数控机床维修从入门到精通

第1章数控机床维修基础知识

1.1数控机床1

1.1.1数控机床的概念1

1.1.2数控机床的构成1

1.1.3数控机床的种类1

1.2数控系统1

1.2.1数控系统的构成1

1.2.2数控系统的种类1

1.3数控机床故障维修的准备工作2

1.3.1数控机床故障维修工作的知识准备2

1.3.2数控机床故障维修工作需要的资料准备3

1.3.3数控机床故障维修工作的仪器、工具准备3

1.4数控机床故障的种类4

1.5数控机床的故障诊断与维修常用方法7

1.5.1数控机床故障诊断的原则7

1.5.2数控机床故障诊断维修的方法7



第2章典型数控系统介绍

2.1西门子810T/M系统12

2.1.1西门子810T/M系统的构成12

2.1.2西门子810T/M系统的初始化操作15

2.1.3西门子810T/M系统的密码问题17

2.2西门子840D pl系统17

2.2.1西门子840D pl系统的构成17

2.2.2西门子840D pl系统的NCU模块19

2.2.3西门子840D pl系统NCU模块上的数码管与指示灯的含义21

2.2.4西门子840D pl系统NCU模块上开关和按钮的作用21

2.2.5西门子840D pl系统的MCP22

2.2.6西门子840D pl系统的PCU50.124

2.2.7西门子840D pl系统初始化操作25

2.2.8西门子840D系统密码保护问题25

2.3西门子840D sl系统26

2.3.1西门子840D sl系统的构成26

2.3.2西门子840D sl系统的NCU模块27

2.3.3西门子840D sl系统NCU模块上的数码管与指示灯的含义27

2.3.4西门子840D sl系统NCU模块上的开关与按钮的作用30

2.3.5西门子840D sl系统NX扩展模块30

2.3.6西门子840D sl系统PCU模块31

2.3.7西门子840D sl系统客户端TCU模块33

2.3.8西门子840D sl系统初始化操作34

2.4发那科0C系统35

2.4.1发那科0C系统的构成35

2.4.2发那科0C系统的连接36

2.5发那科0iC系统37

2.5.1发那科0iC系统的构成37

2.5.2发那科0iC系统的连接41



第3章数控机床编程系统

3.1数控机床编程系统介绍42

3.1.1加工程序的格式42

3.1.2G指令代码44

3.1.3M指令代码45

3.2M指令的实现46

3.2.1西门子810T/M系统M指令的实现46

3.2.2西门子810D/840D系统M指令的实现48

3.2.3发那科0C系统M指令的实现48

3.2.4发那科0iC系统M指令的实现49

3.3西门子数控系统@指令50

3.3.1@指令的构成50

3.3.2@指令的分组50

3.3.3西门子@指令表52

3.4数控机床加工程序不执行故障的维修60

3.4.1数控机床加工程序不执行故障的原因61

3.4.2加工程序问题引起不执行加工程序的故障维修案例61

3.4.3M指令问题引起加工程序不执行的故障维修案例64

3.4.4参数设置问题引起加工程序不执行的故障维修案例71

3.4.5由于操作问题引起不执行加工程序的故障维修案例75

3.4.6机床故障引起数控机床加工程序不执行的故障维修案例76

3.4.7其他引起不执行加工程序的故障维修案例84



第4章数控系统机床数据与备份

4.1数控系统机床数据88

4.1.1西门子810T/M系统机床数据88

4.1.2西门子840D sl系统机床数据89

4.1.3发那科0C系统机床数据91

4.1.4发那科0iC系统机床数据92

4.2利用数控系统机床数据维修数控机床故障94

4.3西门子840D pl系统NC、PLC、硬盘备份与恢复方法102

4.3.1西门子840D pl系统NC、PLC、MMC备份与恢复102

4.3.2西门子840D pl系统PCU50.3硬盘GHOST备份与恢复103

4.4西门子840D sl系统NC、PLC、DP、硬盘及CF卡备份与恢复方法107

4.4.1西门子840D sl系统NC、PLC和DP数据文件的备份107

4.4.2西门子840D sl系统PCU硬盘的备份与恢复110

4.4.3西门子840D sl系统NCU模块CF卡的备份与恢复114

4.5发那科0C系统程序与数据备份方法118

4.5.1发那科0C系统的数据备份118

4.5.2发那科0C系统机床保密数据的备份120

4.5.3发那科0C系统机床数据的恢复120

4.6发那科0iC系统程序与数据备份方法121

4.6.1发那科0iC系列数控系统的数据存储121

4.6.2发那科0iC系列数控系统的数据分类121

4.6.3发那科0iC系列数控系统用户数据备份与恢复122



第5章数控系统故障诊断与维修

5.1数控系统的故障诊断与维修124

5.1.1西门子810T/M系统的故障报警与维修124

5.1.2西门子840D pl系统报警与故障维修126

5.1.3发那科0C系统报警与故障维修128

5.1.4发那科0iC系统报警与故障维修131

5.2数控系统软故障诊断与维修139

5.3数控系统硬件故障诊断与维修146

5.4数控装置系统报警故障维修160

5.5数控系统无报警故障的诊断与维修167

5.5.1数控系统死机故障的诊断与维修167

5.5.2温度过高引起的数控系统自动掉电关机故障的维修案例170

5.5.3系统供电问题引起数控系统自动掉电关机故障的维修案例171



第6章可编程控制器与机床侧故障

6.1可编程控制器（PLC）介绍175

6.1.1可编程控制器（PLC）的概念175

6.1.2可编程控制器（PLC）的功能175

6.1.3机床用可编程控制器（PLC/PMC）与数控机床的关系176

6.2西门子810T/M系统PLC的接口信号178

6.2.1西门子810T/M系统PLC接口信号综述178

6.2.2西门子810T/M系统PLC输入信号179

6.2.3西门子810T/M系统PLC输出信号181

6.2.4西门子810T/M系统PLC标志位特定信号182

6.3西门子840D/810D系统PLC接口信号183

6.3.1西门子840D/810D系统PLC接口信号综述183

6.3.2西门子840D pl/810D系统PLC输入/输出模块地址表183

6.3.3西门子840D pl/810D系统PLC与MCP接口信号表185

6.3.4西门子840D pl/810D系统PLC与NCK接口通信信号187

6.4发那科0C系统PMC接口信号191

6.4.1发那科0C系统PLC（PMC）输入接口信号191

6.4.2发那科0C系统PLC（PMC）输出接口信号192

6.4.3发那科0C系统NC输出到PLC（PMC）接口信号192

6.4.4发那科0C系统PLC（PMC）输出到NC的接口信号193

6.5发那科0iC系统PMC接口信号194

6.5.1发那科0iC系统PMC输入接口信号194

6.5.2发那科0iC系统PMC输出接口信号195

6.5.3发那科0iC系统PLC（PMC）输出到NC的接口信号195

6.5.4发那科0iC系统NC输出到PMC的接口信号202

6.6数控机床PLC/PMC报警209

6.6.1概述209

6.6.2西门子810T/M系统PLC报警机理210

6.6.3西门子840D系统PLC报警机理211

6.6.4发那科0C系统PMC报警机理212

6.6.5发那科0iC系统PMC报警机理213

6.7数控机床PLC/PMC报警故障的检修214

6.7.1利用报警信息检修PLC/PMC报警故障214

6.7.2利用数控系统自诊断功能维修PLC/PMC报警故障216

6.7.3利用梯形图检修机床侧故障221

6.7.4机床侧无报警故障的维修226

6.7.5利用PLC梯形图在线实时状态显示功能检修机床侧故障230



第7章数控机床参考点故障的维修

7.1概述237

7.1.1机床参考点的概念237

7.1.2为什么要回参考点237

7.2数控机床回参考点的过程237

7.3西门子810T/M系统参考点相关的机床数据与相关信号239

7.4西门子840D/810D系统与参考点相关的机床数据与相关信号239

7.5发那科0C系统回参考点相关参数与信号240

7.6发那科0iC系统回参考点相关参数与信号241

7.7西门子840D/810D系统使用绝对值编码器的零点设定242

7.8发那科0iC系统采用绝对值编码器如何返回参考点242

7.9机床不回参考点故障的维修242

7.9.1零点开关引发回参考点故障的维修案例243

7.9.2编码器问题引发回参考点故障的维修案例244

7.9.3数控系统问题维修案例246

7.9.4零点脉冲距离问题维修案例247

7.9.5其他原因引发回参考点故障的维修案例248



第8章伺服控制系统

8.1西门子611A交流伺服控制系统252

8.1.1西门子611A交流模拟伺服控制系统的构成252

8.1.2西门子611A交流伺服控制系统的连接253

8.1.3西门子611A交流伺服控制系统的故障维修257

8.2西门子611D交流数字伺服控制系统259

8.2.1西门子611D交流伺服控制系统的构成259

8.2.2西门子611D交流伺服控制系统的连接260

8.2.3西门子611D交流伺服控制系统的故障维修263

8.3发那科α系列交流数字伺服控制系统266

8.3.1发那科α系列交流数字伺服控制系统的构成266

8.3.2发那科α系列交流数字伺服控制系统的连接266

8.3.3发那科α系列交流数字伺服控制装置的故障诊断维修268

8.4发那科αi系列交流数字伺服控制系统270

8.4.1发那科αi系列交流数字伺服控制系统的构成270

8.4.2发那科αi系列交流数字伺服控制系统的连接270

8.4.3发那科αi系列交流数字伺服控制系统的故障诊断维修272

8.5西门子S120书本型伺服系统274

8.5.1S120书本型电源模块274

8.5.2S120书本型伺服电动机驱动模块277

8.5.3编码器信号转换模块SMC279

8.5.4S120书本型伺服驱动系统故障诊断281

8.6数控机床伺服系统故障维修案例282

8.6.1数控机床伺服单元故障维修案例282

8.6.2伺服电动机故障维修案例290

8.6.3编码器故障维修案例298

8.6.4其他伺服报警故障的维修303



第9章主轴控制系统

9.1西门子611A交流模拟主轴控制系统321

9.1.1西门子611A交流模拟主轴控制系统的构成321

9.1.2西门子611A交流模拟主轴控制系统的连接322

9.1.3西门子611A交流模拟主轴控制系统故障诊断维修323

9.2发那科α系列交流数字主轴控制系统326

9.2.1发那科α系列交流数字主轴控制系统的构成326

9.2.2发那科α系列交流数字主轴控制系统的连接326

9.2.3发那科α系列交流数字主轴控制系统故障诊断与维修331

9.3发那科αi系列交流数字主轴控制系统334

9.3.1发那科αi系列交流数字主轴控制系统的构成334

9.3.2发那科αi系列交流数字主轴控制系统的连接334

9.3.3发那科αi系列交流数字主轴控制系统故障的诊断维修337

9.4数控机床主轴系统故障维修案例340

9.4.1数控机床主轴控制装置故障维修案例340

9.4.2数控机床主轴电动机故障维修案例345

9.4.3数控机床其他主轴故障的维修案例348



第10章数控机床机械系统的故障维修

10.1数控机床机械系统故障的种类与诊断方法356

10.1.1数控机床机械系统的构成356

10.1.2数控机床机械系统的主要特点与要求356

10.1.3数控机床机械系统故障的类型和特点356

10.1.4数控机床机械系统故障的诊断357

10.2数控机床进给传动系统的结构与维修359

10.2.1数控机床进给传动系统的构成359

10.2.2滚珠丝杠副的构成与维护359

10.2.3数控机床导轨副的结构364

10.2.4数控机床导轨副的维护365

10.2.5数控机床进给传动部件的常见故障与诊断维修366

10.3数控机床主轴传动部件的结构与维修374

10.3.1数控机床主轴传动部件的结构374

10.3.2数控机床主轴传动部件的维护375

10.3.3主轴传动部件的日常维护375

10.3.4数控机床主轴传动部件常见故障与诊断376

10.4数控机床其他机械装置的故障维修380

10.4.1数控车床刀架故障的种类与维修案例380

10.4.2数控机床分度装置故障的种类与维修案例385

10.4.3数控机床机械手故障维修388

10.4.4数控机床自动测量系统故障维修390

10.4.5数控磨床砂轮自动平衡装置故障维修393

10.4.6数控机床工件夹具与电磁吸盘装置故障维修396



第11章数控机床液压与气动系统的故障维修

11.1数控机床的液压系统400

11.1.1数控机床液压系统的组成400

11.1.2液压控制在数控机床上的应用402

11.1.3数控机床液压系统的维护403

11.1.4数控机床液压系统常见故障的诊断与维修404

11.2数控机床的气动系统412

11.2.1数控机床气动系统的构成412

11.2.2气动控制在数控机床上的应用413

11.2.3数控机床气动系统的维护413

11.2.4数控机床气动控制系统常见故障的诊断与维修415



参考文献