Obrabotka Metallov 2009 No. 1

УДК 621.906 ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ В КОРПУСНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ А.М. МЕДВЕДЕВ, доцент, канд. техн. наук, Г.В. ЛИТОВКА, профессор, доктор техн. наук, Амурский государственный университет, г. Благовещенск Исследуются пути снижения виброакустической активности металлорежущих станков Methods reducing vibroacoustic activity in metal-cutting machines are being investigated. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ, ВИБРАЦИОННЫЕ ПОЛЯ, ШУМ, КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ. Проектирование рациональных комплексов средств для снижения виброакустической активности металло- режущих станков невозможно без детального анализа причин повышенной шумности, требующих учета всех особенностей конструкции. Составляющую суммарного звукового поля, обуслов- леннуюизлучениемшумавибрирующимикорпуснымиэле- ментами металлорежущих станков, назовем структурным шумом. В зависимости от характера исходного возбуж- дения звуковой вибрации следует различать первичный и вторичный структурный шум, уровни которого обозначим соответственно через L сп и L св . Первый из них обусловлен возбуждением звуковой вибрации корпусных конструкций под воздействием динамических усилий, передаваемых от источника через опорные связи (фундаменты механиз- мов). Вторичный структурный шум возникает вследствие возбуждения звуковой вибрации ограждающих конструк- ций под воздействием шума источника. Любой реальный источник шума машин представляет совокупность двух независимых источников, один из ко- торых излучает звуковую энергию только в воздух в виде шума, а второй – только в корпус и дополнительные жест- кие связи (трубопроводы и т. п.) в виде звуковой вибра- ции. Первичная и вторичная звуковая вибрация, распро- страняясь по всему корпусу, претерпевает многократные отражения на различных конструктивных неоднородно- стях и рассеивается вследствие тепловых потерь и излу- чения звука. Определение степени влияния структурного шума при работе зубчатых механизмов металло- обрабатывающих станков оказывается задачей бо- лее сложной, чем при других типах источников. Это обусловлено, в первую очередь, тем, что для зуб- чатых передач соотношение акустических мощно- стей W b / W c может изменяться довольно в широких пределах. Кроме того, степень влияния структурно- го шума зависит и от конструктивных особенностей корпусных деталей оборудования, от взаимного расположения источников. Проанализируем конструктивные особенности кор- пусных узлов металлорежущих станков. Корпусными узлами станков являются станины, стойки, поперечины и другие детали, образующие кон- тур станка и служащие базой для расположения основ- ных узлов станка. К ним относятся корпусы коробок скоростей и подач, суппорты, столы и планшайбы стан- ков. Корпусные детали могут быть разделены на две группы. Первая группа – это неподвижные корпусные детали, такие, как станины и стойки, а также траверсы, которые могут устанавливаться в различные положе- ния, но неподвижно закрепляются во время обработ- ки. Вторая группа – это подвижные корпусные дета- ли – столы, суппорты, планшайбы, которые во время обработки перемещаются по направляющим станины или стойки. От конструкции корпусных деталей и узлов во мно- гом зависит точность, жесткость и виброустойчивость всего станка. Корпусные детали современных станков – это в большинстве случаев отливки достаточно сложной конфигурации. Они имеют ребра жесткости, базовые поверхности для крепления к другим узлам, направляю- щие для перемещения подвижных узлов, окна, ниши и проемы различного назначения. Соотношение разме- ров (длины, ширины, высоты) может быть самое раз- нообразное. На рис. 1 приведены наиболее характерные корпус- ные детали горизонтально-расточного станка. Станина (рис. 1, а ) представляет собой жесткую конструкцию с длиной, значительно превышающей другие размеры. По ее направляющим перемещается стол (рис. 1, б, изобра- жен перевернутым). Стойка (рис. 1, в ) крепится к станине и имеет направляющие для передней бабки станка. Одной из наиболее ответственных неподвижных кор- пусных деталей станка является станина. Рис. 1. Основные корпусные детали ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (42) 2009 36 ВИБРАЦИЯ