第1章 概论 1
1.1 数控机床的构成 1
1.1.1 数控机床的基本概念 1
1.1.2 数控机床的基本构成 2
1.1.3 数控装置的构成 3
1.1.4 数控系统的构成 4
1.2 常用数控系统 4
1.3 数控机床的维护 5
1.4 数控机床的故障检修 7
1.4.1 数控机床故障检修的基本要求 7
1.4.2 数控机床故障检修原则 10
1.4.3 数控机床的故障检修方法 11
第2章 西门子典型数控系统 17
2.1 西门子810T/M系统 17
2.1.1 系统介绍 17
2.1.2 西门子810T/M系统软、硬件结构 18
2.1.3 西门子810T/M系统的集成式可编程序控制器（PLC） 22
2.1.4 西门子810T/M系统的机床数据 23
2.1.5 西门子810T/M系统的初始化操作 26
2.1.6 西门子810T/M系统的报警系统 30
2.2 西门子840D系统 36
2.2.1 西门子840D系统的构成 36
2.2.2 西门子840D系统NCU模块上数码管与指示灯的状态显示含义 39
2.2.3 西门子840D系统NCU模块上开关和按钮的作用 42
2.2.4 西门子840D系统NCU模块上各接口功能 42
2.2.5 西门子840D系统各组成单元的节地址 43
2.2.6 MMC103与MCP 43
2.2.7 PCU操作面板控制单元 47
2.2.8 西门子840D系统的机床数据 47
2.2.9 西门子840D系统的PLC 49
2.2.10 西门子840D系统报警与检修 49
2.2.11 西门子8401D系统数据系列备份 50
2.2.12 西门子840D系统初始化与系统恢复 52
第3章 数控系统故障检修 55
3.1 概述 55
3.1.1 软件报警显示故障 55
3.1.2 硬件报警显示故障 55
3.1.3 无报警显示故障 55
3.2 系统软件报警信息的调用 56
3.2.1 西门子3系统报警的调用 56
3.2.2 西门子810T/M系统报警的调用 56
3.2.3 西门子840D/810D报警的调用 58
3.3 系统死机故障的检修 59
3.3.1 软故障引起的死机 59
3.3.2 硬件故障引起的死机 59
3.3.3 系统死机故障检修实例 59
3.4 黑屏故障的检修 60
3.4.1 显示器故障的检修 60
3.4.2 软故障引起的黑屏及快速恢复法 61
3.4.3 硬件故障引起黑屏的检修 61
3.4.4 黑屏故障检修实例 61
3.5 系统自动掉电关机故障的检修 63
3.5.1 系统自动掉电关机故障检修框图 63
3.5.2 系统自动掉电关机故障检修实例 63
3.6 其他系统问题 64
3.6.1 后备电池问题 64
3.6.2 西门子系统的密码问题 64
3.6.3 西门子840D/810D的密码与钥匙保护功能 65
第4章 数控系统的机床数据 67
4.1 西门子3系统机床数据 67
4.1.1 西门子3系统的数据分类 67
4.1.2 西门子3系统机床数据的检查、修改 67
4.1.3 西门子3系统通用机床数据 68
4.1.4 西门子3系统进给轴机床数据 69
4.1.5 西门子3系统主轴机床数据 72
4.1.6 西门子3系统机床数据位 72
4.1.7 西门子3系统实时显示诊断数据 80
4.2 西门子810T/M系统机床数据 81
4.2.1 西门子810T/M系统数据分类 81
4.2.2 西门子810T/M系统机床数据的检查、修改 82
4.2.3 西门子810T/M通用机床数据 83
4.2.4 西门子810T/M系统进给轴机床数据 89
4.2.5 西门子810T/M系统主轴数据 92
4.2.6 西门子810T/M系统机床数据位 92
4.2.7 设定数据 97
4.2.8 西门子810T/M系统通信口机床数据位 98
4.2.9 西门子810T/M系统的数据传输 101
4.3 西门子840D/810D系统机床数据 104
4.3.1 西门子840D/810D系统机床数据的分类 104
4.3.2 西门子840D/810D系统机床数据常用术语 105
4.3.3 西门子840D/810D系统机床数据的检查与修改 105
4.3.4 西门子840D/810D系统常用通用机床数据 107
4.3.5 西门子840D/810D系统常用通道机床数据 109
4.3.6 西门子840D/810D系统轴类机床数据 110
4.3.7 西门子840D/810D系统常用驱动机床数据 116
4.3.8 西门子840D/810D系统常用操作面板机床数据 118
4.3.9 西门子840D/810D系统设定机床数据 120
4.4 利用机床数据检修数控机床故障实例 122
第5章 数控机床的加工程序与故障检修 125
5.1 数控加工程序简介 125
5.1.1 程序的结构与格式 125
5.1.2 数控机床G指令 127
5.1.3 数控机床M指令 129
5.2 M功能的实现 131
5.2.1 西门子3系统M功能与PLC标志位对应速查表 131
5.2.2 西门子810T/M系统M功能与PLC标志位对应速查表 132
5.2.3 西门子840D系统M功能解码 134
5.3 西门子数控系统@宏指令 135
5.3.1 @指令的构成 135
5.3.2 @指令的分组 136
5.3.3 @指令速查表 138
5.4 加工程序不执行故障的检修 150
5.5 加工程序不执行故障检修实例 151
第6章 数控机床进给伺服系统的检修 156
6.1 数控机床进给伺服系统及故障检修 156
6.1.1 进给伺服系统 156
6.1.2 伺服系统的检修流程图 157
6.2 西门子SIMODRIVE610交流模拟伺服系统检修 157
6.2.1 西门子SIMODRIVE610交流伺服系统的基本构成 157
6.2.2 西门子SIMODRIVE610交流伺服系统的工作原理 160
6.2.3 西门子SIMODRIVE610交流伺服系统的连接 161
6.2.4 西门子SIMODRIVE610交流伺服系统的参数调整与设定 164
6.2.5 西门子SIMODRIVE610交流伺服系统的故障检修 167
6.3 西门子SIMODRIVE611A系列交流模拟伺服系统的检修 169
6.3.1 概述 169
6.3.2 SIMODRIVE611A系列伺服系统的基本构成 170
6.3.3 SIMODRIVE611A系列伺服系统的连接 171
6.3.4 SIMODRIVE611A系列伺服系统的参数设定与调整 177
6.3.5 SIMODRIVE611A系列伺服系统的故障检修 180
6.4 西门子模拟伺服系统机床数据设定与调整 183
6.4.1 速度环调整 184
6.4.2 位置环调整 184
6.4.3 西门子810T/M系统伺服参数监视 187
6.5 西门子611D数字伺服系统的检修 190
6.5.1 西门子611D数字伺服系统组成 190
6.5.2 西门子611D数字伺服系统电源模块的接口 193
6.5.3 西门子611D数字伺服系统驱动模块的接口 193
6.5.4 西门子611D数字伺服系统的连接 197
6.5.5 西门子611D数字伺服系统的故障检修 200
6.6 西门子数控系统伺服系统故障的检修 204
6.6.1 西门子810T/M系统与伺服系统的连接 204
6.6.2 西门子810T/M系统与位置反馈信号的连接 205
6.6.3 西门子数控系统“控制环硬件”故障报警的检修 206
6.6.4 西门子数控系统“卡紧监视”报警的检修 207
6.6.5 有关编码器的故障诊断与检修 207
6.6.6 西门子伺服系统故障检修实例 208
第7章 数控机床主轴系统的检修 217
7.1 概述 217
7.1.1 数控机床对主轴控制的要求 217
7.1.2 主轴驱动方式 217
7.1.3 主轴调速方式 218
7.1.4 主轴驱动系统的故障检修 218
7.2 SIMODRIVE 650交流模拟主轴驱动系统检修 219
7.2.1 SIMODRIVE 650交流主轴驱动系统的基本构成 219
7.2.2 SIMODRIVE 650交流主轴驱动系统的故障检修 220
7.3 SIMODRIVE 611A交流模拟主轴驱动系统检修 227
7.3.1 概述 227
7.3.2 SIMODRIVE 611A系列的连接 228
7.3.3 SIMODRIVE 611A交流主轴驱动系统的故障检修 230
7.4 主轴系统故障检修实例 235
第8章 数控机床PLC系统的检修 237
8.1 数控系统PLC控制原理 237
8.1.1 PLC的概念 237
8.1.2 PLC的基本功能 237
8.1.3 PLC的组成 239
8.1.4 PLC的软件系统 240
8.1.5 PLC的工作过程 241
8.1.6 PLC与数控系统的关系 242
8.2 西门子810T/M系统PLC 244
8.2.1 逻辑操作指令 245
8.2.2 置位／复位（存储）操作指令 245
8.2.3 装入和传送操作指令 245
8.2.4 定时器和计数器操作指令 247
8.2.5 比较操作指令 247
8.2.6 块调用指令 248
8.2.7 其他操作指令 248
8.3 西门子S7可编程序控制器 249
8.3.1 西门子S7系统的软件构成 249
8.3.2 西门子S7系统编程基础 249
8.3.3 西门子S7系统的基本指令 252
8.3.4 西门子S7系统的功能指令 257
8.4 数控机床的PLC与其他装置需要交换的信息 261
8.5 西门子3系统PLC接口信号 262
8.5.1 西门子3系统PLC接口信号综述 262
8.5.2 西门子3系统PLC从NC输入的信号 262
8.5.3 西门子3系统PLC输出信号 263
8.5.4 西门子3系统PLC输出给NC的操作面板信号 265
8.6 西门子810T/M系统PLC接口信号 266
8.6.1 西门子810T/M系统PLC接口信号综述 266
8.6.2 西门子810T/M系统PLC的输入信号 268
8.6.3 西门子810T/M系统PLC输出信号 270
8.6.4 西门子810T/M系统PLC标志位特定信号 273
8.7 西门子840D/810D系统PLC接口信号 274
8.7.1 西门子840D/810D系统PLC接口信号综述 274
8.7.2 西门子840D/810D系统PLC输入／输出模块地址 274
8.7.3 西门子840D/810D系统PLC与MCP接口信号 276
8.7.4 西门子840D/810D系统PLC与NCK接口通信信号 279
8.8 PLC报警 286
8.8.1 概述 286
8.8.2 西门子3系统PLC报警与标志位对应关系 286
8.8.3 西门子810T/M系统PLC报警与标志位对应关系 290
8.8.4 西门子840D系统PLC报警与标志位对应关系 292
8.9 PLC报警信息的调用 293
8.9.1 西门子3系统报警信息显示 293
8.9.2 西门子810T/M系统PLC报警信息调用 293
8.9.3 西门子840D/810D系统PLC报警信息调用 295
8.10 调用PLC状态显示信息 297
8.10.1 西门子3系统PLC状态显示 297
8.10.2 西门子810T/M系统PLC状态显示 298
8.10.3 西门子840D/810D系统PLC状态显示 301
8.11 PLC报警的检修 302
8.11.1 利用报警信息诊断机床侧故障 302
8.11.2 利用数控系统的PLC状态显示功能诊断机床侧故障 302
8.11.3 利用梯形图诊断机床侧故障的方法 303
8.12 机床侧无报警故障的检修方法 303
8.13 利用机外编程器检修机床侧故障 304
8.14 PLC故障检修实例 305
第9章 数控机床参考点故障的检修 310
9.1 概述 310
9.1.1 机床参考点的概念 310
9.1.2 为什么要回参考点 310
9.2 数控机床回参考点的过程 310
9.3 西门子810T/M系统与参考点相关的机床数据与信号 313
9.4 西门子840D/810D系统与参考点相关的机床数据与信号 314
9.5 西门子840D/810D系统使用绝对值编码器的零点设定 316
9.6 机床不回参考点故障的检修 316
9.6.1 零点开关引发回参考点故障检修实例 317
9.6.2 编码器引发回参考点故障检修实例 319
9.6.3 数控系统问题检修实例 320
9.6.4 零点脉冲距离问题检修实例 320
9.6.5 其他原因引发回参考点故障检修实例 321
第10章 数控车床的故障检修 323
10.1 数控车床概述 323
10.2 数控车床刀架故障的检修 323
10.2.1 刀架工作原理 323
10.2.2 刀架故障检修 324
10.3 数控车床主轴故障的检修 324
10.3.1 概述 324
10.3.2 数控车床主轴系统故障检修 325
10.4 数控车床工件卡紧装置的检修 325
10.5 数控车床故障检修实例 326
第11章 数控磨床的故障检修 329
11.1 概述 329
11.2 数控内圆磨床的检修 329
11.2.1 砂轮修整器故障的检修 329
11.2.2 送料装置的检修 329
11.2.3 电磁吸盘故障的检修 330
11.2.4 砂轮主轴故障的检修 330
11.3 数控外圆磨床的检修 330
11.3.1 砂轮平衡仪故障检修 330
11.3.2 测量装置故障的检修与检修实例 330
11.4 其他数控磨床的检修 333
11.4.1 分度装置的故障检修 333
11.4.2 工件卡紧装置的故障检修 333
11.5 数控磨床故障检修实例 333
第12章 西门子数控系统的故障显示信息 337
12.1 西门子3系统报警信息 337
12.2 西门子810T/M系统报警信息 345
12.3 西门子840D系统报警信息 362
附录 西门子数控系统常用英文缩写含义速查表 380
参考文献 386