撞机保护系统在DMG德玛吉加工中心的应用案例

2018年4月24日客户反馈安装Montronix撞机保护系统的DMG德玛吉DMU80P五轴加工中心在产生撞机后立即触发急停保护。


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Montronix工程师立即去客户现场读取撞机保护系统“黑匣子”数据分析如下:

机床程序运行: 12:32:37.349

Montronix 触发急停:   12:32:44.669

机床报警:Standstill monitoring erro.In Z12:32:44.670

(此刻已开始执行抱闸动作,响应时间只用了 1 ms)

机床报警:Excessive servo lag in Y /Z 12:32:44.694

(机床系统识别过载后的报警)


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停留或者造成撞击的程序和故障行如上图:


在执行第20行L X-218.2 Y-278.738FMAX时产生撞机


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机床以 60000mm/min的速度将装有工件的工作台撞向正在 X 轴方向移动的刀柄,如图:


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触发急停后,机床在最短时间内停下来。夹具受损,如图所示。但工件完好,并未报废,还可继续加工。


为了检测机床几何精度和主要部件是否因此受损,又做了如下测量

1. SK50 芯棒静态测量主轴跳动:


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2018-01-09检测结果: 跳动 50mm :0.002mm

                                     跳动 300mm 长 0.004mm


2018-04-24撞机后:    跳动 50mm :0.002mm

                                    跳动 300mm 长 0.015mm


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2018-01-09检测结果:实测精度     正向 0.012mm
                                    要求值 :0.02mm / 300mm


2018-04-24撞机后:实测精度   正向 0.015mm
                                 要求值:0.02mm / 300mm 长



2. 再次用 Montronix 便携式机床诊断仪对工作台所在轴 Y-轴及主轴进行振动检测分析


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2018-01-09机床体检时测量信号



加速尖和减速尖有力且干净,全程的振动加速度及偏摆位移都不高,丝杠和导轨状态良好,伺服和驱动也正常。

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2018-04-24 撞机后测量的信号


撞机后,加速尖和减速尖依旧正常,全程加速度和偏摆量也不明显。较撞机前,唯一的变化是在加速和减速时,加速度在 x 方向和 y 方向会有一个不明显的凹凸,初步怀疑,丝杠两边的固定端或许有轻微移位的现象。


2018-04-24撞机后 主轴的振动测量,因之前安全检查的时候没有测量主轴,所以没有可对比信号,只能对当前主轴信号进行分析:


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主轴偏摆幅度最大为5000rpm转速下,偏幅为上下2um

在 FFT 分析下,在主轴转速为 5000 rpm 和 7000 rpm 下的振幅如图:


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5000rpm/60=83.33Hz 时,主轴最大振幅在X轴方向,且为2um左右


结论:加工精度基本没有受到此次撞机的影响。


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7000 rpm/60=116.67Hz时,主轴振幅虽然变小了,但是却在三轴方向上都出现了一个明显的、伴随主轴工频而出现的附频振动在 144.85Hz。


初步怀疑是主轴传动件造成的频率。但此振动是否由撞机事件而引起的,由于没有之前的测量文件,暂时无法证明。