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0　绪论 1

0.1　数控机床故障诊断的意义及作用 1

0.2　数控机床故障诊断及维修的主要内容 2

0.3　数控机床故障诊断技术的形成及发展 4

0.3.1　初期阶段 4

0.3.2　迅速发展阶段 4

0.3.3　智能集成阶段 5

1　数控机床故障诊断的基本知识 7

1.1　数控机床故障的基本概念 7

1.1.1　数控机床故障的特点 7

1.1.2　数控机床维修技术指标 8

1.1.3　常见故障分类 8

1.2　故障诊断流程 10

1.2.1　故障现场调查 10

1.2.2　故障信息的整理和分析 11

1.2.3　故障诊断与排除 15

1.2.4　经验总结和记录 15

1.3　数控系统故障的检查方法 16

1.3.1　数控系统的自诊断 16

1.3.2　其他常见故障检查方法 19

1.4　现场维修的实施和注意事项 21

1.4.1　现代数控系统维修工作的基本条件 21

1.4.2　现场维修的基本原则 22

1.4.3　现场维修的实施 23

本章小结 27

思考题 27

2　数控机床典型结构及其故障诊断 28

2.1　数控机床主传动 28

2.1.1　主传动变换方式 28

2.1.2　主轴组件 30

2.1.3　主传动链的常见故障诊断 33

2.1.4　主传动链的维护 34

2.1.5　主轴部件的维护 35

2.2　数控机床进给传动 36

2.2.1　机床的进给方式及要求 36

2.2.2　滚珠丝杠螺母副的结构 37

2.2.3　滚珠丝杠螺母副的维护及故障诊断 39

2.2.4　机床导轨的结构 40

2.2.5　机床导轨的维护及故障 42

2.3 自动换刀装置的结构及故障诊断 45

2.3.1 自动换刀装置的形式 45

2.3.2　刀库形式（tool library mode） 49

2.3.3　加工中心的换刀方式 51

2.3.4　换刀装置故障诊断 53

2.4　液压和气动系统及故障诊断 54

2.4.1　液压和气动系统 54

2.4.2　液压系统的故障及维修 55

2.4.3　气动系统的故障及维修 58

本章小结 60

思考题 60

3　数控系统及其故障诊断 62

3.1　概述 62

3.1.1　数控系统的技术性能指标 62

3.1.2　数控系统设计开发规范和标准 63

3.1.3　数控系统的发展 64

3.2　数控系统的基本组成 65

3.2.1　数控系统的组成 65

3.2.2　数控系统的工作过程 66

3.2.3　数控系统的功能和优点 67

3.3　典型数控系统的结构及其故障诊断 70

3.3.1　CNC的硬件结构 70

3.3.2　数控系统的硬件故障诊断 73

3.3.3　数控系统的软件结构 79

3.3.4　数控系统的软件故障诊断 80

3.4　利用数控机床参数诊断故障 82

3.4.1　数控机床的参数 83

3.4.2　数控机床的参数故障及诊断 83

3.4.3　参数故障的诊断与维修实例 84

3.5　可编程序控制器的应用 87

3.5.1　PLC的基本组成和作用 87

3.5.2　PLC对继电器控制系统的仿真 88

3.5.3　PLC的工作原理和工作方式 89

3.5.4　PLC控制I/O延迟响应 90

3.5.5　数控机床中的PLC数据处理功能 92

3.5.6　数控机床中PLC故障的表现形式 93

3.5.7　数控机床中PLC故障诊断的方法 94

本章小结 98

思考题 98

4　数控机床伺服系统及其故障诊断 100

4.1　伺服系统的组成及其工作原理 100

4.1.1　伺服系统的基本概念 100

4.1.2　伺服系统的组成 101

4.1.3　伺服系统的工作原理 102

4.2　主轴伺服系统的故障诊断 103

4.2.1 主轴伺服系统常见故障形式及诊断方法 103

4.2.2　直流主轴驱动的故障诊断 104

4.2.3　交流主轴驱动的故障诊断 106

4.2.4　通用变频器与变频控制的故障诊断 108

4.3　进给伺服系统的故障诊断 111

4.3.1　伺服系统结构形式 111

4.3.2　进给伺服系统的故障形式及诊断方法 112

4.3.3　进给驱动的故障诊断 113

4.4　位置检测装置的故障诊断 118

4.4.1　位置检测装置故障形式 119

4.4.2　位置检测装置的故障诊断 119

本章小结 123

思考题 123

5　故障检测技术及常用诊断仪器仪表 124

5.1　温度诊断技术 124

5.1.1　概述 124

5.1.2　温度诊断常用设备 127

5.1.3　温度诊断应用实例 130

5.2　振动诊断技术 131

5.2.1　概述 131

5.2.2　振动诊断的常用仪器设备 133

5.2.3　振动诊断的应用实例 136

5.3　油液诊断技术（oil diagnosis technology） 138

5.3.1　概述 138

5.3.2　油液检测常用仪器设备 140

5.3.3　油液检测的应用实例 142

5.4　声音和噪声诊断技术 143

5.4.1　概述 143

5.4.2　声音和噪声诊断常用仪器设备 144

5.4.3　声音和噪声诊断应用实例 146

5.5　电子电路故障诊断技术 148

5.5.1　概述 148

5.5.2　模拟电路故障诊断技术 148

5.5.3　数字电路故障诊断技术 150

5.5.4 电子电路故障检测常用仪器 153

本章小结 169

思考题 170

6　数控机床维修实例 171

6.1　N084数控车床维修实例 171

6.2　XK716数控铣床维修实例 176

6.3　加工中心维修实例 179

6.4　数控磨床维修实例 184

6.5　数控电火花机床维修实例 188

本章小结 190

7　数控机床的安装、调试及保养 191

7.1　数控机床的安装 191

7.1.1　机床就位前的准备 191

7.1.2　机床就位 191

7.1.3　通电前的准备 191

7.1.4　试机 192

7.2　数控机床的调试 192

7.2.1　机床各动作调试 192

7.2.2　整机联调 194

7.2.3　精度调整 195

7.3　数控机床的日常维护和保养 201

7.3.1 日常维护的规章制度 201

7.3.2　每个工作日的保养 201

7.3.3　定期的维护 202

7.3.4　机床备件的保养 203

本章小结 203

思考题 203

参考文献 204