H20型全电伺服数控转塔冲床噪声分析及降噪方案.pdf

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1、文章编号-1672—0121(2014)04—0025—03I-I20型全电伺服数控转塔冲床噪声分析及降噪方案王亮，卞正其。朱志金(江苏扬力数控机床有限公司，江苏扬州225127)摘要：对H20型全电伺服数控转塔冲床作了介绍，对伺服转塔冲床的冲压噪声进行测量、分析，并提出了降噪解决方案。关键词：机械制造；数控转塔冲床；噪声；分析；全电伺服中图分类号：TG385文献标识码：A1引言轮与横梁底座的齿条啮合，从而带动横梁、夹钳运作为钣金加工业的重要一员，数控转塔冲床近动，工件由夹钳夹持，实现前后移动、定位冲孔，

2、具有年来迎来了其发展的高峰期。全电伺服转塔冲床作机械结构性能稳定，定位快等特点。其冲头部分采用为高效节能无污染的新一代机床，被越来越多的客全电伺服主传动结构，机床采用低速大扭矩伺服电户认可。机驱动冲头动作，数控系统给伺服驱动器发出冲压1988年国内研制出第一台机械式数控转塔冲信号，伺服电机在驱动器的控制下完成冲压动作并床，1997年国内开始生产液压式数控转塔冲床，发出冲压完成信号。1-120型数控转塔冲床的主要性2005年扬力研发出国内第一台全电伺服转塔冲床，能参数如表1所示。发展到现在，该种冲床已成为一

3、种技术成熟、性能可表1H20型全电伺服数控转塔冲床基本参数靠的钣金加工设备。伺服控转塔冲床具有无液压油名称规格污染等特点，而且耗电量是普通液压冲床的65％左公称力／kN200右，是伺服控转塔冲床的发展趋势之一。加工板材尺寸(含一次再定位)／mm1250~2500H20型数控转塔冲床是全电伺服数控转塔冲模位数／个30床，如图1所示。其X轴送料移动由交流伺服电机板料最大移动速度／m／minl13通过高精密行星减速机带动齿轮转动，拖板上的齿工件最大质量／kg235条与齿轮啮合，带动拖板、夹钳运动，从而实现工件冲

4、孑L频率／min6oo左右移动、定位冲孔；Y轴送料移动由两个交流伺服加工精度／mm±0．1O电机通过两个高精密行星减速机带动齿轮转动，齿控制轴数，个6机器重量／t19．5当前，伺服数控转塔冲床发展的一大瓶颈是其噪声问题，这也是目前国内机床与国#t-高端机床的主要差距之一。2冲压传动原理及降噪解决方案2．1伺服主传动原理Y轴电机，减速机y轴电机，减速机当前国内的主流伺服冲其主轴部分多为曲图1H20型数控转塔冲床机身结构示意图杆式结构，如图2所示。主轴电机带动曲轴做双摆运动，曲轴带动收稿日期：2014—02—

5、21作者简介：王亮(1980一)，男，工程师，从事数控机床电气研究与设做上下运动，则对应的滑块做往复冲压运动。计2．2冲压时冲头噪声产生机理冲头模具冲率大小表示速度快慢，越陡表示速度越快，越平表示制板材会产生很速度越慢。大的噪声。冲裁臣从图示结合主轴电机的工作原理可看出，冲头时，冲头一旦接接触板材之前主动减速冲穿板材到下死点后，加速触金属板料，冲返回到预压点。靠近板材圆圈里的转折点是需要设裁力开始增加。定的速度转换点，速度转换点下面的速度曲线(黑与此同时，由于线)的斜率是需要设定的转换点速度。冲头运行到转

6、i：·：II二_一不同的滑块位置机身及其他受力换点的速度是实际设定的速度，从快到慢的减速过图2伺服主传动工作原理图构件的变形而积程在转换点之前出现，而非转换点之后，这样使得速蓄了弹性能。当冲头进入板料约一半厚度时，冲裁力度转换点的设定更加清晰可控，直观、方便调试。有达到最大值。板材的突然断裂使冲头突然失荷，机身一些主轴的工作原理是冲头到达速度转换点之后再等积蓄的弹性能在极短时间内释放出来，将激起机减速，因为整个减速需要的时间随着转换点速度的身及各部件的振动，使部件间产生冲击。与此同时，改变而改变，这样就增

7、加了调试速度转换点的难度，滑块以相当大的速度下冲，引起滑块周围空气的压力只能通过多次调试后的噪声比较来确定转换点位置扰动，从而辐射噪声。前者激发的噪声称振鸣噪声，的最佳设定值。后者引起的噪声为加速度噪声。由分析可知，振鸣噪表2、表3为我们做的噪声测试数据(以下所有声与引起机身等构件振动的冲裁力一时间历程有表格中的速度转换点设定值=电机的旋转角度X关。此外，冲裁噪声还包括板料断裂声、冲头与板料10)。的撞击声及两者接触时的空气挤出声共5种噪声。表2噪音测试1全电伺服数控转塔冲床在工作时的噪声可从源工况：速度

8、转换点设定值1400，空冲，20x20正方形模具，B工位，头分为两类：一是冲压时机床的机械结构共振产生25mm步距，6mm冲程，冲压80次，环境噪声70～80dB的噪声；二是主轴冲头从接触板材到冲穿板材时产转换点速度／d／min记录时间／s噪声／dB时间增加／％噪声减小生的噪声。我们主要针对后者进行了测试与分析。关闭静音功能1485．5O02001683-3142．22．2．1通过降速减小噪声1501782．5213如图3所示