數(shù)控機床故障診斷與維修從入門到精通

上篇數(shù)控維修基礎知識
第一章數(shù)控機床維修概述
第一節(jié)數(shù)控機床維修的相關概念002
一、數(shù)控機床維修的意義002
二、數(shù)控設備的重要指標003
三、數(shù)控機床修理的內(nèi)容003
第二節(jié)數(shù)控機床故障的特點和分類004
一、數(shù)控機床故障的特點004
二、數(shù)控機床故障的分類004
第三節(jié)數(shù)控機床維修的要求006
一、對維修人員的素質(zhì)要求006
二、技術資料的要求006
三、工具及備件的要求006

第二章數(shù)控機床維修的基本工作方法
第一節(jié)數(shù)控機床維修的工藝過程010
第二節(jié)數(shù)控機床維修的基本原則011
第三節(jié)數(shù)控機床維修前的現(xiàn)場調(diào)查012
第四節(jié)數(shù)控機床維修采用的基本方法013

第三章數(shù)控機床維修的電氣基礎
第一節(jié)常見電氣元器件與電路符號017
第二節(jié)電氣原理圖的識讀019
一、電氣原理圖規(guī)則019
二、機床電氣原理圖的分析方法020
三、典型機床電氣原理圖的分析021
四、電氣元器件布置圖的識讀025
五、電氣安裝接線圖的識讀025
第三節(jié)維修常用工具和使用026
一、電工基本工具026
二、數(shù)控維修常用電工儀表028
三、數(shù)控機床機械裝調(diào)拆卸裝配工具029
四、數(shù)控機床機械維修常用工具030
五、數(shù)控機床維修儀表032
六、儀表的使用033
第四節(jié)機床導線的規(guī)格和選用039
一、導線型號及用途039
二、導線的選擇040
三、導線顏色的選擇041
四、選用導線時的注意事項041
第五節(jié)釬焊工藝044
一、釬焊工具和器材044
二、釬焊操作要領046

第四章數(shù)控機床的安裝與調(diào)試
第一節(jié)數(shù)控機床的安裝048
一、數(shù)控機床的基礎處理和初就位048
二、數(shù)控機床部件的組裝連接052
三、氣動卡盤的安裝實例053
四、數(shù)控系統(tǒng)的連接和調(diào)整056
第二節(jié)數(shù)控機床的調(diào)試057
一、數(shù)控機床水平調(diào)整057
二、通電試車058
第三節(jié)數(shù)控機床的檢驗與驗收059
一、檢驗與驗收的工具059
二、數(shù)控機床噪聲溫升及外觀的檢查059
三、數(shù)控機床幾何精度的檢驗060
四、數(shù)控機床定位精度的檢驗071
五、數(shù)控機床切削精度檢驗073
六、數(shù)控機床性能與功能的驗收075

第五章數(shù)控機床的管理與維護
第一節(jié)數(shù)控機床的管理與維護概述077
一、數(shù)控機床的管理與維護的意義077
二、數(shù)控機床維護的項目078
第二節(jié)數(shù)控機床的使用條件081
一、數(shù)控機床對電源的要求082
二、數(shù)控機床環(huán)境溫度083
三、數(shù)控機床環(huán)境濕度083
四、數(shù)控機床位置環(huán)境要求083
五、數(shù)控機床對海拔高度的要求083
第三節(jié)數(shù)控機床管理的內(nèi)容和方法084
一、數(shù)控設備管理的主要內(nèi)容084
二、數(shù)控機床管理方法085
第四節(jié)數(shù)控機床點檢管理085
一、數(shù)控機床點檢管理流程086
二、數(shù)控機床設備點檢的內(nèi)容086
三、數(shù)控機床設備點檢的周期087
四、數(shù)控機床的非生產(chǎn)點檢088
第五節(jié)數(shù)控機床實用點檢表090
一、數(shù)控車床日常點檢卡090
二、加工中心日常點檢卡091

第六章數(shù)控機床PLC的應用與故障診斷
第一節(jié)PLC的組成與工作原理092
一、PLC的基本組成092
二、PLC的工作原理094
第二節(jié)數(shù)控機床的PLC097
一、數(shù)控機床PLC的形式097
二、PLC與外部信息的交換098
三、數(shù)控機床可編程控制器的功能100
第三節(jié)FANUC 0i系統(tǒng)PMC性能簡介101
一、FANUC 0i系統(tǒng)PMC的性能及規(guī)格101
二、PMC的信號地址102
三、PMC梯形圖程序105
四、PMC編程實例109
第四節(jié)數(shù)控機床PLC的維護113
一、PLC的維護內(nèi)容113
二、PLC的常見故障及其處理方法114

中篇數(shù)控機床維修
第七章數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷與維修
第一節(jié)數(shù)控系統(tǒng)的概念116
一、數(shù)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)116
二、數(shù)控系統(tǒng)的功能118
第二節(jié)數(shù)控系統(tǒng)的硬件119
一、單微處理器和多微處理器結(jié)構(gòu)的數(shù)控裝置119
二、單微處理器結(jié)構(gòu)系統(tǒng)120
三、多微處理器結(jié)構(gòu)系統(tǒng)121
四、多微處理器的CNC裝置各模塊之間結(jié)構(gòu)121
第三節(jié)數(shù)控系統(tǒng)的軟件122
一、數(shù)控系統(tǒng)軟件的基本任務122
二、數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的結(jié)構(gòu)124
第四節(jié)數(shù)控系統(tǒng)的插補原理125
一、插補的基本概念125
二、插補運算的方法126
第五節(jié)數(shù)控系統(tǒng)故障的概述128
一、數(shù)控系統(tǒng)（CNC）故障診斷的重要性128
二、數(shù)控系統(tǒng)（CNC）的故障特點129
第六節(jié)數(shù)控系統(tǒng)（CNC）的軟件故障129
一、軟件故障類型129
二、軟件故障現(xiàn)象分析130
三、干擾及其預防131
第七節(jié)數(shù)控系統(tǒng)（CNC）的硬件故障132
一、硬件故障類型132
二、由軟件故障引起的硬件故障132
第八節(jié)數(shù)控系統(tǒng)故障與維修綜述133
一、經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)故障133
二、全功能型數(shù)控機床系統(tǒng)故障134

第八章數(shù)控機床機械故障診斷與維修概述
第一節(jié)數(shù)控機床機械故障概述137
一、數(shù)控機床機械故障的類型138
二、數(shù)控機床機械故障形成的特性138
三、數(shù)控機床機械故障特點138
第二節(jié)數(shù)控機床機械故障診斷方法139
一、診斷技術139
二、具體診斷方法140
第三節(jié)數(shù)控機床機械故障診斷步驟142

第九章伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修
第一節(jié)伺服系統(tǒng)的概念146
一、伺服系統(tǒng)的分類147
二、數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的基本要求149
三、伺服電動機的選用原則149
第二節(jié)進給伺服系統(tǒng)的驅(qū)動元件151
一、步進電動機及其驅(qū)動151
二、直流伺服電動機及速度控制單元158
三、交流伺服電動機及速度控制單元162
第三節(jié)進給伺服系統(tǒng)的檢測裝置164
一、檢測裝置概述164
二、脈沖編碼器164
三、光柵165
四、感應同步器168
五、旋轉(zhuǎn)變壓器170
第四節(jié)常見I／O元件172
一、控制開關172
二、行程開關173
三、接近開關175
四、壓力開關177
五、溫控開關178
六、接觸器178
七、繼電器180
第五節(jié)主軸驅(qū)動181
一、主軸驅(qū)動的概述181
二、主軸驅(qū)動的功能要求182
第六節(jié)伺服系統(tǒng)的位置控制184
一、數(shù)字脈沖比較伺服系統(tǒng)184
二、相位比較伺服系統(tǒng)186
三、幅值比較伺服系統(tǒng)187
第七節(jié)直線電動機進給系統(tǒng)187
一、直線電動機概述187
二、直線電動機與機床進給系統(tǒng)的優(yōu)缺點比較189
三、直線電動機的優(yōu)點190
四、直線電動機在數(shù)控機床中的應用191
第八節(jié)伺服系統(tǒng)的故障與檢修191
一、伺服系統(tǒng)的檢修流程圖191
二、進給伺服系統(tǒng)的故障與維修192
三、機床失控的故障與維修193
四、機床振動的故障與維修193
五、定位精度差和加工精度差的故障與維修194
六、返回機床參考點的故障與維修195
七、電動機的故障與維修196
八、接觸器常見的故障與維修198
九、繼電器常見的故障與維修200

第十章主軸設備的故障診斷與維修
第一節(jié)數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)202
一、數(shù)控機床的主傳動202
二、數(shù)控機床的主傳動裝置203
第二節(jié)主軸部件結(jié)構(gòu)206
一、數(shù)控機床主軸系統(tǒng)206
二、主軸軸承的配置形式207
三、主軸端部的結(jié)構(gòu)208
四、主軸軸承209
五、主軸內(nèi)刀具的自動夾緊和切屑清除裝置209
六、主軸準停裝置210
第三節(jié)數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)及主軸部件結(jié)構(gòu)實例212
一、數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)212
二、立式數(shù)控銑削加工中心215
第四節(jié)數(shù)控機床主軸的故障與維修216
一、主軸部件常見的故障及其診斷方法216
二、主軸損壞的機械檢修方法221
三、數(shù)控機床主軸系統(tǒng)故障的檢修流程221
第五節(jié)主軸通用變頻器常見故障診斷與排除222
一、主軸變頻器的保護種類222
二、主軸變頻器報警說明223
三、主軸通用變頻器常見故障及處理223

第十一章進給系統(tǒng)的故障診斷與維修
第一節(jié)數(shù)控機床的進給系統(tǒng)226
一、數(shù)控機床對進給系統(tǒng)機械部分的要求226
二、進給傳動系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)227
三、進給系統(tǒng)機電關系圖227
第二節(jié)導軌228
一、機床導軌的功用228
二、導軌應滿足的基本要求228
三、導軌的分類229
四、滾動導軌的安裝、預緊與調(diào)整232
五、導軌的潤滑238
六、導軌的防護239
第三節(jié)滾珠絲杠螺母副240
一、滾珠絲杠螺母副的工作原理240
二、滾珠絲杠螺母副的特點240
三、滾珠絲杠螺母副的主要尺寸參數(shù)241
四、滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)類型242
五、滾珠絲杠螺母副的安裝方法243
六、滾珠絲杠傳動副的間隙調(diào)整方法244
七、滾珠絲杠副的保護及潤滑246
第四節(jié)齒輪傳動裝置247
一、齒輪傳動形式及其傳動比的最佳匹配選擇247
二、齒輪間隙的消除248
三、齒輪間隙調(diào)整應用實例250
第五節(jié)進給系統(tǒng)的故障診斷與維修253
一、滾珠絲杠副的特點253
二、滾珠絲杠副故障診斷254
三、絲杠副的損壞現(xiàn)象及修理方法255
第六節(jié)導軌的故障與維修255
一、導軌的故障與診斷255
二、液體靜壓導軌的調(diào)整與維修256
三、導軌修理的原則256
四、導軌面的修復方法及特點257
第七節(jié)齒輪傳動的故障與維修257
一、齒輪傳動的特點257
二、齒輪傳動故障診斷內(nèi)容及排除方法258

第十二章液壓系統(tǒng)的故障診斷與維修
第一節(jié)數(shù)控機床液壓系統(tǒng)的構(gòu)成259
一、液壓傳動系統(tǒng)的概述259
二、液壓系統(tǒng)的能源部分261
三、液壓系統(tǒng)的執(zhí)行部分、控制部分和輔件部分262
第二節(jié)數(shù)控機床液壓系統(tǒng)回路調(diào)試265
一、壓力控制回路的調(diào)壓265
二、速度控制回路的調(diào)速268
三、方向控制回路的調(diào)向271
四、多執(zhí)行元件動作控制回路的調(diào)序274
第三節(jié)數(shù)控機床液壓系統(tǒng)分析276
一、MJ-50數(shù)控車床液壓系統(tǒng)分析276
二、TH6350臥式加工中心液壓系統(tǒng)分析278
第四節(jié)液壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)整與調(diào)試280
一、液壓系統(tǒng)的安裝280
二、液壓系統(tǒng)的調(diào)整281
三、液壓系統(tǒng)的調(diào)試282
第五節(jié)液壓系統(tǒng)的故障與維修283
一、油液污染對機床系統(tǒng)的危害283
二、液壓系統(tǒng)常見故障及其診斷方法283
三、電磁換向閥的常見故障與排除方法285
四、液壓油質(zhì)量品質(zhì)好壞判斷的常用方法286
五、液壓油使用注意要點287
六、液壓系統(tǒng)的點檢與定檢288
七、液壓系統(tǒng)拆卸和檢修時的注意事項288

第十三章氣動系統(tǒng)的故障診斷與維修
第一節(jié)數(shù)控機床氣動系統(tǒng)的構(gòu)成290
一、氣源裝置290
二、氣動執(zhí)行元件295
三、氣動控制元件296
第二節(jié)數(shù)控機床氣壓系統(tǒng)的回路調(diào)試298
一、壓力控制回路的調(diào)壓298
二、方向控制回路的調(diào)向299
三、速度控制回路的調(diào)速300
四、安全保護回路304
五、往復運動回路305
六、供氣點選擇回路307
第三節(jié)數(shù)控機床氣動系統(tǒng)分析307
一、臥式加工中心氣動傳動系統(tǒng)分析308
二、數(shù)控車床真空卡盤氣動回路分析312
三、加工中心氣動換刀系統(tǒng)分析313
第四節(jié)氣動系統(tǒng)的故障及維修314
一、氣動系統(tǒng)常見故障及其診斷方法314
二、氣動系統(tǒng)維護的要點314
三、氣動系統(tǒng)的點檢項目及內(nèi)容315

第十四章自動換刀裝置及工作臺的故障診斷與維修
第一節(jié)自動換刀裝置317
一、自動換刀裝置概述317
二、典型的自動換刀裝置318
三、刀臺接近開關327
第二節(jié)刀庫328
一、刀庫的概述328
二、盤式刀庫328
三、鏈式刀庫330
第三節(jié)刀具交換裝置333
一、刀具交換裝置概述333
二、刀具交換裝置典型結(jié)構(gòu)333
第四節(jié)數(shù)控機床工作臺337
一、數(shù)控分度工作臺337
二、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺339
三、帶有交換托盤的工作臺341
第五節(jié)數(shù)控工作臺的拆裝與調(diào)試343
一、數(shù)控工作臺的拆裝343
二、數(shù)控工作臺的調(diào)試345
第六節(jié)自動換刀裝置的維修與調(diào)整347
一、自動裝置常見故障及排除方法347
二、數(shù)控機床刀架故障檢修流程351
第七節(jié)工作臺的故障與維修352
一、T槽工作臺的特點352
二、平面工作臺的常見故障及排除方法352
三、回轉(zhuǎn)工作臺的常見故障及排除方法353

第十五章潤滑系統(tǒng)的故障診斷與維修
第一節(jié)潤滑系統(tǒng)概述356
一、潤滑劑的類型356
二、潤滑劑的性能比較357
三、潤滑類型358
四、潤滑系統(tǒng)選擇的原則358
第二節(jié)數(shù)控機床潤滑系統(tǒng)359
一、數(shù)控機床潤滑的特點359
二、不同機床、系統(tǒng)對潤滑方法的要求360
三、數(shù)控機床常用的潤滑方法360
四、數(shù)控機床的潤滑系統(tǒng)361
第三節(jié)滑動軸承的潤滑365
一、滑動軸承的失效365
二、潤滑劑的性能和軸承金屬的抗腐蝕能力366
三、滑動軸承潤滑劑選擇的主要因素366
四、滑動軸承潤滑油的選擇368
第四節(jié)滾動軸承的潤滑369
一、滾動軸承選用潤滑脂應考慮的因素370
二、滾動軸承使用潤滑油潤滑的優(yōu)點371
三、滾動軸承潤滑油的選擇371
第五節(jié)齒輪傳動的潤滑373
一、齒輪的主要損壞類型374
二、閉式齒輪傳動潤滑的方法376
三、開式齒輪傳動的潤滑379
第六節(jié)機床導軌的潤滑381
一、導軌工作的特點382
二、導軌的磨損382
三、機床導軌潤滑劑的作用和選擇382
四、機床的爬行383
第七節(jié)液壓系統(tǒng)的潤滑385
一、液壓油的重要特殊性能386
二、液壓元件的潤滑387
三、非液壓元件的潤滑388
第八節(jié)主軸的潤滑390
一、主軸的潤滑方式391
二、主軸的防泄漏措施392
第九節(jié)潤滑系統(tǒng)的故障與維修394
一、潤滑系統(tǒng)常見故障及其診斷方法394
二、潤滑油常見故障及其診斷維修方法395

第十六章其他裝置的故障診斷與維修
第一節(jié)卡盤397
一、卡盤的結(jié)構(gòu)及分類397
二、卡盤的調(diào)試400
第二節(jié)尾座400
一、傳統(tǒng)尾座的概述401
二、液壓尾座的結(jié)構(gòu)401
三、液壓尾座的特點402
四、液壓尾座的工作原理403
五、尾座的調(diào)試404
第三節(jié)排屑裝置405
一、排屑裝置的概述405
二、排屑裝置的分類405
第四節(jié)防護裝置408
一、機床防護門408
二、機床導軌防護罩409
三、防護套411
四、拖鏈系列412
第五節(jié)輔助裝置的故障及維修413
一、卡盤常見故障診斷及排除方法413
二、卡盤的維護414
三、尾座常見故障診斷及排除方法415
四、尾座的維護415
五、排屑裝置常見故障診斷及排除方法415
六、排屑裝置維護416
七、防護裝置維護416

下篇數(shù)控機床大修
第十七章數(shù)控機床的大修
第一節(jié)數(shù)控機床的大修理418
一、數(shù)控機床大修的前期立項工作418
二、大修理的內(nèi)容419
三、數(shù)控機床大修的要求419
四、數(shù)控機床大修前的準備419
五、數(shù)控機床大修的工藝過程421
六、數(shù)控機床大修的質(zhì)量要求422
七、數(shù)控機床大修的精度檢驗424
八、數(shù)控機床大修單425
第二節(jié)數(shù)控機床部件的拆卸、清洗與換修426
一、數(shù)控機床的拆卸原則和注意事項426
二、零件的拆卸方法426
三、數(shù)控機床零部件的清理428
四、零件的檢查與換修原則429
五、數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架拆卸及維護保養(yǎng)實例429
第三節(jié)電動機的大修432
一、電動機的拆卸原則433
二、電動機小修（月維修）的項目433
三、電動機大修（年維修）的項目434
四、電動機拆卸及維護保養(yǎng)實例434

附錄一FANUC系統(tǒng)報警信息一覽
一、控制器的故障診斷440
二、伺服驅(qū)動器的故障診斷440
三、主軸驅(qū)動器的故障診斷441
四、電源部分的故障診斷445
五、程序錯誤報警信息445
六、伺服報警452
七、超程報警453
八、PMC報警453
九、過熱報警455
十、系統(tǒng)報警455

附錄二SIEMENS系統(tǒng)報警信息一覽
一、數(shù)控系統(tǒng)報警信息456
二、PLC用戶報警463

參考文獻