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數控銑床的主軸準停功能又稱(chēng)作主軸定向功能，是精鏜孔等加工時(shí)所必須的功能。通常主軸準停機構有機械式與電氣式兩種，現代數控銑床采用電氣式準停裝置方式定位的較多，電氣式有磁傳感器型、編碼器型、數控系統控制型三種方法。

一、數控銑床主軸電氣準停裝置

1.磁傳感器型主軸準停裝置

磁傳感器主軸準停裝置是利用磁性傳感器檢測定位。在主軸上安裝一個(gè)發(fā)磁體，在距離發(fā)磁體旋轉外軌跡1～2mm處固定一個(gè)磁傳感器，經(jīng)過(guò)放大器與主軸控制單元連接。當主軸控制單元接收到數控系統發(fā)來(lái)的準停信號ORT時(shí)，主軸速度變?yōu)闇释r(shí)的設定速度，當主軸控制單元接收到磁傳感器信號后，主軸驅動(dòng)立即進(jìn)入磁傳感器作為反饋元件的位置閉環(huán)控制，目標位置即為準停位置。準停后，主軸驅動(dòng)裝置向數控系統發(fā)出準停完成信號ORE。

2.編碼器型主軸準停裝置

通過(guò)主軸電動(dòng)機內置安裝的位置編碼器或在機床主軸箱上安裝一個(gè)與主軸1∶1同步旋轉的位置編碼器來(lái)實(shí)現準?？刂?，準停角度可任意設定。主軸驅動(dòng)裝置內部可自動(dòng)轉換，使主軸驅動(dòng)處于速度控制或位置控制狀態(tài)。

3.數控系統控制主軸準停裝置

準停的角度可由數控系統內部設定成任意值，準停由數控代碼M19執行。當執行M19或M19S××時(shí)，數控系統先將M19送至PLC，處理后送出控制信號，控制主軸電動(dòng)機由靜止迅速升速或在原來(lái)運行的較高速度下迅速降速到定向準停設定的速度nORT運行，尋找主軸編碼器零位脈沖C，然后進(jìn)入位置閉環(huán)控制狀態(tài)，并按系統參數設定定向準停。若執行M19無(wú)S指令，則主軸準停于相對C脈沖的某一缺省位置；若執行M19S××指令，則主軸準停于指令位置，即相對零位脈沖××度處。主軸定向準停的具體控制過(guò)程，不同的系統其控制執行過(guò)程略有區別，但大同小異。

二、主軸準停工作原理

主軸定位時(shí)的轉速曲線(xiàn)，其工作過(guò)程為：①當主軸實(shí)際轉速n≥600r/min時(shí)，輸入定位指令，主軸立即減速到定位基act準轉速(約600r/min)再旋轉1.5～3r/min后達到同步，然后進(jìn)入位置控制，使主軸定位到預置點(diǎn)并保持位置閉環(huán)。②當60r/min≤n≤600r/min時(shí)，輸入定位指令，主軸以現行轉速達到同步，然后act進(jìn)入位置控制(下限60r/min為可調節轉速)。③當主軸實(shí)際轉速為0或＜60r/min時(shí)，輸入定位指令，主軸以60r/min的轉速啟動(dòng)并達到同步，再進(jìn)入位置控制。

三、主軸準停裝置的常見(jiàn)故障

1.主軸不能準停

故障現象：某采用SIEMENS 810M的數控銑床，配套6SC6502主軸驅動(dòng)器，在調試時(shí)，出現當主軸轉速＞200r/min時(shí)，主軸不能定位的故障。

分析與處理：為了分析確認故障原因，維修時(shí)進(jìn)行了如下試驗：①輸入并依次執行“S100M03；M19”指令，機床定位正常。②輸入并依次執行“S100M04；M19”指令，機床定位正常。③輸入并依次執行“S200M03；M05；M19”指令，機床定位正常。④直接輸入并依次執行“S200M03；M19”指令，機床不能定位。

根據以上試驗，確認系統、驅動(dòng)器工作正常，考慮引起故障的可能原因是編碼器高速特性不良或主軸實(shí)際定位速度過(guò)高引起的。因此，檢查主軸電動(dòng)機實(shí)際轉速，發(fā)現與指令值相差很大，當執行指令S200時(shí)，實(shí)際機床主軸轉速為300r/min，調整主軸驅動(dòng)器參數，使主軸實(shí)際轉速與指令值相符后，故障排除。

2.主軸準停位置不穩定

故障現象：某采用SIEMENS 810M的數控銑床，配套6SC6502主軸驅動(dòng)器，在調試時(shí)，出現主軸定位點(diǎn)不穩定的故障。

分析與處理：通過(guò)反復試驗多次定位，確認故障的實(shí)際現象為：①該機床可以在任意時(shí)刻進(jìn)行主軸定位，定位動(dòng)作正確。②只要機床不關(guān)機，不論進(jìn)行多少次定位，其定位點(diǎn)總是保持不變。③機床關(guān)機后，再次開(kāi)機執行主軸定位，定位位置與關(guān)機前不同，在完成定位后，只要不關(guān)機，以后每次定位總是保持在該位置不變。④每次關(guān)機后，重新定位，其定位點(diǎn)都不同，主軸可以在任意位置定位。

主軸定位的過(guò)程，是將主軸停止在編碼器“零位脈沖”位置的定位過(guò)程，并在該點(diǎn)進(jìn)行位置閉環(huán)調節。根據以上試驗，可以確認故障是由于編碼器的“零位脈沖”不固定引起的。分析可能引起以上故障的原因有：①編碼器固定?良，在旋轉過(guò)程中編碼器與主軸的相對位置在不斷變化。②編碼器不良，無(wú)“零位脈沖”輸出或“零位脈沖”受到干擾。③編碼器連接錯誤。

逐一檢查上述原因，排除了編碼器固定不良、編碼器不良的原因。進(jìn)一步檢查編碼器的連接，發(fā)現該編碼器內部的“零位脈沖”Ua0與*Ua0引出線(xiàn)接反，重新連接后，故障排除。

3.主軸準停時(shí)出現振蕩

現象：某采用SIEMENS810M的數控銑床，在更換了主軸器后，出現主軸定位時(shí)不?振蕩，無(wú)法完成定位的。

分析與處理：由于該機床更換了主軸器，機床在執行主軸定位時(shí)減速動(dòng)作正確，分析原因應與主軸反饋極性有關(guān)，當位置反饋極性設定錯誤時(shí)，必然會(huì )引起以上現象。更換主軸器極性可以通過(guò)交換器的輸出信號Ual/Ua2，*Ua1/*Ua2進(jìn)行，當器定位由CNC控制時(shí)，也可以通過(guò)修改CNC機床參數進(jìn)行，在本機床上通過(guò)修改810M的主軸反饋極性參數（MD5200bitl），主軸定位恢復正常。

四、結束語(yǔ)

（1）在進(jìn)行數控銑床的維修時(shí)，首先要依據故障現象，列出各種可能造成故障的原因，并按主次之分擬定切實(shí)可行的排障方案。其次，依據維修部位的原理，對這一部位的原理圖進(jìn)行逐步的分析，確定大體故障部位后，才可動(dòng)手維修。

（2）對于不明確的故障，維修者要遵循先機械、后液壓、再電子的途徑進(jìn)行維修。當然，要以不出現危險、不加大故障為前提。

（3）對于數控銑床準停裝置的維修，要先分清本機床使用的是哪一種準停方式，然后再進(jìn)行維修。因為每一類(lèi)準停裝置中，又有不同的形式，要做到有的放矢。

（來(lái)源：優(yōu)勝模具培訓學(xué)校）