1 加工中心电气维修基础 1
1.1 加工中心的基本概念 1
1.1.1 加工中心的工作原理 1
1.1.2 加工中心的基本结构 2
1.2 加工中心电气控制系统 2
1.3 加工中心故障诊断及维护的基本技术 7
1.3.1 常见电气故障分类 7
1.3.2 故障诊断的方法 8
1.3.3 电气维修与故障的排除方法 10
2 数控机床强电故障分析 14
2.1 数控机床电器类别及其作用 14
2.1.1 配电电器 14
2.1.2 控制电器 14
2.1.3 执行电器 14
2.2 数控机床常用电器与故障分析 14
2.2.1 熔断器熔断机理与故障分析 14
2.2.2 开关失效与实例分析 16
2.2.3 空气断路器故障分析 18
2.2.4 继电器、接触器、执行器常见故障分析 20
2.2.5 机床电器故障分析小结 28
2.3 机床电气原理图简介 29
2.3.1 电气控制线路图中的图形符号和文字符号 29
2.3.2 电气原理图 29
2.3.3 电气元件布置图 31
2.3.4 电气安装接线图 32
思考题 33
3 数控系统故障诊断与维修 34
3.1 数控系统的结构和主要故障 34
3.1.1 CNC系统的结构和特点 34
3.1.2 CNC系统的主要故障 35
3.2 典型数控系统介绍（SIEMENS） 37
3.2.1 SIEMENS数控系统 37
3.2.2 SIEMENS数控系统功能特点 39
3.2.3 SIEMENS数控系统控制面板 39
3.2.4 SIEMENS 802D系统的基本操作 41
3.2.5 SIEMENS数控系统构成 43
3.3 数控系统软件故障诊断与维修 47
3.3.1 机床数控系统的软件配置 47
3.3.2 软件故障产生原因分析 49
3.3.3 软件故障排除方法 49
3.3.4 SIEMENS系统的软件故障维修 50
3.3.5 参数调整 50
3.4 数控系统硬件故障诊断与维修 51
3.4.1 CNC系统硬件故障现象及其成因 51
3.4.2 SIEMENS系统硬件故障的诊断 54
3.5 数控系统的抗干扰 56
3.5.1 常见的干扰源 56
3.5.2 抗干扰的措施 57
3.6 维修实例 60
4 加工中心PLC控制的故障诊断 70
4.1 数控系统与PLC 70
4.1.1 PLC在数控机床中的配置方式 70
4.1.2 PLC与外部的信息交换 71
4.1.3 数控系统中PLC的分类 71
4.2 数控机床PLC指令与编程 73
4.2.1 STEP5语言的表达形式 73
4.2.2 STEP5语言的程序构成 73
4.2.3 西门子810系统PLC的程序结构 74
4.2.4 STEP5语句 74
4.2.5 梯形图符号 75
4.2.6 STEP5语言的基本操作 75
4.3 PLC的软件结构与PLC故障诊断 86
4.3.1 PLC的软件结构 86
4.3.2 数控机床PLC故障的表现形式 87
4.3.3 数控机床PLC故障诊断的方法 89
4.4 PLC常见故障维修实例 92
4.5 加工中心刀库故障实例分析 94
5 进给伺服系统的故障诊断与维修 96
5.1 进给伺服系统概述 96
5.1.1 数控机床进给伺服系统的基本形式 96
5.1.2 直流进给伺服驱动系统 98
5.1.3 交流伺服驱动系统 101
5.2 进给伺服系统故障维修技巧 104
5.2.1 进给伺服系统的故障形式 104
5.2.2 注意变频器的电源显示及故障显示 105
5.2.3 注意伺服单元熔断器熔断或断路器切断故障 105
5.2.4 注意进给伺服系统进给轴动态跟踪误差类故障 106
5.2.5 注意伺服系统过热故障的处理 106
5.2.6 注意进给伺服系统高电压报警 106
5.2.7 注意进给伺服系统大电流报警 107
5.2.8 注意进给伺服系统过载报警 107
5.2.9 注意进给伺服系统电压过低报警 107
5.2.10 伺服系统速度反馈断线报警 107
5.2.11 注意进给伺服系统的超程或过冲 107
5.2.12 注意伺服运动的失控故障 107
5.3 SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修 108
5.3.1 6RA26系列直流伺服系统的故障诊断与维修 108
5.3.2 611A系列交流模拟伺服驱动系统的故障诊断与维修 112
5.3.3 611U/Ue系列数字式交流伺服驱动系统的故障诊断与维修 123
5.4 进给伺服系统故障维修实例 127
6 主轴驱动系统故障诊断与维修 133
6.1 主轴驱动系统概述 133
6.1.1 直流主轴驱动系统 133
6.1.2 交流主轴驱动系统 135
6.2 主轴伺服系统的故障分析 136
6.2.1 外界干扰 136
6.2.2 主轴过载 136
6.2.3 主轴定位抖动 136
6.2.4 主轴转速与进给不匹配 137
6.2.5 转速偏离指令值 137
6.2.6 主轴异常噪声及振动 137
6.2.7 主轴电动机不转 137
6.3 SIEMENS 650系列主轴驱动系统故障诊断与维修 137
6.3.1 650系列主轴驱动的原理与结构 138
6.3.2 650主轴驱动故障诊断与维修 140
6.4 SIEMENS 611A系列主轴驱动系统故障诊断与维修 148
6.4.1 611A系列主轴驱动的结构与连接 148
6.4.2 611A系列主轴驱动的故障诊断与维修 153
6.5 维修实例分析 156
7 数控机床接口及典型数控系统连接 165
7.1 SIEMENS 802D系统各主要单元接口 166
7.1.1 基本结构与部件说明 166
7.1.2 系统的连接 168
7.2 SIEMENS系统I/O信号与系统自诊断 171
7.2.1 I/O信号的构成 171
7.2.2 I/O信号状态的显示与输出模拟 172
7.2.3 系统自诊断 174
7.3 SIEMENS 802D系统CNC调整与设定 176
7.3.1 CNC的调试 176
7.3.2 机床参数 179
8 检测反馈系统的故障分析与处理 187
8.1 常用检测反馈元件 187
8.1.1 光栅 187
8.1.2 光电脉冲编码器 187
8.1.3 感应同步器 188
8.1.4 旋转变压器 189
8.1.5 测速发电机 189
8.1.6 磁栅尺 189
8.2 常见故障分析与处理 190
8.2.1 故障形式 190
8.2.2 位置检测的故障诊断 190
8.2.3 速度反馈故障诊断 194
附录1 数控机床维修的安全操作规程 196
附录2 SIEMENS 802D系统常见报警总览 198
参考文献 209