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第1章 数控机床故障诊断与维修基础 1

1.1 综述 1

1.1.1 数控机床的应用 1

1.1.2 数控机床维修工作的难点 2

1.2 数控机床的故障机理 4

1.2.1 数控机床出现故障的必然性 4

1.2.2 故障的分类 5

1.2.3 故障机理分析 8

1.2.4 数控机床的故障规律 9

1.3 建立“系统”概念及应用系统方法 14

1.3.1 以系统观点认识数控系统 15

1.3.2 系统信息 16

1.3.3 系统方法在数控机床故障诊断与维修中的运用 18

本章练习题 19

第2章 数控机床的故障诊断技术 21

2.1 故障诊断技术概述 21

2.1.1 故障诊断技术 21

2.1.2 故障诊断技术所涉及的相关技术 22

2.2 数控系统的故障诊断技术 23

2.2.1 数控系统的自诊断功能 23

2.2.2 数控系统的自诊断方法 24

2.2.3 数控系统高级诊断 27

2.3 数控机床现场故障诊断 29

2.3.1 调查故障的常规方法 29

2.3.2 数控系统故障的诊断和排除 30

2.3.3 故障诊断使用的仪器 32

本章练习题 35

第3章 数控机床机械系统故障的维修 37

3.1 数控机床机械系统 37

3.1.1 数控机床对机械系统的要求 37

3.1.2 数控机床机械系统结构 38

3.1.3 数控机床机械系统故障的诊断方法 39

3.2 数控机床机械部件故障的维修 41

3.2.1 主轴部件故障的维修 41

3.2.2 主轴副件故障的维修 45

3.3 数控机床进给传动部件故障的维修 47

3.3.1 滚珠丝杠螺母副故障的维修 48

3.3.2 导轨副的维修 51

3.4 数控机床机械辅助装置故障的维修 53

3.4.1 刀库和自动换刀装置故障的维修 53

3.4.2 数控机床液压传动系统的维修 56

3.4.3 数控机床气动系统的维护 58

3.5 机械系统的维修案例 60

本章练习题 63

第4章 数控机床电气控制系统的维修 65

4.1 数控机床电气控制系统概述 65

4.1.1 电气控制系统的特点 65

4.1.2 电气控制系统常见的故障现象 67

4.2 数控机床电气控制系统与故障维修 67

4.2.1 数控机床交流主电路 67

4.2.2 数控机床控制电路 72

4.2.3 数控机床电气控制系统的直流电源 76

4.2.4 电气控制系统维修要点 78

4.3 数控机床电控系统的抗电磁干扰 78

4.3.1 干扰源 78

4.3.2 系统的接地 79

4.3.3 干扰的隔离 81

4.4 电气控制系统维修案例 84

本章练习题 90

第5章 数控系统的故障维修 91

5.1 数控系统的接口 91

5.1.1 数控装置的接口连接规范 91

5.1.2 数控装置的开关量接口电路 97

5.2 典型数控系统结构与连接 99

5.2.1 富士通FANUC 0系统的配置与连接 100

5.2.2 富士通FANUC 0i系统的连接 107

5.2.3 西门子SINUMERIK 802系统的连接 123

5.2.4 西门子SINUMERIK 840D系统的连接 130

5.2.5 华中“世纪星”系统的连接 140

5.3 数控系统故障检查与分析方法 152

5.3.1 常规检查 154

5.3.2 数控系统故障分析方法 154

5.3.3 数控系统信号追踪法 155

5.3.4 数控系统维修要点 156

5.4 数控系统维修案例 157

本章练习题 165

第6章 运动驱动控制系统的维修 167

6.1 进给驱动系统 167

6.1.1 进给驱动系统的特点 167

6.1.2 进给伺服系统电路结构 169

6.1.3 进给伺服单元的连接 176

6.1.4 进给伺服电动机 182

6.2 主轴驱动系统 184

6.2.1 主轴驱动系统简述 184

6.2.2 直流主轴伺服系统 184

6.2.3 交流主轴伺服系统 185

6.2.4 主轴伺服驱动接口连接 189

6.2.5 通用型交流变频器驱动主轴 191

6.3 运动驱动和电动机的故障检测与维修 195

6.3.1 根据伺服驱动单元的报警诊断故障 195

6.3.2 伺服驱动单元的维修要点 199

6.4 运动驱动与电动机的维修案例 200

6.4.1 伺服放大器模块报警故障的排除 200

6.4.2 主轴系统故障的排除 201

6.4.3 主轴驱动模块故障的维修 202

6.4.4 加工中心主轴电动机隐性故障的维修 204

6.4.5 直流伺服电动机磁极脱落故障的维修 207

本章练习题 207

第7章 检测系统的维修 209

7.1 数据系统的位置比较电路 209

7.1.1 位置控制 209

7.1.2 脉冲比较伺服系统 210

7.1.3 相位比较伺服系统 212

7.1.4 幅值比较伺服系统 214

7.2 检测系统常用的位置检测元件与接口 216

7.2.1 常用的位置检测元件 216

7.2.2 位置反馈接口 221

7.3 位置检测系统的故障维修 222

7.3.1 位置检测系统故障现象 222

7.3.2 对检测元件的使用要求 223

7.4 位置检测系统的维修案例 223

本章练习题 229

第8章 可编程序控制器控制系统的维修 231

8.1 可编程序控制器系统概述 231

8.1.1 可编程序控制器的应用形式 232

8.1.2 可编程序控制器实现M、S、T等辅助功能 236

8.1.3 梯形图与用梯形图诊断故障 237

8.2 可编程序控制器方面的故障诊断 240

8.2.1 可编程序控制器的故障表现 240

8.2.2 可编程序控制器方面故障诊断的方法 240

8.3 可编程序控制器方面故障维修案例 241

本章练习题 248

第9章 数控系统参数的设定与保护 249

9.1 数控系统参数概述 249

9.1.1 数控系统参数的意义 250

9.1.2 数控系统参数的形式 251

9.2 典型数控系统功能参数 253

9.2.1 FANUC 0MC系统功能参数解析 253

9.2.2 FANUC 0MC系统参数设定方法和传输 255

9.2.3 数控系统参数丢失的处理 255

9.3 数控系统的数据备份 259

9.3.1 FANUC 0i数控系统的数据备份 260

9.3.2 SINUMERIK 840D的数据备份 261

9.3.3 华中数控系统参数的修改与备份 265

9.4 数控系统参数应急处理案例 272

本章练习题 279

第10章 数控机床的安装与调试 281

10.1 概述 281

10.1.1 数控机床调试验收的必要性 281

10.1.2 数控机床验收的流程 282

10.1.3 数控机床调试验收的基本标准 283

10.2 数控机床安装的准备工作 283

10.2.1 数控机床对地基的要求 283

10.2.2 数控机床的开箱验收 286

10.2.3 外观质量检查 288

10.3 数控机床的安装 289

10.3.1 机床的就位和安装 289

10.3.2 电气系统的连接和调整 291

10.3.3 通电试车 293

10.4 数控设备的空运行与功能检验 294

10.4.1 数控设备空运行与功能检验的一般要求 294

10.4.2 数控卧式车床的空运行及功能检验 296

10.4.3 加工中心的空运行及功能检验 298

10.5 数控机床的精度测定 300

10.5.1 数控机床精度的概念 300

10.5.2 数控机床几何精度检测方法 301

10.5.3 数控机床定位精度检查 303

10.6 数控机床工作精度的检验 306

10.6.1 数控车床工作精度检验 306

10.6.2 加工中心工作精度检验 311

本章练习题 317

第11章 数控机床维修与改造 319

11.1 数控机床维修概述 319

11.1.1 数控机床维修项目 319

11.1.2 数控机床维修制度的建立 322

11.2 数控机床的维修管理 325

11.2.1 数控机床维修的技术资料 325

11.2.2 数控机床的现场维修管理 326

11.3 数控机床的改造 327

11.3.1 数控机床翻新改造 328

11.3.2 普通机床数控升级改造 331

本章练习题 333

第12章 数控机床的管理 334

12.1 数控机床不同时期的管理 334

12.1.1 数控机床的初期使用管理 334

12.1.2 数控机床的中长期管理 335

12.2 数控机床的使用管理 336

12.2.1 对数控工作人员基本素质的要求 337

12.2.2 数控机床的使用管理要求 339

12.3 数控机床的维护 341

12.3.1 制定数控机床操作维护规程 342

12.3.2 数控机床的日常维护和定期维护 343

12.4 数控机床的运行管理 345

12.4.1 运行使用中的注意事项 345

12.4.2 数控机床安全运行要求 347

12.5 数控机床的选用 347

本章练习题 350

部分练习题参考答案 352

参考文献 356