,降低表面粗糙度,严格控制在装配过程中滚道的表面磕伤和划伤,否则不可能降低轴承的振动噪声。经观察发现,滚道的波纹度为密波或疏波时,滚动体在滚动时的接触点显然不同,由此引起的振动频率相差很大。
(2)控制轴承与孔和轴的配合精度。该故障铣床的主传动系统中,轴承与轴和孔的配合,应保证轴承有必要的径向间隙。径向工作间隙的最佳数值,是由内环在轴上和外环在孔中的配合,以及在运动状态下内环和外环所产生的温差所决定的。因此轴承中初始间隙的选择对控制轴承的噪声具有重要意义。
过大的径向间隙会导致低频部分的噪声增加,而较小的径向间隙又会引起高频部分的噪声增加。一般间隙控制在0.01mm时最佳。外环在孔中的配合形式会影响噪声的传播。较紧的配合会提高传声性,从而使噪声加大。过紧的配合,会迫使滚道变形,从而加大轴承滚道的形状误差,使径向间隙减小,也导致噪声的增加。轴承外环过松的配合同样会引起较大噪声。
只有松紧适当的配合可使轴颈与孔接触处的油膜对外环振动产生阻尼,从而降低噪声。另外,配合部位的形位公差和表面粗糙度,应符合所选轴承精度等级的要求。如果轴承很紧地安装在加工不准确的轴上,那么轴的误差就会传递给轴承内环滚道,并以较高的波纹度形式表现出来,噪声也就随之增大。
上一篇:卧式数控铣床常用的变速办...
下一篇:卧式数控铣床的齿轮噪声分...
扫一扫关注微信公众号