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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