镗床加工过程中产生的噪音主要来自机械振动、切削摩擦、液压系统及电机运转等环节。有效降噪需从声源控制、传播途径阻断、接收者防护及设备维护等多维度入手,以下是具体方法:
一、声源控制:从噪音产生源头削弱
1.优化刀具与切削参数
选择低噪音刀具:
使用涂层刀具(如TiN、TiAlN涂层)或陶瓷刀具,减少切削时的摩擦振动;
采用螺旋角较小的镗刀(如30°以下),降低切削冲击噪音;
镗刀刀刃保持锋利,避免因刃口磨损导致切削力增大而加剧振动。
调整切削参数:
降低切削速度:适当减小主轴转速(如从2000r/min降至1500r/min),可减少离心力引起的振动噪音;
减小进给量:降低进给速度(如从0.2mm/r降至0.15mm/r),减轻刀具与工件的摩擦;
优化背吃刀量:避免单次切削深度过大(如控制在3mm以内),采用多次进给分散切削力。
2.改进工件装夹与工装设计
增强装夹刚度:
使用液压或气动夹具替代手动夹具,提高工件固定精度,减少切削时的颤动;
工件与夹具接触面需平整,必要时添加橡胶垫或阻尼块,吸收振动能量。
设计低噪音工装:
工装结构采用“三明治”阻尼层设计(如钢-橡胶-钢夹层),抑制共振;
镗杆采用防振镗杆(内置阻尼器或硬质合金配重),降低悬伸过长时的振动(如悬伸长度≤4倍直径)。
3.设备结构优化
电机与主轴减振:
电机安装弹性基座(如橡胶隔振垫、弹簧减振器),减少振动传递至床身;
主轴轴承选用低噪音型号(如陶瓷轴承或预加载荷滚动轴承),并定期更换润滑脂(建议每2000小时更换)。
液压系统降噪:
液压泵采用低噪音叶片泵或螺杆泵(噪音≤75dB),替代高噪音齿轮泵;
液压管路使用软管连接(如高压胶管),避免刚性连接传递振动;
在油箱中设置隔板或消音器,降低液压油流动噪音。
二、传播途径阻断:隔离或吸收噪音
1.加装隔音罩或隔音房
局部隔音罩:
针对主轴箱、变速箱等主要噪音源,设计可拆卸式隔音罩(内层贴吸音棉,外层为隔音钢板),隔音量可达10-15dB;
罩体需预留散热孔和观察窗(使用双层中空玻璃),避免设备过热。
整体隔音房:
对大型镗床可搭建独立隔音房,采用“隔音墙+吸声吊顶”结构:
墙体材料:外层为5mm厚钢板,中间填充50mm玻璃棉,内层为穿孔吸声板;
地面铺设橡胶减振垫,减少振动向地面传导;
出入口安装隔音门(双层密封),通风口加装消声器(如阻性消声器,降噪量≥20dB)。
2.使用阻尼材料与减振装置
床身阻尼处理:
在镗床床身内腔填充阻尼混凝土或高分子阻尼材料(如粘弹性阻尼涂层),抑制结构振动;
导轨接触面涂抹高粘度润滑油(如二硫化钼润滑脂),减少滑动摩擦噪音。
悬挂式减振吊钩:
冷却泵、切削液箱等辅助设备采用悬挂安装,通过弹簧吊钩降低固体传声。
三、接收者防护:保护操作人员
1.个人防护装备
操作人员需佩戴符合标准的防噪音耳塞或耳罩(降噪值≥25dB),建议选择带线控的通讯耳罩,便于沟通;
穿防振鞋或站在橡胶减振垫上,减少脚部接触振动传递的噪音。
2.车间布局优化
将镗床与其他高噪音设备(如冲床、铣床)集中布置,远离办公区和休息区;
在车间墙壁及天花板安装吸声材料(如矿棉吸声板、聚酯纤维吸音板),吸声系数≥0.8,降低混响噪音。
四、设备维护与管理:减少异常噪音
1.定期检修关键部件
轴承与传动系统:
每月检查主轴轴承间隙(使用百分表,径向跳动≤0.01mm),磨损严重需及时更换;
齿轮传动系统需定期清洗并更换润滑油(建议每500小时检查油质),避免因缺油导致齿面磨损产生噪音。
紧固件检查:
每周紧固地脚螺栓、导轨压板螺丝(力矩值按设备手册要求),防止因松动引起振动噪音。
2.切削液与排屑系统管理
使用低泡沫切削液(如半合成切削液),避免高压喷射时产生气蚀噪音;
排屑机链条定期张紧(下垂量≤10mm),并在排屑槽内衬橡胶板,减少切屑撞击噪音。
五、工艺改进与新技术应用
1.干式切削或低温切削
采用干式切削(无切削液)或低温切削(如液氮冷却),减少切削液喷射噪音(可降低5-8dB),同时避免液体飞溅引起的附加噪音。
2.主动降噪技术
安装电子主动降噪系统:通过传感器采集噪音信号,经控制器生成反相声波抵消原始噪音(适用于高频噪音,降噪量可达15-20dB)。
3.数控程序优化
在CAM软件中设置“平滑切入切出”路径,避免刀具急剧启停产生冲击噪音;
采用螺旋下刀或斜坡进刀替代垂直下刀,降低轴向切削力突变。
六、噪音监测与标准遵循
定期使用声级计(精度±2dB)测量车间噪音,确保等效连续A声级≤85dB(8小时接触限值);
新购置镗床需选用符合GB/T16769-2008《金属切削机床噪声声压级测量方法》的低噪音设备(出厂噪音≤83dB)。
通过以上综合措施,可有效降低镗床加工噪音10-25dB,改善车间作业环境,同时延长设备使用寿命并提高加工精度。