1 引 言

　　通常機床主軸電動機制動時蛉谜，采用的是能耗制動方式鄙叼，使電動機AB相輸入直流電源茧纵。

　　采用能耗制動方式使主軸電動機停止洽咬，主軸在低檔位低速旋轉時浑擎，大約需要0.5s，在高檔位高速旋轉時橙围，大約需要2.5s沼死。目前，采用的主軸電動機制動方法崔赌，先斷開KM1意蛀，再閉合開關KM2，從而斷開三相交流電源健芭，接通直流電源县钥，延時2.5s，認定主軸電動機停止旋轉慈迈，然后進行換刀或其它動作若贮。

　　主軸以不同的速度旋轉時，采用能耗制動方式使主軸停止所需要的時間不同痒留，采用同樣的能耗制動時間谴麦，延長無意義的加工輔助時間，降低了機床工作效率伸头。另外匾效，一旦開關KM2不能可靠閉合，或者直流電源保險斷開不能正常提供直流電熊锭，則主軸電動機只能在摩擦力的作用下減速弧轧，制動時間需要很長隧渠，但延時2.5s后俯态，機床數(shù)控系統(tǒng)仍然認定主軸電動機已經(jīng)停止旋轉，此時機床進行換刀或其它動作容易造成事故元八。
因此玻桶，我們對機床主軸制動控制方式進行了改進設計，判斷主軸旋轉狀態(tài)聪萨，不采用延時2.5s假盼，即認定主軸電動機停止旋轉的控制方式，而是實時監(jiān)控主軸旋轉狀態(tài)盘另，當主軸旋轉低于一定轉速時惋探，立即發(fā)出主軸停止完了信號秃停。

　　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，和電動機同步旋轉抗海，由接近開關對其檢測丹伙，每轉檢測到兩個脈沖信號，通過對脈沖信號的檢測而得知其轉速葫羡。檢測脈沖信號有兩種方案恼五。

　　第一方案：在一定周期Tp內讀取脈沖信號的個數(shù)N，PLC是一種順序控制器哭懈，它的程序是由前到后一步一步執(zhí)行灾馒，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)行遣总。假如程序有2000步睬罗，每步執(zhí)行時間周期為30μs，則程序的掃描周期約60ms旭斥，掃描頻率約16Hz傅物，能夠準確檢測出的脈沖頻率應低于8Hz，當轉速的脈沖頻率大于16Hz琉预，即轉速n≥480r/min時董饰，PLC受其掃描頻率的影響，不能準確檢測出脈沖的個數(shù)圆米，情況不好時卒暂，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娄帖，造成事故乏根。此種方案只適用于主軸低速旋轉狀態(tài)的監(jiān)測。

　　第二種方案：檢測脈沖信號持續(xù)為“0”或“1”的時間T仔省，當n＜60r/min時俄躺，發(fā)出主軸停止完了信號。由于PLC程序執(zhí)行過程的延時红集，數(shù)控系統(tǒng)收到主軸停止信號亲沃，并執(zhí)行下面動作時，主軸已完全停止旋轉判懒，n=60r/min所對應脈沖信號持續(xù)為“0”或“1”的時間T為0.25s袋员，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)脈沖測不準的情況刀雳，但不管情況多壞痘嫉，在0.25s的時間內“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粪世。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)的檢測馆义。在實際應用中黔章，我們采用了此方案。

　　3 PLC實現(xiàn)主軸能耗制動的控制方法

　　PLC設計程序中咏尝，X20.0為轉速脈沖信號的輸入堂湖，M05為主軸停止信號，Y50.0為主軸停止完了信號状土。

　　兩個計時器TM1无蜂、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，只要有一個時間到達蒙谓，即R100.1或R100.2變“1”斥季，導致R100.3變“1”，此時M05為“1”累驮，導致Y50.0輸出“1”酣倾，則發(fā)出主軸制動完了信號，實現(xiàn)了主軸停止的準確判斷谤专。

　　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躁锡，能夠可靠地判別機床主軸的旋轉狀態(tài)，避免了機床的誤動作置侍，節(jié)約了主軸加工的輔助時間映之，使機床的保護性能更趨于完善。

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