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1　数控车床电气维修基础1

1.1　数控车床的组成和工作原理1

1.1.1　数控车床的组成1

1.1.2　数控车床的工作原理2

1.2　数控车床电气控制系统简介2

1.2.1　数控车床电气控制系统的组成2

1.2.2　数控车床电气控制系统的发展状况3

1.3　数控车床维修的基本要求6

1.3.1　人员素质的要求6

1.3.2　技术资料的要求7

1.3.3　工具及备件的要求8

1.4　数控车床电气故障维修的一般方法9

1.4.1　数控车床电气故障诊断的内容9

1.4.2　数控车床故障诊断及维修的一般方法10

1.5　数控车床的维护11

思考题13

2　数控系统故障诊断与维修14

2.1　数控系统的构成与工作原理14

2.1.1　CNC装置的软、硬件结构14

2.1.2　CNC系统的特点15

2.2　典型数控系统实例16

2.2.1　FANUC 0i系列数控系统16

2.2.2　FANUC 0i系列控制单元更换方法18

2.2.3　FANUC 0TC系统21

2.3　典型数控系统的基本操作27

2.3.1　手动操作27

2.3.2　MDI运行操作方式29

2.3.3　安全操作30

2.3.4　报警信息的查看方法30

2.4　数控系统常见故障及处理32

2.4.1　数控系统断电死机故障的维修32

2.4.2　利用数控系统报警信息维修数控车床故障36

2.4.3　数控车床的抗干扰38

2.4.4　数控车床CNC系统软、硬件故障诊断与维修41

思考题48

3　数控车床进给伺服系统故障诊断与维修49

3.1 概述49

3.1.1　伺服系统的组成49

3.1.2　伺服系统的分类50

3.2　直流进给伺服驱动系统52

3.2.1　SCR速度控制系统52

3.2.2　PWM速度控制系统53

3.3　交流伺服驱动系统55

3.3.1　交流伺服驱动系统的特点55

3.3.2　模拟式交流伺服控制系统56

3.3.3　数字式交流伺服系统57

3.4　进给伺服驱动系统常见故障及处理58

3.4.1　FANUC直流伺服系统的故障诊断与维修58

3.4.2　FANUC交流伺服系统的故障诊断与维修68

3.4.3　故障维修实例78

思考题86

4　数控车床主轴伺服驱动系统故障诊断与维修87

4.1　概述87

4.1.1　FANUC系列主轴驱动系统应用87

4.1.2　主轴伺服系统的故障形式及诊断方法87

4.2　直流主轴伺服驱动系统90

4.2.1　直流主轴控制系统的构成特点90

4.2.2　FANUC直流主轴驱动系统使用注意事项91

4.2.3　FANUC直流主轴驱动系统的调整与测试92

4.3　交流主轴伺服驱动系统94

4.3.1　交流主轴伺服驱动系统的特点94

4.3.2　交流（AC）主轴伺服系统工作原理94

4.3.3　FANUC S系列数字式交流主轴驱动系统的调整与测试95

4.4　主轴伺服驱动系统常见故障诊断与排除98

4.4.1　FANUC直流主轴伺服系统的故障诊断98

4.4.2　FANUC S系列数字式主轴驱动系统的故障诊断100

4.4.3　FANUC S系列数字式主轴驱动器的参数初始化与设定102

4.4.4　故障维修实例103

思考题105

5　数控车床的检测系统故障诊断与维修107

5.1　伺服系统对检测装置的要求107

5.1.1　伺服系统对位置检测元器件的要求107

5.1.2　位置检测传感器的分类和特点107

5.2　常用的位置检测元件及其维护108

5.2.1 光栅108

5.2.2　光电脉冲编码器109

5.2.3　感应同步器110

5.2.4　旋转变压器110

5.2.5　测速发电机111

5.2.6　磁栅尺111

5.3　检测装置的常见故障及处理111

5.3.1　故障形式112

5.3.2　位置检测的故障诊断112

5.3.3　故障维修实例114

思考题116

6　数控车床的可编程序控制器（PLC）117

6.1　可编程序控制器（PLC）概念117

6.1.1 可编程序控制器（PLC）的定义117

6.1.2　可编程序控制器的基本功能117

6.2　PLC的构成119

6.3　PLC的工作原理120

6.4　PLC的程序编制120

6.4.1　基本指令121

6.4.2　功能指令125

6.5 数控车床用PLC132

6.5.1　数控车床用PLC的功能132

6.5.2　PLC的硬件结构及其输入和输出信号132

6.5.3　PLC的软件结构与自诊断134

6.6　数控车床PLC控制的故障分析136

6.6.1　数控车床PLC故障的表现形式136

6.6.2　数控车床PLC故障诊断的方法137

6.6.3　数控车床PLC故障维修实例139

思考题142

7　数控车床接口及故障诊断143

7.1　数控车床接口概述143

7.1.1　数控车床接口的功能143

7.1.2　数控车床接口的分类143

7.1.3　CNC系统常采用的接口方式144

7.2　数控车床常用接口电路器件和电路146

7.2.1　常用的接口电路器146

7.2.2　数控系统接口电路的任务146

7.2.3　数控车床接口标准与规范总线148

7.3　数控系统I/O接口故障的诊断149

7.3.1　数控系统I/O接口故障的诊断步骤149

7.3.2　I/O信号状态检查150

思考题153

8　数控车床强电故障分析154

8.1　数控车床电器类别及其作用154

8.1.1　配电电器154

8.1.2　控制电器154

8.1.3　执行电器154

8.2　数控车床常用电器与故障分析154

8.2.1　熔断器熔断机理与故障分析154

8.2.2　开关失效与实例分析155

8.2.3　空气断路器故障分析156

8.2.4　继电器、接触器、执行电器常见故障分析158

8.2.5　车床电器故障分析小结165

8.3　车床电气原理图简介167

8.3.1 电气控制线路图中的图形符号和文字符号167

8.3.2　电气原理图167

8.3.3　电气元器件布置图169

8.3.4　电气安装接线图169

8.4　数控车床电器故障维修实例170

思考题173

附录174

附录1　数控车床维修的安全操作规程174

附录2　FANUC 0i系统报警一览表175

参考文献194