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绪论1

第1章 数控机床的安装、调试及维护要求21

1.1 802D数控系统简介21

1.1.1 802D数控系统的技术特点21

1.1.2 802D系统组成22

1.2 基本操作功能25

1.2.1 进给倍率和主轴倍率26

1.2.2 电子手轮28

1.2.3 进给轴的手动控制30

1.2.4 程序运行控制选项31

1.3 急停控制和限位控制32

1.4 数控系统基本参数的调试36

1.4.1 调试前的准备工作36

1.4.2 数控系统的初始化38

1.4.3 PLC应用程序的调试39

1.4.4 总线配置40

1.4.5 驱动器的参数配置40

1.4.6 机械传动系统配比参数46

1.4.7 速度参数的设定46

1.4.8 参考点相关参数48

1.4.9 误差补偿参数49

1.4.10 驱动器特性优化50

1.4.11 数控系统的数据保护与数据备份51

1.5 机床精度检测53

1.5.1 机床几何精度检测54

1.5.2 机床定位精度检测54

1.5.3 机床切削精度检测57

1.6 数控机床的维护保养58

1.6.1 日常维护的规章制度58

1.6.2 数控机床的本体维护59

1.6.3 机床备件的保养61

1.6.4 数控机床上电与断电61

第2章 数控机床故障诊断与维修总述63

2.1 数控机床的故障类型和特点63

2.1.1 故障的分类63

2.1.2 数控机床故障的特点65

2.2 数控机床的故障诊断方法66

2.3 数控机床故障诊断的一般步骤69

2.3.1 故障现场调查69

2.3.2 故障信息的整理和分析70

2.3.3 故障诊断与排除72

2.3.4 经验总结和记录72

2.4 维修器具的使用72

2.4.1 仪器仪表72

2.4.2 常用维修工具74

2.4.3 使用与维修有关的技术资料75

第3章 数控系统硬件及其维护77

3.1 数控系统的硬件配置77

3.1.1 数控系统的常见硬件结构77

3.1.2 数控系统的主要硬件配置78

3.2 硬件故障检测与分析82

3.3 系统硬件更换方法87

3.4 数控机床的抗干扰90

第4章 数控机床主轴驱动系统维修95

4.1 概述95

4.1.1 数控机床主轴驱动系统分类95

4.1.2 主轴伺服系统的故障形式及诊断方法95

4.2 模拟量控制的主轴驱动装置98

4.2.1 通用变频器的组成及端子功能98

4.2.2 变频器报警代码及维修技术100

4.3 直流主轴驱动系统维护与故障诊断101

4.3.1 直流主轴伺服系统工作原理101

4.3.2 直流主轴伺服系统的特点103

4.3.3 直流主轴伺服系统的故障及其排除104

4.4 FANUC交流主轴驱动装置及维修技术106

4.4.1 FANUC电源模块及维修技术107

4.4.2 串行数字控制的主轴装置及连接109

4.4.3 串行数字控制的主轴装置报警代码及故障原因分析110

4.4.4 数控主轴位置检测装置常见故障及维修技术112

4.5 SIEMENS交流主轴驱动装置及维修技术113

4.5.1 611A系列主轴驱动的结构与连接114

4.5.2 611A系列主轴驱动的故障诊断与维修117

第5章 数控机床进给驱动系统维修122

5.1 伺服进给系统概述122

5.1.1 数控机床伺服进给系统的基本形式122

5.1.2 直流伺服驱动系统124

5.1.3 交流伺服驱动系统128

5.2 FANUC伺服系统的故障诊断与维修131

5.2.1 数字伺服控制基本原理131

5.2.2 伺服单元（SVU）驱动装置及维修技术133

5.2.3 伺服模块（SVM）驱动装置及维修技术135

5.3 SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修140

5.3.1 STEPDRIVEC/C＋步进驱动140

5.3.2 Baseline系列交流伺服驱动简述151

5.3.3 611U/Ue交流数字伺服驱动的维修152

5.4 位置检测装置故障及诊断173

5.4.1 位置检测故障形式174

5.4.2 位置检测元件的维护174

5.4.3 位置检测装置的故障诊断175

第6章 数控机床机械结构故障诊断及维护177

6.1 数控机床主传动系统的结构和维修177

6.1.1 主传动系统的配置方式177

6.1.2 主轴部件177

6.1.3 主传动系统的常见故障及排除方法181

6.1.4 主传动系统故障维修实例182

6.2 进给系统机械传动结构与维修183

6.2.1 滚珠丝杠副的机械结构及维护183

6.2.2 滚珠丝杠螺母副常见的故障及排除方法188

6.2.3 滚珠丝杠螺母副的故障维修实例189

6.3 导轨副结构与维修190

6.3.1 导轨副的结构特点与分类190

6.3.2 导轨副的安装维护191

6.3.3 导轨副的常见故障及排除方法194

6.3.4 导轨副的维修实例195

6.4 自动换刀装置的结构原理与维修195

6.4.1 自动换刀装置的形式195

6.4.2 刀架、刀库及换刀装置的常见故障及排除方法203

6.4.3 刀架、刀库及换刀装置的维修实例205

6.5 辅助控制装置的维修206

6.5.1 液压系统的故障与维修206

6.5.2 气动系统的故障与维修210

第7章 数控机床的可编程控制器应用举例213

7.1 SINUMERIK 802S/C系统PLC故障诊断213

7.1.1 系统DI/O板接线电平213

7.1.2 Hardware硬件故障215

7.1.3 操作错误（Operating Errors）216

7.1.4 机床数据设定错误（Machine Data Setting Errors）217

7.1.5 通信故障218

7.2 FANUC系统PMC219

7.2.1 PMC的性能及规格220

7.2.2 内装I/O卡和I/O Link地址分配221

7.2.3 梯形图概述225

7.3 FANUC 0i系统PMC的功能指令230

7.3.1 顺序程序结束指令230

7.3.2 定时器指令232

7.3.3 计数器指令233

7.3.4 译码指令234

7.3.5 比较指令236

7.3.6 常数定义指令237

7.3.7 判别一致指令和逻辑与后传输指令238

7.3.8 旋转指令239

7.3.9 数据检索指令241

7.3.10 变地址传输指令243

7.3.11 代码转换指令245

7.3.12 信息显示指令248

7.4 数控机床PMC控制应用举例249

7.4.1 数控机床工作状态开关PMC控制249

7.4.2 数控机床加工程序功能开关PMC控制252

7.4.3 数控机床倍率开关PMC控制255

7.4.4 数控机床润滑系统PMC控制257

7.4.5 数控机床自动换刀PMC控制259

7.4.6 数控机床辅助功能代码（M代码）PMC控制262

7.5 PMC屏幕画面功能265

7.5.1 查阅梯形图265

7.5.2 查找触点和线圈268

7.5.3 查找梯形图的行号270

7.5.4 查找功能指令270

7.5.5 用信号触发器监控梯形图271

7.5.6 梯形图的多窗口显示274

7.5.7 信号状态监控画面277

7.5.8 PMC的报警画面280

7.5.9 PMC信号的跟踪280

7.5.10 PHC参数的设定283

7.5.11 PMC程序的启动与停止287

第8章 数控维修实训288

8.1 SINUMERIK802S数控车床实验台288

8.1.1 SINUMERIK802S数控车床实验台电气原理289

8.1.2 STEPDRIVE C/C＋步进驱动器连接和开机调试292

8.1.3 SINUMERIK802S数控车床实验台电气控制线路图295

8.1.4 SINUMERIK802S数控车床实验台智能故障设置系统使用说明298

8.1.5 SINUMERIK802S数控车床实验台智能故障设置系统使用实例300

8.2 FANUC 0i Mate C数控铣床实验台303

8.2.1 FANUC 0i Mate数控铣床操作、维修综合实训台电气原理304

8.2.2 系统各主要电气部件说明307

8.2.3 FANUC数控铣床综合实验台智能故障设置系统使用说明314

8.2.4 FANUC数控铣床综合实验台智能故障设置系统使用说明实例317

参考文献320