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第1章 数控机床故障诊断及维护的基础 1

1．1 数控机床故障诊断及维护的意义和要求 1

1．1．1 数控机床故障诊断及维护的目的 1

1．1．2 数控机床故障诊断及维护的内容 2

1．2 数控机床故障诊断及维护的基本要求 3

1．2．1 对维修人员的要求 3

1．2．2 基本的技术资料 4

1．2．3 常用的维修工具 5

1．2．4 对数控机床的操作规范要求 7

1．3 数控机床故障的特点 8

1．4 数控机床常见故障分类 9

1．5 数控机床故障诊断原则 10

1．6 数控机床故障诊断步骤 11

1．7 常见故障检查方法 13

1．8 数控机床故障诊断技术的发展 15

1．9 维修中的注意事项 17

思考练习题 18

第2章 数控系统的故障诊断及维护 19

2．1 数控系统的特点 19

2．2 数控系统的自诊断 20

2．3 数控系统的主要故障 24

2．3．1 数控系统的软件故障诊断 24

2．3．2 数控系统的硬件故障诊断 27

2．4 利用机床参数来诊断数控系统 32

2．4．1 数控机床参数概述 32

2．4．2 数控机床参数的分类 32

2．4．3 数控机床参数的故障及其诊断 34

2．5 数控机床的启、停运动故障 36

2．6 回参考点故障 37

2．6．1 回参考点的方式 37

2．6．2 回参考点的故障类型及排除 39

思考练习题 42

第3章 主轴伺服系统的故障诊断 43

3．1 伺服系统概述 43

3．2 伺服系统的组成及工作原理 43

3．3 主轴伺服系统的故障诊断及维护 45

3．3．1 常用主轴驱动系统介绍 46

3．3．2 主轴通用变频器 46

3．3．3 主轴伺服系统的故障形式及诊断方法 50

3．3．4 直流伺服主轴驱动系统的维护与故障诊断 52

3．3．5 交流伺服主轴驱动系统的维护与故障诊断 58

思考练习题 63

第4章 进给伺服系统的故障诊断 64

4．1 进给伺服系统概述 64

4．2 常用进给驱动系统介绍 65

4．3 进给伺服系统的结构形式 67

4．4 步进驱动系统常见故障诊断与维修 69

4．4．1 概述 69

4．4．2 步进驱动系统常见故障及排除 69

4．5 直流进给伺服系统故障诊断 71

4．5．1 直流伺服电机的检查与维护 72

4．5．2 直流PWM速度控制系统的工作原理与故障诊断 73

4．5．3 晶闸管整流方式SCR速度控制系统的工作原理与故障诊断 79

4．6 交流进给伺服系统故障诊断 84

4．6．1 交流伺服电机的维护 85

4．6．2 交流进给伺服系统常见故障的诊断 87

4．7 位置检测反馈系统的故障分析与排除 91

4．7．1 常用检测反馈元件及维护 92

4．7．2 位置检测系统的故障诊断 94

思考练习题 95

第5章 机床电气与PLC控制的故障诊断 96

5．1 电源维护及故障诊断 96

5．1．1 电源配置 96

5．1．2 交流电源的检查 98

5．1．3 直流稳压电源的常见故障的诊断与处理 98

5．1．4 通过电气原理图诊断电源故障 99

5．1．5 电源检查中的安全注意事项 101

5．2 数控机床的干扰及其排除 101

5．2．1 干扰类型、成因与传递方式 101

5．2．2 数控机床抗干扰常用措施 102

5．3 机床可编程控制器（PLC）的功能 105

5．3．1 PLC与外部信息的交换 105

5．3．2 数控机床可编程控制器的功能 107

5．4 PLC的输入、输出元件 108

5．4．1 输入元件 108

5．4．2 输出元件 111

5．5 数控机床PLC控制的故障诊断 114

5．5．1 可编程控制器的维护 114

5．5．2 PLC的常见故障及其处理方法 115

5．5．3 PLC的故障检测与诊断 116

思考练习题 125

第6章 数控机床机械结构的故障诊断及维护 126

6．1 数控机床机械结构的基本组成及特点 126

6．1．1 数控机床机械结构的基本组成 126

6．1．2 数控机床机械结构的主要特点 127

6．2 机械故障类型及其诊断方法 128

6．2．1 机械故障的类型 128

6．2．2 机械故障诊断的方法 128

6．3 主传动系统与主轴部件的故障诊断及维护 129

6．3．1 主传动系统 129

6．3．2 主轴部件的维护 130

6．3．3 主轴部件的常见故障及其排除方法 133

6．4 进给传动系统的故障诊断及维护 134

6．4．1 滚珠丝杠螺母副的结构 134

6．4．2 齿轮传动副 136

6．4．3 同步齿形带传动副 137

6．5 导轨副的故障诊断及维护 138

6．5．1 塑料滑动导轨 138

6．5．2 滚动导轨 139

6．5．3 静压导轨 141

6．6 自动换刀装置（ATC）的故障诊断 142

6．7 其他辅助装置的故障诊断及维护 143

6．7．1 液压系统与气动系统的故障诊断与维护 143

6．7．2 数控机床润滑系统的故障诊断 150

思考练习题 152

第7章 数控机床故障诊断及维护实例 153

7．1 开机故障分析及排除 153

7．2 开关失效与实例分析 154

7．3 爬行和振动的分析 156

7．3．1 爬行和振动的分析 156

7．3．2 爬行和振动的故障诊断实例 157

7．4 数控车床故障诊断 158

7．4．1 CNC系统故障诊断实例 158

7．4．2 伺服系统故障诊断实例 162

7．4．3 主轴系统故障诊断实例 165

7．4．4 刀架系统故障诊断实例 167

7．5 数控铣床故障诊断 169

7．5．1 CNC系统故障诊断实例 169

7．5．2 伺服系统故障诊断实例 171

7．5．3 主轴系统故障诊断实例 173

7．5．4 工作台故障诊断实例 175

7．6 加工中心故障诊断 177

7．6．1 数控铣削加工中心故障诊断 177

7．6．2 数控车削加工中心故障诊断 184

7．7 设备检测元件的故障诊断实例 185

7．8 润滑系统故障诊断实例 186

7．9 排屑装置故障诊断实例 187

第8章 数控机床的安装、调试、检验、验收及维护 189

8．1 数控机床的安装 189

8．1．1 数控机床的基础处理和初就位 189

8．1．2 数控机床部件的组装连接 189

8．1．3 数控系统的连接和调整 190

8．2 数控机床的调试 191

8．2．1 通电试车 191

8．2．2 数控机床精度和功能的调试 192

8．2．3 水平调试与试运行 193

8．3 数控机床的检验与验收 193

8．3．1 检验与验收的工具 193

8．3．2 数控机床噪声温升及外观的检查 193

8．3．3 数控机床几何精度的检验 194

8．3．4 数控机床定位精度的检验 195

8．3．5 切削精度的检验 198

8．3．6 数控机床性能与功能的验收 200

8．4 数控机床的日常维护 202

8．4．1 点检 202

8．4．2 数控机床的日常维护 203

思考练习题 205

参考文献 206