采用西门子611A实现机床主轴准停

采用西门子611A实现机床主轴准停

北京航空制造工程研究所 薛汉杰 邹方

摘要 本文论述了采用西门子611A系统实现数控机床主轴准停的思路及控制方案，并对其可行性进行了

论证。此方法具有一定的应用价值，对普通机床实现主轴准停提供了一条便捷的途径。

关键词：数控机床 主轴准停

我所V12000 2T数控机床是一台大型五坐标龙门铣床，本身不具备自动换刀功能，为了提高加工效率，于九十年代初期对其添加了自动换刀机构和主轴准停机构。由于当时技术及经费等原因，采取对其添加额外的准停机构，由准停机构带动主轴旋转，实现主轴准停。由于原准停装置包含步进电机、蜗轮、蜗杆等，占用机床大量加工空间，而且准停时主轴慢慢向准停机构上靠近，造成准停时间过长，不适合机床加工要求。当前，对本机床的电气控制系统进行了彻底更新，机床改造后的控制系统采用NUM 1060，驱动系统采用SIMODRIVE 611A。利用这次机床改造机会，取消了原准停机构、准停方式等。利用西门子611A自身的特点，实现了一种新的便捷、快速、可靠的方式实现主轴的准停。

由于机床结构的限制，在机床主轴上无法安装编码器，所以我们采用的主轴准停方式是用无触点开关或光电开关来检测主轴头上的刀具定位键，然后发送脉冲给伺服系统，作为主轴准停时的零位脉冲信号，伺服系统根据预先设定的参数进行定位控制，获得精确的主轴定位。这种准停方法不需内部改动，外加装置只需一个无触点开关，参数的设置也比较简单，所以是一种比较理想且易于实现的解决方法。

一．工作原理

V12000 2T机床的伺服系统采用的是西门子公司的SIMODRIVE 611A，在此系统中有位置监测功能，输入接口，可编程输入输出端子及大量的功能参数，可以很方便的进行功能的扩展和开发。此次准停机构改造的思路是通过PLC程序激活主轴定位功能后，由伺服系统检测主轴旋转到位的BERO脉冲信号（由无触点开关发出），然后根据设定的功能参数分阶段进行主轴定位操作，获得精确的主轴定位。利用伺服系统主轴驱动单元的可编程输入和输出端子，定义主轴准停功能和相应的参数。主轴定位功能见图1。

准停命令（M19）由操作人员给出，PLC检测到准停命令时发出准停触发脉冲，伺服系统监测BERO脉冲信号，获得BERO信号后伺服系统开始进行主轴准停操作。准停过程如图2所示。