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1.1　数控机床的组成 1

第1章　绪论 1

1.2　数控机床故障诊断的内容与故障的分类 2

1.2.1　故障的基本概念 2

1.2.2　故障的分类 2

1.2.3　数控系统的可靠性 3

1.2.4　数控机床维修的重要性 4

1.3　数控系统维修的基础 4

1.3.1　现代数控系统维修的基本条件 4

1.3.2　现代数控维修的阶段划分与维修的实施 5

1.3.3　技术资料的种类 6

1.3.4　故障发生时的处理 7

1.4.1　机械部分的检查调试 8

1.4.2　液压系统的检查调整 8

1.4　数控机床的日常维护 8

1.4.3　气动系统的检查调整 9

1.4.4　润滑部分的检查调整 9

1.4.5　电气部分的维护保养 9

1.4.6　数控系统中硬件控制部分的检查调整 9

1.4.7　伺服电机和主轴电机的检查 10

1.4.8　可编程机床控制器（PMC）的检查 10

1.4.9　测量反馈元件的检查 10

1.5　数控诊断技术的最新发展 11

第2章　常用数控系统的结构及工作原理 16

2.1　概述 16

2.1.1 国内外主要生产厂家的产品 16

2.1.2　数控装置的功能 17

2.1.3　数控系统的组成 17

2.2　常见数控系统介绍 19

2.2.1　FANUC数控系统介绍 19

2.2.2　SIEMENS数控系统介绍 26

2.2.3　BEIJING-FANUC 0系统介绍 34

2.2.4　华中Ⅰ型数控系统介绍 37

2.3　典型数控系统的结构及工作原理 39

2.3.1　数控系统的基本工作原理 39

2.3.2　FANUC 0系统的基本配置 41

2.3.3　FANUC 0系统中与维修有关的故障分类及其基本内容 48

2.3.4 SIEMENS的基本配置及工作原理 54

2.3.5 SINUMERIK 810系统的维修特点 56

2.3.6　西门子840D系统的维修 58

第3章　数控系统的诊断技术 62

3.1　现代数控系统的自诊断技术 62

3.1.1　什么是自诊断技术 62

3.1.2 自诊断技术的实际应用 62

3.1.3　实时控制中的三种故障自诊断 66

3.2.1　常规检查法 67

3.2　数控系统的常用诊断技术 67

3.2.2　机、液、电综合分析法 70

3.2.3　备件替换法 71

3.2.4　电路板参数测试对比法 72

3.2.5　更新建立法 72

3.2.6　升温、降温法 72

3.2.7　拉偏电源法 73

3.2.8　分段优选法 73

3.2.9　功能程序测试法 73

3.2.10　参数检查法 73

3.2.11 隔离法 74

3.2.12　接口状态显示诊断 74

3.2.13　测量比较法 74

3.2.14　逻辑线路追踪法（原理分析法） 74

3.3.1　数控机床的参数 75

3.3　用机床参数来维修数控系统 75

3.2.15　用可编程序逻辑控制器进行PLC中断状态分析 75

3.3.2　数控机床参数的分类 76

3.3.3　数控机床的参数故障及其诊断 79

3.3.4　参数故障的维修实例 81

3.4　数控系统的软件故障 81

3.4.1　数控系统的软件配置 81

3.4.2　加工程序 83

3.4.3　典型CNC装置的软件结构 84

3.4.4　软件故障发生的原因 88

3.4.5　软件故障的排除 89

3.5　PLC模块的故障特点及诊断方法 89

3.5.1　概述 89

3.5.2　PLC与外部信息的交换 89

3.5.3　数控机床中PLC的功能 91

3.5.4　PLC的工作原理及特点 92

3.5.5　PLC的主要功能及特点 95

3.5.6　PLC的应用领域及技术发展动向 96

3.5.7　PLC用户编程与实例 98

3.5.8　PLC故障诊断与典型实例 99

3.6　机床数控系统的典型维修实例 107

3.6.1　加工中心参考点及其故障诊断 107

3.6.2　回不了参考点的故障分析与排除 110

3.6.3　光栅测量系统的故障维修 112

3.6.4　数控系统掉电死机故障的处理 115

3.6.5　FANUC-OA数控系统电源输入模块的维修 116

3.6.6　电源系统的抗干扰技术 117

3.6.7　加工中心轴抖动的故障维修 119

4.1.1　伺服系统的组成及工作原理 121

4.1.2　伺服系统的典型结构 121

4.1　伺服系统及其发展状况 121

第4章　伺服与检测系统诊断技术 121

4.1.3　伺服系统的现状及发展趋势 123

4.2　主轴伺服系统故障及诊断技术 126

4.2.1 常用主轴驱动系统介绍 127

4.2.2　主轴伺服系统的故障形式及诊断方法 127

4.2.3　主轴直流驱动的故障诊断 129

4.2.4　主轴交流驱动的故障诊断 132

4.3　进给伺服系统的故障及诊断 142

4.3.1　常见进给驱动系统介绍 143

4.3.2　伺服系统结构形式 144

4.3.3　进给伺服系统的故障形式及诊断方法 146

4.3.4　伺服电动机的维护 149

4.3.5　进给驱动的故障诊断 151

4.4　位置检测装置故障及诊断 160

4.4.2　位置检测元件的维护 161

4.4.1　故障形式 161

4.4.3　位置检测装置的故障诊断 163

第5章　数控机床机械故障及其诊断 167

5.1　机械故障的特点及一般处理方法 167

5.1.1　机械故障的特点 167

5.1.2　数控机床各典型部件可能出现的主要故障及处理 167

5.2　数控机床各执行部件的运动故障 168

5.2.1　机床主运动系统故障 169

5.2.2　机床进给运动系统故障 179

5.2.3　刀具自动交换装置（ATC）及工作台自动交换装置（APC）故障 187

5.2.4　工作台与导轨副的故障 201

5.2.5　液压与气压系统故障 205

5.2.6　数控机床润滑系统的故障诊断 213

5.2.7　数控机床运动故障的综合诊断 216

5.2.8　机械故障综合分析实例 217

5.3　数控机床运动质量特性故障 223

参考文献 228