数控机床故障维修

第1章绪论

11数控机床工作原理及组成

111数控机床工作原理

112数控机床的种类

113数控机床的组成

12常用数控系统简介

121FANUC数控系统

122SINUMERIK数控系统简介

123其他数控系统

13数控机床的维护保养

131数控机床维护、维修工作的安全规范

132数控机床本体的维护

133数控机床电气控制系统的日常维护

134数控机床的维修内容

135数控机床维修所需的技术资料和技术准备

14数控机床故障

141数控机床故障特点

142数控机床故障分类

143数控机床发生故障时的处理

15数控机床的故障诊断方法

151直观法

152自诊断功能法

153参数（机床数据）检查法

154PLC检查法

155功能程序测试法

156交换法

157单步执行程序确定故障点

158测量比较法

159敲击法

1510局部升温法

1511原理分析法

16维修器具的使用

161万用表

162示波器

163PLC编程器

164逻辑测试笔和脉冲信号笔

165集成电路测试仪

166短路跟踪仪

167逻辑分析仪

第2章FANUC系统数控机床操作

21FANUC 0i系统数控机床基本操作

211FANUC　0i数控系统操作面板

212机床操作面板

213手动操作

214自动运行

215安全操作

216数控机床操作一览表

22FANUC　0i系统维修用屏幕界面

221数控机床电源的通断与数控系统硬件构成界面

222报警功能界面

223自诊断屏幕界面

224数控系统（CNC）状态显示界面

23维修FANUC　0i系统时数据输入/输出

231系统输入/输出数据所需参数的设定方法

232CNC数据输入/输出操作

233在ALLIO界面上数据的输入、输出操作

第3章西门子系统数控机床操作（SINUMERIK 802系统）

31SINUMERIK 802S/802C数控系统操作界面

311SINUMERIK 802S/802C数控系统操作面板

312机床控制面板

313操作区域

32SINUMERIK 802S/802C数控铣床基本操作

321开机

322手动控制进给运动

323零件程序的输入与编辑

324自动加工

325设定R参数值（当前操作区“参数”）

33维修中数控机床数据的输入/输出

331数控系统与外部设备间的数据传送（“通讯”操作区）

332数据输入/输出操作

34维修中的屏幕（CRT）显示与操作

341诊断（“诊断”操作区）

342开机调试

343使PLC与外部S7200编程软件包进行通信

344机床数据

第4章数控机床机械结构故障诊断及维护

41机床精度检验

411机床几何精度检验

412机床定位精度检测

413机床切削精度检查

42主传动机械结构维护与维修

421主传动机械结构的维护特点

422机床主传动经常性维护

423主传动故障诊断

43进给系统机械传动结构维修

431滚珠丝杠螺母副调整与维护

432传动齿轮间隙消除调整

433导轨副调整与维护

44换刀装置维护与故障诊断

441概述

442刀库与换刀机械手的维护要点

443刀库与换刀机械手的故障诊断

444换刀装置故障诊断实例

45其他辅助装置故障

451液压系统

452气动系统

453润滑系统

454冷却系统

455排屑装置

第5章数控系统硬件及其维护

51数控系统硬件配置

511数控装置硬件结构

512FANUC系统硬件配置

513SINUMERIK数控系统硬件配置

52硬件故障检查与分析

521常规检查

522故障现象分析法

523面板指示灯显示与模块LED显示分析法

524系统分析法

525信号追踪法

526静态测量法

527动态测量法

53系统硬件更换方法

531更换单元模块的注意事项

532更换电路板、模块的方法

533更换控制部分（CNC）电源单元的保险

534更换电池的方法

535更换控制单元的风扇电动机

536液晶显示器（LCD）的调整

54数控机床的抗干扰

541常见的干扰源

542抗干扰的措施

第6章数控机床主轴驱动系统维修

61概述

611数控机床主轴驱动系统分类

612主轴伺服系统的故障形式及诊断方法

62直流主轴驱动系统维护与故障诊断

621直流主轴伺服系统工作原理

622直流主轴伺服系统的特点

623主轴伺服系统注意事项及日常维护

624直流主轴伺服系统的故障及其排除

63交流主轴伺服系统

631交流主轴伺服系统特点

632数字式（串行）交流主轴伺服系统

633模拟交流主轴伺服系统的控制概况

64交流主轴伺服系统的故障诊断与排除

641交流串行数字主轴伺服系统的故障诊断与排除

642交流模拟式主轴伺服系统的故障诊断与排除

643主轴系统故障实例与诊断

第7章进给系统维护与维修

71步进电动机伺服驱动系统

711SINUMERIK 802S系统概述

712步进电动机驱动器STEPDRIVE C(或STEPDRIVE C )

713步进电动机驱动系统常见故障及其维修

714操作错误（Operating Errors）引起的进给故障

715机床数据错（Machine Data Setting Errors）引起的进给故障

72直流进给伺服系统故障诊断

721直流伺服电动机的定期维护与检查

722晶闸管整流方式SCR速度控制系统故障及其排除方法

723PWM速度控制系统故障及其排除方法

73FANUC系统交流进给伺服系统

731交流进给伺服系统特点

732FANUC模拟式交流进给伺服系统简介

733FANUC数字式交流进给伺服系统

734FANUC数字式交流伺服调整

735返回参考点位置的调整

74SINUMERIK交流进给伺服系统

741SINUMERIK 802C系统中各模块的连接

742SINUMERIK 802C系统中的交流伺服系统

743SIMODRIVE 611U伺服驱动系统

744连接数控系统和PC机的RS232通信电缆

745PLC用户程序调试

746SIMODRIVE 611U伺服驱动的设定与调试

75交流伺服系统的维护与调整

751交流伺服电动机的维护与维修

752进给伺服系统的维护与维修

753伺服系统故障诊断实例

76位置检测装置故障及诊断

761位置检测故障形式

762位置检测元件的维护

763位置检测装置的故障诊断

第8章数控系统PLC故障诊断

81数控机床PLC的功能

811PLC概述

812FANUC 0i系统PMC与外部信息的交换

813数控机床PMC的功能

82屏幕上的PMC界面与操作

821PMC内装调试功能

822PMC界面的显示方法

823动态显示梯形图程序（PMCLAD界面）

824PMC的诊断界面（PMCDGN界面）

825PMC参数界面（PMCPRM界面）

83FANUC数控系统PMC控制的故障诊断

831通过PMC查找故障的方法

832通过PMC查找故障实例

84SINUMERIK 802S/C系统PLC故障诊断

841系统DI/O板接线电平

842Hardware硬件故障

843操作错误（Operating Errors）

844机床数据设定错误（Machine Data Setting Errors）

845通信故障

第9章数控系统故障诊断与报警处理

91通电后屏幕不显示故障

92手动进给故障的处理

921当屏幕界面的位置显示及实际刀具全都不能运动时

922屏幕显示了机床坐标值的变化，但应该移动的轴不动作

923机床不能运行手动连续进给（JOG）

924机床不能进行手轮运行

93机床不能自动运行故障处理

931循环启动灯不亮时，机床不能启动自动运行故障查找

932启动灯亮，但是机床不能自动运行的故障查找

933自动运行启动信号关断（OFF）

94阅读机/穿孔机接口故障（85～87号报警）

941阅读机/穿孔机接口出现故障的原因（85～87号报警）

942阅读机/穿孔机接口故障分析处理

95机床返回参考点有关的故障（90号、300号报警）

951机床不能返回基准点

952返回参考点位置异常（90号报警）

953系统要求返回参考点（300号报警）

96绝对编码器有关故障（301~308号、350号、351号报警)

961绝对编码器不良故障（301~305号报警）

962绝对编码器的电池电压低（306~308号报警）

963α串行脉冲编码器异常（350号报警）

964α串行脉冲编码器通信异常（351号报警）

97与奇偶检验错误有关故障（900号、910~913号、920号报警）

971ROM奇偶检验错误报警（900号报警）

972DRAM奇偶检验错误报警（910号、911号报警）

973SRAM奇偶检验错误（912号、913号报警）

974监控电路或RAM奇偶检验错误（920号、921号报警）

975伺服模块安装不良报警（924号报警）

98其他报警故障

981控制侧过热报警（700号报警）

982CPU发生错误（930号报警）

983PMC系统报警（950号报警）

98424V输入电源异常（960号报警）

985在PMC模块内发生了RAM奇偶错误或者NMI报警(970号报警)

986SLC内NMI报警（971号报警）

987发生了不明原因的NMI报警（973号报警）

附录FANUC 0i系统CNC报警一览表

本书对数控机床的操作方法进行了介绍，同时阐述了数控系统的硬件、参数、可编程机床控制器、伺服系统以及机床机械结构的保养与维修等内容，列举了大量数控机床维修实例，深入浅出地探讨了数控机床故障诊断与处理方法。本书实用性强、可操作性强，完全能够满足数控设备维修从业人员自学和提高的需要。

本手册以应用最多的FANUC、SIEMENS为主，从数控机床常见故障诊断与维修技术的可操作性角度考虑组织内容，介绍了数控机床的维修基础知识，数控机床核心系统（数控系统、进给伺服驱动系统、主轴驱动系统、检测系统、数控机床可编程控制器、数控机床接口、数控机床强电控制等）的故障诊断与维修，以及典型机床的维修实例等内容。深入浅出地阐明了数控机床故障诊断的理论依据，系统、全面地介绍了故障诊断与维修的基本方法和步骤，通过实例具体详细地介绍了故障的诊断与分析处理过程。