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第0章 绪论1

0.1 数控机床工作过程及组成1

0.1.1 数控机床工作过程1

0.1.2 数控机床组成2

0.2 数控机床维修的基本要求4

0.2.1 维修人员的素质要求4

0.2.2 必要的技术资料6

0.2.3 必要的维修器具与备件7

0.3 数控机床常见故障分类9

0.3.1 按数控机床发生故障的部件分类9

0.3.2 按数控机床发生故障的性质分类9

0.3.3 按数控机床发生故障时有无报警显示分类10

0.3.4 按数控机床发生故障的原因分类11

0.4 数控机床故障排除的思路和原则11

0.4.1 数控机床故障排除的思路11

0.4.2 故障排除应遵循的原则12

0.5 数控机床维修的基本步骤14

0.5.1 故障记录14

0.5.2 维修前的检查15

0.5.3 CNC故障自诊断16

0.5.4 故障诊断与排除的基本方法20

小结27

习题29

第1章 数控机床电气控制31

1.1 HTC2050Z数控车床参数及性能简介31

1.1.1 典型机械机构简介31

1.1.2 技术参数35

1.2 HTC2050Z数控车床的电气控制35

1.2.1 数控系统连接框图35

1.2.2 NC数控装置的连接37

1.2.3 交流主轴伺服驱动连接38

1.2.4 交流进给伺服驱动连接39

1.2.5 辅助电路分析40

1.2.6 维修实例及分析45

小结45

习题46

第2章 数控机床可编程控制器47

2.1 数控机床用PLC简介47

2.1.1 数控机床用PLC的功能47

2.1.2 数控机床PLC分类48

2.1.3 PLC在数控机床中的配置方式50

2.1.4 PLC与外部的信息交换51

2.1.5 FANUC 0i系统PMC内存地址的含义53

2.2 数控机床用PLC指令系统54

2.2.1 FANUC系列的PLC的基本指令54

2.2.2 FANUC系列的PLC的功能类型指令简介56

2.2.3 FANUC系列的PLC的功能类型指令应用58

2.3 数控机床PMC控制应用举例75

2.3.1 数控机床工作状态开关PMC控制75

2.3.2 数控机床加工程序功能开关PMC控制77

2.3.3 数控机床倍率开关PMC控制81

2.3.4 数控机床润滑系统PMC控制83

2.3.5 数控车床自动换刀PMC控制85

2.3.6 刀库自动选刀控制87

2.4 数控系统PLC故障诊断91

2.4.1 数控机床中PLC的作用91

2.4.2 PMC内装调试功能92

2.4.3 PMC的诊断界面（PMCDGN界面）96

2.4.4 PMC参数界面（PMCPRM界面）100

2.5 FANUC数控系统PMC控制的故障诊断101

2.5.1 通过PMIC查找故障的方法102

2.5.2 PMC故障诊断与维修实例102

2.5.3 刀库机械手部分故障实例104

小结110

习题110

第3章 典型数控系统维修技术114

3.1 FANUC数控系统维修技术基础114

3.1.1 FANUC0i、16i/18i/21i系列数控系统的组成及特点114

3.1.2 FANUC0i系列数控系统的功能连接118

3.1.3 FANUC16i/18i/21i系统的功能连接127

3.2 SINUMERIK数控系统维修技术基础133

3.2.1 SINUMERIK802D、840D数控系统的组成与特点133

3.2.2 SINUMERIK802D系统功能连接138

3.2.3 SINUVERIK840D系统功能连接144

3.3 NC参数及设定152

3.3.1 FANUC0i系列的参数及设定153

3.3.2 SINLIMERIK802D的参数及设定157

3.4 系统故障诊断与维修169

3.4.1 FANUC0i-A系统的CNC故障诊断与维修169

3.4.2 SINLIMERIK802D系统的CNC故障诊断与维修194

小结207

习题207

第4章 数控机床主轴维修技术210

4.1 数控机床主轴传动系统及部件210

4.1.1 数控机床对主传动系统的要求210

4.1.2 数控机床主传动系统的配置方式210

4.1.3 主轴轴承的主要配置形式212

4.1.4 数控机床主轴内刀具的自动夹紧和切屑的清除装置213

4.1.5 主轴定向装置214

4.1.6 主轴组件的润滑与密封215

4.1.7 电主轴215

4.2 模拟量控制的主轴驱动装置及维修技术216

4.2.1 变频调速技术概述216

4.2.2 通用变频器的组成与端子功能217

4.2.3 变频器的功能参数的设定及操作224

4.2.4 数控机床主轴变频的应用电路分析226

4.2.5 变频器报警代码及维修技术227

4.3 串行数字控制的主轴驱动装置及维修技术231

4.3.1 电源模块及维修技术231

4.3.2 串行数字控制的主轴驱动装置及连接233

4.3.3 串行数字控制的主轴驱动装置报警代码与故障原因分析235

4.3.4 串行数字控制的主轴系统的参数设定与初始化操作237

4.3.5 串行数字控制的主轴系统报警号及故障诊断方法238

4.4 数控机床主轴的位置与速度控制装置及故障分析240

4.4.1 串行数字控制的主轴电动机速度检测装置（编码器作用与原理）240

4.4.2 数控机床主轴独立编码器的作用与信号连接241

4.4.3 主轴的位置装置检测常见故障及维修技术242

4.5 故障实例分析243

4.5.1 主轴定向过程中的AL-02报警243

4.5.2 驱动系统出现交流伺服电机过热报警的故障维修244

4.5.3 驱动系统出现过电流报警的故障诊断与维修244

4.5.4 驱动系统出现传感器报警的故障诊断与维修245

4.5.5 主轴缺少轴使能信号的故障诊断与维修245

4.5.6 FANUCOMC系统400号、409号报警的处理246

4.5.7 FANUCOMC系统多次出现409号报警的处理246

4.5.8 FANUCOMC系统多次出现1003号、409号报警的处理247

4.5.9 SIEMENS840D系统多次出现25040号报警的处理247

小结247

习题247

第5章 数控机床进给伺服系统及维修技术250

5.1 数控机床进给系统传动部件250

5.1.1 滚珠丝杠螺母副250

5.1.2 静压蜗杆——蜗轮条传动253

5.1.3 齿轮齿条传动机构254

5.1.4 数控机床的导轨255

5.1.5 进给系统齿轮间隙消除机构258

5.1.6 带传动260

5.1.7 直线电动机262

5.2 伺服控制的基本原理264

5.2.1 伺服系统的组成264

5.2.2 伺服系统的工作原理264

5.2.3 伺服系统的分类266

5.3 FANUC伺服驱动装置及其维修技术267

5.3.1 FANUCα系列伺服单元驱动装置267

5.3.2 FANUCβi系列伺服单元驱动装置270

5.3.3 FANUCα系列伺服模块驱动装置272

5.3.4 FANUCαi系列伺服模块驱动装置274

5.4.5 IEMENS伺服驱动装置及其维修技术276

5.4.1 SIMODRIVE611U系列伺服模块驱动装置277

5.4.2 SIMODRIVE611D系列伺服模块驱动装置284

5.5 检测装置的故障及诊断286

5.5.1 控机床伺服系统参数的设定289

5.6.1 FANUC伺服系统参数的设定289

5.6.2 SIMODRIVE611U伺服系统参数的设定292

5.7 数控机床进给伺服系统报警及维修技术295

5.7.1 FANUC伺服系统常见报警及维修295

5.7.2 进给系统传动间隙误差的测定及补偿301

5.8 数控机床伺服系统故障诊断与维修实例302

5.8.1 常见故障形式302

5.8.2 故障诊断方法及维修案例304

小结308

习题308

第6章 数控机床编程与操作故障310

6.1 坐标系310

6.2 功能代码312

6.2.1 准备功能字G312

6.2.2 进给功能字F315

6.2.3 主轴转速功能字S315

6.2.4 刀具功能字T315

6.2.5 辅助功能字M316

6.3 加工程序的编写格式317

6.4 刀具补偿功能的正确应用317

6.5 编程故障实例分析318

6.5.1 非法小数点或小数点省略318

6.5.2 正负号输入错误319

6.5.3 语句格式不当319

6.5.4 刀具长度补偿320

6.5.5 X伺服轴出现414＃报警320

6.5.6 安全距离设定不当造成事故320

6.5.7 参数设定不当或不全320

6.6 操作故障实例分析321

6.6.1 数控机床回参考点321

6.6.2 误操作327

6.6.3 数控机床超程故障及处理方法329

小结330

习题330

附录A FANUC0i系统常用信号表331

附录B FANUC16/18/21/0i/0i Mate系统参数表333

附录C FANUC系统程序错误报警表339

附录D FANUC0i系统程序错误报警表349

参考文献350