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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