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目 录
理论篇
1 数控机床结构及工作原理 3
1.1 数控机床的发展历程 3
1.2 数控机床概述 5
1.3 数控机床分类 6
1.4 数控机床的组成 11
1.5 数控机床的工作原理 14
2 数控机床机械故障诊断与排除方法 15
2.1 机械故障类型及诊断方法 15
2.2 主传动系统机械故障及排除方法 20
2.3 进给传动系统机械故障及排除方法 27
2.4 辅助机械部件故障诊断及排除方法 34
2.5 液压与气压系统故障诊断及排除方法 44
3 数控机床电气故障诊断与排查方法 51
3.1 电气系统图的类型及有关规定 51
3.2 数控机床电气部分故障排查方法 54
3.3 电压检查法 56
3.4 电阻检查法 58
3.5 其他检查方法 60
3.6 利用PLC的状态信息诊断故障 66
实践篇
4 数控机床刀架故障诊断与维修 77
4.1 数控机床刀架的种类 77
4.2 数控机床四工位电动刀架工作原理 82
4.3 数控机床刀架故障诊断与维修 85
5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 103
5.1 主轴驱动系统简介 103
5.2 交流变频器驱动主轴 110
5.3 变频器故障诊断与维修 112
5.4 数控机床主轴变频调速控制过程简介 119
5.5 主轴部分PLC控制原理 125
5.6 工作主轴常见故障分析 128
6 数控机床进给系统故障诊断与维修 131
6.1 进给驱动系统的概述 131
6.2 数控机床对进给驱动系统的要求 131
6.3 进给驱动系统的基本形式 132
6.4 进给伺服驱动系统介绍 135
6.5 常用交流伺服系统介绍 136
6.6 交流伺服系统 137
6.7 数控车床进给系统电气原理图 141
6.8 伺服驱动器介绍 144
6.9 进给系统PLC控制 152
6.10 进给系统常见故障 157
7 数控系统故障诊断与维修 160
7.1 广数GSK980TDc系统简介 160
7.2 FANUC 0i数控系统 174
参考文献 185
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前 言
数控机床故障诊断与维修课程，其主要的载体是数控机床。数控机床是一种综合应用了计算机、自动控制、自动检测、精密机械设计和制造等先进技术的高新技术产物，是技术密集度及自动化程度都很高的、典型的机电一体化产品。因此，这是一门综合性和技术性很强的课程。
本课程注重理论和实际的联系，通过理论的学习，再结合相应的设备，力争达到所学的理论能够和实际所用的实现无缝连接。通过本课程的学习，学生能够正确使用电气故障诊断与维修工具，具备数控机床典型故障诊断与维修的初步能力，尤其是电气故障的排查能力；能培养遵守操作规程、安全文明生产的良好习惯；具有严谨的工作作风和良好的职业道德修养。
本书包括基础篇和实践篇两大模块：基础篇包含三部分内容，第一部分简要介绍数控机床结构及工作原理，第二部分介绍数控机床机械故障诊断与排查方法，第三部分介绍数控机床电气故障排查方法；实践篇包含四部分的内容，第一部分介绍数控机床刀架故障诊断与维修，第二部分介绍数控机床主轴系统故障诊断与维修，第三部分介绍数控机床进给系统故障诊断与维修，第四部分介绍数控系统故障诊断与维修。基础篇重点放在故障排查的方法，包括机械及电气部分故障排查的方法，实践篇以刀架、主轴、进给和数控系统为例，针对每部分，结合实际的机床电气原理图以及梯形图，进行工作原理的分析；针对具体的故障，结合电气原理图及PLC的端子状态，进行故障排查。
本书可作为职业院校三年制、五年制高职高专数控技术等机电类、数控、设备管理维修专业的教材，也可作为成人教育、企业职工技术培训及自学用书。
本书由重庆电子工程职业学院聂振华、岳秋琴担任主编，重庆电子工程职业学院张伟、瞿付侠、金敉娜担任副主编。其中基础篇第三部分数控机床电气故障排查方法、实践篇第一部分数控机床刀架故障诊断与维修、第二部分数控机床主轴系统故障诊断与维修，第三部分数控机床进给系统故障诊断与维修由聂振华编写；基础篇第二部分数控机床机械故障诊断与排查方法由岳秋琴编写；实践篇第四部分数控系统故障诊断与维修由张伟编写；基础篇第一部分数控机床结构及工作原理由瞿付侠编写，全书由金敉娜负责统稿。
教材编写过程中，编者参考了相关著作和资料，在此，向这些参考文献的原作者表示感谢。限于编者的理论水平和实践经验，书中难免存在不足和疏漏之处，敬请广大读者批评指正。
编 者
2018年12月
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