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绪论 1

一、数控机床工作原理及组成 1

（一）数控机床工作原理 1

（二）数控机床的组成 1

二、数控机床故障诊断及维护的内容 3

（一）数控机床故障来源及分类 3

（二）数控机床预防性维护内容 5

三、数控机床故障诊断及维护的特点 7

四、数控机床的故障诊断方法 8

五、数控机床维护、维修工作的安全规范 10

小结 11

自测题 11

项目一 数控机床常用电气元件认知及检测 12

一、工作任务导入 12

二、相关知识 13

（一）万用表的使用 13

（二）示波器的使用 15

（三）数控电气元件认知与检测 16

三、任务实施 21

（一）用万用表测量电路中的电压、电流、电阻 21

（二）用示波器检测电路信号 23

（三）数控电气元件检测 23

（四）数控机床电气线路的拆装 23

四、技能拓展 24

（一）用万用表测量三极管和电容 24

（二）强电回路故障诊断与维修方法 25

小结 26

自测题 26

项目二 数控机床硬件接口连接 28

一、工作任务导入 28

二、相关知识 30

（一）CNC系统模块及接口作用 30

（二）伺服系统模块及接口作用 33

（三）主轴模块及接口作用 35

（四）I/O Link模块及接口作用 35

三、任务实施 36

（一）CNC系统与伺服系统模块接口连接 36

（二）CNC系统与主轴模块接口连接 39

（三）CNC系统与I/O Link模块接口连接 40

四、技能拓展 42

（一）手轮接口及连接 42

（二）CNC控制单元电源的连接 43

小结 44

自测题 44

项目三 数控机床参数设定 45

一、工作任务导入 45

二、相关知识 45

（一）数控机床参数及作用 46

（二）数控系统参数显示与修改 47

（三）伺服参数的初始化与故障诊断 48

（四）常见数控系统参数设定 53

三、任务实施 55

（一）伺服参数初始化与设置 55

（二）软限位参数诊断与设定 57

（三）刀架换刀故障诊断与参数设定 57

四、技能拓展 59

（一）CNC系统显示语言参数修改 59

（二）参数全清后的报警解除与基本参数设置 59

小结 60

自测题 60

项目四 数控机床PMC控制与应用 62

一、工作任务导入 62

二、相关知识 63

（一）PMC在数控机床中的作用 63

（二）PMC与CNC、MT之间的接口地址 64

（三）PMC语言及编程 65

（四）PMC显示操作与故障诊断方法 72

三、任务实施 78

（一）PMC基本操作与调试 78

（二）PMC控制主轴正反转实训 80

（三）PMC实现刀架换刀诊断实训 81

四、技能拓展 82

（一）设定跟踪参数 82

（二）跟踪参数界面操作 83

小结 84

自测题 84

项目五 数控机床数据的传输与备份 85

一、工作任务导入 85

二、相关知识 86

（一）使用存储卡进行数据备份和恢复 86

（二）使用计算机RS-232-C串口进行数据备份和恢复 96

（三）RS-232-C串行接口通信故障与排除 101

三、任务实施 103

（一）焊接RS…232 C电缆 103

（二）数控程序的上传与下载 104

（三）PMC梯形图的备份与恢复 104

（四）CNC系统参数的备份与恢复 105

四、技能拓展 106

（一）螺距误差补偿量的备份与恢复 106

（二）利用Windows超级终端传输数据 107

小结 109

自测题 109

项目六 CNC系统的故障诊断与维修 110

一、工作任务导入 110

二、相关知识 111

（一）CNC系统故障报警类型 111

（二）CNC系统软件故障检测与维修 112

（三）CNC系统硬件故障诊断与维修 116

三、任务实施 120

（一）P/S程序报警诊断与恢复 120

（二）系统黑屏诊断与维修 120

四、技能拓展 121

（一）系统开机急停诊断与维修 121

（二）系统死机故障诊断与维修 123

小结 124

自测题 124

项目七 伺服系统的故障诊断与维修 125

一、工作任务导入 125

二、相关知识 126

（一）伺服系统的常见报警与处理方法 126

（二）伺服位置反馈装置故障诊断方法 133

（三）伺服进给装置故障诊断方法 135

三、任务实施 137

（一）伺服轴跟踪误差过大报警及排除 137

（二）伺服轴进给抖动、爬行故障诊断与排除 139

（三）光栅尺的拆装与调试实训 140

四、技能拓展 143

（一）伺服电动机过载或过热报警故障诊断与排除 143

（二）伺服轴进给失控故障诊断与排除 146

小结 147

自测题 147

项目八 主轴系统的故障诊断与维修 148

一、工作任务导入 148

二、相关知识 149

（一）伺服主轴与变频主轴的区别 149

（二）机床主轴部件拆装与调整 150

（三）主轴变频器的调试 152

（四）主轴伺服系统的故障形式与诊断 155

三、任务实施 158

（一）主轴电动机正反转互换实训 158

（二）变频器常见故障及排除 159

四、技能拓展 161

（一）车螺纹乱牙、节距不准故障与维修 161

（二）主轴不准停故障与排除 163

（三）主轴振动和噪声异常的故障与排除 163

（四）主轴转速不正常的故障与排除 164

小结 165

自测题 165

项目九 系统与I/O模块故障诊断与维修 167

一、工作任务导入 167

二、相关知识 168

（一）系统主板与I/O Link模块 168

（二）系统与I/O Link模块故障的诊断方法 170

三、任务实施 176

（一）将系统上电启动和关闭按钮功能调换实训 176

（二）回零故障诊断 178

（三）手轮无动作故障与维修 179

四、技能拓展 180

（一）加工中出现自动复位故障与排除 180

（二）系统死机的故障与排除 180

小结 180

自测题 181

项目十 数控机床机械故障诊断与维修 182

一、工作任务导入 182

二、相关知识 182

（一）数控机床常见机械故障类型 182

（二）机床参考点与返回参考点的故障与维修 184

（三）刀架故障诊断方法 186

（四）进给传动系统的维护与故障诊断 187

（五）加工中心换刀装置维护与故障诊断 192

三、任务实施 194

（一）数控车床Z轴拆装与精度检测 194

（二）主轴或进给轴噪声大、加工精度差的故障与排除 196

四、技能拓展 197

（一）急停功能及其故障排除 197

（二）刀库或机械手换刀时与主轴碰撞故障与排除 199

小结 200

自测题 200

附录 201

附录A FANUC 16/18/21/0i系统PMC信号地址表 201

附录B FANUC 0i MateTC系统梯形图详解 204

附录C FANUC 0系统常见报警表 219

附录D FANUC 16/18/21/0i/0i Mate系统参数表 226

附录E FANUC 0i Mate数控机床电路图 232

参考文献 258