西门子人机界面6AV2123-2MA03-0AX0

由于手头上有八工位产品要车床要加工，其中有平面、有圆柱面、内孔和倒角。产品相对固定，就大小有变化，加工方式基本一样。设计要求是全自动上料及加工，如果这个车床用数控系统，不管是哪一家的，都会成本很高，操作人员还须要经过一定的培训才能操作（我就不会操作数控车床）。
拿到产品的时候，当时第一概念也是想到只能数控车床，但数控车床要做成全自动上料，这本来就是一个天大的麻烦事，机械手和其它辅助装置还要用一台plc来控制。于是想到了直接用PLC来编写数控程序。
开始设计机械的时候就边设计机械结构边想着产品的加工方式和程序的编写方法。
主轴电机用变频器控制，刀架拖板XY二轴用步进电机控制，转台式刀架。*大可装四把刀，或并列多把成形刀具。其它上下料均采用气动。
机械设计非常顺利地完成，在机械设计过程中，程序的编写方式也成熟，包括触摸屏的操作界面等。机械设计完成后，开始写PLC程序和触屏程序，很快的时间里，就开始用电机在工作台上调试动作，边写边调整各种动作状态。在试验过程中，曾把生产线上的操作员请过来帮忙指正操作界面的不足之处。
操作员看过触屏界面后，基本都能一眼就能看明白这个机器是怎么操作的，包括各工艺处的进刀量等，整个操作界面能让从来没有用过这种机器的人一看就会用。基本上达到了设计的理想要求。
PLC写固定模式的数控可以说非常可行。并且可以做一些简单的调整和变形加工，一般来说尽可能的按固有产品来编写。不管多少个工位，这对于PLC写手来说是个简单事情，关键是要了解加工工艺，和可操作性，人机性等。触摸屏的界面正常情况下，应该比数控系统来说更友好一些，完全可以随着产品形状来编排。
PLC写数控专用机床时，可以随便增加多少辅助机械都可以。象机械手和自动送料器。
由于不能象控制系统这样的随便更改刀具路径，但PLC可以任意关闭某一个加工工位，只要在每个工位做一个开关，或者是输入一个0参数就可以跳过。
在异形工位时，也可以安装成形刀解决。比如小量的圆弧、车螺纹等。
正常情况下的刀具加工位，对于一般的编程人员来说，可以用顺控方式完成，当走完第一个工位时，把一下段的位置传入刀具拖板。每段按顺控方式加工，非常的简单明了。如果要求跳过这一步时，可以通过预设的开关关闭。位置数据按屏上的图形输入即可。屏上的数据*理想的状态是按CAD图形一样画下来，这个图完全可以先在CAD里面按二维图绘制，并且用**尺寸方式标注。标注完后将标注的数据删除，只保留尺寸线和箭头就可以了。抓屏到触摸屏里面。这就成了一个标准的加工界面，这个界面可以说是**的友好。操作员一看就明白。
这个文章也只是起着抛砖引玉的作用。也是由于本人的技术有限，只能作为个人的一个经验，仅供灌水参考。

　　刀架作为数控车床的重要配置在机床运行工作中起着至关重要的作用一旦出现故障很可能造成工件报废甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故。在数控机床的故障维修中电气控制部分线路复杂故障现象多变有些故障现象不太明显查找难度比较大而机械部分与普通机床比较类似故障相对容易排除。在查找故障原因时要综合机械与电气两方面查找。

　　数控机床刀具刀架故障和处理

　　（一）、刀架换刀不到位或刀架不能锁紧的故障原因及处理

　　1、故障原因

　　下面以配备GSK980TD系统（广州数控系统）的车床为例进行说明：

　　该车床在加工工件外圆时外圆刀突然出现“扎刀”待操作人员按“复位”按钮退回参考点后仔细检查：检查刀具是否松动或破损检查后刀具完好；检查工件毛坯余量是否过大经测量符合要求；由于是中途出现这一现象可以肯定加工程序不会有问题；于是操作人员又怀疑可能是“刀具补偿值”改错了经重新对刀后“刀具补偿值”与原来的一样；故障原因一时难以查出。

　　操作人员将机床系统复位后重新装夹另一个工件试车结果运行正常。就在连续加工几个工件后突然又出现同样的故障经过上述一系列的检查故障原因仍然没有查出*后找来了专业维修人员经过与操作人员沟通后维修人员测量机床系统输入电压和电流结果均正常怀疑可能是机械故障。

　　于是手动试车移动纵横向拖板、启动主轴、转动刀架就在连续手动转动刀架时突然发现刀架有些松动在机床运行过程中并未自动锁紧判断是刀架系统故障可是在加工过程中出现故障后并未显示“报警号”于是肯定是刀架机械故障。

　　维修人员将刀架拆卸后发现里边的1个弹簧定位反靠销断裂（数控电动四工位方刀架里边配有4个弹簧定位反靠销）在加工工件过程中当毛坯余量稍大或硬度过高时刀架转动到某一工位未断裂的弹簧定位反靠销受力时刀架可以自动锁紧刀具车削正常当刀架转动到某一工位断裂的弹簧定位销受力过大时刀架便不能自动锁紧刀具车削时便出现上述的故障。

　　2、故障处理

　　机床维修人员全面检查后该刀架电器控制部分正常属机械故障经过更换掉断裂的弹簧定位反靠销后安装好刀架重新试车故障得到排除。

　　（ 二）、刀架连续运转或某刀位不停的故障原因及处理

　　下面以配备DTM系统（帝特马数控系统）的车床为例进行说明：

　　1、故障原因

　　该车床在自动运行过程中偶尔出现刀架连续运转或某刀位不停的现象有时连续运转2～3个刀位后又停转锁紧了。当连续运转或某刀位不停时显示屏上出现“301”号报警（刀架故障）机床自动运行停止当连续运转2～3个刀位停转锁紧后并未显示报警号机床自动运行正常。

　　由于该故障是随机性的没有规律不便于查找维修人员检查后判定属于电器控制故障。经过对刀架控制系统输出电压测量结果正常检测刀架控制系统继电器也正常。*后拆开刀架顶端的防护罩逐根测量霍尔元件信号线输入电压结果发现1根信号线中间铜芯断裂暂时由电线保护橡胶皮连接当刀架转到某一位置时电线保护橡胶皮受力拉紧铜芯线两端无法正常接通程序控制系统无法找到相应的刀号便出现“301”号报警。当机床复位后手动方式将刀架转动到一定位置时电线保护橡胶皮放松铜芯线两端接通刀架转动正常不再出现报警号。

　　2、故障处理

　　经过维修人员将霍尔元件连接信号线重新更换后试车故障得到排除机床运行正常。

　　综合分析以上两例故障的查找及排除过程我们可以明确数控机床故障不仅仅发生在电气部分也可能出现在机械部分。对于配备以上两种系统的数控车床均属于半闭环控制系统不具备机械故障反馈功能在操作使用时要加强日常维护和保养出现故障后若未显示“报警号”很可能属于机械故障维修时要重点检查机械部分这对于维修人员来说会更准确更及时地排除故障。