“Otimização do Controle de Ruído da Engrenagem do Spindle no Método de Tratamento de Ruído do Spindle de Máquinas-Ferramenta CNC”
Durante a operação de máquinas-ferramenta CNC, o problema do ruído da engrenagem do fuso frequentemente incomoda operadores e pessoal de manutenção. Para reduzir efetivamente o ruído da engrenagem do fuso e melhorar a precisão e a estabilidade da usinagem da máquina-ferramenta, precisamos otimizar profundamente o método de controle do ruído da engrenagem do fuso.
I. Causas do ruído da engrenagem do fuso em máquinas-ferramentas CNC
A geração de ruído nas engrenagens é o resultado da ação combinada de múltiplos fatores. Por um lado, a influência do erro no perfil do dente e do passo causará deformação elástica dos dentes da engrenagem sob carga, levando a colisões e impactos instantâneos quando as engrenagens engrenam. Por outro lado, erros no processo de processamento e más condições operacionais a longo prazo também podem causar erros no perfil do dente, que por sua vez geram ruído. Além disso, mudanças na distância central das engrenagens engrenadas causarão mudanças no ângulo de pressão. Se a distância central mudar periodicamente, o ruído também aumentará periodicamente. O uso inadequado de óleo lubrificante, como lubrificação insuficiente ou ruído de perturbação excessivo do óleo, também terá impacto no ruído.
A geração de ruído nas engrenagens é o resultado da ação combinada de múltiplos fatores. Por um lado, a influência do erro no perfil do dente e do passo causará deformação elástica dos dentes da engrenagem sob carga, levando a colisões e impactos instantâneos quando as engrenagens engrenam. Por outro lado, erros no processo de processamento e más condições operacionais a longo prazo também podem causar erros no perfil do dente, que por sua vez geram ruído. Além disso, mudanças na distância central das engrenagens engrenadas causarão mudanças no ângulo de pressão. Se a distância central mudar periodicamente, o ruído também aumentará periodicamente. O uso inadequado de óleo lubrificante, como lubrificação insuficiente ou ruído de perturbação excessivo do óleo, também terá impacto no ruído.
II. Métodos específicos para otimizar o controle de ruído da engrenagem do fuso
Chanfradura de topo
Princípio e objetivo: O chanfro de topo visa corrigir a deformação por flexão dos dentes e compensar erros de engrenagem, reduzindo o impacto do engrenamento causado pelas partes superiores dos dentes côncavos e convexos quando as engrenagens engrenam, reduzindo assim o ruído. A quantidade de chanfro depende do erro de passo, da quantidade de deformação por flexão da engrenagem após o carregamento e da direção de flexão.
Estratégia de chanfradura: Primeiramente, chanfre os pares de engrenagens com alta frequência de engrenamento em máquinas-ferramentas defeituosas e adote diferentes quantidades de chanfradura de acordo com os diferentes módulos (3, 4 e 5 milímetros). Durante o processo de chanfradura, controle rigorosamente a quantidade de chanfradura e determine a quantidade de chanfradura apropriada por meio de múltiplos testes para evitar chanfradura excessiva que danifique o perfil útil do dente de trabalho ou chanfradura insuficiente que não cumpra a função de chanfradura. Ao chanfradura do perfil do dente, apenas a parte superior ou apenas a raiz do dente podem ser reparadas, de acordo com a situação específica da engrenagem. Quando o efeito do reparo apenas da parte superior ou da raiz do dente não for bom, considere reparar a parte superior e a raiz do dente juntas. Os valores radiais e axiais da quantidade de chanfradura podem ser alocados a uma ou duas engrenagens, de acordo com a situação.
Erro de perfil de dente de controle
Análise da fonte de erro: Erros no perfil dos dentes são gerados principalmente durante o processo de usinagem e, em segundo lugar, causados por más condições operacionais a longo prazo. Engrenagens com perfis de dentes côncavos serão submetidas a dois impactos em um engrenamento, resultando em alto ruído, e quanto mais côncavo o perfil dos dentes, maior o ruído.
Medidas de otimização: Remodelar os dentes da engrenagem para torná-los moderadamente convexos, reduzindo o ruído. Por meio do processamento e ajuste fino das engrenagens, minimizar ao máximo os erros no perfil dos dentes e melhorar a precisão e a qualidade do engrenamento das engrenagens.
Controlar a alteração da distância central das engrenagens engrenadas
Mecanismo de geração de ruído: A alteração da distância central real das engrenagens engrenadas levará à alteração do ângulo de pressão. Se a distância central mudar periodicamente, o ângulo de pressão também mudará periodicamente, fazendo com que o ruído aumente periodicamente.
Método de controle: O diâmetro externo da engrenagem, a deformação do eixo de transmissão e o ajuste entre o eixo de transmissão, a engrenagem e o rolamento devem ser controlados em condições ideais. Durante a instalação e a depuração, opere estritamente de acordo com os requisitos de projeto para garantir que a distância central das engrenagens de engrenamento permaneça estável. Por meio de processamento e montagem precisos, tente eliminar o ruído causado pela alteração da distância central do engrenamento.
Otimizar o uso do óleo lubrificante
Função do óleo lubrificante: Além de lubrificar e resfriar, o óleo lubrificante também desempenha um certo papel de amortecimento. O ruído diminui com o aumento do volume e da viscosidade do óleo. Manter uma certa espessura de película de óleo na superfície do dente pode evitar o contato direto entre as superfícies dos dentes, enfraquecer a energia de vibração e reduzir o ruído.
Estratégia de otimização: A escolha de óleo com alta viscosidade é benéfica para a redução do ruído, mas preste atenção ao controle do ruído de perturbação causado pela lubrificação por respingos. Reorganize cada tubo de óleo de forma que o óleo lubrificante espirre em cada par de engrenagens da maneira mais ideal possível para controlar o ruído gerado pela lubrificação insuficiente. Ao mesmo tempo, a adoção do método de fornecimento de óleo no lado da engrenagem pode não apenas desempenhar um papel de resfriamento, mas também formar uma película de óleo na superfície do dente antes de entrar na área da engrenagem. Se o óleo espirrado puder ser controlado para entrar na área da engrenagem em uma pequena quantidade, o efeito de redução de ruído será melhor.
Chanfradura de topo
Princípio e objetivo: O chanfro de topo visa corrigir a deformação por flexão dos dentes e compensar erros de engrenagem, reduzindo o impacto do engrenamento causado pelas partes superiores dos dentes côncavos e convexos quando as engrenagens engrenam, reduzindo assim o ruído. A quantidade de chanfro depende do erro de passo, da quantidade de deformação por flexão da engrenagem após o carregamento e da direção de flexão.
Estratégia de chanfradura: Primeiramente, chanfre os pares de engrenagens com alta frequência de engrenamento em máquinas-ferramentas defeituosas e adote diferentes quantidades de chanfradura de acordo com os diferentes módulos (3, 4 e 5 milímetros). Durante o processo de chanfradura, controle rigorosamente a quantidade de chanfradura e determine a quantidade de chanfradura apropriada por meio de múltiplos testes para evitar chanfradura excessiva que danifique o perfil útil do dente de trabalho ou chanfradura insuficiente que não cumpra a função de chanfradura. Ao chanfradura do perfil do dente, apenas a parte superior ou apenas a raiz do dente podem ser reparadas, de acordo com a situação específica da engrenagem. Quando o efeito do reparo apenas da parte superior ou da raiz do dente não for bom, considere reparar a parte superior e a raiz do dente juntas. Os valores radiais e axiais da quantidade de chanfradura podem ser alocados a uma ou duas engrenagens, de acordo com a situação.
Erro de perfil de dente de controle
Análise da fonte de erro: Erros no perfil dos dentes são gerados principalmente durante o processo de usinagem e, em segundo lugar, causados por más condições operacionais a longo prazo. Engrenagens com perfis de dentes côncavos serão submetidas a dois impactos em um engrenamento, resultando em alto ruído, e quanto mais côncavo o perfil dos dentes, maior o ruído.
Medidas de otimização: Remodelar os dentes da engrenagem para torná-los moderadamente convexos, reduzindo o ruído. Por meio do processamento e ajuste fino das engrenagens, minimizar ao máximo os erros no perfil dos dentes e melhorar a precisão e a qualidade do engrenamento das engrenagens.
Controlar a alteração da distância central das engrenagens engrenadas
Mecanismo de geração de ruído: A alteração da distância central real das engrenagens engrenadas levará à alteração do ângulo de pressão. Se a distância central mudar periodicamente, o ângulo de pressão também mudará periodicamente, fazendo com que o ruído aumente periodicamente.
Método de controle: O diâmetro externo da engrenagem, a deformação do eixo de transmissão e o ajuste entre o eixo de transmissão, a engrenagem e o rolamento devem ser controlados em condições ideais. Durante a instalação e a depuração, opere estritamente de acordo com os requisitos de projeto para garantir que a distância central das engrenagens de engrenamento permaneça estável. Por meio de processamento e montagem precisos, tente eliminar o ruído causado pela alteração da distância central do engrenamento.
Otimizar o uso do óleo lubrificante
Função do óleo lubrificante: Além de lubrificar e resfriar, o óleo lubrificante também desempenha um certo papel de amortecimento. O ruído diminui com o aumento do volume e da viscosidade do óleo. Manter uma certa espessura de película de óleo na superfície do dente pode evitar o contato direto entre as superfícies dos dentes, enfraquecer a energia de vibração e reduzir o ruído.
Estratégia de otimização: A escolha de óleo com alta viscosidade é benéfica para a redução do ruído, mas preste atenção ao controle do ruído de perturbação causado pela lubrificação por respingos. Reorganize cada tubo de óleo de forma que o óleo lubrificante espirre em cada par de engrenagens da maneira mais ideal possível para controlar o ruído gerado pela lubrificação insuficiente. Ao mesmo tempo, a adoção do método de fornecimento de óleo no lado da engrenagem pode não apenas desempenhar um papel de resfriamento, mas também formar uma película de óleo na superfície do dente antes de entrar na área da engrenagem. Se o óleo espirrado puder ser controlado para entrar na área da engrenagem em uma pequena quantidade, o efeito de redução de ruído será melhor.
III. Precauções para implementação de medidas de otimização
Medição e análise precisas: antes de executar o chanfro superior do dente, controlar os erros do perfil do dente e ajustar a distância central das engrenagens engrenadas, é necessário medir e analisar as engrenagens com precisão para determinar a situação específica e os fatores de influência dos erros, de modo a formular esquemas de otimização direcionados.
Tecnologia e equipamentos profissionais: A otimização do controle de ruído das engrenagens do fuso requer suporte técnico e de equipamentos profissionais. Os operadores devem possuir vasta experiência e conhecimento profissional, além de serem capazes de utilizar habilmente ferramentas de medição e equipamentos de processamento para garantir a implementação precisa das medidas de otimização.
Manutenção e inspeção regulares: Para manter o bom estado de funcionamento da engrenagem do fuso e reduzir o ruído, é necessário realizar a manutenção e a inspeção regulares da máquina-ferramenta. Detectar e tratar problemas como desgaste e deformação da engrenagem em tempo hábil, e garantir o fornecimento suficiente e o uso razoável de óleo lubrificante.
Melhoria e inovação contínuas: Com o desenvolvimento e o progresso contínuos da tecnologia, devemos prestar atenção continuamente a novos métodos e tecnologias de redução de ruído, melhorar e inovar continuamente as medidas de controle de ruído da engrenagem do fuso e melhorar o desempenho e a qualidade das máquinas-ferramentas.
Medição e análise precisas: antes de executar o chanfro superior do dente, controlar os erros do perfil do dente e ajustar a distância central das engrenagens engrenadas, é necessário medir e analisar as engrenagens com precisão para determinar a situação específica e os fatores de influência dos erros, de modo a formular esquemas de otimização direcionados.
Tecnologia e equipamentos profissionais: A otimização do controle de ruído das engrenagens do fuso requer suporte técnico e de equipamentos profissionais. Os operadores devem possuir vasta experiência e conhecimento profissional, além de serem capazes de utilizar habilmente ferramentas de medição e equipamentos de processamento para garantir a implementação precisa das medidas de otimização.
Manutenção e inspeção regulares: Para manter o bom estado de funcionamento da engrenagem do fuso e reduzir o ruído, é necessário realizar a manutenção e a inspeção regulares da máquina-ferramenta. Detectar e tratar problemas como desgaste e deformação da engrenagem em tempo hábil, e garantir o fornecimento suficiente e o uso razoável de óleo lubrificante.
Melhoria e inovação contínuas: Com o desenvolvimento e o progresso contínuos da tecnologia, devemos prestar atenção continuamente a novos métodos e tecnologias de redução de ruído, melhorar e inovar continuamente as medidas de controle de ruído da engrenagem do fuso e melhorar o desempenho e a qualidade das máquinas-ferramentas.
Em conclusão, por meio da otimização do método de controle de ruído da engrenagem do fuso da máquina-ferramenta CNC, o ruído da engrenagem do fuso pode ser efetivamente reduzido e a precisão e a estabilidade da usinagem da máquina-ferramenta podem ser aprimoradas. No processo de implementação de medidas de otimização, diversos fatores precisam ser considerados de forma abrangente e métodos científicos e razoáveis devem ser adotados para garantir a obtenção dos efeitos da otimização. Ao mesmo tempo, devemos explorar e inovar continuamente para fornecer suporte técnico mais eficaz para o desenvolvimento de máquinas-ferramenta CNC.