鏜床加工過程中產生的噪音主要來自機械振動、切削摩擦、液壓系統及電機運轉等環節。有效降噪需從聲源控制、傳播途徑阻斷、接收者防護及設備維護等多維度入手,以下是具體方法:
一、聲源控制:從噪音產生源頭削弱
1.優化刀具與切削參數
選擇低噪音刀具:
使用涂層刀具(如TiN、TiAlN涂層)或陶瓷刀具,減少切削時的摩擦振動;
采用螺旋角較小的鏜刀(如30°以下),降低切削沖擊噪音;
鏜刀刀刃保持鋒利,避免因刃口磨損導致切削力增大而加劇振動。
調整切削參數:
降低切削速度:適當減小主軸轉速(如從2000r/min降至1500r/min),可減少離心力引起的振動噪音;
減小進給量:降低進給速度(如從0.2mm/r降至0.15mm/r),減輕刀具與工件的摩擦;
優化背吃刀量:避免單次切削深度過大(如控制在3mm以內),采用多次進給分散切削力。
2.改進工件裝夾與工裝設計
增強裝夾剛度:
使用液壓或氣動夾具替代手動夾具,提高工件固定精度,減少切削時的顫動;
工件與夾具接觸面需平整,必要時添加橡膠墊或阻尼塊,吸收振動能量。
設計低噪音工裝:
工裝結構采用“三明治”阻尼層設計(如鋼-橡膠-鋼夾層),抑制共振;
鏜桿采用防振鏜桿(內置阻尼器或硬質合金配重),降低懸伸過長時的振動(如懸伸長度≤4倍直徑)。
3.設備結構優化
電機與主軸減振:
電機安裝彈性基座(如橡膠隔振墊、彈簧減振器),減少振動傳遞至床身;
主軸軸承選用低噪音型號(如陶瓷軸承或預加載荷滾動軸承),并定期更換潤滑脂(建議每2000小時更換)。
液壓系統降噪:
液壓泵采用低噪音葉片泵或螺桿泵(噪音≤75dB),替代高噪音齒輪泵;
液壓管路使用軟管連接(如高壓膠管),避免剛性連接傳遞振動;
在油箱中設置隔板或消音器,降低液壓油流動噪音。
二、傳播途徑阻斷:隔離或吸收噪音
1.加裝隔音罩或隔音房
局部隔音罩:
針對主軸箱、變速箱等主要噪音源,設計可拆卸式隔音罩(內層貼吸音棉,外層為隔音鋼板),隔音量可達10-15dB;
罩體需預留散熱孔和觀察窗(使用雙層中空玻璃),避免設備過熱。
整體隔音房:
對大型鏜床可搭建獨立隔音房,采用“隔音墻+吸聲吊頂”結構:
墻體材料:外層為5mm厚鋼板,中間填充50mm玻璃棉,內層為穿孔吸聲板;
地面鋪設橡膠減振墊,減少振動向地面傳導;
出入口安裝隔音門(雙層密封),通風口加裝消聲器(如阻性消聲器,降噪量≥20dB)。
2.使用阻尼材料與減振裝置
床身阻尼處理:
在鏜床床身內腔填充阻尼混凝土或高分子阻尼材料(如粘彈性阻尼涂層),抑制結構振動;
導軌接觸面涂抹高粘度潤滑油(如二硫化鉬潤滑脂),減少滑動摩擦噪音。
懸掛式減振吊鉤:
冷卻泵、切削液箱等輔助設備采用懸掛安裝,通過彈簧吊鉤降低固體傳聲。
三、接收者防護:保護操作人員
1.個人防護裝備
操作人員需佩戴符合標準的防噪音耳塞或耳罩(降噪值≥25dB),建議選擇帶線控的通訊耳罩,便于溝通;
穿防振鞋或站在橡膠減振墊上,減少腳部接觸振動傳遞的噪音。
2.車間布局優化
將鏜床與其他高噪音設備(如沖床、銑床)集中布置,遠離辦公區和休息區;
在車間墻壁及天花板安裝吸聲材料(如礦棉吸聲板、聚酯纖維吸音板),吸聲系數≥0.8,降低混響噪音。
四、設備維護與管理:減少異常噪音
1.定期檢修關鍵部件
軸承與傳動系統:
每月檢查主軸軸承間隙(使用百分表,徑向跳動≤0.01mm),磨損嚴重需及時更換;
齒輪傳動系統需定期清洗并更換潤滑油(建議每500小時檢查油質),避免因缺油導致齒面磨損產生噪音。
緊固件檢查:
每周緊固地腳螺栓、導軌壓板螺絲(力矩值按設備手冊要求),防止因松動引起振動噪音。
2.切削液與排屑系統管理
使用低泡沫切削液(如半合成切削液),避免高壓噴射時產生氣蝕噪音;
排屑機鏈條定期張緊(下垂量≤10mm),并在排屑槽內襯橡膠板,減少切屑撞擊噪音。
五、工藝改進與新技術應用
1.干式切削或低溫切削
采用干式切削(無切削液)或低溫切削(如液氮冷卻),減少切削液噴射噪音(可降低5-8dB),同時避免液體飛濺引起的附加噪音。
2.主動降噪技術
安裝電子主動降噪系統:通過傳感器采集噪音信號,經控制器生成反相聲波抵消原始噪音(適用于高頻噪音,降噪量可達15-20dB)。
3.數控程序優化
在CAM軟件中設置“平滑切入切出”路徑,避免刀具急劇啟停產生沖擊噪音;
采用螺旋下刀或斜坡進刀替代垂直下刀,降低軸向切削力突變。
六、噪音監測與標準遵循
定期使用聲級計(精度±2dB)測量車間噪音,確保等效連續A聲級≤85dB(8小時接觸限值);
新購置鏜床需選用符合GB/T16769-2008《金屬切削機床噪聲聲壓級測量方法》的低噪音設備(出廠噪音≤83dB)。
通過以上綜合措施,可有效降低鏜床加工噪音10-25dB,改善車間作業環境,同時延長設備使用壽命并提高加工精度。