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第1章 数控机床的故障诊断与维修基础 1

1.1 数控机床的基本知识 1

1.1.1 数控机床的组成、分类和特点 1

1.1.2 数控机床维修的必要性及其技术指标 5

1.2 数控机床故障诊断方法及维修的基本要求 7

1.2.1 数控机床故障诊断的方法 7

1.2.2 数控机床故障维修的基本要求 10

1.3 常见故障的分类及故障常规处理方法 16

1.3.1 常见故障的分类 16

1.3.2 故障的常规处理方法 18

第2章 数控机床的安装调试与维修管理 21

2.1 数控机床的选用与购置 21

2.2.1 选用原则 21

2.1.2 选用要素 22

2.1.3 选用步骤 23

2.2 数控机床的安装、调试与验收 24

2.2.1 安装的环境要求 24

2.2.2 数控机床的安装 24

2.2.3 数控机床的调试 25

2.2.4 数控机床的验收 28

2.3 数控机床的精度检测与维护管理 30

2.3.1 数控机床的精度检测 30

2.3.2 数控机床的维修与管理 34

第3章 数控机床机械故障的诊断与维修 39

3.1 数控机床机械装置概述 39

3.1.1 数控机床机械结构的组成 39

3.1.2 数控机床机械结构的特点 40

3.2 数控机床机械故障的分类与诊断方法 42

3.2.1 数控机床机械故障及其分类 42

3.2.2 数控机床机械故障诊断 43

3.3 数控机床主传动系统故障诊断与维修 48

3.3.1 主传动的机械结构 48

3.3.2 主传动部件的日常维护 50

3.3.3 常见的主传动故障诊断与维修 51

3.4 数控机床进给运动系统故障诊断与维修 52

3.4.1 滚珠丝杠螺母副的维护 52

3.4.2 滚珠丝杠螺母副的故障诊断 53

3.4.3 传动齿轮间隙的调整 53

3.4.4 导轨副的调整与维护 54

3.5 数控机床刀库与自动换刀装置故障诊断与维修 57

3.5.1 刀库及换刀机械手的维护要求 57

3.5.2 刀具和换刀机械手的故障诊断 58

3.6 数控机床液压与气动系统装置故障诊断与维修 59

3.6.1 液压系统故障诊断与维修 59

3.6.2 气动系统故障诊断与维修 61

3.6.3 其他辅助装置的维护 63

3.7 数控机床的启动与停止运动故障诊断与维修 63

3.7.1 机床启动与停止运动故障的诊断 63

3.7.2 机床不能动作，出现“死机”现象的原因 64

3.7.3 机床返回基准点故障的诊断与处理 64

第4章 数控系统的故障诊断与维修 66

4.1 数控系统概述 66

4.1.1 数控系统的构成、工作过程及其维修的基本要求 66

4.1.2 数控系统的故障诊断方法 69

4.2 典型数控系统简介 72

4.2.1 FANUC数控系统 72

4.2.2 SIEMENS数控系统 74

4.3 数控系统的日常维护与保养 76

4.3.1 数控系统的使用检查 76

4.3.2 数控系统的日常维护与保养 77

4.4 数控系统的软件故障诊断与维修 79

4.4.1 数控系统的软件配置 79

4.4.2 软件故障形成的原因 80

4.4.3 软件故障排除方法 80

4.5 数控系统的硬件故障诊断与维修 81

4.5.1 数控系统的硬件组成 81

4.5.2 硬件故障的检查与分析 82

第5章 数控伺服系统的故障诊断与维修 85

5.1 数控伺服系统简介 85

5.1.1 数控机床对进给伺服系统的要求 85

5.1.2 伺服系统的结构及分类 86

5.2 主轴伺服系统的故障诊断与维修 88

5.2.1 主轴伺服系统的故障形式与诊断方法 89

5.2.2 直流主轴驱动的故障诊断 90

5.2.3 交流主轴驱动的故障诊断 95

5.2.4 主轴通用变频器的故障诊断与维修 97

5.3 进给伺服系统的故障诊断与维修 100

5.3.1 步进电机伺服驱动系统 100

5.3.2 直流进给伺服系统故障诊断 102

5.3.3 交流进给伺服系统故障诊断 108

5.3.4 进给伺服系统的故障形式及定位 110

5.4 位置检测装置的故障诊断与维修 111

5.4.1 位置控制故障与检测元件维护 111

5.4.2 位置检测装置的故障诊断 113

第6章 数控机床电气故障的诊断与维修 116

6.1 数控机床常用控制电器的概述 116

6.1.1 接触器的选择与维修 116

6.1.2 继电器的分类与使用 117

6.1.3 低压断路器的选用原则与维护 119

6.1.4 熔断器的选择与维护 120

6.1.5 主令电器的种类与常用型号 121

6.2 数控机床PLC控制的故障诊断与维修 122

6.2.1 数控机床PLC的功能与分类 122

6.2.2 PLC故障表现形式 123

6.2.3 PLC故障诊断方法 124

6.3 数控机床电气系统的故障诊断与维修 125

6.3.1 电气控制电路的主要故障类型 125

6.3.2 线路故障和元器件故障的查找 125

6.3.3 数控机床电源故障诊断及维护 127

6.4 数控机床的抗干扰 127

6.4.1 常见干扰类型 127

6.4.2 抗干扰措施 127

6.5 数控机床回参考点的故障诊断与维修 129

6.5.1 数控机床回参考点方式 129

6.5.2 回参考点常见故障诊断 131

附录Ⅰ 实验 132

一、数控机床几何精度的检测实验 132

二、机床主轴及主轴编码器的安装与故障诊断实验 138

三、伺服驱动单元的调试和故障诊断实验 140

四、可编程控制器（PLC）编程练习实验 144

附录Ⅱ 数控机床故障诊断与维修实例 147

一、数控机床机械故障的诊断与维修实例 147

二、数控系统的故障诊断与维修实例 155

三、数控伺服系统的故障诊断与维修实例 162

四、数控机床电气故障的诊断与维修实例 172

参考文献 176