图2　净功率值曲线

图3　切削参数发生变化的切削过程功率曲线

式中　——切削参数②下初始点功率值
　　　 ——切削参数①下终点功率值
　　　 ——切削参数③下初始点功率值
　　　 ——切削参数②下终点功率值

ΔP₂₁、ΔP₃₂——切削参数变化时的功率突变值

实际实现时，、、、均取为若干点平均值。

在切削参数不变的情况下，经过一定的时间，当刀具的磨损功率达到预定的功率值时，就可进行检测来判断刀具的是否磨损；如果切削参数改变，则预定的功率值就得在此种切削参数下进行试验，得到所需的功率值。

3　实际应用

南京依威柯汽车有限公司的曲轴斜油孔加工机床上采用了电脑功率监控器保护钻头。该机床电控系统采用德国西门子公司生产的工业PLC为主控制单元。将电脑功率监控器的输出信号接入PLC的输入端，用软件即可实现其控制功能。该机床采用监控器来实现刀具过扭矩保护，监控器检测主轴电机功率值，主轴电机型号为Y90L-6B5，功率为1.1kW，因此选用监控器控制容量为1.1kW。监控器的输出信号常开点接PLC(输入点)，通过设计软件梯形图实现滑台快退，监控器测量启动开关接点接PLC(输出点)，用软件实现监控器的延时功能，用于保护电机启动时大电流对监控器的冲击，以免产生误动作。

在实际机床中，将主轴电机的任一相串接至监控器的电流端，任两相并接至监控器的电压端。监控器的继电器输出端接至PLC基本单元的输入端，监控器的测量开关接点接至PLC单元的输出端，其具体的连接图如图4所示。

机床主轴启动后，延时1秒，PLC输出接测量开关接点接通，监控器开始测量，投入监控保护状态。当由于某种原因过扭矩时，监控器继电器输出端两点接通，PCL发出指令，将滑台快退。

监控器预定值的设置是通过反复试验得到的，首先设置值比正常工作值稍大一些，经过试验最终得到比刀具破损点的数值略小。若工作过程中出现异常超值现象，则机床滑台快退。操作者可分析是工件过硬还是刀具变迟钝，以便及时处理。该机床投入使用后，运行一直良好。

　4　结论

通过功率监控器在曲轴斜油孔加工机床的使用可看到：枪钻、枪铰和其它钻床刀具的折断、机床刀具的磨损破损监控、扭矩控制等都可采用这种方式进行监控保护，在实际中也得以验证。因此，在机床中可以使用功率监控，其监控器具有广泛的应用价值。