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试验目的

• 评估噪声水平：测量金属切削机床在不同工况下产生的噪声大小，以确定其是否符合相关标准和规定，如工作场所的噪声限值等，保障操作人员的健康和安全4。

• 分析噪声来源：通过试验找出机床噪声的主要来源，例如电机、齿轮传动、刀具切削等部位，为降低噪声提供依据，有助于改进机床的设计和制造工艺，提高机床的性能和质量5。

• 优化工作环境：了解机床噪声在工作空间内的分布情况，为合理规划车间布局、采取***噪声控制措施提供参考，从而改善整个工作环境。

• 研究噪声对加工精度的影响：探讨噪声与机床振动、加工精度之间的关系，以便采取相应的措施来减少噪声对加工质量的不利影响，提高加工精度和产品质量。

试验标准

• GB/T 4215-1984：虽已废止，但曾规定了在一个反射平面上方为自由场的声学测试环境下，在一假想的包络机床的测量表面上测出声压级，经过计算得出声功率级的方法，其测量方法分为工程法、准工程法和简易法2.

• *** 3740 系列标准：***化组织（***）制定的关于声学 - 噪声源声功率级测定的系列标准，为金属切削机床噪声试验提供了国际通用的方法和准则，如 *** 3744、*** 3745 等标准，分别适用于不同的测试环境和条件，在国际交流和贸易中具有重要意义 。

试验仪器

• 声级计：是最常用的测量仪器，如符合 GB 3785 规定的 2 型声级计，可测量声压级，并通过不同的计权网络（如 A、B、C 计权）模拟人耳对不同频率声音的响应特性，得到相应的计权声压级。一般使用 A 计权声级来评价机床噪声4.

• 传声器：将声信号转换为电信号，其性能直接影响测量结果的准确性。常见的有电容式传声器，具有频率响应宽、灵敏度高、稳定性好等优点，需根据测量要求和环境选择合适的传声器类型和规格。

• 数据采集与分析系统：用于采集、记录和分析声级计和传声器测量得到的信号，可实现对噪声信号的时域和频域分析，如测量噪声的频谱、声功率级等参数，帮助研究人员更深入地了解机床噪声的特性。

试验环境

• 自由场：理想的自由场是指在一个没有反射物的空间中，声波可以自由传播，不受任何边界的影响。在实际试验中，常选择在消声室或半消声室中进行，以尽可能接近自由场的条件，减少反射声对测量结果的干扰2.

• 背景噪声：试验环境中的背景噪声应尽可能低，一般要求机床各测量点的噪声实测值与背景噪声的差值大于 10 dB (A)，当差值在 6 dB (A)-10 dB (A) 之间时，需对实测值进行修正，差值小于 6 dB (A) 时，测量结果无效4.

试验方法

• 测点布置：根据机床的大小、形状和噪声分布特点，合理布置测量点。一般在机床正面、后面、两侧面及操作者位置设置标准测量点，对于大型机床或自动生产线，还需沿机床周边每隔一定间距增设辅助测量点；当相邻两测量点的噪声测量值之差大于 5 dB 时，应在两测量点之间增加测量点4.

• 测量工况：机床应处于正常安装、使用状态，并在不同的运转条件下进行测量，包括主运动正、反向各级速度下的空运转噪声测量，以及在一定切削条件下的负荷运转噪声测量，如切削功率约为 50% 的条件下或按预先规定的切削条件进行测量4.

• 测量方向：传声器通常面向机床噪声源，并与水平面平行放置，以确保测量到的是机床主要噪声源发出的声音