數(shù)控機床故障診斷與維修

前言

數(shù)控機床是綜合應(yīng)用計算機、自動控制、精密測量及現(xiàn)代機械制造等多種先進技術(shù)的機電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代制造技術(shù)中不可缺少的生產(chǎn)工具。數(shù)控機床的故障診斷與維修是數(shù)控機床使用過程中重要的組成部分，也是目前制約數(shù)控機床發(fā)揮作用的因素之一。數(shù)控機床的生產(chǎn)廠商加強數(shù)控機床故障診斷與維修的能力，可以提高數(shù)控機床的質(zhì)量。數(shù)控機床的使用單位培養(yǎng)掌握數(shù)控機床故障診斷與維修的技術(shù)人員，有利于提高數(shù)控機床的使用率。隨著數(shù)控機床的推廣和使用，培養(yǎng)掌握數(shù)控機床故障診斷與維修的高素質(zhì)人才也越來越重要。本書編者參閱了大量的資料，結(jié)合多年來的實踐和教學(xué)經(jīng)驗，系統(tǒng)地介紹了數(shù)控機床故障診斷與維修的技術(shù)和方法，內(nèi)容涉及數(shù)控機床各個組成部分。本書可作為高職高專機電一體化專業(yè)、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)、機械制造專業(yè)和相關(guān)專業(yè)的教材，也可以作為從事數(shù)控機床相關(guān)工作的工程技術(shù)人員的參考書。本書共6章。第1章、第3章、第2章的2.1 節(jié)由夏慶觀編寫，第2章（除2.1 節(jié)外）、第5章由常家東編寫，第4章、第6章由李列編寫。夏慶觀任主編，并對全書進行統(tǒng)稿；李列、常家東任副主編。本書由東南大學(xué)湯文成教授擔(dān)任主審，他對本書提出了許多寶貴的修改意見，在此表示感謝。全書的編寫過程中參考了近年來數(shù)控技術(shù)方面的諸多論著和教材，本書編者對參考文獻中的各位作者深表謝意。在編寫本書的過程中得到了北京發(fā)那科機電有限公司、西門子（中國）有限公司南京辦事處和北京嘉友科技開發(fā)公司、三菱電機CNC維修服務(wù)中心的支持和幫助，編者在此表示感謝。限于編者的水平，本書中難免有錯誤和不妥之處，懇請讀者不吝指正。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)控機床故障診斷與維修》是普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材，是根據(jù)高職高專培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性專門人才的教學(xué)需要編寫的。全書共分6章，詳細介紹了機床數(shù)控系統(tǒng)、主軸和進給伺服系統(tǒng)、機床機械結(jié)構(gòu)、數(shù)控機床PLC控制與機床電氣、數(shù)控機床整體的故障診斷與維修的技術(shù)和方法。《數(shù)控機床故障診斷與維修》內(nèi)容豐富，層次清楚，通過大量實例，突出數(shù)控機床各部分和機床整體的故障診斷與維修的分析方法和處理手段，以提高解決實際問題的能力。　　《數(shù)控機床故障診斷與維修》可作為高職、高專、成人高校及本科院校舉辦的二級職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電類專業(yè)教材。

書籍目錄

第1章 數(shù)控機床故障診斷與維修的基本概念1.1 數(shù)控機床故障診斷與維修的意義1.2 數(shù)控機床故障診斷與維修的基本要求1.2.1 工作環(huán)境1.2.2 日常保養(yǎng)和維護1.2.3 操作員和維修人員1.3 數(shù)控機床故障的類型與特點1.3.1 數(shù)控機床故障的類型1.3.2 數(shù)控機床故障的特點1.4 數(shù)控機床故障診斷與維修的一般方法1.4.1 數(shù)控機床故障診斷與維修的一般方法1.4.2 數(shù)控機床故障診斷與維修的技術(shù)1.5 數(shù)控機床的安裝調(diào)試1.5.1 安裝的環(huán)境要求1.5.2 數(shù)控機床的安裝1.5.3 數(shù)控機床的調(diào)試1.6 數(shù)控機床的驗收1.6.1 機床幾何精度檢驗1.6.2 機床定位精度檢驗1.6.3 切削精度檢驗1.6.4 機床性能及數(shù)控功能檢驗思考題第2章 數(shù)控系統(tǒng)的維護和故障診斷2.1 常用數(shù)控系統(tǒng)簡介2.1.1 FANUC數(shù)控裝置2.1.2 SIEMENS數(shù)控裝置2.1.3 MITSUBISHI數(shù)控裝置2.2 數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷2.2.1 數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能2.2.2 其他故障診斷方法2.3 數(shù)控系統(tǒng)的日常維護2.3.1 數(shù)控系統(tǒng)的日常維護2.3.2 診斷用的儀器儀表2.3.3 維修工具2.3.4 技術(shù)資料2.3.5 備件思考題第3章 伺服系統(tǒng)的故障分析與維修3.1 伺服系統(tǒng)概述3.2 主軸伺服系統(tǒng)的故障分析與維修3.2.1 常用主軸伺服系統(tǒng)3.2.2 通用變頻器3.2.3 主軸伺服系統(tǒng)常見故障分析與排除3.3 進給伺服系統(tǒng)的故障分析與維修3.3.1 步進伺服3.3.2 FANIUC進給驅(qū)動系統(tǒng)3.3.3 SIEMENS進給驅(qū)動系統(tǒng)3.3.4 MITSUBISHI進給驅(qū)動系統(tǒng)3.3.5 進給伺服系統(tǒng)常見故障及其診斷實例3.4 位置檢測系統(tǒng)的故障分析與維修3.4.1 常用位置檢測元件3.4.2 故障分析與維修思考題第4章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的故障診斷與維修4.1 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)概述4.1.1 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的基本組成4.1.2 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的主要特點和要求4.2 數(shù)控機床機械故障診斷方法4.2.1 機械故障及其分類4.2.2 機械故障診斷及其劃分4.2.3 機械故障診斷的基本環(huán)節(jié)4.2.4 數(shù)控機床機械故障診斷方法4.3 主傳動系統(tǒng)與主軸部件故障的診斷與維修4.3.1 主傳動系統(tǒng)4.3.2 主軸部件4.4 進給傳動機構(gòu)故障的診斷及維修4.4.1 齒輪傳動副4.4.2 滾珠絲杠螺母副4.4.3 靜壓蝸桿蝸輪副與預(yù)載雙齒輪齒條副4.5 導(dǎo)軌副故障的診斷與維修4.5.1 塑料滑動導(dǎo)軌4.5.2 滾動導(dǎo)軌4.5.3 靜壓導(dǎo)軌4.6 液壓、氣動系統(tǒng)故障診斷及維修4.6.1 液壓系統(tǒng)4.6.2 氣動系統(tǒng)4.7 刀庫及自動換刀裝置故障分析與排除思考題第5章 機床電氣與可編程控制器的故障分析與維修5.1 可編程控制器(PLC)簡介5.1.1 PLC與外部信息交換5.1.2 數(shù)控機床PLC的功能5.2 PLC的輸入、輸出元件5.2.1 輸入元件5.2.2 輸出元件5.3 數(shù)控機床PLC控制的故障診斷5.3.1 數(shù)控機床PLC故障的表現(xiàn)形式5.3.2 數(shù)控機床PLC故障診斷的方法5.4 電源維護及故障診斷5.4.1 電源配置5.4.2 通過電氣原理圖診斷電源故障5.4.3 負載對地短路的故障診斷5.4.4 數(shù)控機床的抗干擾思考題第6章 數(shù)控機床故障診斷與維修實例6.1 數(shù)控機床爬行與振動的分析6.2 數(shù)控機床基準(zhǔn)點的故障分析與排除6.2.1 故障類型6.2.2 數(shù)控機床基準(zhǔn)點的故障分析與排除實例6.3 數(shù)控車床故障分析與排除6.4 數(shù)控銑床故障分析與排除6.5 加工中心故障分析與排除6.5.1 加工中心的維護6.5.2 加工中心故障分析與排除實例6.6 柔性加工單元故障分析與排除6.6.1 概述6.6.2 柔性加工單元的故障監(jiān)測和診斷6.6.3 柔性加工單元故障分析與排除實例參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：1.5.3 數(shù)控機床的調(diào)試數(shù)控機床的調(diào)試包括機床精度調(diào)整、機床功能測試和機床試運行。1.精度調(diào)整機床精度調(diào)整主要包括精調(diào)機床床身的水平和機床幾何精度。機床地基固化之后，利用地腳螺栓和墊鐵精調(diào)機床床身的水平。移動床身上各移動部件，觀察各坐標(biāo)全行程內(nèi)主機的水平情況，并且相應(yīng)調(diào)整機床幾何精度，使之在允許的范圍內(nèi)。機床精度調(diào)整使用的檢測工具主要有精密水平儀、標(biāo)準(zhǔn)方尺、平尺、平行光管、千分表等。對于帶刀庫、機械手的加工中心，必須精確校驗換刀位置和換刀動作。讓機床自動運動到刀具交換位置，用手動方式進行換刀動作的單段操作，調(diào)整裝刀機械手和卸刀機械手主軸相對刀庫的位置，在調(diào)整中使用校對心棒進行檢測。調(diào)整完畢后緊固各調(diào)整螺栓及刀庫地腳螺栓，然后裝上幾把規(guī)定重量的刀柄，進行從刀庫到主軸的多次往復(fù)自動交換，以動作準(zhǔn)確無誤、不撞擊、不掉刀為合格。對于帶APC交換工作臺的機床，把工作臺移動到可交換的位置上，調(diào)整托盤站與交換臺面的相對位置，要求工作臺自動交換工件時動作平穩(wěn)可靠。在工作臺面上安裝70％～80％的工作臺允許負載，進行多次自動交換動作，正確無誤后緊固各有關(guān)螺栓。2.功能測試機床功能測試是指機床試車調(diào)整后，測試機床各項功能的過程。在機床功能測試之前，檢查機床的數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)和PLC的設(shè)定參數(shù)是否符合機床附帶資料中規(guī)定的數(shù)據(jù)，然后試驗各種主要的操作動作、安全裝置、常用指令的執(zhí)行，例如手動、點動、數(shù)據(jù)輸入、自動運行方式、主軸掛擋指令、各級轉(zhuǎn)速指令是否正確等。檢查輔助功能及附件的工作情況，例如機床照明燈、冷卻防護罩和各種護板是否完整。在冷卻箱中加滿冷卻液，檢查冷卻液噴管能否正常流出冷卻液，各種冷卻防護是否有滲漏，檢查排屑、器能否正常工作、機床主軸恒溫油箱能否起作用等。3.機床試運行數(shù)控機床安裝調(diào)試完畢后，要求整機在帶一定負載的條件下自動運行一段時間，較全面地檢查機床的功能及可靠性。運行時間參照行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，一般采用每天運行8h連續(xù)運行2～3天或者每天運行24h連續(xù)運行1～2天。這個過程被稱為安裝后的試運行。試運行時采用的程序叫考機程序，可以采用機床生產(chǎn)廠商調(diào)試時使用的考機程序，也可以自編考機程序。考機程序中應(yīng)包括數(shù)控系統(tǒng)主要功能的使用、自動換取刀庫中三分之二以上數(shù)量的刀具、主軸的最高（最低）及常用轉(zhuǎn)速、快速和常用的進給速度、工作臺面的自動交換、主要M指令的使用。試運行時，機床刀庫的大部分刀架應(yīng)裝上接近規(guī)定重量的刀具，交換工作臺應(yīng)裝上一定載荷。在試運行過程中，除了操作失誤引起的故障外，不允許機床有其他故障出現(xiàn)，否則表示機床的安裝調(diào)整有問題或機床質(zhì)量有問題。

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《數(shù)控機床故障診斷與維修》是普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材(高職高專教育)，數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)系列之一。

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