本书介绍了数控机床故障分析与处理的过程,数控机床维修中需要的数控系统参数的设定、数据的传输。阐述数控系统的硬件、可编程机床控制器(PLC/PMC)、伺服系统以及机床机械结构的维护与维修,数控系统故障报警及其处理措施等。

本书内容紧密围绕数控机床维修工作岗位技能,突出实用性和维修操作技能,图文并茂,深入浅出,可操作性强。本书是数控机床维修与操作人员的参考资料,可作为数控技术专业学生教材和参考书。 图解数控机床故障诊断_徐衡_化学工业出版社_

第1章 数控机床故障诊断基础

11数控机床组成2

111数控机床加工过程2

112数控机床组成2

12数控机床故障及诊断7

121数控机床故障7

122数控机床发生故障时的处理8

123故障诊断的基本方法10

124数控机床故障诊断原则13

13数控机床故障诊断常用器具14

131万用表14

132示波器16

133PLC编程器16

134逻辑测试笔和脉冲信号发生器17

135数字转速表18

136相序表18

137集成电路测试仪19

138短路追踪仪19

139逻辑分析仪20

1310维修工具20

14数控机床基本信息显示操��21

141屏面显示内容21

142屏面中显示的数控系统(CNC)当前状态信息21

143显示屏面的切换22

144在屏面上显示刀具的位置23

145在屏面上显示程序运行状态25

思考题27

第2章 数控电气柜(强电柜)故障诊断

21数控机床电气柜电路30

211FANUC 0i/0i MateTC系统强电柜内基本元件及其功能30

212电控柜中导线和电缆的选择32

213配线技术33

22数控机床的动力电源、控制电源33

221动力电源和控制电源供电概况33

222伺服系统的供电34

223主轴变频器的供电35

224开关电源(DC 24V)35

23强电柜元器件之间的连接及其故障诊断37

231系统启动与停止的原理37

232主轴的正反转控制38

233刀架换位与锁紧38

234通电前线路检查38

235系统通电39

236系统断电40

思考题40

第3章 数控系统硬件故障诊断

31数控系统硬件配置42

311数控系统硬件组成42

312控制单元组成43

313在画幕上显示数控系统的印制电路板和软件的构成45

314FAUNC 0i/0i Mate控制单元接口47

315FANUC 0i数控系统连接52

316集成电路芯片故障诊断56

32FAUNC 0i-C/0i Mate-C数控机床功能模块连接操作60

321硬件安装和连接60

322系统与外围设备的连接61

323系统与主轴变频器的连接61

324系统与伺服放大器的连接62

325系统电源的连接63

326系统的通电63

33更换系统硬件操作65

331更换单元模块的注意事项65

332更换主板操作65

333更换模块操作66

334更换电池操作67

335更换控制单元的风扇操作69

336更换熔断丝操作70

337更换LCD的灯管71

34数控系统的干扰74

341常见的干扰源74

342抗干扰措施75

343干扰所引起的故障诊断78

思考题79

第4章 数控系统软件故障诊断

41数控系统软件82

411数控系统软件组成82

412机床数据分类与存储83

413数据备份与数据恢复83

414用屏面显示本机系统软件的操作84

42MDI键盘设定机床参数84

421参数用途与分类84

422显示参数屏面操作86

423用MDI键盘设定参数87

424设定数控机床基本功能参数操作90

425参数在维修中的使用91

43由引导屏面进行数据备份与恢复92

431数据备份操作(把系统文件、用户文件读到快闪存储卡中)92

432数据恢复操作(把快闪存储卡上的文件写入CNC的SRAM上)94

433CF存储卡格式化(MEMORY CARD FORMAT)95

434引导屏面备份数据注意事项95

44通过通信方式保存和恢复数据96

441数控系统通信96

442数控系统与PC计算机通信所需参数设定96

443由系统与计算机通信输入/输出参数98

444由系统与计算机通信输入/输出零件程序99

445由系统与计算机通信输入/输出螺距误差补偿数据99

446CNC系统与计算机通信应注意的问题101

447数控系统与计算机数据传输过程中常见故障101

45设定丝杠螺距误差补偿102

451丝杠螺距误差补偿原理102

452丝杠螺距误差补偿使用的参数102

453丝杠螺距误差补偿实例102

454丝杠螺距误差补偿操作演练103

思考题105

第5章 数控系统PLC(PMC)故障诊断

51PLC图形程序108

511数控机床中PLC(PMC)用途108

512PMC梯形图程序109

513PMC梯形图符号110

514FANUC 0i系统PMC与外部信息的交换111

515PMC用户程序结构及周期113

516PMC编程示例113

52PMC屏面的操作116

521PMC诊断屏面116

522显示PMC基本菜单屏面117

523操作梯形图程序(PMCLAD)119

524PMC 诊断屏面(PMCDGN)127

525PMC参数屏面(PMCPRM)129

53利用PLC(PMC)诊断数控机床故障134

531通过PMC查找故障的方法134

532FANUC 0i外围I/O信号地址134

533FANUC 0iC车床电动刀架控制原理135

534手动换刀故障诊断137

535运行自动换刀故障诊断138

536由换刀定时参数引发换刀故障139

537手动点动故障141

538超程及超程复位142

思考题144

第6章 进给伺服系统故障诊断

61数控机床伺服系统148

611伺服系统用途148

612伺服系统按驱动元件分类148

613伺服系统的反馈和控制方式149

614闭环伺服系统原理152

615交流伺服系统硬件153

62数字式伺服参数初始化设定与参数调整158

621设定伺服参数应该考虑的问题158

622伺服参数的初始化设定158

623通过调整参数屏蔽伺服轴162

624发生误差过大报警时的相关参数163

625调整全闭环振荡和跟踪精度相关的参数164

626用参数把全闭环改为半闭环165

63进给伺服系统报警故障的分析与处理165

631屏显伺服调整屏面报警故障的诊断165

632屏显系统发生“400”报警(伺服过热)167

633系统发生“401”报警(伺服不能就绪报警)167

634系统发生“411”报警(伺服移动误差过大)168

635系统发生“410”报警(伺服停止误差过大)169

636伺服反馈断线报警(445、446、447号报警)169

637伺服参数设定异常报警(407~423号报警)170

64机床回参考点故障诊断170

641机床参考点170

642增量(挡块)方式参考点位置确定171

643**(无挡块)方式参考点位置确定173

644返回参考点常见故障175

65位置检测装置及全闭环系统连接178

651光栅尺178

652脉冲编码器181

653感应同步器184

654旋转变压器184

655磁栅尺184

656FANUC 0iC/0i MateC全闭环的连接185

657直线光栅尺的连接186

658全闭环相关的参数187

66**编码器有关故障187

661**编码器不良故障(301~305号报警)187

662**编码器的电池电压低(306~308号报警)188

663α串行脉冲编码器异常(350号报警)188

664α串行脉冲编码器通信异常(351号报警)189

思考题189

第7章 数控机床主轴驱动系统故障诊断

71数控机床主轴驱动系统概述192

711数控机床主轴驱动192

712主轴驱动系统应用192

72数字交流主轴伺服系统192

721数字(串行)交流主轴伺服系统192

722FANUC 0i系统串行主轴与主板的连接193

723串行主轴系统运行性能的调整194

724机床主轴及主轴编码器的安装与故障诊断199

725数字式交流主轴伺服系统的故障诊断200

73模拟交流主轴系统的故障诊断202

731模拟交流主轴伺服系统202

732交流主轴(模拟接口)伺服系统的控制概况203

733模拟交流主轴伺服系统模拟电压(D/A转换器)的调整203

74变频器FR-S520S-K-R1及其在数控机床上的应用205

741变频器FRS520SKR205

742变频器周围配套设备的基本构成206

743变频器FRS520S的连接206

744变频器的操作面板210

745变频器的基本操作210

746三菱变频器的功能参数210

747在数控机床上使用变频器操作面板修改变频器参数操作练习212

思考题212

第8章 数控机床机械结构故障诊断

81数控机床精度检验216

811数控机床机械结构特点216

812机床几何精度216

813机床定位精度219

814机床切削精度221

815数控机床精度检验操作223

82数控机床主传动机械结构维护与维修225

821数控机床主传动225

822数控车床主轴部件的结构225

823数控镗铣类机床的主轴部件典型结构227

824数控机床电主轴228

825主轴的辅助功能228

826机床主传动经常性维护232

827垂直安装主轴(重力轴)电动机拆卸时应注意的问题232

828主传动故障诊断233

83进给系统机械传动结构维修234

831数控机床进给传动234

832滚珠丝杠螺母副调整与维护234

833消除传动齿轮间隙238

834导轨副调整与维护241

84换刀装置及其故障诊断249

841换刀装置249

842刀库与换刀机械手的故障诊断252

843刀库与换刀机械手的维护要点252

844换刀装置故障诊断实例252

思考题253

第9章 数控系统故障报警与诊断

91单元模块(或电路板)报警灯报警256

911通电后屏幕不显示256

912电源单元(PSM)的LED和七段显示管报警257

913主轴单元(SPM)LED和七段显示管报警259

914伺服放大器单元(SVM)上LED和七段显示管报警263

92系统屏显报警266

921系统屏显报警号266

922ROM奇偶检验错误报警(900号报警)267

923DRAM奇偶检验错误报警(910号、911号报警)267

924SRAM奇偶检验错误(912号、913号报警)267

925监控电路或RAM奇偶检验错误(920号、921号报警)268

926控制侧过热报警(700号报警)269

927CPU发生错误(930号报警)269

928PMC系统报警(950报警)269

92924V输入电源异常(960号报警)270

9210在PMC模块内发生了RAM奇偶错误或者NMI(970报警)270

9211SLC内NMI报警(971号报警)270

93手动进给故障诊断270

931屏幕界面的位置显示和实际刀具全都不能运动270

932屏幕显示了机床坐标值的变化,但应该移动的轴不动作273

933机床不能运行手动连续进给(JOG)274

934机床不能进行手轮运行275

94机床不能自动运行故障诊断277

941循环启动灯不亮时,机床不能自动运行277

942启动灯亮,但是机床不能自动运行278

943坐标轴只在快速进给定位(G00)时不动作282

944坐标轴仅在切削进给(非G00)时不动作283

945自动运行启动信号关断(OFF)283



参考文献286