数控机床故障诊断与维修(陈启渊)

　　本书主要以FANUC 0i数控系统机床和SINUMERIK 802S/802D数控系统机床为载体进行介绍，内容包括：数控系统、数控机床基本操作、数控系统参数的调试、机床精度检测、数控机床故障类型和特点、数控系统的硬件配置、主轴驱动系统维修、进给驱动系统维修、机械结构维修、可编程控制器维修、数控机床安全操作、机床安装、调试、维护与保养等。同时本书在每个任务的后面附了大量数控机床故障诊断与维修的实例，可以作为生产和教学中的参考和借鉴。
　　本书可作为高职高专院校相关专业学生的教材，并可供工程技术人员参考。

绪论
  0.1  数控机床概述
    0.1.1  数控机床的产生和发展
    0.1.2  数控机床的组成及工作原理
    0.1.3  数控机床的特点及分类
  0.2  常用数控系统简介
    0.2.1  FANUC数控系统
    0.2.2  SINUMERIK数控系统简介
    0.2.3  其他数控系统
  0.3  数控维修的基本要求
    0.3.1  工作环境的要求
    0.3.2  人员素质要求
    0.3.3  技术资料的要求
    0.3.4  工具及备件的要求
任务1  数控机床的安装调试与维护
  1.1  802D数控系统简介
    1.1.1  802D数控系统的技术特点
    1.1.2  802D系统组成
  1.2  基本操作功能
    1.2.1  进给倍率和主轴倍率
    1.2.2  电子手轮
    1.2.3  进给轴的手动控制
    1.2.4  程序运行控制选项
  1.3  急停控制和限位控制
  1.4  数控系统基本参数的调试
    1.4.1  调试前的准备工作
    1.4.2  数控系统的初始化
    1.4.3  PLC应用程序的调试
    1.4.4  总线配置
    1.4.5  驱动器的参数配置
    1.4.6  机械传动系统配比参数
    1.4.7  速度参数的设定
    1.4.8  参考点相关参数
    1.4.9  误差补偿参数
    1.4.10  驱动器特性优化
    1.4.11  数控系统的数据保护与数据备份
  1.5  机床精度检测
    1.5.1  机床几何精度检测
    1.5.2  机床定位精度检测
    1.5.3  机床切削精度检测
  1.6  数控机床的维护保养
    1.6.1  日常维护的规章制度
    1.6.2  数控机床的本体维护
    1.6.3  机床备件的保养
    1.6.4  数控机床上电与断电
  数控机床故障诊断与维修典型案例
任务2  数控机床故障诊断与维修的基础应用
  2.1  数控机床的故障类型和特点
    2.1.1  故障的分类
    2.1.2  数控机床故障的特点
  2.2  数控机床的故障诊断方法
  2.3  数控机床故障诊断的一般步骤
    2.3.1  故障现场调查
    2.3.2  故障信息的整理和分析
    2.3.3  故障诊断与排除
    2.3.4  经验总结和记录
  2.4  维修器具的使用
    2.4.1  仪器仪表
    2.4.2  常用维修工具
    2.4.3  使用与维修有关的技术资料
  2.5  数控系统的硬件配置
    2.5.1  数控系统的常见硬件结构
    2.5.2  数控系统的主要硬件配置
  2.6  硬件故障检测与分析
  2.7  系统硬件更换方法
  2.8  数控机床的抗干扰
  数控机床基础应用故障诊断与维修典型案例
任务3  数控机床机械结构的故障诊断及维护
  3.1  数控机床主传动系统的结构和维修
    3.1.1  主传动系统的配置方式
    3.1.2  主轴部件
    3.1.3  主传动系统的常见故障及排除方法
  3.2  进给系统机械传动结构与维修
    3.2.1  滚珠丝杠副的机械结构及维护
    3.2.2  滚珠丝杠螺母副常见的故障及排除方法
    3.2.3  滚珠丝杠螺母副的故障维修实例
  3.3  导轨副结构与维修
    3.3.1  导轨副的结构特点与分类
    3.3.2  导轨副的安装维护
    3.3.3  导轨副的常见故障及排除方法
  3.4  自动换刀装置的结构原理与维修
    3.4.1  自动换刀装置的形式
    3.4.2  刀架、刀库及换刀装置的常见故障及排除方法
    3.4.3  刀架、刀库及换刀装置的维修实例
  3.5  辅助控制装置的维修
    3.5.1  液压系统的故障与维修
    3.5.2  气动系统的故障与维修
  数控机床机械结构故障诊断与维修典型案例
任务4  数控机床主轴驱动的故障诊断与维修
  4.1  概述
    4.1.1  数控机床主轴驱动系统分类
    4.1.2  主轴伺服系统的故障形式及诊断方法
  4.2  模拟量控制的主轴驱动装置
    4.2.1  通用变频器的组成及端子功能
    4.2.2  变频器报警代码及维修技术
  4.3  直流主轴驱动系统维护与故障诊断
    4.3.1  直流主轴伺服系统工作原理
    4.3.2  直流主轴伺服系统的特点
    4.3.3  直流主轴伺服系统的故障及其排除
  4.4  FANUC交流主轴驱动装置及维修技术
    4.4.1  FANUC电源模块及维修技术
    4.4.2  串行数字控制的主轴装置及连接
    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
    4.4.4  数控主轴位置检测装置常见故障及维修技术
  4.5  SIEMENS交流主轴驱动装置及维修技术
    4.5.1  611A系列主轴驱动的结构与连接
    4.5.2  611A系列主轴驱动的故障诊断与维修
  主轴驱动系统故障诊断与维修典型案例
任务5  数控机床进给驱动系统的故障诊断与维修
  5.1  伺服进给系统概述
    5.1.1  数控机床伺服进给系统的基本形式
    5.1.2  直流伺服驱动系统
    5.1.3  交流伺服驱动系统
  5.2  FANUC伺服系统的故障诊断与维修
    5.2.1  数字伺服控制基本原理
    5.2.2  伺服单元(SVU)驱动装置及维修技术
    5.2.3  伺服模块(SVM)驱动装置及维修技术
  5.3  SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修
    5.3.1  STEPDRIVEC/C+步进驱动
    5.3.2  Baseline系列交流伺服驱动简述
    5.3.3  611U/Ue交流数字伺服驱动的维修
  5.4  位置检测装置故障及诊断
    5.4.1  位置检测故障形式
    5.4.2  位置检测元件的维护
    5.4.3  位置检测装置的故障诊断
  进给驱动系统故障诊断与维修典型案例
任务6  数控机床的可编程控制器的故障诊断与维修
  6.1  SINUMERIK 802S/C系统PLC故障诊断
    6.1.1  系统DI/O板接线电平
    6.1.2  Hardware硬件故障
    6.1.3  操作错误(Operating Er
    6.1.4  机床数据设定错误(Machine Data Setting Er
    6.1.5  通信故障
  6.2  FANUC系统
    6.2.1  PMC的性能及规格
    6.2.2  内装I/O卡和I/O Link地址分配
    6.2.3  梯形图概述
  6.3  FANUC.0i系统PMC编程
    6.3.1  第一级程序结构
    6.3.2  第二级程序结构
  可编程控制器故障诊断与维修典型案例
参考文献

　　随着机械制造设备的数控化，企业急需具备数控机床保养与维修技术的专业技术人员。数控机床的操作人员、维修技术人员急切希望提高自己的技术水平，以适应数控机床保养和维修工作的需要。同时教育部提出了“工学结合”的高等职业教育人才培养模式，使学生将理论学习和实践相结合，促进学生学习理论的积极性。书中的内容从数控机床安装、调试、验收、保养和维修工作的需要出发，阐述了数控机床相关各方面的知识。我们总结了自己在生产一线和教学岗位上多年的心得体会，同时结合学校教学的要求和企业要求，组织学院专任教师及企业生产一线人员等共同编写了本书。
　　本书是以“工学结合”为切入点，以“工作任务”为导向，模拟职业岗位要求开发的理论与实践一体化的任务式教材。目前，我国使用的数控机床、数控系统种类繁多，本书中不可能涵盖所有数控系统，又由于数控系统的结构在本质上是一样的，因此对不同类型数控机床故障的诊断思路和维修方法是相同的。掌握了一种数控机床维修技术，可采用类比的方法，对其他类型数控机床进行维修。本书基于这样的想法，主要介绍FANUC0i数控系统机床和SINUMERIK802S/802D数控系统机床的保养与维修。内容包括：数控系统、数控机床基本操作、数控系统参数的调试、机床精度检测、数控机床故障类型和特点、数控系统的硬件配置、主轴驱动系统维修、进给驱动系统维修、机械结构维修、可编程控制器维修、数控机床安全操作、机床安装、调试、维护与保养等；同时本书附了大量数控机床故障诊断与维修的实例，可以作为生产和教学中的参考和借鉴。
　　本书由内蒙古机电职业技术学院陈启渊任主编，雷彪任副主编。其他参编人员有：姜明磊、刘璐、蔚刚、关海英、段凤、焦巍（中国农业科学院草原研究所）、李桂锌、任文柱、武俊彪、闫永官、张秀芬（内蒙古工业大学）。本书由胡笛川（内蒙古机电职业技术学院）任主审。
　　本书编写过程中参考了FANUC和SIEMENS公司的部分技术资料，并且得到了两公司技术人员的大力支持，在此表示衷心的感谢。
　　由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏，殷切期望广大读者批评、指正，以进一步提高本书的质量。
　　编者