浅析滚动直线导轨副运动噪声的控制.pdf

功能部件 浅析滚动直线导轨副运动噪声的控制 李桂明 （山东济宁博特精密丝杠有限公司滚动功能部件研究所，山东济宁!!#$） 摘 要：通过对滚动直线导轨副的结构分析，从物理学、材料学等方面找出滚动直线导轨副噪声的原因，并采取 相应的工艺措施，使滚动直线导轨副的综合噪声指标得到有效的控制。经实践证明该方法行之有效。 关键词：滚动直线导轨副 噪声 预紧力 间隙 摩擦力 !#$%’ ( )*+ ,()’( -(’+ .()/($ (0 1($$’2 3’+#/ 45’6+7#% % ’()*)+, （ ， ， ， ） -./+01+, 2)+)+, 3456 7849)5)1+ -984:5 ;/+(/96(8)+, =1 %60 2)+)+, !!#$ =?@ 进入 世纪，各类数控设备和机电一体化机械对 烈。因此只有对导轨副作全面剖析，找到原因，才能有 !A 设备的高速化、智能化和低噪声等指标要求越来越高， 效地降低噪声指标。降低噪声的措施如下。 相应对配件的要求指标也应作较大调整。作为数控设 备的关键直线运动部件———滚动直线导轨副也不例外。 特别是随着数控技术的飞速发展，高速已成为数控机床 的重要衡量指标，驱动速度达到B# C A## *D *)+，甚至高 达A!# *D *)+，速度的提高势必给整机的噪声指标带来 很大的压力；同时对其配件在高速时的运动噪声指标也 提出了较高的要求。众所周知，滚动导轨副具有传动效 率高，承载能力和动静刚度均较高的特点，故在各行各 业得到广泛应用。导轨和滑块均有E 条经过淬火和精 磨而成的圆弧滚道，钢球从导轨和滑块的滚道通过后， 进入反向器的滚道，即从承载滚道进入卸载滚道，从而 实现钢球的无限循环运动和滑块的往复快速直线运动， 这两种运动往往成为噪声的根源。因此我们将重点分 析此运动过程，将噪声列为重点控制指标。 ! 降低噪声的措施 为准确测定导轨副的噪声程度，我们自制了专用导 轨副综合噪声测试仪，原理如图 所示。经过对 （）滑块与反向器的出入口工艺控制 A %’$F A 规格的导轨副的噪声测试，得到噪声曲线如图 。图中 滑块快速移动时，钢球从承载滚道进入反向器，然 ! 曲线 为未改进前测试结果，曲线 为改进后测试结 后从反向器进入滑块的反向孔中，在这种无限循环运动 G 3 果。随着速度的提高，导轨副的噪声也增大。在钢球直 中，要保证钢球平滑地进入反向器和滑块反向孔中，应 径不变的条件下，速度愈高，噪声波动越厉害；在运动速 满足以下条件： ， ， ， （图 ! H ! $ H $ ! H ! $ H $ # # % % 度不变的条件下，导轨副规格和钢球直径越大，噪声程 $）。这样才能有效地把钢球对反向器的冲击损耗减至 度越高；钢球直径和运动速度均增加时，噪声变化更剧 最低，从而使导轨副的噪声减至最小。 制造技术与机床 · · A#! 年第 期