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第1章 数控机床故障诊断及维护的基础1

1.1 数控机床故障诊断及维护的意义和要求1

1.1.1 数控机床故障诊断及维护的目的1

1.1.2 数控机床故障诊断及维护的内容1

1.2 数控机床故障的特点2

1.3 数控机床常见故障分类3

1.4 数控机床故障诊断原则5

1.5 数控机床故障诊断步骤6

1.6 常见故障检查方法7

1.7 数控机床故障诊断技术的发展9

1.8 维修中的注意事项11

1.9 提高维修数控机床技术水平的方法12

思考与练习题16

第2章 数控系统的故障诊断及维护17

2.1 数控系统的特点17

2.2 数控系统的自诊断18

2.3 数控系统的主要故障22

2.3.1 数控系统的软件故障诊断22

2.3.2 数控系统的硬件故障诊断25

2.4 利用机床参数来诊断数控系统29

2.4.1 数控机床参数概述29

2.4.2 数控机床参数的分类30

2.4.3 数控机床参数的故障及其诊断32

2.5 典型数控系统的故障诊断33

2.5.1 FANUC系统的故障诊断33

2.5.2 SIEMENS系统的故障诊断41

思考与练习题47

第3章 主轴伺服系统的故障诊断48

3.1 伺服系统概述48

3.2 伺服系统的组成及工作原理48

3.3 主轴伺服系统的故障诊断及维护50

3.3.1 常用主轴驱动系统介绍50

3.3.2 主轴通用变频器51

3.3.3 主轴伺服系统的故障形式及诊断方法55

3.3.4 直流伺服主轴驱动系统的维护与故障诊断56

3.3.5 直流主轴驱动装置的保护62

3.3.6 交流伺服主轴驱动系统的维护与故障诊断63

3.4 主轴的准停68

3.4.1 主轴准停装置的分类69

3.4.2 主轴准停装置的故障诊断与维护71

思考与练习题73

第4章 进给伺服系统的故障诊断74

4.1 进给伺服系统概述74

4.2 常用进给驱动系统介绍75

4.3 进给伺服系统的结构形式77

4.4 步进驱动系统常见故障诊断与维修79

4.4.1 概述79

4.4.2 步进驱动系统常见故障及排除79

4.5 直流进给伺服系统81

4.5.1 晶闸管调速与晶体管脉宽调制调速81

4.5.2 直流伺服电机的检查与维护83

4.6 交流进给伺服系统84

4.6.1 交流进给伺服系统的组成84

4.6.2 交流伺服电动机简介85

4.7 进给伺服驱动系统常见故障及排除88

4.7.1 软件报警（CRT显示）故障及处理88

4.7.2 常见的故障及处理94

4.8 位置检测反馈系统的故障分析与排除102

4.8.1 常用检测反馈元件及维护103

4.8.2 位置检测系统的故障诊断105

思考与练习题106

第5章 机床电气与PLC控制的故障诊断107

5.1 电源维护及故障诊断107

5.1.1 电源配置107

5.1.2 交流电源的检查108

5.1.3 直流稳压电源的常见故障的诊断与处理109

5.1.4 通过电气原理图诊断电源故障110

5.1.5 电源检查中的安全注意事项111

5.2 数控机床的干扰及其排除112

5.2.1 干扰类型、成因与传递方式112

5.2.2 数控机床抗干扰常用措施113

5.3 机床可编程控制器（PLC）的功能115

5.3.1 PLC与外部信息的交换115

5.3.2 数控机床可编程控制器的功能117

5.4 PLC的输入、输出元件119

5.4.1 输入元件119

5.4.2 输出元件121

5.5 数控机床PLC控制的故障诊断124

5.5.1 可编程控制器的维护124

5.5.2 PLC的常见故障及其处理方法125

5.5.3 PLC的故障检测与诊断126

思考与练习题134

第6章 数控机床机械结构的故障诊断及维护135

6.1 数控机床机械结构的基本组成及特点135

6.1.1 数控机床机械结构的基本组成135

6.1.2 数控机床机械结构的主要特点136

6.2 机械故障类型及其诊断方法137

6.2.1 机械故障的类型137

6.2.2 机械故障诊断的方法137

6.3 主传动系统与主轴部件的故障诊断及维护138

6.3.1 主传动系统138

6.3.2 主轴部件的维护139

6.3.3 主轴部件的常见故障及其排除方法142

6.3.4 数控机床主轴维修实例143

6.4 进给传动系统的故障诊断及维护143

6.4.1 滚珠丝杠螺母副的结构144

6.4.2 齿轮传动副145

6.4.3 同步齿形带传动副146

6.5 导轨副的故障诊断及维护147

6.5.1 塑料滑动导轨147

6.5.2 滚动导轨148

6.5.3 静压导轨150

6.5.4 导轨副维修实例151

6.6 自动换刀装置（ATC）的故障诊断151

6.7 其他辅助装置的故障诊断及维护154

6.7.1 液压系统与气动系统的故障诊断与维护154

6.7.2 数控机床润滑系统的故障诊断160

思考与练习题162

第7章 数控机床故障诊断及维护实例163

7.1 开机故障分析及排除163

7.2 开关失效与实例分析164

7.3 爬行和振动的分析166

7.3.1 爬行和振动的分析166

7.3.2 爬行和振动的故障诊断实例167

7.4 数控车床故障诊断168

7.4.1 CNC系统故障诊断实例168

7.4.2 伺服系统故障诊断实例172

7.4.3 主轴系统故障诊断实例176

7.4.4 刀架系统故障诊断实例177

7.5 数控铣床故障诊断179

7.5.1 CNC系统故障诊断实例179

7.5.2 伺服系统故障诊断实例181

7.5.3 主轴系统故障诊断实例183

7.5.4 工作台故障诊断实例185

7.6 加工中心故障诊断186

7.6.1 数控铣削加工中心故障诊断187

7.6.2 数控车削加工中心故障诊断193

7.7 设备检测元件的故障诊断实例195

7.8 润滑系统故障诊断实例196

7.9 排屑装置故障诊断实例197

第8章 数控机床的安装、调试、检验、验收及维护198

8.1 数控机床的安装198

8.1.1 数控机床的基础处理和初就位198

8.1.2 数控机床部件的组装连接198

8.1.3 数控系统的连接和调整198

8.2 数控机床的调试200

8.2.1 数控机床水平调整200

8.2.2 通电试车200

8.3 数控机床的检验与验收202

8.3.1 检验与验收的工具202

8.3.2 数控机床噪声温升及外观的检查202

8.3.3 数控机床几何精度的检验203

8.3.4 数控机床定位精度的检验213

8.3.5 切削精度的检验215

8.3.6 数控机床性能与功能的验收217

8.4 数控机床的日常维护219

8.4.1 点检220

8.4.2 数控机床的日常维护221

思考与练习题223

参考文献224