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绪论 1

第1章 数控机床的安装、调试及维护要求 21

1.1 802D数控系统简介 21

1.1.1 802D数控系统的技术特点 21

1.1.2 802D系统组成 22

1.2 基本操作功能 25

1.2.1 进给倍率和主轴倍率 26

1.2.2 电子手轮 28

1.2.3 进给轴的手动控制 30

1.2.4 程序运行控制选项 31

1.3 急停控制和限位控制 32

1.4 数控系统基本参数的调试 36

1.4.1 调试前的准备工作 36

1.4.2 数控系统的初始化 38

1.4.3 PLC应用程序的调试 39

1.4.4 总线配置 40

1.4.5 驱动器的参数配置 40

1.4.6 机械传动系统配比参数 46

1.4.7 速度参数的设定 46

1.4.8 参考点相关参数 48

1.4.9 误差补偿参数 49

1.4.10 驱动器特性优化 50

1.4.11 数控系统的数据保护与数据备份 51

1.5 机床精度检测 53

1.5.1 机床几何精度检测 54

1.5.2 机床定位精度检测 54

1.5.3 机床切削精度检测 57

1.6 数控机床的维护保养 58

1.6.1 日常维护的规章制度 58

1.6.2 数控机床的本体维护 59

1.6.3 机床备件的保养 61

1.6.4 数控机床上电与断电 61

第2章 数控机床故障诊断与维修总述 63

2.1 数控机床的故障类型和特点 63

2.1.1 故障的分类 63

2.1.2 数控机床故障的特点 65

2.2 数控机床的故障诊断方法 66

2.3 数控机床故障诊断的一般步骤 69

2.3.1 故障现场调查 69

2.3.2 故障信息的整理和分析 70

2.3.3 故障诊断与排除 72

2.3.4 经验总结和记录 72

2.4 维修器具的使用 72

2.4.1 仪器仪表 72

2.4.2 常用维修工具 74

2.4.3 使用与维修有关的技术资料 75

第3章 数控系统硬件及其维护 77

3.1 数控系统的硬件配置 77

3.1.1 数控系统的常见硬件结构 77

3.1.2 数控系统的主要硬件配置 78

3.2 硬件故障检测与分析 82

3.3 系统硬件更换方法 87

3.4 数控机床的抗干扰 90

第4章 数控机床主轴驱动系统维修 95

4.1 概述 95

4.1.1 数控机床主轴驱动系统分类 95

4.1.2 主轴伺服系统的故障形式及诊断方法 95

4.2 模拟量控制的主轴驱动装置 98

4.2.1 通用变频器的组成及端子功能 98

4.2.2 变频器报警代码及维修技术 100

4.3 直流主轴驱动系统维护与故障诊断 101

4.3.1 直流主轴伺服系统工作原理 101

4.3.2 直流主轴伺服系统的特点 103

4.3.3 直流主轴伺服系统的故障及其排除 104

4.4 FANUC交流主轴驱动装置及维修技术 106

4.4.1 FANUC电源模块及维修技术 107

4.4.2 串行数字控制的主轴装置及连接 109

4.4.3 串行数字控制的主轴装置报警代码及故障原因分析 110

4.4.4 数控主轴位置检测装置常见故障及维修技术 112

4.5 SIEMENS交流主轴驱动装置及维修技术 113

4.5.1 611A系列主轴驱动的结构与连接 114

4.5.2 611A系列主轴驱动的故障诊断与维修 117

第5章 数控机床进给驱动系统维修 122

5.1 伺服进给系统概述 122

5.1.1 数控机床伺服进给系统的基本形式 122

5.1.2 直流伺服驱动系统 124

5.1.3 交流伺服驱动系统 128

5.2 FANUC伺服系统的故障诊断与维修 131

5.2.1 数字伺服控制基本原理 131

5.2.2 伺服单元（SVU）驱动装置及维修技术 133

5.2.3 伺服模块（SVM）驱动装置及维修技术 135

5.3 SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修 140

5.3.1 STEPDRIVEC/C＋步进驱动 140

5.3.2 Baseline系列交流伺服驱动简述 151

5.3.3 611U/Ue交流数字伺服驱动的维修 152

5.4 位置检测装置故障及诊断 173

5.4.1 位置检测故障形式 174

5.4.2 位置检测元件的维护 174

5.4.3 位置检测装置的故障诊断 175

第6章 数控机床机械结构故障诊断及维护 177

6.1 数控机床主传动系统的结构和维修 177

6.1.1 主传动系统的配置方式 177

6.1.2 主轴部件 177

6.1.3 主传动系统的常见故障及排除方法 181

6.1.4 主传动系统故障维修实例 182

6.2 进给系统机械传动结构与维修 183

6.2.1 滚珠丝杠副的机械结构及维护 183

6.2.2 滚珠丝杠螺母副常见的故障及排除方法 188

6.2.3 滚珠丝杠螺母副的故障维修实例 189

6.3 导轨副结构与维修 190

6.3.1 导轨副的结构特点与分类 190

6.3.2 导轨副的安装维护 191

6.3.3 导轨副的常见故障及排除方法 194

6.3.4 导轨副的维修实例 195

6.4 自动换刀装置的结构原理与维修 195

6.4.1 自动换刀装置的形式 195

6.4.2 刀架、刀库及换刀装置的常见故障及排除方法 203

6.4.3 刀架、刀库及换刀装置的维修实例 205

6.5 辅助控制装置的维修 206

6.5.1 液压系统的故障与维修 206

6.5.2 气动系统的故障与维修 210

第7章 数控机床的可编程控制器应用举例 213

7.1 SINUMERIK 802S/C系统PLC故障诊断 213

7.1.1 系统DI/O板接线电平 213

7.1.2 Hardware硬件故障 215

7.1.3 操作错误（Operating Errors） 216

7.1.4 机床数据设定错误（Machine Data Setting Errors） 217

7.1.5 通信故障 218

7.2 FANUC系统PMC 219

7.2.1 PMC的性能及规格 220

7.2.2 内装I/O卡和I/O Link地址分配 221

7.2.3 梯形图概述 225

7.3 FANUC 0i系统PMC的功能指令 230

7.3.1 顺序程序结束指令 230

7.3.2 定时器指令 232

7.3.3 计数器指令 233

7.3.4 译码指令 234

7.3.5 比较指令 236

7.3.6 常数定义指令 237

7.3.7 判别一致指令和逻辑与后传输指令 238

7.3.8 旋转指令 239

7.3.9 数据检索指令 241

7.3.10 变地址传输指令 243

7.3.11 代码转换指令 245

7.3.12 信息显示指令 248

7.4 数控机床PMC控制应用举例 249

7.4.1 数控机床工作状态开关PMC控制 249

7.4.2 数控机床加工程序功能开关PMC控制 252

7.4.3 数控机床倍率开关PMC控制 255

7.4.4 数控机床润滑系统PMC控制 257

7.4.5 数控机床自动换刀PMC控制 259

7.4.6 数控机床辅助功能代码（M代码）PMC控制 262

7.5 PMC屏幕画面功能 265

7.5.1 查阅梯形图 265

7.5.2 查找触点和线圈 268

7.5.3 查找梯形图的行号 270

7.5.4 查找功能指令 270

7.5.5 用信号触发器监控梯形图 271

7.5.6 梯形图的多窗口显示 274

7.5.7 信号状态监控画面 277

7.5.8 PMC的报警画面 280

7.5.9 PMC信号的跟踪 280

7.5.10 PHC参数的设定 283

7.5.11 PMC程序的启动与停止 287

第8章 数控维修实训 288

8.1 SINUMERIK802S数控车床实验台 288

8.1.1 SINUMERIK802S数控车床实验台电气原理 289

8.1.2 STEPDRIVE C/C＋步进驱动器连接和开机调试 292

8.1.3 SINUMERIK802S数控车床实验台电气控制线路图 295

8.1.4 SINUMERIK802S数控车床实验台智能故障设置系统使用说明 298

8.1.5 SINUMERIK802S数控车床实验台智能故障设置系统使用实例 300

8.2 FANUC 0i Mate C数控铣床实验台 303

8.2.1 FANUC 0i Mate数控铣床操作、维修综合实训台电气原理 304

8.2.2 系统各主要电气部件说明 307

8.2.3 FANUC数控铣床综合实验台智能故障设置系统使用说明 314

8.2.4 FANUC数控铣床综合实验台智能故障设置系统使用说明实例 317

参考文献 320