„Optimierung der Spindelgetriebe-Geräuschkontrolle im Geräuschbehandlungsverfahren der CNC-Werkzeugmaschinenspindel“
Beim Betrieb von CNC-Werkzeugmaschinen sind Bediener und Wartungspersonal häufig mit dem Problem des Spindelgetriebegeräuschs konfrontiert. Um das Spindelgetriebegeräusch wirksam zu reduzieren und die Bearbeitungsgenauigkeit und -stabilität der Werkzeugmaschine zu verbessern, müssen wir die Steuerungsmethode für das Spindelgetriebegeräusch grundlegend optimieren.
I. Ursachen für Spindelgetriebegeräusche in CNC-Werkzeugmaschinen
Die Entstehung von Getriebegeräuschen ist das Ergebnis des Zusammenspiels mehrerer Faktoren. Einerseits führen Zahnprofilfehler und Teilungsfehler zu einer elastischen Verformung der Zahnräder unter Belastung, was beim Ineinandergreifen der Zahnräder zu sofortigen Kollisionen und Stößen führt. Andererseits können auch Fehler im Verarbeitungsprozess und schlechte Betriebsbedingungen über lange Zeiträume zu Zahnprofilfehlern führen, die wiederum Geräusche erzeugen. Darüber hinaus führen Änderungen des Achsabstands der ineinandergreifenden Zahnräder zu Änderungen des Eingriffswinkels. Ändert sich der Achsabstand periodisch, nimmt auch das Geräusch periodisch zu. Auch unsachgemäßer Umgang mit Schmieröl, wie unzureichende Schmierung oder übermäßige Störgeräusche, wirkt sich auf die Geräuschentwicklung aus.
Die Entstehung von Getriebegeräuschen ist das Ergebnis des Zusammenspiels mehrerer Faktoren. Einerseits führen Zahnprofilfehler und Teilungsfehler zu einer elastischen Verformung der Zahnräder unter Belastung, was beim Ineinandergreifen der Zahnräder zu sofortigen Kollisionen und Stößen führt. Andererseits können auch Fehler im Verarbeitungsprozess und schlechte Betriebsbedingungen über lange Zeiträume zu Zahnprofilfehlern führen, die wiederum Geräusche erzeugen. Darüber hinaus führen Änderungen des Achsabstands der ineinandergreifenden Zahnräder zu Änderungen des Eingriffswinkels. Ändert sich der Achsabstand periodisch, nimmt auch das Geräusch periodisch zu. Auch unsachgemäßer Umgang mit Schmieröl, wie unzureichende Schmierung oder übermäßige Störgeräusche, wirkt sich auf die Geräuschentwicklung aus.
II. Spezifische Methoden zur Optimierung der Spindelgetriebe-Geräuschkontrolle
Belagsfasen
Prinzip und Zweck: Das Anfasen dient dazu, die Biegeverformung der Zähne zu korrigieren und Verzahnungsfehler auszugleichen. Es reduziert den Eingriffseffekt der konkaven und konvexen Zahnspitzen beim Ineinandergreifen der Zahnräder und reduziert so die Geräuschentwicklung. Der Anfasungsbetrag hängt vom Teilungsfehler, dem Biegeverformungsbetrag des Zahnrads nach der Belastung und der Biegerichtung ab.
Anfasstrategie: Fasen Sie zunächst die Zahnradpaare mit hoher Eingriffsfrequenz in defekten Werkzeugmaschinen an und verwenden Sie dabei je nach Modul (3, 4 und 5 Millimeter) unterschiedliche Anfasbeträge. Kontrollieren Sie während des Anfasvorgangs den Anfasbetrag streng und ermitteln Sie den geeigneten Anfasbetrag durch mehrere Tests, um einen zu großen Anfasbetrag zu vermeiden, der das nutzbare Zahnprofil beschädigt, oder einen zu geringen Anfasbetrag, der die Anfasfunktion verfehlt. Beim Anfasen des Zahnprofils kann, je nach der spezifischen Situation des Zahnrads, nur die Zahnspitze oder nur die Zahnwurzel repariert werden. Wenn die Reparatur nur der Zahnspitze oder der Zahnwurzel keine gute Wirkung erzielt, können Sie Zahnspitze und Zahnwurzel zusammen reparieren. Die radialen und axialen Werte des Anfasbetrags können je nach Situation einem oder zwei Zahnrädern zugewiesen werden.
Kontrollieren Sie den Zahnprofilfehler
Fehlerquellenanalyse: Zahnprofilfehler entstehen hauptsächlich während des Bearbeitungsprozesses und werden zum anderen durch schlechte Betriebsbedingungen über einen längeren Zeitraum verursacht. Zahnräder mit konkaven Zahnprofilen sind bei einem Eingriff zwei Stößen ausgesetzt, was zu starkem Lärm führt. Je konkaver das Zahnprofil, desto stärker ist der Lärm.
Optimierungsmaßnahmen: Die Zahnräder werden durch eine leicht konvexe Formgebung geräuschreduziert. Durch Feinbearbeitung und Anpassung der Zahnräder werden Zahnprofilfehler so weit wie möglich minimiert und die Genauigkeit und Eingriffsqualität der Zahnräder verbessert.
Kontrollieren Sie die Änderung des Achsabstands von ineinander greifenden Zahnrädern
Geräuschentstehungsmechanismus: Die Änderung des tatsächlichen Achsabstands der ineinandergreifenden Zahnräder führt zu einer Änderung des Eingriffswinkels. Ändert sich der Achsabstand periodisch, ändert sich auch der Eingriffswinkel periodisch, wodurch das Geräusch periodisch zunimmt.
Kontrollmethode: Der Außendurchmesser des Zahnrads, die Verformung der Getriebewelle und die Passung zwischen Getriebewelle, Zahnrad und Lager sollten optimal kontrolliert werden. Halten Sie sich bei Installation und Fehlerbehebung strikt an die Konstruktionsanforderungen, um sicherzustellen, dass der Achsabstand der ineinandergreifenden Zahnräder stabil bleibt. Vermeiden Sie durch präzise Verarbeitung und Montage die durch die Änderung des Achsabstands verursachten Geräusche.
Optimieren Sie den Schmieröleinsatz
Funktion des Schmieröls: Beim Schmieren und Kühlen spielt Schmieröl auch eine gewisse Dämpfungsfunktion. Mit zunehmender Ölmenge und Viskosität nimmt das Geräusch ab. Durch die Aufrechterhaltung einer bestimmten Ölfilmdicke auf der Zahnoberfläche kann der direkte Kontakt zwischen den ineinandergreifenden Zahnoberflächen vermieden, die Schwingungsenergie abgeschwächt und das Geräusch reduziert werden.
Optimierungsstrategie: Die Wahl eines Öls mit hoher Viskosität trägt zur Geräuschreduzierung bei. Achten Sie jedoch darauf, die durch Spritzschmierung verursachten Störgeräusche zu kontrollieren. Ordnen Sie die Ölleitungen so an, dass das Schmieröl optimal in jedes Zahnradpaar spritzt, um die Geräuschentwicklung durch unzureichende Schmierung zu reduzieren. Gleichzeitig dient die Ölzufuhr auf der Eingriffsseite nicht nur der Kühlung, sondern bildet auch einen Ölfilm auf der Zahnoberfläche, bevor es in den Eingriffsbereich gelangt. Wenn die Menge des Spritzöls kontrolliert in den Eingriffsbereich gelangt, ist die Geräuschreduzierung besser.
Belagsfasen
Prinzip und Zweck: Das Anfasen dient dazu, die Biegeverformung der Zähne zu korrigieren und Verzahnungsfehler auszugleichen. Es reduziert den Eingriffseffekt der konkaven und konvexen Zahnspitzen beim Ineinandergreifen der Zahnräder und reduziert so die Geräuschentwicklung. Der Anfasungsbetrag hängt vom Teilungsfehler, dem Biegeverformungsbetrag des Zahnrads nach der Belastung und der Biegerichtung ab.
Anfasstrategie: Fasen Sie zunächst die Zahnradpaare mit hoher Eingriffsfrequenz in defekten Werkzeugmaschinen an und verwenden Sie dabei je nach Modul (3, 4 und 5 Millimeter) unterschiedliche Anfasbeträge. Kontrollieren Sie während des Anfasvorgangs den Anfasbetrag streng und ermitteln Sie den geeigneten Anfasbetrag durch mehrere Tests, um einen zu großen Anfasbetrag zu vermeiden, der das nutzbare Zahnprofil beschädigt, oder einen zu geringen Anfasbetrag, der die Anfasfunktion verfehlt. Beim Anfasen des Zahnprofils kann, je nach der spezifischen Situation des Zahnrads, nur die Zahnspitze oder nur die Zahnwurzel repariert werden. Wenn die Reparatur nur der Zahnspitze oder der Zahnwurzel keine gute Wirkung erzielt, können Sie Zahnspitze und Zahnwurzel zusammen reparieren. Die radialen und axialen Werte des Anfasbetrags können je nach Situation einem oder zwei Zahnrädern zugewiesen werden.
Kontrollieren Sie den Zahnprofilfehler
Fehlerquellenanalyse: Zahnprofilfehler entstehen hauptsächlich während des Bearbeitungsprozesses und werden zum anderen durch schlechte Betriebsbedingungen über einen längeren Zeitraum verursacht. Zahnräder mit konkaven Zahnprofilen sind bei einem Eingriff zwei Stößen ausgesetzt, was zu starkem Lärm führt. Je konkaver das Zahnprofil, desto stärker ist der Lärm.
Optimierungsmaßnahmen: Die Zahnräder werden durch eine leicht konvexe Formgebung geräuschreduziert. Durch Feinbearbeitung und Anpassung der Zahnräder werden Zahnprofilfehler so weit wie möglich minimiert und die Genauigkeit und Eingriffsqualität der Zahnräder verbessert.
Kontrollieren Sie die Änderung des Achsabstands von ineinander greifenden Zahnrädern
Geräuschentstehungsmechanismus: Die Änderung des tatsächlichen Achsabstands der ineinandergreifenden Zahnräder führt zu einer Änderung des Eingriffswinkels. Ändert sich der Achsabstand periodisch, ändert sich auch der Eingriffswinkel periodisch, wodurch das Geräusch periodisch zunimmt.
Kontrollmethode: Der Außendurchmesser des Zahnrads, die Verformung der Getriebewelle und die Passung zwischen Getriebewelle, Zahnrad und Lager sollten optimal kontrolliert werden. Halten Sie sich bei Installation und Fehlerbehebung strikt an die Konstruktionsanforderungen, um sicherzustellen, dass der Achsabstand der ineinandergreifenden Zahnräder stabil bleibt. Vermeiden Sie durch präzise Verarbeitung und Montage die durch die Änderung des Achsabstands verursachten Geräusche.
Optimieren Sie den Schmieröleinsatz
Funktion des Schmieröls: Beim Schmieren und Kühlen spielt Schmieröl auch eine gewisse Dämpfungsfunktion. Mit zunehmender Ölmenge und Viskosität nimmt das Geräusch ab. Durch die Aufrechterhaltung einer bestimmten Ölfilmdicke auf der Zahnoberfläche kann der direkte Kontakt zwischen den ineinandergreifenden Zahnoberflächen vermieden, die Schwingungsenergie abgeschwächt und das Geräusch reduziert werden.
Optimierungsstrategie: Die Wahl eines Öls mit hoher Viskosität trägt zur Geräuschreduzierung bei. Achten Sie jedoch darauf, die durch Spritzschmierung verursachten Störgeräusche zu kontrollieren. Ordnen Sie die Ölleitungen so an, dass das Schmieröl optimal in jedes Zahnradpaar spritzt, um die Geräuschentwicklung durch unzureichende Schmierung zu reduzieren. Gleichzeitig dient die Ölzufuhr auf der Eingriffsseite nicht nur der Kühlung, sondern bildet auch einen Ölfilm auf der Zahnoberfläche, bevor es in den Eingriffsbereich gelangt. Wenn die Menge des Spritzöls kontrolliert in den Eingriffsbereich gelangt, ist die Geräuschreduzierung besser.
III. Vorkehrungen zur Umsetzung von Optimierungsmaßnahmen
Genaue Messung und Analyse: Vor dem Anfasen der Zahnspitzen, der Kontrolle von Zahnprofilfehlern und der Anpassung des Achsabstands von ineinandergreifenden Zahnrädern ist es notwendig, die Zahnräder genau zu messen und zu analysieren, um die spezifische Situation und die Einflussfaktoren der Fehler zu bestimmen und so gezielte Optimierungsschemata zu formulieren.
Professionelle Technologie und Ausrüstung: Die Optimierung der Spindelgetriebegeräusche erfordert professionelle technische und ausrüstungstechnische Unterstützung. Bediener sollten über umfassende Erfahrung und Fachwissen verfügen und in der Lage sein, Messwerkzeuge und Verarbeitungsgeräte geschickt einzusetzen, um die genaue Umsetzung von Optimierungsmaßnahmen sicherzustellen.
Regelmäßige Wartung und Inspektion: Um den guten Betriebszustand des Spindelgetriebes aufrechtzuerhalten und Geräusche zu reduzieren, ist es notwendig, die Werkzeugmaschine regelmäßig zu warten und zu inspizieren. Probleme wie Zahnradverschleiß und -verformung müssen rechtzeitig erkannt und behoben werden, und es muss für eine ausreichende Versorgung und angemessene Verwendung von Schmieröl gesorgt werden.
Kontinuierliche Verbesserung und Innovation: Mit der kontinuierlichen Entwicklung und dem Fortschritt der Technologie sollten wir kontinuierlich auf neue Methoden und Technologien zur Geräuschreduzierung achten, Maßnahmen zur Geräuschkontrolle von Spindelgetrieben kontinuierlich verbessern und erneuern und die Leistung und Qualität von Werkzeugmaschinen verbessern.
Genaue Messung und Analyse: Vor dem Anfasen der Zahnspitzen, der Kontrolle von Zahnprofilfehlern und der Anpassung des Achsabstands von ineinandergreifenden Zahnrädern ist es notwendig, die Zahnräder genau zu messen und zu analysieren, um die spezifische Situation und die Einflussfaktoren der Fehler zu bestimmen und so gezielte Optimierungsschemata zu formulieren.
Professionelle Technologie und Ausrüstung: Die Optimierung der Spindelgetriebegeräusche erfordert professionelle technische und ausrüstungstechnische Unterstützung. Bediener sollten über umfassende Erfahrung und Fachwissen verfügen und in der Lage sein, Messwerkzeuge und Verarbeitungsgeräte geschickt einzusetzen, um die genaue Umsetzung von Optimierungsmaßnahmen sicherzustellen.
Regelmäßige Wartung und Inspektion: Um den guten Betriebszustand des Spindelgetriebes aufrechtzuerhalten und Geräusche zu reduzieren, ist es notwendig, die Werkzeugmaschine regelmäßig zu warten und zu inspizieren. Probleme wie Zahnradverschleiß und -verformung müssen rechtzeitig erkannt und behoben werden, und es muss für eine ausreichende Versorgung und angemessene Verwendung von Schmieröl gesorgt werden.
Kontinuierliche Verbesserung und Innovation: Mit der kontinuierlichen Entwicklung und dem Fortschritt der Technologie sollten wir kontinuierlich auf neue Methoden und Technologien zur Geräuschreduzierung achten, Maßnahmen zur Geräuschkontrolle von Spindelgetrieben kontinuierlich verbessern und erneuern und die Leistung und Qualität von Werkzeugmaschinen verbessern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch die Optimierung der Geräuschreduzierung des Spindelgetriebes von CNC-Werkzeugmaschinen die Geräuschentwicklung des Spindelgetriebes effektiv reduziert und die Bearbeitungsgenauigkeit und -stabilität der Werkzeugmaschine verbessert werden kann. Bei der Umsetzung von Optimierungsmaßnahmen müssen verschiedene Faktoren umfassend berücksichtigt und wissenschaftlich fundierte Methoden angewendet werden, um die Realisierung von Optimierungseffekten sicherzustellen. Gleichzeitig sollten wir kontinuierlich forschen und Innovationen entwickeln, um die Entwicklung von CNC-Werkzeugmaschinen technisch effektiver zu unterstützen.