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第1章 数控机床的安装与验收 1

1.1 数控技术 1

1.1.1 数控系统的发展 1

1.1.2 数控机床的结构特点 2

1.2 数控机床的安装 3

1.2.1 数控机床安装原则 3

1.2.2 数控设备的安装方法 3

1.2.3 数控设备的安装步骤及注意事项 4

1.3 数控机床的调试 6

1.4 数控机床的验收 6

1.4.1 检测与验收的工具 6

1.4.2 机床精度的检测与验收 7

思考题 10

第2章 数控机床故障诊断概论 11

2.1 数控故障诊断意义 11

2.2 数控机床常见故障分类 12

2.2.1 机械故障和电气故障 12

2.2.2 系统性故障和随机故障 13

2.2.3 有报警显示故障和无报警显示故障 13

2.2.4 破坏性故障和非破坏性故障 14

2.2.5 机床品质下降故障 14

2.2.6 硬件故障和软件故障 14

2.3 数控设备的故障自诊断技术 14

2.4 常用故障诊断检测方法 16

2.5 故障诊断应遵循的原则 19

思考题 21

第3章 数控系统连接 22

3.1 数控机床的组成及常见系统 22

3.1.1 数控机床的组成 22

3.1.2 常见数控系统 22

3.2 西门子SINUMERIK 802S数控系统 23

3.2.1 西门子SINUMERIK 802S/C数控系统连接 24

3.2.2 西门子SINUMERIK 802S数控系统的接口 25

3.3 FANUC 0i Mate-TC数控系统 30

3.4 数控系统参数 33

3.4.1 机床数据 33

3.4.2 PLC数据 34

3.4.3 数据类型 35

3.5 数控系统参数异常故障诊断 36

3.5.1 系统参数错误引起的常见故障现象 36

3.5.2 系统参数异常的产生原因 36

思考题 37

第4章 数控机床进给控制系统及故障诊断 38

4.1 概述 38

4.1.1 数控机床对进给驱动系统的要求 38

4.1.2 进给系统的组成 39

4.2 步进驱动进给系统 40

4.2.1 步进驱动系统 40

4.2.2 与坐标轴相关SINUMERIK 802S系统参数 44

4.2.3 西门子802S数控系统步进驱动常见故障及诊断 46

4.3 交流伺服驱动系统 49

4.3.1 交流伺服驱动器组成 49

4.3.2 交流伺服驱动器接口 51

4.3.3 伺服运行调整 56

4.3.4 伺服进给系统常见故障及诊断 58

4.4 FANUC伺服单元（SVU） 60

4.4.1 伺服参数的设定 61

4.4.2 FSSB伺服总线设定 64

4.5 位置检测元件 66

4.5.1 光电编码器 67

4.5.2 旋转变压器 68

4.5.3 光栅尺 69

4.5.4 位置检测系统常见故障及诊断 70

4.6 增量式检测装置机床回参考点方式 71

4.6.1 增量式检测装置数控机床回参考点原理 71

4.6.2 回参考点的方式 72

4.6.3 SINUMERIK 802S参考点相关系统参数 73

4.6.4 数控机床回参考点常见故障及诊断 75

4.7 数控机床的进给传动系统 76

4.7.1 进给传动系统机械部件 76

4.7.2 进给传动系统机械故障常见故障诊断 79

思考题 79

第5章 数控机床主轴控制系统及故障诊断 80

5.1 概述 80

5.1.1 数控机床对主传动系统的要求 80

5.1.2 数控机床主传动系统的配置形式 81

5.2 变频调速驱动装置 82

5.2.1 通用变频器的结构 82

5.2.2 主轴驱动装置的接口 84

5.2.3 变频器常见故障及诊断 87

5.3 数控机床的主轴换挡 89

5.3.1 数控机床主轴换挡 89

5.3.2 数控机床主轴自动换挡控制的常见故障及诊断 93

5.4 主轴相关系统参数 93

5.4.1 FANUC 0i Mate-TC数控系统主轴相关参数 94

5.4.2 SINUMERIK 802S数控系统主轴相关参数 96

思考题 97

第6章 PLC在数控机床中应用 98

6.1 FANUC数控系统PMC 98

6.1.1 FANUC系统PMC的功能指令 99

6.1.2 数控系统PMC诊断画面 102

6.2 数控车床电动刀架PMC控制 104

6.2.1 四工位电动刀架的换刀过程 104

6.2.2 电动刀架换刀过程的PMC控制 105

6.2.3 电动刀架控制中的常见故障 107

6.3 急停报警及超程类故障及诊断 108

思考题 111

实验1 数控综合实验台NNC-R1的系统连线 112

1.1 实验目的 112

1.2 实验装置 112

1.3 实验内容 112

实验2 步进驱动单元的调试 114

2.1 实验目的 114

2.2 实验装置 114

2.3 基础知识 114

2.4 实验内容 116

实验3 伺服驱动单元的调试 118

3.1 实验目的 118

3.2 实验装置及工具 118

3.3 基础知识 118

3.4 实验内容 123

实验4 机床参考点建立及限位调试 125

4.1 实验目的 125

4.2 实验装置 125

4.3 基础知识 125

4.4 实验内容 127

实验5 主轴单元的调试 130

5.1 实验目的 130

5.2 实验装置 130

5.3 基础知识 130

5.4 实验内容 133

实验6 机床数据对机床性能的影响 137

6.1 实验目的 137

6.2 实验装置 137

6.3 基础知识 137

6.4 实验内容 142

6.5 NNC-R1综合实验台刀架设计 144

实验7 数控系统数据保护与恢复 145

7.1 实验目的 145

7.2 实验装置及工具 145

7.3 基础知识 145

7.4 SINUMERIK 802S数据的备份和恢复 147

7.5 FANUC 0i Mate-TC数据的备份与恢复 149

7.5.1 通过系统引导画面的备份数据 149

7.5.2 通过输入／输出方式备份、恢复数据 151

思考题 154

附录1 CAK6150Di数控车电动刀架PMC控制梯形图 155

附录2 西门子802S编程指令表 160

参考文献 162