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第1章　绪论1

1.1　数控机床的发展1

1.2　数控机床的基本概念2

1.3　数控机床维修的基本概念4

1.3.1　数控机床维修的特点4

1.3.2　数控机床故障的分类5

1.3.3　数控机床的可靠性6

1.3.4　数控机床维修人员的要求7

1.4　数控机床故障诊断与维修8

1.4.1　数控机床故障诊断与维修的一般步骤8

1.4.2　数控机床维修的原则11

1.4.3　数控机床故障诊断与维修的一般方法12

1.5 数控机床及其诊断技术的发展18

1.5.1　数控机床的新发展18

1.5.2　数控机床故障诊断技术的发展19

小结21

思考题22

第2章　FANUC数控系统故障诊断与维修23

2.1 概述23

2.1.1 FANUC系统的发展23

2.1.2 FANUC系统主要系列25

2.2 FANUC数控系统结构26

2.3 FANUC PMC技术28

2.3.1 PMC简介28

2.3.2 PMC程序执行顺序29

2.3.3 PMC编址31

2.3.4 PMC基本指令31

2.3.5　PMC功能指令32

2.3.6　编程举例44

2.3.7　数控机床PMC屏幕画面功能48

2.3.8　使用LADDER软件编辑数控机床梯形图49

2.4　FANUC数控系统参数配置51

2.5 FANUC数控系统故障诊断与维修55

2.5.1 FANUC-0i常见故障及处理方法55

2.5.2　故障实例分析58

2.6 FANUC数控系统数据备份与恢复63

2.6.1　使用存储卡进行数据备份和恢复63

2.6.2　使用外接PC进行数据的备份与恢复65

小结69

思考题70

第3章　国产数控系统故障诊断与维修71

3.1 概述71

3.1.1 国产数控系统发展概况71

3.1.2　国产数控系统介绍72

3.2 国产数控系统组成75

3.2.1　华中数控系统76

3.2.2　广州数控79

3.3　华中数控系统PMC81

3.3.1 华中数控内置式PMC的结构及相关寄存器的访问81

3.3.2　华中数控内置式PMC的软件结构及其运行原理83

3.3.3　华中数控PLC程序的编写及其编译83

3.3.4　华中数控PLC程序的安装85

3.3.5　车床标准PLC系统86

3.4　华中数控系统参数配置87

3.5 国产数控系统故障诊断与维修90

3.5.1 国产数控系统软件系统故障诊断与维修91

3.5.2　国产数控系统报警信息92

3.5.3　国产数控系统维修实例93

3.5.4　故障预防96

3.6 国产数控系统数据备份恢复98

3.6.1 RS-232串行通信98

3.6.2　系统参数的备份及恢复99

小结100

思考题101

第4章　SIEMENS数控系统故障诊断与维修102

4.1 概述102

4.2 SIEMENS数控系统组成105

4.2.1　基本构成105

4.2.2　硬件连接107

4.3 SIEMENS数控系统PLC112

4.3.1 PLC在数控机床中的应用112

4.3.2 SIEMENS PLC输入／输出信号状态的显示114

4.3.3 STEP7-300 PLC115

4.3.4 SIUMERIK 810D/840D的PLC调试118

4.4 SIEMENS数控系统参数配置121

4.4.1　参数总述121

4.4.2　参数的组成122

4.4.3 810/820系统机床参数调整122

4.4.4 840D/810D系统机床参数的设置123

4.5 SIEMENS数控系统故障诊断与维修126

4.5.1 810报警系统126

4.5.2 SIEMENS 840D系统报警信息129

4.5.3 SIEMENS系统故障实例130

4.6 SIEMENS数控系统数据备份及恢复133

4.6.1 802D系统数据备份和恢复133

4.6.2 810D/840D系统数据备份和恢复136

小结139

思考题139

第5章　主轴驱动系统的故障诊断与维修141

5.1 概述141

5.2 FANUC主轴驱动系统的故障诊断与维修143

5.2.1 FANUC主轴驱动系统概述143

5.2.2 FANUC系统模拟量主轴驱动装置与维护144

5.2.3 FANUC系列串行数字主轴驱动系统与维护151

5.2.4 FANUC主轴驱动系统故障维修实例162

5.3 国产主轴驱动系统的故障诊断与维修163

5.3.1 华中数控主轴驱动系统163

5.3.2　华中数控主轴驱动系统的故障诊断与维修170

5.3.3　华中数控主轴驱动系统故障维修实例172

5.4 SIEMENS 611A主轴驱动系统的故障诊断与维修173

5.4.1 SIMODRIVE 611A系列伺服驱动器结构与连接173

5.4.2 611A主轴驱动器的状态指示与监控176

5.4.3 611A系列主轴驱动系统故障诊断178

5.4.4 611A系列主轴驱动系统故障维修实例179

小结180

思考题181

第6章　进给伺服系统的故障诊断与维修182

6.1 进给伺服系统概述182

6.1.1　进给伺服系统的组成182

6.1.2　进给伺服系统的分类183

6.2 FANUC进给系统的故障诊断与维修186

6.2.1 FANUC伺服进给系统186

6.2.2 FANUC进给伺服系统的分类187

6.2.3 伺服系统连接188

6.2.4 FANUC伺服系统参数的设定及初始化195

6.2.5 FANUC进给伺服系统的常见故障分析197

6.2.6 FANUC进给伺服系统的故障维修实例199

6.3 华中数控进给系统的故障诊断与维修201

6.3.1　华中数控开环进给系统201

6.3.2　华中数控进给伺服系统概述204

6.3.3　华中数控交流伺服系统的故障诊断211

6.3.4　华中数控伺服系统的维护215

6.3.5　华中数控伺服系统维修实例215

6.4 SIEMENS伺服进给系统的故障诊断与维修217

6.4.1 SIEMENS伺服进给系统概述217

6.4.2 611系列驱动的组成与接口218

6.4.3　伺服驱动系统的报警220

6.4.4　伺服驱动系统的状态显示222

6.4.5　伺服驱动系统的初始化和优化224

6.4.6 SIEMENS伺服进给系统维修实例226

6.5 位置检测装置的故障诊断与维修227

6.5.1　数控机床对位置检测装置的要求227

6.5.2　位置检测装置的分类228

6.5.3　常用位置检测元件229

6.5.4　检测器件的常见故障及维修234

6.5.5　检测器件常见故障维修实例分析235

小结236

思考题237

第7章　数控机床机械结构的维修与调整238

7.1 数控机床主传动系统的维修与调整238

7.1.1　主轴变速方式238

7.1.2　主轴部件239

7.1.3　主轴准停244

7.1.4　数控车床主轴部件的结构与调整244

7.1.5　数控铣床主轴部件的结构与调整246

7.1.6　主轴部件的维护248

7.1.7　主传动链的维护249

7.1.8　主传动链故障及诊断方法250

7.2　数控机床进给系统维修与调整253

7.2.1　滚珠丝杠螺母副253

7.2.2　导轨滑块副256

7.2.3　静压蜗杆—蜗轮齿条传动259

7.2.4　预加载荷双齿轮齿条259

7.2.5　直线电动机传动260

7.2.6　进给传动系统常见故障诊断及维修261

7.3 自动换刀装置的维修与调整264

7.4　数控机床辅助机构的维修与调整273

7.4.1　数控机床液压回路常见故障及维修273

7.4.2　数控机床气压回路常见故障及维修277

7.4.3　数控机床用回转工作台279

小结285

思考题286

第8章　数控机床的调试验收及常用仪器287

8.1 数控机床的调试与验收287

8.1.1 数控机床调试验收的必要性与常用标准287

8.1.2　数控机床的总体安装288

8.1.3　数控系统的连接与调整289

8.1.4　数控机床的开机调试步骤291

8.1.5　数控机床精度和功能的调整295

8.2　数控机床的管理与维护295

8.2.1　数控机床的维修管理295

8.2.2　数控机床维护与保养的点检管理297

8.3　数控机床故障诊断及维修常用仪器301

8.3.1　数控机床维修常用工具301

8.3.2　数控机床故障诊断与维修常用仪表301

8.3.3　数控机床故障诊断与维修常用仪器302

小结307

思考题307

第9章　实验308

实验一 数控系统主要部件认知308

一、实验目的308

二、实验设备308

三、实验内容308

实验二 步进电动机调试及故障设置309

一、实验目的309

二、实验设备310

三、实验内容310

四、步进驱动器故障设置313

实验三 变频调速系统的调整及应用313

一、实验目的313

二、实验设备314

三、实验内容314

实验四 标准PLC的修改与调试318

一、实验目的318

二、实验设备318

三、标准PLC部分实验318

实验五 交流伺服系统调整及应用321

一、实验目的321

二、实验设备321

三、实验内容321

四、交流伺服驱动器的故障设置325

实验六 丝杠螺距精度测试与补偿326

一、实验目的326

二、实验设备326

三、基础知识326

四、Z轴螺距误差补偿328

实验七 数控系统参数设置与调整332

一、实验目的332

二、实验工具332

三、参数的介绍332

四、参数修改调试的部分实验333

五、参数设置的故障实验338

六、思考题339

参考文献340