1 引言

　　通常機床主軸電動機制動時廷前，采用的是能耗制動方式，使電動機AB相輸入直流電源。

　　采用能耗制動方式使主軸電動機停止闸天，主軸在低檔位低速旋轉(zhuǎn)時，大約需要0.5s士敬，在高檔位高速旋轉(zhuǎn)時侧碍，大約需要2.5s。目前彻芒，采用的主軸電動機制動方法赴仪，先斷開KM1，再閉合開關KM2尘晓，從而斷開三相交流電源换橱，接通直流電源，延時2.5s验阱，認定主軸電動機停止旋轉(zhuǎn)舔躏，然后進行換刀或其它動作。

　　主軸以不同的速度旋轉(zhuǎn)時降蹋，采用能耗制動方式使主軸停止所需要的時間不同防擎，采用同樣的能耗制動時間，延長無意義的加工輔助時間睹沐，降低了機床工作效率助店。另外，一旦開關KM2不能可靠閉合佛吓，或者直流電源保險斷開不能正常提供直流電宵晚，則主軸電動機只能在摩擦力的作用下減速，制動時間需要很長维雇，但延時2.5s后淤刃，機床數(shù)控系統(tǒng)仍然認定主軸電動機已經(jīng)停止旋轉(zhuǎn)晒他，此時機床進行換刀或其它動作容易造成事故。

　　因此钝凶，我們對機床主軸制動控制方式進行了改進設計仪芒，判斷主軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，不采用延時2.5s耕陷，即認定主軸電動機停止旋轉(zhuǎn)的控制方式掂名，而是實時監(jiān)控主軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，當主軸旋轉(zhuǎn)低于一定轉(zhuǎn)速時哟沫，立即發(fā)出主軸停止完了信號饺蔑。

　　2 主軸轉(zhuǎn)速監(jiān)測方案

　　在電動機的同步傳動軸上安裝一塊條形鐵片，和電動機同步旋轉(zhuǎn)嗜诀，由接近開關對其檢測猾警，每轉(zhuǎn)檢測到兩個脈沖信號，通過對脈沖信號的檢測而得知其轉(zhuǎn)速瀑捣。檢測脈沖信號有兩種方案饲残。

　　第一方案：在一定周期Tp內(nèi)讀取脈沖信號的個數(shù)N，主軸轉(zhuǎn)速n的表達式為

　　n= 60N /2Tp (r/min)

　　PLC是一種順序控制器驼值，它的程序是由前到后一步一步執(zhí)行钳舵，每執(zhí)行完一遍為一個掃描周期，然后從頭開始循環(huán)執(zhí)行顷沉。假如程序有2000步邓樟，每步執(zhí)行時間周期為30μs，則程序的掃描周期約60ms钢囚，掃描頻率約16Hz役默，能夠準確檢測出的脈沖頻率應低于8Hz，當轉(zhuǎn)速的脈沖頻率大于16Hz鸟氨，即轉(zhuǎn)速n≥480r/min時冤牢，PLC受其掃描頻率的影響，不能準確檢測出脈沖的個數(shù)集炭，情況不好時以舒，會出現(xiàn)高速時檢測的脈沖個數(shù)很少，誤判為電動機基本停止而進行下面動作慢哈，造成事故。此種方案只適用于主軸低速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)測永票。

　　第二種方案：檢測脈沖信號持續(xù)為“0”或“1”的時間T卵贱，主軸轉(zhuǎn)速n的表達式為

　　n≈ 60 /4T (r/min)

　　當n＜60r/min時，發(fā)出主軸停止完了信號侣集。由于PLC程序執(zhí)行過程的延時键俱，數(shù)控系統(tǒng)收到主軸停止信號兰绣，并執(zhí)行下面動作時，主軸已完全停止旋轉(zhuǎn)编振，n=60r/min所對應脈沖信號持續(xù)為“0”或“1”的時間T為0.25s缀辩，因此我們把檢測脈沖信號的計時器設定為0.25s。同樣高速時也會出現(xiàn)脈沖測不準的情況踪央，但不管情況多壞臀玄，在0.25s的時間內(nèi)“0”或“1”至少變化一次，因此可以準確地判斷主軸是否停止旋轉(zhuǎn)畅蹂。此方案可以適用于主軸高速或低速旋轉(zhuǎn)時主軸制動狀態(tài)的檢測盹躬。在實際應用中，我們采用了此方案血沦。

　　3 PLC實現(xiàn)主軸能耗制動的控制方法

　　PLC設計程序恐程，X20.0為轉(zhuǎn)速脈沖信號的輸入，M05為主軸停止信號野言，Y50.0為主軸停止完了信號皿理。

　　兩個計時器TM1、TM2分別判斷X20.0脈沖信號持續(xù)為“0”或“1”的時間是否達到設定的時間近窟，只要有一個時間到達题姜，即R100.1或R100.2變“1”，導致R100.3變“1”寄硬，此時M05為“1”参枯，導致Y50.0輸出“1”，則發(fā)出主軸制動完了信號响徒，實現(xiàn)了主軸停止的準確判斷辩溢。

　　4 結(jié)束語

　　我們采用改進的控制方式用PLC控制機床主軸的制動，能夠可靠地判別機床主軸的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)丹禀，避免了機床的誤動作状勤，節(jié)約了主軸加工的輔助時間，使機床的保護性能更趨于完善双泪。

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