1.引言

　　通常機床主軸電動機制動時挑势，采用的是能耗制動方式妨宙，使電動機AB相輸入直流電源凳慈。 

　　采用能耗制動方式使主軸電動機停止，主軸在低檔位低速旋轉時碗昭，大約需要0.5s侄突，在高檔位高速旋轉時，大約需要2.5s体笨。目前涎狐，采用的主軸電動機制動方法如圖1所示，先斷開KM1烧啊，再閉合開關KM2赐汤，從而斷開三相交流電源，接通直流電源端杂，延時2.5s刨紊，認定主軸電動機停止旋轉，然后進行換刀或其它動作纬傲。 

　　主軸以不同的速度旋轉時满败，采用能耗制動方式使主軸停止所需要的時間不同，采用同樣的能耗制動時間叹括，延長無意義的加工輔助時間算墨，降低了機床工作效率。另外汁雷，一旦開關KM2不能可靠閉合米同，或者直流電源保險斷開不能正常提供直流電，則主軸電動機只能在摩擦力的作用下減速摔竿，制動時間需要很長面粮，但延時2.5s后，機床數控系統(tǒng)仍然認定主軸電動機已經停止旋轉继低，此時機床進行換刀或其它動作容易造成事故熬苍。 

　　因此，我們對機床主軸制動控制方式進行了改進設計袁翁，判斷主軸旋轉狀態(tài)柴底，不采用延時2.5s，即認定主軸電動機停止旋轉的控制方式盔雷，而是實時監(jiān)控主軸旋轉狀態(tài)牺闪，當主軸旋轉低于一定轉速時，立即發(fā)出主軸停止完了信號篱汤。 

　　2　主軸轉速監(jiān)測方案

　　在電動機的同步傳動軸上安裝一塊條形鐵片扼漓，和電動機同步旋轉，由接近開關對其檢測铃越，每轉檢測到兩個脈沖信號醒屠，通過對脈沖信號的檢測而得知其轉速。檢測脈沖信號有兩種方案。 

　　第一方案：在一定周期Tp內讀取脈沖信號的個數N橘谐，PLC是一種順序控制器父绿，它的程序是由前到后一步一步執(zhí)行，每執(zhí)行完一遍為一個掃描周期陋疑，然后從頭開始循環(huán)執(zhí)行畅廷。假如程序有2000步，每步執(zhí)行時間周期為30μs泉钮，則程序的掃描周期約60ms狠持，掃描頻率約16Hz，能夠準確檢測出的脈沖頻率應低于8Hz瞻润，當轉速的脈沖頻率大于16Hz喘垂，即轉速n≥480r/min時，PLC受其掃描頻率的影響绍撞，不能準確檢測出脈沖的個數正勒，情況不好時，會出現高速時檢測的脈沖個數很少傻铣，誤判為電動機基本停止而進行下面動作章贞，造成事故。此種方案只適用于主軸低速旋轉狀態(tài)的監(jiān)測非洲。 

　　第二種方案：檢測脈沖信號持續(xù)為“0”或“1”的時間T鸭限，當n＜60r/min時，發(fā)出主軸停止完了信號两踏。由于PLC程序執(zhí)行過程的延時败京，數控系統(tǒng)收到主軸停止信號，并執(zhí)行下面動作時梦染，主軸已完全停止旋轉冒侧，n=60r/min所對應脈沖信號持續(xù)為“0”或“1”的時間T為0.25s，因此我們把檢測脈沖信號的計時器設定為0.25s抄刁。同樣高速時也會出現脈沖測不準的情況阿赞，但不管情況多壞，在0.25s的時間內“0”或“1”至少變化一次祈哆，因此可以準確地判斷主軸是否停止旋轉漩跋。此方案可以適用于主軸高速或低速旋轉時主軸制動狀態(tài)的檢測。在實際應用中帆速，我們采用了此方案阁檀。

　　3　PLC實現主軸能耗制動的控制方法

　　PLC設計程序中，X20.0為轉速脈沖信號的輸入谣泄，M05為主軸停止信號声屯，Y50.0為主軸停止完了信號。 

　　兩個計時器TM1褂圣、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去园，只要有一個時間到達，即R100.1或R100.2變“1”懊悯，導致R100.3變“1”蜓谋，此時M05為“1”，導致Y50.0輸出“1”炭分，則發(fā)出主軸制動完了信號桃焕，實現了主軸停止的準確判斷。

　　4　結束語

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

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