現(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷及維修

前言

《現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)系列》包括六個分冊：《現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng)》、《現(xiàn)代數(shù)控機床伺服及檢測技術(shù)》、《現(xiàn)代數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用》、《現(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷及維修》、《現(xiàn)代數(shù)控機床實用操作技術(shù)》和《現(xiàn)代數(shù)控機床》，前五個分冊2001年1月初版，2005年1月再版；后一分冊2003年4月初版，2005年8月第2次印刷時列入《現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)系列》。該系列圖書出版以來，深受數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域廣大師生和相關(guān)技術(shù)人員的歡迎。天津大學、天津工業(yè)大學、西安工業(yè)大學、廣東工業(yè)大學、蘭州理工大學等幾十所高等院校將其作為本科生或研究生教材，天津工業(yè)大學還將《現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng)》作為博士生入學考試參考用書，許多從事數(shù)控技術(shù)的科技人員也將其作為常備的參考書，廣大讀者對該系列書籍給予很高的評價。前兩版各分冊市場銷售均超過3萬冊，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟效益，為我國飛速發(fā)展的數(shù)控事業(yè)做出了一定貢獻。根據(jù)讀者的反映及收集到的大量寶貴意見，結(jié)合數(shù)控技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，現(xiàn)再次對《現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)系列》進行修訂，出版第3版（《現(xiàn)代數(shù)控機床》出版第2版）。本次修訂對各分冊進行了較大幅度的修改和結(jié)構(gòu)調(diào)整，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1．力求反映數(shù)控技術(shù)的最新發(fā)展。如《現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng)》：刪除了一部分陳舊的內(nèi)容，增加了介紹STEP—NC標準的內(nèi)容、STEP—NC數(shù)控系統(tǒng)的譯碼過程、DNC數(shù)控系統(tǒng)輸人方式、曲面插補和螺紋加工算法、S型加減速控制、自適應(yīng)加減速控制、開放式數(shù)控系統(tǒng)接口等內(nèi)容；《現(xiàn)代數(shù)控編程技術(shù)及應(yīng)用》：在加工中心的編程部分，增加四軸、五軸加工中心編程內(nèi)容的介紹，同時增加大型CAD軟件中CAM部分的內(nèi)容，如Pro／E、Master·CAM等；《現(xiàn)代數(shù)控機床》：更新了數(shù)控機床的新技術(shù)和最新發(fā)展趨勢，增加了并聯(lián)機床、多軸車削中心、復合加工中心等內(nèi)容，并結(jié)合參編作者的博士論文研究成果，更新了數(shù)控機床結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則、數(shù)控機床的總體布局、數(shù)控機床的計算機輔助分析與設(shè)計等內(nèi)容；《現(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷及維修》：對第2、8、9、10章進行較大改動，增加開放式數(shù)控系統(tǒng)維修的內(nèi)容，增加并重寫了信號的描述、常用數(shù)學變換、時域分析、頻域分析到頻譜分析、時間序列分析，以及故障檢測及常用診斷儀器儀表，精選了數(shù)控機床維修實例并增加了數(shù)控機床故障診斷技術(shù)的最新進展；《現(xiàn)代數(shù)控機床實用操作技術(shù)》：對數(shù)控操作技術(shù)相關(guān)的知識如數(shù)控刀具、工件裝夾等作了較為詳細的闡述，并增加或更新了每一章節(jié)的內(nèi)容，在選用典型控制系統(tǒng)時，既考慮到目前國內(nèi)常用的系統(tǒng)，又體現(xiàn)科學性、先進性；《現(xiàn)代數(shù)控機床伺服及檢測技術(shù)》分冊已列入普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，結(jié)合最新成果進行了重新編寫。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷及維修（第3版）》從數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)以及常見的機械結(jié)構(gòu)、功能部件的原理分析入手，深入淺出地闡明了數(shù)控機床故障診斷的理論依據(jù)；數(shù)控機床的工況監(jiān)測與故障診斷技術(shù)是實現(xiàn)機械制造過程自動化的重要技術(shù)保證，《現(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷及維修（第3版）》予以重點論述：全面系統(tǒng)地闡述了故障診斷的基本方法和步驟；并通過精選實例，詳細具體地介紹了故障分析與處理過程；力圖做到理論密切聯(lián)系實際，先進性與系統(tǒng)性相結(jié)合，實用性與技術(shù)性相結(jié)合。全書共分10章，內(nèi)容主要包括故障信號分析與處理基礎(chǔ)、數(shù)控系統(tǒng)故障診斷、伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修、PLC模塊的故障診斷、數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的故障診斷及維修、數(shù)控機床切削加工過程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷、常用故障檢測及診斷儀器儀表、數(shù)控機床故障診斷與維修實例、數(shù)控機床故障診斷技術(shù)最新進展?！　　冬F(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷及維修（第3版）》選材全面、經(jīng)典、實用?！　　冬F(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷及維修（第3版）》可以作為各類高等學校相關(guān)專業(yè)學生的教材、參考書，也可以作為研究單位、企業(yè)單位相關(guān)技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 數(shù)控機床概述1.1.1 數(shù)控機床的定義1.1.2 數(shù)控機床的組成1.2 數(shù)控機床的加工過程1.3 數(shù)控機床故障診斷與維修的目的和意義1.3.1 數(shù)控機床故障診斷與維修的意義1.3.2 數(shù)控機床故障診斷與維修的目的1.4 數(shù)控機床故障診斷的研究對象與故障分類1.4.1 數(shù)控機床故障診斷的研究對象1.4.2 數(shù)控機床故障的特點1.4.3 數(shù)控機床故障的分類1.5 數(shù)控機床故障診斷與維修的方法與步驟1.5.1 數(shù)控機床故障診斷與維修的方法1.5.2 數(shù)控機床故障診斷與維修的一般步驟1.6 數(shù)控機床的維護第2章 故障信號分析與處理基礎(chǔ)2.1 信號的分類與描述2.1.1 確定性信號與非確定性信號2.1.2 能量信號與功率信號2.1.3 時限與頻限信號2.1.4 連續(xù)時間信號與離散時間信號2.1.5 物理可實現(xiàn)信號2.1.6 信號分析中常用函數(shù)2.2 信號的常用數(shù)學變換2.2.1 傅里葉變換2.2.2 拉普拉斯變換2.2.3 變換2.3 信號的時域分析2.3.1 時域分解2.3.2 時域統(tǒng)計分析2.3.3 直方圖分析2.3.4 相關(guān)分析2.4 信號的頻域分析2.4.1 幅值譜分析2.4.2 功率譜分析2.5 倒頻譜分析2.5.1 倒頻譜的數(shù)學描述2.5.2 倒頻譜分析的應(yīng)用第3章 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷3.1 數(shù)控系統(tǒng)概述3.1.1 數(shù)控系統(tǒng)的組成3.1.2 數(shù)控系統(tǒng)的工作過程3.1.3 數(shù)控系統(tǒng)的功能3.1.4 CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)3.1.5 CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)3.2 典型數(shù)控系統(tǒng)簡介3.2.1 FANUC數(shù)控系統(tǒng)3.2.2 SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的基本配置3.3 數(shù)控系統(tǒng)故障診斷技術(shù)與實例3.3.1 數(shù)控系統(tǒng)硬件故障診斷3.3.2 數(shù)控系統(tǒng)軟件故障原因與排除方法3.3.3 數(shù)控系統(tǒng)自診斷技術(shù)的應(yīng)用3.3.4 利用機床參數(shù)來維修系統(tǒng)第4章 伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修4.1 伺服系統(tǒng)概述4.1.1 伺服系統(tǒng)概念及其作用4.1.2 伺服系統(tǒng)的組成與工作原理4.2 主軸驅(qū)動系統(tǒng)故障及診斷4.2.1 常用主軸驅(qū)動系統(tǒng)介紹4.2.2 主軸伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法4.2.3 直流主軸驅(qū)動故障診斷4.2.4 交流主軸驅(qū)動故障診斷4.3 進給伺服系統(tǒng)故障及診斷4.3.1 常見進給驅(qū)動系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)形式4.3.2 進給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法4.3.3 進給驅(qū)動的故障診斷4.3.4 進給伺服電機的維護4.4 位置檢測裝置故障及診斷4.4.1 常用檢測裝置的維護4.4.2 檢測裝置故障的常見形式及診斷方法4.4.3 檢測裝置故障的診斷與排除第5章 PLC模塊的故障診斷5.1 概述5.1.1 數(shù)控機床中PLC的形式5.1.2 PLC與外部信息的交換5.1.3 數(shù)控機床PLC的功能5.2 PLC在數(shù)控機床中的應(yīng)用實例5.2.1 數(shù)控機床工作狀態(tài)開關(guān)PMC控制5.2.2 數(shù)控機床加工程序功能開關(guān)PMC控制5.2.3 數(shù)控機床倍率開關(guān)PMC控制5.2.4 數(shù)控機床潤滑系統(tǒng)PMC控制5.2.5 數(shù)控車床自動換刀PMC控制5.2.6 數(shù)控機床輔助功能代碼(M代碼)PMC控制5.3 常用數(shù)控系統(tǒng)的PLC狀態(tài)的監(jiān)控方法5.3.1 西門子系統(tǒng)的PLC狀態(tài)顯示功能5.3.2 FANUC系統(tǒng)的PMC狀態(tài)監(jiān)控5.4 PLc控制模塊的故障診斷5.4.1 PLC故障的表現(xiàn)形式5.4.2 PLC控制模塊的故障診斷方法與實例第6章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的故障診斷及維修6.1 機械故障的類型及其診斷方法6.1.1 機械故障的類型6.1.2 機械故障的診斷方法6.2 數(shù)控機床的啟、停運動故障6.2.1 主軸不能啟動6.2.2 機床啟動后出現(xiàn)失控現(xiàn)象6.2.3 機床出現(xiàn)“死機”而不能動作6.2.4 機床返回基準點故障6.3 主軸部件故障診斷與維修6.3.1 主軸部件的維護特點6.3.2 主傳動鏈的故障診斷6.4 進給傳動系統(tǒng)的故障診斷與維修6.4.1 滾珠絲杠螺母副的故障及維護6.4.2 進給傳動系統(tǒng)的常見故障類型及診斷方法6.4.3 進給傳動系統(tǒng)常見故障的報警形式6.4.4 進給傳動系統(tǒng)故障實例6.5 導軌副的故障及維護6.6 ATc及APC系統(tǒng)的故障診斷與維修6.6.1 刀庫及換刀機械手(ATC)的維護6.6.2 刀庫的故障6.6.3 換刀機械手的故障6.6.4 工作臺自動交換裝置的故障診斷6.7 液壓與氣動系統(tǒng)的故障診斷與維修6.7.1 液壓傳動系統(tǒng)的原理與維護6.7.2 液壓傳動系統(tǒng)的故障診斷及排除6.7.3 氣動系統(tǒng)的原理與維護6.8 數(shù)控機床潤滑系統(tǒng)的故障診斷6.8.1 數(shù)控機床潤滑系統(tǒng)的故障分析6.8.2 潤滑系統(tǒng)的故障診斷6.9 數(shù)控機床機械故障的綜合診斷與實例6.9.1 機械故障的綜合診斷6.9.2 故障實例的綜合分析6.10 數(shù)控機床運動質(zhì)量特性故障診斷6.10.1 位置偏差過大6.10.2 零件的加工精度差6.10.3 兩軸聯(lián)動銑削圓周時圓度超差6.10.4 機床運動時超調(diào)引起的精度不良6.10.5 故障分析實例第7章 數(shù)控機床切削加工過程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷7.1 機床加工過程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的內(nèi)容及待研究的問題7.1.1 監(jiān)測與診斷的特點7.1.2 監(jiān)測與診斷的內(nèi)容7.1.3 待研究的問題……第8章 常用故障檢測及診斷儀器儀表第9章 數(shù)據(jù)機床故障診斷與維修實例第10章 數(shù)控機床故障診斷技術(shù)最新進展參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論1.1數(shù)控機床概述1.1.1數(shù)控機床的定義國際信息處理聯(lián)盟（International Federation ofInformation processin9，IFIP）第五技術(shù)委員會對數(shù)控機床所做的定義是：數(shù)控機床（Numerical Control Machine）是一個裝有程序控制系統(tǒng)的機床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼或其他符號編碼規(guī)定的程序。該定義中所指的程序控制系統(tǒng)即為數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System），它由用來實現(xiàn)數(shù)字化信息控制的硬件和軟件兩部分組成，其核心為數(shù)控裝置（Numerical Controlle NC）。由于現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)都采用了計算機進行控制，因此數(shù)控裝置也可稱為CNC（Compute，iied Nu.merical Contr01）裝置。通俗而言，數(shù)控機床就是采用數(shù)控裝置進行控制的機床，它集自動化控制技術(shù)、電機技術(shù)、自動檢測技術(shù)、計算機控制技術(shù)等先進技術(shù)為一體，是現(xiàn)代制造技術(shù)中不可缺少的設(shè)備。帶有自動刀具交換裝置（Automatic.Tool Change，ATC）的數(shù)控機床（帶有回轉(zhuǎn)刀架的數(shù)控車床除外）稱為加工中心（Machine Center，MC）。它通過刀具的自動交換，可以一次裝夾完成多工序的加工，實現(xiàn)了工序的集中和工藝的復合，從而縮短了輔助加工時問，提高了機床的效率；減少了零件安裝、定位次數(shù)，提高了加工精度。加工中心是目前數(shù)控機床中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的機床。

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