現(xiàn)代數(shù)控機(jī)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(gè)分冊(cè)：《現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng)》、《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床伺服及檢測(cè)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(jī)床故障診斷及維修》、《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床實(shí)用操作技術(shù)》和《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床》，前五個(gè)分冊(cè)2001年1月初版，2005年1月再版；后一分冊(cè)2003年4月初版，2005年8月第2次印刷時(shí)列入《現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)系列》。該系列圖書出版以來(lái)，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(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、西安工業(yè)大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、蘭州理工大學(xué)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(xué)還將《現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng)》作為博士生入學(xué)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(duì)該系列書籍給予很高的評(píng)價(jià)。前兩版各分冊(cè)市場(chǎng)銷售均超過3萬(wàn)冊(cè)，取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)飛速發(fā)展的數(shù)控事業(yè)做出了一定貢獻(xiàn)。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(duì)《現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)系列》進(jìn)行修訂，出版第3版（《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床》出版第2版）。本次修訂對(duì)各分冊(cè)進(jìn)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)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(shí)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(jī)床》：更新了數(shù)控機(jī)床的新技術(shù)和最新發(fā)展趨勢(shì)，增加了并聯(lián)機(jī)床、多軸車削中心、復(fù)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(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則、數(shù)控機(jī)床的總體布局、數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)等內(nèi)容；《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修》：對(duì)第2、8、9、10章進(jìn)行較大改動(dòng)，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(hào)的描述、常用數(shù)學(xué)變換、時(shí)域分析、頻域分析到頻譜分析、時(shí)間序列分析，以及故障檢測(cè)及常用診斷儀器儀表，精選了數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例并增加了數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)的最新進(jìn)展；《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床實(shí)用操作技術(shù)》：對(duì)數(shù)控操作技術(shù)相關(guān)的知識(shí)如數(shù)控刀具、工件裝夾等作了較為詳細(xì)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(shí)，既考慮到目前國(guó)內(nèi)常用的系統(tǒng)，又體現(xiàn)科學(xué)性、先進(jìn)性；《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床伺服及檢測(cè)技術(shù)》分冊(cè)已列入普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，結(jié)合最新成果進(jìn)行了重新編寫。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)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(jī)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(jī)床故障診斷的理論依據(jù)；數(shù)控機(jī)床的工況監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造過程自動(dòng)化的重要技術(shù)保證，《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修（第3版）》予以重點(diǎn)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(shí)例，詳細(xì)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(shí)際，先進(jìn)性與系統(tǒng)性相結(jié)合，實(shí)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(hào)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(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的故障診斷及維修、數(shù)控機(jī)床切削加工過程狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷、常用故障檢測(cè)及診斷儀器儀表、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修實(shí)例、數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)最新進(jìn)展?！　　冬F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修（第3版）》選材全面、經(jīng)典、實(shí)用?！　　冬F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修（第3版）》可以作為各類高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)學(xué)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(jī)床概述1.1.1 數(shù)控機(jī)床的定義1.1.2 數(shù)控機(jī)床的組成1.2 數(shù)控機(jī)床的加工過程1.3 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的目的和意義1.3.1 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的意義1.3.2 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的目的1.4 數(shù)控機(jī)床故障診斷的研究對(duì)象與故障分類1.4.1 數(shù)控機(jī)床故障診斷的研究對(duì)象1.4.2 數(shù)控機(jī)床故障的特點(diǎn)1.4.3 數(shù)控機(jī)床故障的分類1.5 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的方法與步驟1.5.1 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的方法1.5.2 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的一般步驟1.6 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)第2章 故障信號(hào)分析與處理基礎(chǔ)2.1 信號(hào)的分類與描述2.1.1 確定性信號(hào)與非確定性信號(hào)2.1.2 能量信號(hào)與功率信號(hào)2.1.3 時(shí)限與頻限信號(hào)2.1.4 連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)2.1.5 物理可實(shí)現(xiàn)信號(hào)2.1.6 信號(hào)分析中常用函數(shù)2.2 信號(hào)的常用數(shù)學(xué)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(hào)的時(shí)域分析2.3.1 時(shí)域分解2.3.2 時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析2.3.3 直方圖分析2.3.4 相關(guān)分析2.4 信號(hào)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(xué)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(jiǎn)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(shí)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(jī)床參數(shù)來(lái)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(dòng)系統(tǒng)故障及診斷4.2.1 常用主軸驅(qū)動(dòng)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(dòng)故障診斷4.2.4 交流主軸驅(qū)動(dòng)故障診斷4.3 進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障及診斷4.3.1 常見進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)形式4.3.2 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障形式及診斷方法4.3.3 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的故障診斷4.3.4 進(jìn)給伺服電機(jī)的維護(hù)4.4 位置檢測(cè)裝置故障及診斷4.4.1 常用檢測(cè)裝置的維護(hù)4.4.2 檢測(cè)裝置故障的常見形式及診斷方法4.4.3 檢測(cè)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(jī)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(jī)床PLC的功能5.2 PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用實(shí)例5.2.1 數(shù)控機(jī)床工作狀態(tài)開關(guān)PMC控制5.2.2 數(shù)控機(jī)床加工程序功能開關(guān)PMC控制5.2.3 數(shù)控機(jī)床倍率開關(guān)PMC控制5.2.4 數(shù)控機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)PMC控制5.2.5 數(shù)控車床自動(dòng)換刀PMC控制5.2.6 數(shù)控機(jī)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(shí)例第6章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的故障診斷及維修6.1 機(jī)械故障的類型及其診斷方法6.1.1 機(jī)械故障的類型6.1.2 機(jī)械故障的診斷方法6.2 數(shù)控機(jī)床的啟、停運(yùn)動(dòng)故障6.2.1 主軸不能啟動(dòng)6.2.2 機(jī)床啟動(dòng)后出現(xiàn)失控現(xiàn)象6.2.3 機(jī)床出現(xiàn)“死機(jī)”而不能動(dòng)作6.2.4 機(jī)床返回基準(zhǔn)點(diǎn)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(hù)特點(diǎn)6.3.2 主傳動(dòng)鏈的故障診斷6.4 進(jìn)給傳動(dòng)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(hù)6.4.2 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的常見故障類型及診斷方法6.4.3 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)常見故障的報(bào)警形式6.4.4 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)故障實(shí)例6.5 導(dǎo)軌副的故障及維護(hù)6.6 ATc及APC系統(tǒng)的故障診斷與維修6.6.1 刀庫(kù)及換刀機(jī)械手(ATC)的維護(hù)6.6.2 刀庫(kù)的故障6.6.3 換刀機(jī)械手的故障6.6.4 工作臺(tái)自動(dòng)交換裝置的故障診斷6.7 液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維修6.7.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的原理與維護(hù)6.7.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷及排除6.7.3 氣動(dòng)系統(tǒng)的原理與維護(hù)6.8 數(shù)控機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)的故障診斷6.8.1 數(shù)控機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)的故障分析6.8.2 潤(rùn)滑系統(tǒng)的故障診斷6.9 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的綜合診斷與實(shí)例6.9.1 機(jī)械故障的綜合診斷6.9.2 故障實(shí)例的綜合分析6.10 數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)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(dòng)銑削圓周時(shí)圓度超差6.10.4 機(jī)床運(yùn)動(dòng)時(shí)超調(diào)引起的精度不良6.10.5 故障分析實(shí)例第7章 數(shù)控機(jī)床切削加工過程狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷7.1 機(jī)床加工過程狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的內(nèi)容及待研究的問題7.1.1 監(jiān)測(cè)與診斷的特點(diǎn)7.1.2 監(jiān)測(cè)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(cè)及診斷儀器儀表第9章 數(shù)據(jù)機(jī)床故障診斷與維修實(shí)例第10章 數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)最新進(jìn)展參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論1.1數(shù)控機(jī)床概述1.1.1數(shù)控機(jī)床的定義國(guó)際信息處理聯(lián)盟（International Federation ofInformation processin9，IFIP）第五技術(shù)委員會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床所做的定義是：數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Machine）是一個(gè)裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號(hào)碼或其他符號(hào)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(lái)實(shí)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(jì)算機(jī)進(jìn)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(jī)床就是采用數(shù)控裝置進(jìn)行控制的機(jī)床，它集自動(dòng)化控制技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等先進(jìn)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(dòng)刀具交換裝置（Automatic.Tool Change，ATC）的數(shù)控機(jī)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(dòng)交換，可以一次裝夾完成多工序的加工，實(shí)現(xiàn)了工序的集中和工藝的復(fù)合，從而縮短了輔助加工時(shí)問，提高了機(jī)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(jī)床中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的機(jī)床。

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