数控机床调试与维修

《高等职业教育机电类专业"十二五"规划教材:数控机床调试与维修》可作为高等职业技术院校、成人教育学院等数控技术专业、机电一体化技术专业的教材，亦可作为数控机床调试与维修工程师的参考书。

曲小源主编的这本《数控机床调试与维修》内容分为数控机床的认识与操作、数控机床硬件连接、数控机床调试、数控机床故障维修四个模块，主要以数控车床和加工中心为典型数控机床，以FANUC和华中世纪星为典型数控系统，从浅入深介绍并扩展。每个模块配以相应实践项目，使读者逐步掌握数控机床维修的基本知识与技能，能对数控机床进行连接、调试、故障分析与维修。
《数控机床调试与维修》可作为高等职业技术院校、成人教育学院等数控技术专业、机电一体化技术专业的教材，亦可作为数控机床调试与维修工程师的参考书。

模块一 数控机床的认识与操作
1.1 数控机床的了解与认识
项目1―1 数控机床的认识
1.2 数控机床的基本操作
项目1―2 数控机床的使用
1.3 数控机床的日常维护
思考与练习
模块二 数控机床硬件连接
2.1 电气系统初识
2.1.1 数控机床常用电器、基本回路和画法规则
2.1.2 典型数控机床电气系统初识
项目2―1 电气系统主要器件的认识
2.2 数控系统
2.2.1 FANUC数控系统的组成与连接
2.2.2 华中数控系统
项目2―2 数控系统接口与连接
2.3 进给和主轴系统
2.3.1 进给驱动系统概述
2.3.2 主轴驱动系统概述
2.3.3 进给和主轴系统连接
项目2―3 进给和主轴系统的连接
2.4 数控机床I／O
2.4.1 数控机床PMC概述
2.4.2 FANUC系统I／O的选型、连接与地址分配
2.4.3 华中输入输出装置
项目2―4 I／O连接及地址分配
2.5 典型数控机床电路分析
2.5.1 主电路分析
2.5.2 控制电路分析
项目2―5 电气系统的观察与分析
项目2―6 电气系统的连接与检测
项目2―7 数控机床电气故障分析
2.6 进给和主轴传动
2.6.1 进给传动
2.6.2 主轴传动
思考与练习
模块三 数控机床调试
3.1 数控机床PLC调试
3.1.1 FANUC系统PMC的画面操作
3.1.2 FANUC系统PMC的编程指令
3.1.3 FANUC系统PMC的常用信号
3.1.4 华中系统PLC的应用
项目3―1 FANUC系统PMC的调试
项目3―2 华中系统标准PLC的修改与调试
3.2 系统参数
3.2.1 FANUC系统参数及基本操作
3.2.2 FANUC系统基本参数的设定
3.2.3 华中系统参数
项目3―3 数据备份、恢复与基本参数设置
3.3 进给系统调试
3.3.1 FANUC进给系统的调试
3.3.2 华中进给系统的调试
3.3.3 位置检测元件
项目3―4 FANUC系统进给驱动的调试
项目3―5 华中系统的进给驱动调试
项目3―6 返回参考点的控制与调试
项目3―7 数控机床位置精度测试与补偿
3.4 主轴系统调试
3.4.1 FANUC主轴系统的调试
3.4.2 华中主轴系统的调试
3.4.3 主轴换挡
3.4.4 数控机床主轴定向
项目3―8 FANUC系统主轴驱动的调试
项目3―9 华中系统主轴驱动的调试
思考与练习
模块四 数控机床故障维修
4.1 数控机床维修基础
4.2 数控系统故障诊断与维修
项目4―1 FANUC数控系统的诊断与报警
4.3 进给驱动系统故障诊断与维修
项目4―2伺服系统的诊断与报警
4.4 主轴控制系统故障诊断
项目4―3 主轴系统的诊断与报警
4.5 数控机床典型故障
4.5.1 急停类和超程类故障与维修
4.5.2 回参考点、编码器类故障与维修
4.5.3 自动换刀类故障与维修
4.5.4 数控加工类故障与维修
思考与练习
附录
附录1 FANUC数控系统名词解释
附录2 电气图常用文字符号（摘自GB 7159―87）
附录3 FANUC 16／18／ZI／0i系列PMC信号表
附录4 CK6136数控车床电气原理图
附录5 XH7132加工中心电气原理图
参考文献

    系统性故障通常指只要满足一定的条件或超过某一设定，工作中的数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象极为常见。例如，液压系统的压力值随着液压回路过滤器的阻塞而降到某一设定参数时，必然会发生液压系统故障报警使数控机床断电停机。又如，润滑、冷却或液压等系统由于管路泄漏引起游标下降到某一限值，必然会发生液位报警，使数控机床停机。再如，数控机床在加工中因切削用量过大达到某一限值时，必然会发生过载或超温报警，导致数控系统迅速停机。
    因此，正确使用与精心维护数控机床是杜绝或避免这类系统性故障的切实保障。
    2.随机性故障
    随机性故障，通常指数控机床在同样的条件下工作时偶然发生的一次或两次故障。有的文献上称此为“软故障”。由于此类故障在条件相同的状态下偶然发生一两次，因此，随机性故障的原因分析与故障诊断较其他故障困难得多。一般而言，这类故障的发生往往与安装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误与维护不当，以及工作环境影响等诸因素有关。例如，接插件与连接组件因疏忽未加锁定，印制电路板上的元器件松动变形或焊点虚脱，继电器触点、各类开关触头因污染锈蚀，以及直流电刷接触不良等所造成的接触不可靠等。另外，工作环境温度过高或过低，湿度过大，电源波动与机械振动、有害粉尘与气体污染等原因均可引发此类偶然性故障。
    因此，加强数控系统的维护检查，确保电柜门的密封，严防工业粉尘及有害气体的侵袭等，均可避免此类故障的发生。
    （三）按数控机床发生故障的原因分类
    1.数控机床自身故障
    这类故障是由数控机床自身的原因引起的，与外部使用环境条件无关。数控机床所发生的极大多数故障均属此类故障，但应区别有些故障并非由机床本身而是由外部原因所造成的。
    2.数控机床外部故障
    这类故障是由外部原因造成的。例如，数控机床的供电电压过低，电压波动过大，电压相序不对或三相电压不平衡；环境温度过高；有害气体、潮气、粉尘侵入数控系统：外来振动和干扰，如电焊机所产生的电火花干扰等均有可能使数控机床发生故障。还有人为因素所造成的故障，如操作不当、手动进给过快造成超程报警、自动切削进给过快造成过载报警。又如由于操作人员不按时按量给机床机械传动系统加注润滑油，易造成传动噪声或导轨摩擦系数过大而使工作台进给超载。据有关资料统计，首次使用数控机床或技能不熟练者操作数控机床，在使用的**年内，由操作不当所造成的外部故障要占1／3以上。