资源描述：
《数控车床主轴箱异常噪声原因及解决》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、数控车床主轴箱异常噪声原因及解决济南一机床集团有限公司俞成虎郭学良李卫星潘殿远摘要根据数控车床主轴箱结构特点及实际拆检情况的分析,找出了主轴箱产生异常噪声的主要原因,并对主轴轴承预紧量与轴承寿命、主轴刚性之间关系等进行了分析,采取了相应的控制措施,使主轴箱异常噪声得以有效解决,实践证明,这些措施具有一定的通用性。关键词主轴箱轴承预紧量异常噪声间隙过盈我公司生产的MJ-50数控车床整机噪声要求不数轴承滚道已研出相当明显的痕迹,严重的已出现剥大于83dB(A),主轴箱部件噪声要求不大于78dB落和点蚀现象。滚动轴承NB15润滑脂已严重污染,(A),而且不允许有异常
2、噪声。但实际MJ-50CNC主这与轴承配合情况和清洁度均有很大关系。对拆检零轴箱部件异常噪声的发生率相当高,由此返修率达件精度检测结果如下:80%左右,严重影响了产品质量和生产周期。1异常噪声的特征图1为主轴箱结构示意图,主轴固定端前支承为图2MJ-50CNC主轴箱产生异常噪声原因鱼刺图一个双列圆柱滚子轴承(NN3024),二个角接触球轴(1)前、后轴承套与箱体孔配合过盈0.008～承,前者承受径向载荷,后者承受轴向载荷。浮动端后0.025mm。支承为一个双列圆柱滚子轴承(NN3020)。主轴最高(2)前、后轴承套与轴承外环配合过盈0.005～转速3500r/m
3、in。此结构配置的特点是径向负载能力0.02mm。大,有较高的刚度和精度,但对噪声的控制不利。在实(3)轴承预紧量过大,用手轴向提压轴承外环相当际运转中经常产生“哧啦⋯哧啦⋯”的异常噪声,有时费劲,通过重新预紧测算,径向预紧量在0.01mm左连续响,有时间断响,有时高速时响,有时中、低速时右(不包括轴承套与箱体孔、轴承外环的过盈配合量)。响。总之,这种异常噪声时有时无,毫无规律。(4)前后轴承套圆度0.002～0.006mm,个别达0.01mm。(5)前后轴承端盖轴向预紧量0.04～0.09mm。(6)有的主轴箱高速运转时有振感,但主轴组件动平衡精度均达G2.5
4、级,符合要求。(7)主轴后端皮带轮槽径向圆跳动0.02～0.07mm。(8)主轴箱前后箱体孔圆度、同轴度在0.005mm之内。(9)主轴与轴承锥孔接触面积60%～80%。图1MJ-50CNC主轴箱部件结构示意图(10)主轴各项精度基本合格。1.防尘盖2.后轴承端盖3.皮带轮4.平键综合以上因素,引起异常噪声的主要原因为:5、9、16.螺母6、12.内挡环7.后轴承8.后轴承套(1)主轴箱体孔与轴承套、轴承套与轴承外环配合10.前轴承端盖11、15.前轴承13.主轴14.内挡过盈量过大,引起轴承变形;圈17.前轴承套18.箱体(2)轴承预紧量过大,引起轴承变形;2
5、产生异常噪声的原因(3)各件清洁度低,特别是轴承,污物损伤滚道或可能引起异常噪声的因素如图2所示。我们在拆使润滑脂失效;检有异常噪声的MJ-50CNC主轴箱时,发现绝大多(4)轴承端盖轴向预紧量过大,引起轴承外环不均·16·《制造技术与机床》匀变形。主轴精度,我们选定=0.02～0.05mm。3解决措施3.1调整轴承预紧量从NSKNN3020双列圆柱滚子轴承为例,分析轴承径向间隙与轴承寿命、刚性之间的关系。从图3可以看出,轴承径向间隙在-0.003～0.004mm较为合理,过盈0.002mm时疲劳寿命最高,过盈量再增加,则寿命急剧下降。图5轴承端盖锁紧引起轴承
6、外环变形示意图螺钉锁紧扭矩(N·m)图3N3020双列圆柱滚子轴承在径向载荷为4900N时,轴承径向间隙与寿命关系曲线图6轴承端盖锁紧量对轴承外环、内径尺寸变化量关系曲线从图4可知,轴承径向过盈大于0.002mm时,轴3.3清洁度、恒温要求承径向位移小,主轴刚性较好;当轴承存在间隙时,刚主轴箱部件装配要求在恒温、净化室内进行,这样性明显变差。既保证了环境的清洁度,又避免了环境温度变化对零件配合公差的影响。装配时,各零部件必须严格清洗,特别是轴承必须用航空汽油反复清洗。3.4其它精度控制(1)主轴后端皮带轮槽径向圆跳动不大于0.03mm。(2)主轴箱体孔、轴承套内
7、、外圆圆度不大于0.003mm,圆柱度不大于0.003mm。图4N3020双列圆柱滚子轴承径向载荷为4900N时,(3)轴承内环与主轴接触面积不少于80%。轴承径向间隙与轴承径向变形关系曲线4验证结果综合轴承间隙与疲劳使用寿命和刚性之间的关系,以及查阅的有关此类轴承预紧量的经验数据和理严格按照上述要求组织生产了8台MJ-50CNC论分析资料,最后将轴承径向预紧量目标值确定为过主轴箱部件,经过部件试运转,整机调试均未产生异常盈0.001～0.005mm。为此,我们控制以下几项精度:噪声。(1)主轴箱体孔与轴承套配合过盈0～0.004mm。MJ-50数控车床批量生产
8、至今已4年多,主轴(2)
