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第1章 数控机床调试与维护概述 1

1.1 数控机床故障诊断与维护的意义 2

1.1.1 数控机床维护的意义 2

1.1.2 数控机床故障诊断与维护的基本要求 2

1.2 数控机床基本结构、故障的类型与特点 3

1.2.1 数控机床基本结构 3

1.2.2 故障的类型与特点 4

1.3 数控机床故障诊断与维护的基本方法 5

1.3.1 数控机床故障诊断 5

1.3.2 数控机床维护的基本方法 7

1.4 数控机床的安装调试、验收和维护 9

小结 12

思考题 13

第2章 典型数控系统的操作 14

2.1 FANUC 0i Mate C数控系统的操作 15

2.1.1 FANUC 0i Mate C数控系统的操作面板 15

2.1.2 FANUC系统工作方式 17

2.1.3 手动移动机床 19

2.1.4 自动运行 19

2.1.5 加工程序的编制 20

2.1.6 数据的设定和显示 23

2.1.7 机床操作的有关功能 24

2.1.8 数据的输入与输出 24

2.2 SIEMENS 802D数控系统的操作 24

2.2.1 SIEMENS 802D数控系统的操作面板 24

2.2.2 SIEMENS 802D数控系统的屏幕划分 26

2.2.3 开机和回参考点 28

2.2.4 参数设定 28

2.2.5 JOG控制运行 30

2.2.6 手轮方式控制运行 30

2.2.7 MDA运行方式 31

2.2.8 自动运行方式 31

2.2.9 零件编程 33

2.2.10 模拟功能 35

小结 36

思考题 36

第3章 数控系统的调试与维护 37

3.1 FANUC数控系统调试与维护 37

3.1.1 数控系统的结构 38

3.1.2 PMC应用程序的调试 40

3.1.3 数控系统参数调试 44

3.1.4 系统数据恢复与备份 49

3.1.5 报警、故障分析、处理 56

3.2 SIEMENS 802D数控系统 58

3.2.1 SIEMENS 802D数控系统的结构 58

3.2.2 SIEMENS 802D数控系统PLC调试 64

3.2.3 SIEMENS 802D数控系统驱动器的调试 65

3.2.4 SIEMENS 802D数控系统参数及调试 66

3.2.5 数控系统的数据备份与恢复 72

3.2.6 数控系统的报警 73

3.3 数控系统的维护与保养 73

3.3.1 数控系统的使用检查 73

3.3.2 数控装置的日常维护与保养 74

小结 76

思考题 76

第4章 伺服系统的故障诊断与维护 78

4.1 伺服系统概述 78

4.2 主轴驱动系统的故障分析与维护 81

4.2.1 数控机床对主轴驱动系统的要求 81

4.2.2 主轴驱动装置的特点 82

4.2.3 主轴伺服系统故障诊断 83

4.2.4 FANUC系统模拟量主轴驱动装置与维护 85

4.3 进给伺服系统的故障分析与维护 95

4.3.1 进给伺服驱动系统简介 95

4.3.2 FANUC进给伺服系统 97

4.3.3 FANUC伺服系统参数的设定及初始化 99

4.3.4 FANUC进给伺服系统的常见故障分析 102

4.4 SIEMENS 802D伺服驱动系统 105

4.4.1 驱动器的连接 105

4.4.2 611UE数字式交流伺服驱动器参数的优化 107

4.4.3 伺服电动机 108

4.4.4 驱动器状态显示 108

4.4.5 驱动器故障维修实例 109

4.5 位置检测系统的故障分析与维护 110

4.5.1 数控机床对检测元件及位置检测装置的要求 110

4.5.2 位置检测装置的分类 111

4.6 常用位置检测元件 113

4.7 检测器件的常见故障及维修 118

4.8 检测器件常见故障维修实例分析 119

4.9 检测器件日常维护保养 121

小结 121

思考题 122

第5章 数控机床机械结构的故障诊断与维护 123

5.1 数控机床机械结构概述 124

5.1.1 数控机床机械结构的主要组成 124

5.1.2 数控机床机械结构的主要特点 125

5.2 数控机床机械故障诊断方法 126

5.2.1 机械故障及其分类 126

5.2.2 数控机床机械故障诊断方法 126

5.3 主传动系统与主轴部件的诊断与维修 130

5.3.1 主轴部件 130

5.3.2 主传动系统的特点、一般调试方法 134

5.4 进给传动机构故障的诊断与维修 138

5.4.1 滚珠丝杠副 138

5.4.2 静压蜗杆—蜗轮齿条传动 141

5.4.3 预加载荷双齿轮齿条 142

5.4.4 直线电动机传动 143

5.4.5 滚珠丝杠的常见故障、故障原因及维修方法 144

5.5 导轨副故障的诊断与维修 145

5.5.1 导轨副 145

5.5.2 导轨的常见故障、故障原因及维修方法 148

5.6 液压、气动系统故障诊断与维修 149

5.6.1 数控机床液压回路常见故障及维修 149

5.6.2 数控机床气压回路常见故障及维修 151

5.7 刀库及自动换刀装置故障分析与排除 153

5.7.1 刀库的形式 153

5.7.2 刀库的故障 156

5.7.3 换刀机械手故障 156

小结 157

思考题 157

第6章 数控机床电气与可编程控制器的故障诊断与维护 159

6.1 数控机床可编程控制器简介 159

6.1.1 数控机床用可编程控制器 159

6.1.2 PLC的工作过程 162

6.2 FANUC PMC 163

6.2.1 PMC简介 163

6.2.2 PMC的程序执行顺序 164

6.2.3 I/O LINK 167

6.2.4 PMC指令系统 174

6.3 S IEMENS 802D可编程控制器简介 187

6.3.1 S7-200软元件类型及功能 188

6.3.2 S7-200中的数据类型 189

6.3.3 S7-200的编址与寻址方式 190

6.3.4 S7-200指令系统和程序结构 191

6.3.5 SIEMENS 802D可编程控制器的编程软件 191

6.4 数控机床可编程控制器的故障诊断 193

6.4.1 PMC故障诊断 193

6.4.2 PMC在数控系统故障诊断中的应用举例 196

6.5 机床电气维护及故障诊断 198

6.5.1 数控机床维修的要求 198

6.5.2 维修与排除故障技术 199

小结 204

思考题 205

第7章 数控机床故障分析、维护与调试实例 206

7.1 数控车床故障分析实例 206

7.1.1 电动刀架故障维修实例 206

7.1.2 主轴系统故障维修实例 207

7.1.3 进给伺服系统故障维修实例 208

7.1.4 回参考点故障维修实例 209

7.1.5 机械部件故障维修实例 211

7.2 数控铣床故障分析实例 212

7.2.1 主轴准停故障维修实例 212

7.2.2 主轴系统故障维修实例 213

7.2.3 进给伺服系统故障维修实例 214

7.2.4 跟随误差报警的故障维修实例 215

7.2.5 机械故障维修实例 216

7.3 加工中心故障分析实例 217

7.3.1 换刀故障维修实例 217

7.3.2 主轴系统故障维修实例 219

7.3.3 进给伺服系统故障维修实例 221

7.3.4 液压和气动系统故障维修实例 222

7.3.5 PLC故障维修实例 225

7.3.6 分度工作台故障维修实例 226

7.3.7 润滑系统故障维修实例 227

7.3.8 排屑系统故障维修实例 228

小结 228

思考题 228

第8章 实验 230

实验一 数控系统主要部件认知 230

实验二 FANUC 0i C/0i Mate C数控系统的基本连接 231

实验三 机床参数的设置 236

实验四 数控机床主轴与主轴编码器的安装及故障诊断 239

实验五 伺服电动机驱动故障分析 241

实验六 数控系统PLC参数设置、故障分析实验 245

实验七 丝杠螺距误差补偿 247

实验八 电动刀架控制原理及调试 249

附录 日立SJ100变频器参数说明 253

参考文献 260