数控机床故障诊断与维修技术

本书共分6个章节模块进行编写，包括典型数控系统及系统调试技术、数控机床的电气故障诊断与维修、PLC控制故障诊断与维修、进给伺服系统故障诊断与维修、主轴控制系统故障诊断与维修、数控机床机械结构故障诊断与维修，每个章节模块下分几个课题，而每个课题也由几个项目任务组成，每个项目都采用一体化项目引领的编写模式，包含项目任务、相关知识、项目实施、项目测评等，项目任务难度由简单到复杂，由易到难。本书内容丰富，实用性强，版式新颖，图文并茂，方便阅读。

本书可作为高职高专数控、机械制造、模具、机电一体化等相关专业教材，也可作为各类数控技术的培训教材，还可以作为从事数控机床操作、编程、装配和维修等工程技术人员的参考书。

第1章典型数控系统及系统调试技术

课题一初识数控系统

项目1初识数控机床系统

项目2数控系统组成

课题二数控系统的连接与调试

项目1连接数控系统(FANUC系统)

项目2调试数控系统(西门子系统)

课题三数控机床基本功能操作

项目1备份与恢复数控系统参数

项目2设置数控系统参数

项目3急停控制和限位控制

课题四检测机床精度

课题五数控机床的维护保养

第2章数控机床的电气故障诊断与维修

课题一认识数控机床电气电路

项目1识读CA6140车床电气控制线路

项目2测绘CA6140机床电气控制电路

项目3安装CA6140车床控制电路

项目4识读数控机床电气线路(FANUC系统)

项目5识读数控机床电气线路(西门子系统)

项目6安装FANUC系统数控机床电气线路

课题二机床电气控制电路维修

项目1CA6140车床电路故障维修

项目2数控机床电气系统故障诊断与维修

第3章PLC控制故障诊断与维修

课题一数控机床FANUC系统PMC的功能指令

项目1PMC编程与调试

项目2PMC系统设置操作

项目3FANUC LADDERⅢ软件的使用

课题二数控机床PLC控制应用

项目1数控机床PMC控制应用（FANUC系统）

项目2分析CKA6136数控车床PMC程序（FANUC系统）

项目3西门子PLC改造CA6140车床控制系统

课题三数控机床PLC故障诊断与维修

第4章进给伺服系统故障诊断与维修

课题一FANUC进给伺服系统硬件连接

课题二设置与调整FANUC系统数控机床伺服进给参数

项目1设置数控机床伺服参数

项目2设置数控机床进给参数

课题三位置检测系统故障诊断与维修

课题四进给伺服系统故障诊断与维修

第5章主轴控制系统故障诊断与维修

课题一模拟量控制主轴驱动装置的安装与调试

项目1数控车床主轴系统的安装与调试（FANUC系统）

项目2数控铣床主轴系统的安装与调试（西门子系统）

课题二直流主轴驱动系统故障诊断与维修

课题三交流主轴驱动装置故障诊断与维修

项目1FANUC交流主轴驱动装置故障诊断与维修

项目2SIEMENS交流主轴驱动装置故障诊断与维修

第6章数控机床机械结构故障诊断与维修

“数控机床故障诊断与维修技术”是机电一体化技术专业的核心课程，在课程体系中占据非常重要的地位。本课程以典型的数控设备为主要教学载体，以机床类制造业企业中的电气装配工、数控机床调试工、数控机床调试工程师、数控机床维护工和数控系统维修工程师等五大相关岗位为目标，主要培养学生了解典型数控系统及数控机床的电气故障诊断与维修、PLC控制故障诊断与维修、进给伺服系统故障诊断与维修、主轴控制系统诊断与维修、机械结构故障诊断与维修等职业技术能力，提高学生的职业素养和创新能力。

“数控机床故障诊断与维修技术”课程，其主要的载体就是数控机床，而数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术、精密机械设计和制造等先进技术的高新技术产物，是技术密集度及自动化程度都很高的、典型的机电一体化产品。因此，本课程是一门综合技术强的课程，与其他各课程之间衔接紧密。

    要学好本课程，需要了解数控机床的机械结构，懂得数控机床操作方法，还应有比较宽的机、电、气、液的专业知识，这样才能综合分析，判断故障的根源，正确地进行维修，保证数控机床的良好运行状况。

    因此，本课程应尽量安排在数控专业基础课和大部分数控专业课程后面，在学习完计算机应用基础、电工电子技术、电气控制与PLC、机械设计基础、设备控制基础、数控设备与编程、数控机床操作实训等课程，具备一定的理论与实践技能基础上，进行该课程的学习，效果更好。

    “数控机床故障诊断与维修技术”课程中，无论是数控机床的故障诊断，还是维护与保养，都需要用到机械与电子技术知识理论及实践技能； 在数控机床的调试与维护中，还需具备使用计算机的能力、安装使用软件通信的能力； 同时，熟悉数控机床的结构和功能、熟悉数控机床操作、具备电控和PLC知识，对数控机床故障诊断与维护起着关键的作用。

本课程的主要任务是： 通过本课程的学习使学生熟悉数控机床故障诊断与维修技术，掌握数控机床的日常维护、保养和故障排除方法。

通过本课程及其实践环节的教学使学生获得以下知识和能力： 

（1） 掌握数控机床的结构，数控系统、数控伺服系统和数控机床检测系统的工作原理；  

（2） 熟悉数控机床的常见故障的特征和诊断方法； 

（3） 掌握数控机床的维修方法和精度检验方法； 

（4） 初步学会用数控机床中常用的检测技术与方法去分析现象，进行故障定位,并学会用基本方法去排除常见故障。 

    通过对常见故障特点和发生原因的分析，掌握数控机床故障诊断所必需的理论知识，初步学会用数控机床中常用的检测技术与方法去分析故障现象和进行故障定位，提高数控机床的设备管理维护、诊断和排除故障的能力。

本书将传统三段式课程体系转化为项目引领型课程体系，打破传统教材的编写模式，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择内容； 变知识学科本位为职业能力本位，打破了传统的以“了解”“掌握”为特征设定的学科型课程目标。从“数控机床维修项目任务表、相关知识和任务实施”分析出发，设定职业能力培养目标； 变书本知识的传授为动手能力的培养，打破了传统的知识传授方式：

    （1） 以“课题任务”为主线，设立工作情景，结合数控机床装调维修工鉴定国家标准和职业技能证书考证，培养学生的实践动手能力。

    （2） 以项目任务为导向，根据高职高专教育规律、课程的特点、学生的学习特点，将课堂搬到实训室、生产现场，学生边学习边动手实践，实现课堂理论教学与实践技能培养融合，提高学生的学习积极性。

    （3） 针对生产实践中常用的数控系统，围绕数控机床系统、电气、机械开展项目导入、任务驱动模块化教学，课程教学实现“教、学、练”一体化，以数控系统的构成特点将课程内容模块化，结合数控机床装调维修工鉴定国家标准的技能要求和知识要求，从简单到复杂，重构课程内容，并在每一个模块中突出重点、难点，可以有效提高学生的综合创新能力和动手能力。

    （4） 基于工作过程的课程开发理念，通过对数控机床行业相关岗位的调查，分析工作岗位、工作任务，提炼典型的工作任务，进而设计教学内容，序化课程内容。

本书以基于工作过程的项目教学法构建课程内容，共分6章。每章又由若干个课题组成，每个课题由若干项目构成； 各项目包含项目任务书、相关理论知识、项目实施、项目测评、思考与练习等； 结合数控机床装调维修工国家标准要求，在顺序的安排上尽量遵循由简单到复杂、由单一到综合的逻辑排列。

    本书由江苏省泰州技师学院唐培林主编，江苏农牧科技职业学院翟旭军任副主编，参与编写的还有林军红、董欣、陈建芳、何嶶、刁红艳、张晓伟等。由江苏省靖江中等专业学校朱照红主审。

由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请各使用单位和个人提出宝贵意见和建议，以便修正改进。

作者