數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的變速是在機床不停止工作的狀態(tài)下由計算機控制完成的。因此，在工作中會不可避免地產(chǎn)生振動噪聲、摩擦噪聲和沖擊噪聲，它比普通機床產(chǎn)生的噪聲更為連續(xù)，更具有代表性。另外，不管機械系統(tǒng)受到任何激發(fā)力，該系統(tǒng)就會對此激發(fā)力產(chǎn)生響應(yīng)而出現(xiàn)振動，而且振動能量在整個系統(tǒng)中傳播，當(dāng)傳播到輻射表面，這個能量就轉(zhuǎn)換成壓力波經(jīng)空氣傳播出去，即聲輻射。因此，激發(fā)響應(yīng)、系統(tǒng)內(nèi)部傳遞及輻射三步驟是振動噪聲、摩擦噪聲和沖擊噪聲的形成過程。

該臺數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)在工作時正是由于齒輪、軸承等零部件經(jīng)過微發(fā)響應(yīng)，并在系統(tǒng)內(nèi)部傳遞和輻射出現(xiàn)了振動，而這些部件又由于出現(xiàn)了異常情況，使微發(fā)力加大，從而使噪聲增大。正是由于振動才導(dǎo)致加工圓度、表面粗糙度差，從而導(dǎo)致批量零件報廢。

1.齒輪的噪聲診斷

該臺數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)是由主電動機和齒輪來完成變速傳動的。因此，齒輪的吶合傳動是主要噪聲源之一。

首先看一對齒輪的嚙合情況。根據(jù)齒輪的嚙合原理，任意瞬時t兩齒輪齒間的相對滑動速度為：Vs=Vt1-Vt2。齒輪副在嚙合區(qū)傳動時，嚙合點是沿嚙合線移動的，當(dāng)嚙合點移向節(jié)點時相對滑動速度逐漸減小，在節(jié)點處，相對滑動速度方向發(fā)生了變化，造成了激振力。齒輪的各種誤差加大、外界負(fù)荷波動及其他零部件影響，以及傳動系統(tǒng)的共振、潤滑條件不好等，都會加劇激振力。當(dāng)嚙合點遠(yuǎn)離節(jié)點時，相對滑動速度逐漸增大，齒面相對滑動速度正比于齒輪的回轉(zhuǎn)速度。

機床主傳動系統(tǒng)中齒輪在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生噪聲的原因主要有：

(1)齒輪受迫振動

齒輪在嚙合中，齒與齒之間出現(xiàn)連續(xù)沖擊而使齒輪在嚙合頻率下產(chǎn)生受迫振動并產(chǎn)生沖擊噪聲。

(2)齒輪自由振動

因齒輪受到外界激振力的作用而產(chǎn)生齒輪固有頻率的瞬態(tài)自由振動并產(chǎn)生噪聲。

(3)齒輪低頻振動

因齒輪與傳動軸及軸承的裝配出現(xiàn)偏心引起的旋轉(zhuǎn)不平衡，導(dǎo)致產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)速相一致的低頻振動。隨著軸的旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)發(fā)出一次共鳴噪聲。

(4)齒輪自激振動

因齒與齒之間的摩擦導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生自激振動并產(chǎn)生摩擦噪聲。如果齒面凹凸不平，會引起快速、周期性的沖擊噪聲。

2.軸承的噪聲診斷

該臺數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)多處用到軸承，包括主軸電動機軸承、主軸支撐軸承、主軸變速系統(tǒng)軸承等，多采用滾動軸承，由滾動軸承產(chǎn)生噪聲的原因主要有兩方面：

(1)軸承裝配過程的影響

軸承與軸徑及支撐孔的裝配、預(yù)緊力、同心度、潤滑條件以及作用在軸承上的負(fù)荷的大小、軸承徑向間隙、軸承壓蓋螺母是否壓緊等都對噪聲有很大影響。

(2)軸承本身的制造誤差

國家標(biāo)準(zhǔn)對滾動軸承零件都規(guī)定了相應(yīng)的公差范圍，因此軸承本身的制造偏差在很大程度上決定了軸承的噪聲。可以說滾動軸承的噪聲是該機床主軸變速系統(tǒng)的另一個主要噪聲源，特別是在高轉(zhuǎn)速下表現(xiàn)更為劇烈。滾動軸承最容易產(chǎn)生變形的部位就是其內(nèi)、外環(huán)。內(nèi)、外環(huán)在外部因素和自身精度的影響下，有可能產(chǎn)生搖擺振動、軸向振動、徑向振動、軸承環(huán)本身的徑向振動和軸向彎曲振動。