數(shù)控機床安裝調(diào)試與維護保養(yǎng)技術

前言
　　第1章 數(shù)控機床概論1
　　1.1 數(shù)控機床產(chǎn)生的歷史背景及其現(xiàn)狀1
　　1.1.1 數(shù)控機床產(chǎn)生的歷史背景1
　　1.1.2 數(shù)控機床的現(xiàn)狀2
　　1.2 數(shù)控機床的發(fā)展狀況3
　　1.2.1 數(shù)控機床的發(fā)展趨勢3
　　1.2.2 數(shù)控機床各部件的發(fā)展趨勢6
　　1.2.3 體系結構的發(fā)展方向7
　　1.2.4 智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)8
　　1.3 中國數(shù)控機床的發(fā)展8
　　1.3.1 中國數(shù)控機床的現(xiàn)狀8
　　1.3.2 中國發(fā)展數(shù)控機床存在的主要問題9
　　1.3.3 中國數(shù)控系統(tǒng)的技術水平9
　　1.4 數(shù)控機床的適用范圍和特點10
　　1.4.1 數(shù)控機床的適用范圍10
　　1.4.2 數(shù)控機床的特點11
　　1.5 數(shù)控系統(tǒng)設計開發(fā)規(guī)范和標準12
　　1.5.1 數(shù)控系統(tǒng)設計開發(fā)規(guī)范12
　　1.5.2 數(shù)控系統(tǒng)標準12
　　1.6 數(shù)控功能的基本術語13
　　1.6.1 數(shù)控系統(tǒng)術語13
　　1.6.2 數(shù)控機床術語14
　　1.7 數(shù)控系統(tǒng)的技術性能指標15
　　1.7.1 數(shù)控系統(tǒng)的性能15
　　1.7.2 系統(tǒng)的高分辨率15
　　1.7.3 控制功能15
　　1.7.4 伺服驅動系統(tǒng)的性能15
　　1.7.5 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)PLC功能16
　　1.7.6 系統(tǒng)的通信接口功能16
　　1.7.7 數(shù)控系統(tǒng)的開放性16
　　1.7.8 數(shù)控系統(tǒng)的可靠性與故障自診斷16
　　
　　第2章 數(shù)控機床機械結構的裝配與調(diào)試17
　　2.1 機床本體裝配與調(diào)試17
　　2.1.1 床身安裝17
　　2.1.2 導軌安裝與校正19
　　2.2 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)和主軸部件的結構與調(diào)整20
　　2.2.1 數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的參數(shù)20
　　2.2.2 對數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的要求21
　　2.2.3 主傳動系統(tǒng)的配置21
　　2.2.4 主軸部件25
　　2.2.5 主軸的準停28
　　2.3 主軸的拆卸與調(diào)整31
　　2.3.1 數(shù)控車床主軸部件的結構與調(diào)整32
　　2.3.2 加工中心主軸部件的結構與調(diào)整33
　　2.3.3 數(shù)控銑床主軸部件的結構與調(diào)整38
　　2.4 主軸部件的調(diào)整與維護39
　　2.4.1 主軸潤滑39
　　2.4.2 防泄漏39
　　2.4.3 刀具夾緊裝置的清潔41
　　2.4.4 主軸滾動軸承的預緊41
　　2.5 數(shù)控機床進給傳動部件的調(diào)整43
　　2.5.1 對進給運動系統(tǒng)的要求43
　　2.5.2 電動機與絲杠間的連接43
　　2.5.3 傳動間隙補償機構的調(diào)整44
　　2.5.4 滾珠絲杠螺母副的間隙消除46
　　2.5.5 滾珠絲杠的支承48
　　2.5.6 制動裝置49
　　2.5.7 滾珠絲杠副的保護及潤滑50
　　2.6 數(shù)控機床導軌類型與調(diào)整50
　　2.6.1 導軌的基本類型50
　　2.6.2 塑料滑動導軌51
　　2.6.3 靜壓導軌51
　　2.6.4 滾動導軌53
　　2.6.5 滾動導軌的預緊54
　　2.6.6 導軌副的調(diào)整55
　　2.6.7 導軌的潤滑56
　　2.7 數(shù)控機床回轉工作臺的結構與調(diào)試57
　　2.7.1 數(shù)控回轉工作臺57
　　2.7.2 分度工作臺59
　　2.7.3 數(shù)控工作臺的拆裝與調(diào)試60
　　2.8 數(shù)控機床自動換刀裝置的調(diào)試與維護61
　　2.8.1 回轉刀架換刀61
　　2.8.2 更換主軸換刀63
　　2.8.3 更換主軸箱換刀63
　　2.8.4 帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)64
　　2.8.5 刀庫65
　　2.8.6 刀庫及換刀機械手的維護71
　　2.9 數(shù)控機床液壓、氣動系統(tǒng)的調(diào)試與維護71
　　2.9.1 液壓傳動系統(tǒng)71
　　2.9.2 液壓系統(tǒng)的維護與調(diào)整72
　　2.9.3 氣動系統(tǒng)74
　　2.9.4 氣動系統(tǒng)的維護與調(diào)整78
　　
　　第3章 數(shù)控系統(tǒng)的結構與調(diào)試80
　　3.1 數(shù)控系統(tǒng)的組成及工作過程80
　　3.1.1 數(shù)控系統(tǒng)各部分組成80
　　3.1.2 數(shù)控系統(tǒng)的特點82
　　3.1.3 計算機數(shù)控系統(tǒng)的工作過程82
　　3.2 計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息84
　　3.2.1 數(shù)控機床的控制信息84
　　3.2.2 數(shù)控機床的接口信息85
　　3.2.3 CNC裝置的數(shù)據(jù)轉換信息86
　　3.3 CNC裝置的硬件結構87
　　3.3.1 單微處理器結構87
　　3.3.2 多微處理器系統(tǒng)結構90
　　3.4 CNC系統(tǒng)軟件結構及控制92
　　3.4.1 計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的軟硬件界面92
　　3.4.2 CNC系統(tǒng)的軟件結構及控制93
　　3.5 CNC系統(tǒng)常用外設及接口97
　　3.5.1 數(shù)控機床輸入/輸出（I/O）接口97
　　3.5.2 異步串行通信接口99
　　3.5.3 網(wǎng)絡通信接口101
　　3.6 可編程序控制器在數(shù)控機床中的應用與調(diào)試102
　　3.6.1 可編程序控制器系統(tǒng)的組成與分類103
　　3.6.2 PLC的接口105
　　3.6.3 PLC的幾種控制功能107
　　3.6.4 可編程序控制器對繼電器控制系統(tǒng)的仿真107
　　3.6.5 可編程序控制器I/O延遲響應109
　　3.6.6 PLC的數(shù)據(jù)處理功能112
　　3.6.7 數(shù)控機床中PLC的程序編制步驟113
　　3.6.8 PLC在數(shù)控機床上的調(diào)試114
　　3.7 數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試技術121
　　3.7.1 分辨率的計算121
　　3.7.2 輸入機床參數(shù)的順序122
　　3.7.3 各坐標軸的控制調(diào)整122
　　3.7.4 各坐標軸軟極限的調(diào)整122
　　3.7.5 偏置值和最大進給率的調(diào)整122
　　3.7.6 輸入機床參數(shù)123
　　3.7.7 設置M功能代碼123
　　3.7.8 各直線坐標軸滾珠絲杠的誤差補償124
　　3.7.9 機床各坐標軸參考點及機床零點的設定124
　　3.7.10 進給保持的應用125
　　
　　第4章 數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的連接與調(diào)試126
　　4.1 數(shù)控機床的電氣控制系統(tǒng)126
　　4.1.1 電氣控制系統(tǒng)的構成形式126
　　4.1.2 電氣系統(tǒng)連接的基本過程128
　　4.1.3 數(shù)控系統(tǒng)電源的連接130
　　4.2 數(shù)控機床電器部件的安裝與連接132
　　4.2.1 基本單元連接132
　　4.2.2 總體連接133
　　4.2.3 伺服/主軸放大器連接134
　　4.2.4 急停的連接135
　　4.2.5 電動機制動器的連接136
　　4.2.6 電源的連接137
　　4.2.7 電氣接線的關鍵技術138
　　4.3 電氣系統(tǒng)的通電與調(diào)試142
　　4.3.1 電氣系統(tǒng)的通電檢查142
　　4.3.2 電氣系統(tǒng)的調(diào)試143
　　4.4 機床電氣手冊的識別146
　　4.4.1 電氣手冊的識讀146
　　4.4.2 查找回路的方法147
　　4.5 數(shù)控機床電氣系統(tǒng)與PLC的關聯(lián)控制155
　　4.5.1 數(shù)控機床PLC的控制對象155
　　4.5.2 PLC和NC的關系157
　　4.5.3 PLC在數(shù)控機床中的作用157
　　4.5.4 PLC和外圍電路的關系159
　　
　　第5章 典型數(shù)控系統(tǒng)的硬件構成與連接167
　　5.1 SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的硬件組成與連接167
　　5.1.1 SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)的組成167
　　5.1.2 SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)的連接169
　　5.1.3 SINUMERIK802C數(shù)控系統(tǒng)的組成176
　　5.1.4 SINUMERIK802C數(shù)控系統(tǒng)的連接180
　　5.2 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的硬件構成與連接188
　　5.2.1 FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)的組成188
　　5.2.2 FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)的連接190
　　
　　第6章 典型數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試與參數(shù)調(diào)整204
　　6.1 FANUC0i系統(tǒng)調(diào)試204
　　6.1.1 調(diào)試前的檢查204
　　6.1.2 系統(tǒng)參數(shù)設定205
　　6.1.3 FANUC0iMateMB基本參數(shù)210
　　6.1.4 伺服系統(tǒng)設定與調(diào)試212
　　6.1.5 主軸參數(shù)設置與調(diào)整214
　　6.1.6 刀具參數(shù)設置215
　　6.1.7 PMC梯形圖的調(diào)試215
　　6.1.8 伺服參數(shù)的優(yōu)化217
　　6.1.9 螺距誤差補償與反向間隙補償219
　　6.2 通電試車220
　　6.2.1 各控制回路的調(diào)試220
　　6.2.2 資料整理和數(shù)據(jù)備份221
　　6.2.3 使用外接PC進行數(shù)據(jù)的備份與恢復222
　　6.3 SINUMERIK802C系統(tǒng)的調(diào)試224
　　6.3.1 通電和系統(tǒng)引導224
　　6.3.2 PLC調(diào)試225
　　6.3.3 初始化調(diào)試226
　　6.3.4 主軸調(diào)試228
　　6.3.5 調(diào)試完成后的工作230
　　6.4 SINUMERIK802CBL系統(tǒng)參數(shù)的設置和調(diào)整231
　　6.4.1 SINUMERIK802CBL系統(tǒng)口令231
　　6.4.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的顯示和修改232
　　6.4.3 參數(shù)設置233
　　6.5 SINUMERIK802CBL系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份與傳輸235
　　6.5.1 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護235
　　6.5.2 SINUMERIK802CBL數(shù)據(jù)保存236
　　6.6 SINUMERIK840D系統(tǒng)的調(diào)試238
　　6.6.1 開機準備238
　　6.6.2 開機和起動239
　　6.6.3 NC和PLC總清242
　　6.6.4 PLC軟件系統(tǒng)的安裝與調(diào)試242
　　6.6.5 機床數(shù)據(jù)MD（MachineData）的調(diào)試248
　　6.6.6 MMC軟件的安裝251
　　6.7 SINUMERIK840D的數(shù)據(jù)備份252
　　6.7.1 數(shù)據(jù)備份的方法252
　　6.7.2 系列備份252
　　6.7.3 分區(qū)備份254
　　6.8 數(shù)據(jù)的恢復254
　　6.8.1 MMC100.2 的操作步驟255
　　6.8.2 MMC103的操作步驟255
　　6.9 螺距誤差補償255
　　6.9.1 螺距誤差補償?shù)姆椒?56
　　6.9.2 螺距誤差補償?shù)牟僮鞑襟E256
　　
　　第7章 數(shù)控機床的整機安裝、調(diào)試與驗收257
　　7.1 數(shù)控機床的安裝257
　　7.1.1 數(shù)控機床安裝前的技術準備257
　　7.1.2 機床的安裝連接260
　　7.1.3 數(shù)控機床的抗干擾263
　　7.2 數(shù)控機床調(diào)試前的檢查工作268
　　7.2.1 機床內(nèi)部部件的緊固和外部連接電纜檢查268
　　7.2.2 機床數(shù)控系統(tǒng)性能的全面檢查和確認268
　　7.2.3 機床機械部分與輔助系統(tǒng)的檢查271
　　7.2.4 接通電源后的檢查272
　　7.3 CNC系統(tǒng)的功能檢查和調(diào)試274
　　7.3.1 CRT顯示內(nèi)容檢查和功能調(diào)試274
　　7.3.2 數(shù)控機床CNC系統(tǒng)通電后的硬件檢查和調(diào)試280
　　7.3.3 數(shù)字伺服系統(tǒng)的檢查和調(diào)試282
　　7.3.4 交流主軸驅動系統(tǒng)的檢查和調(diào)試283
　　7.4 數(shù)控機床的空運行功能檢驗與調(diào)試285
　　7.4.1 數(shù)控機床空運行與功能檢驗的一般要求285
　　7.4.2 數(shù)控臥式車床空運行及功能檢驗287
　　7.4.3 數(shù)控車床的整機調(diào)試與負荷試驗289
　　7.4.4 加工中心的空運行及功能檢驗292
　　7.4.5 臥式加工中心的整機調(diào)試與負荷試驗298
　　7.5 數(shù)控機床的檢測驗收300
　　7.5.1 機床外觀檢查301
　　7.5.2 幾何精度檢驗301
　　7.5.3 定位精度檢驗303
　　7.5.4 切削精度檢驗305
　　7.5.5 機床性能及NC功能試驗307
　　
　　第8章 數(shù)控機床的維護與保養(yǎng)309
　　8.1 數(shù)控機床的維護管理309
　　8.1.1 數(shù)控設備維護管理的基本要求309
　　8.1.2 數(shù)控設備維護管理的主要內(nèi)容309
　　8.1.3 對維修人員的素質要求310
　　8.1.4 數(shù)控設備維護管理常用的儀器、儀表、工具及功能測試311
　　8.1.5 機床標準實施細則314
　　8.1.6 數(shù)控機床運行使用中的注意事項315
　　8.1.7 機械部件及輔助裝置的維護316
　　8.1.8 位置檢測元件的維護318
　　8.1.9 數(shù)控系統(tǒng)日常維護319
　　8.1.10 不定期與定期點檢320
　　8.1.11 日常點檢324
　　8.1.12 月檢查要點325
　　8.1.13 半年檢查要點325
　　8.1.14 數(shù)控機床的可視化管理326
　　8.2 數(shù)控機床強電控制系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)327
　　8.2.1 普通繼電接觸器控制系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)327
　　8.2.2 PLC的維護與保養(yǎng)328
　　8.2.3 預防性維護的主要內(nèi)容328
　　8.3 數(shù)控機床的安全操作規(guī)程330
　　8.3.1 數(shù)控車床及車削加工中心的安全操作規(guī)程330
　　8.3.2 數(shù)控銑床及加工中心的安全操作規(guī)程331
　　8.3.3 特種加工機床的安全操作規(guī)程332
　　8.4 數(shù)控機床的保養(yǎng)332
　　8.4.1 數(shù)控機床一級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求333
　　8.4.2 數(shù)控機床二級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求334
　　8.4.3 數(shù)控機床三級保養(yǎng)的內(nèi)容和要求337
　　參考文獻340