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第一章　数控系统概述 1

第一节　数控机床的基本概念 1

一、数控机床的定义 1

二、数控系统常用术语 1

三、数控系统的分类 3

第二节　代码与程序段格式 6

一、ISO代码 6

二、准备功能代码和辅助功能代码 8

三、程序段格式 14

四、数控机床坐标系的确定 15

五、代码规定的坐标系图表 18

第二章　机床数控系统和程序编制第一节　编程的方法及步骤 20

一、编程的具体步骤 20

二、加工程序的结构与格式 21

三、数控机床加工方法简述 22

四、绝对坐标系和增量坐标系 23

五、工艺路线的选择 24

第二节　坐标的计算方法 24

一、基点和节点 24

二、基点的计算 25

三、节点的计算 26

第三节　半自动编程和自动编程 28

一、半自动编程 28

二、自动编程 31

三、APT编程语句 33

四、CKY-1数控编程语言 35

第四节　机床数控系统 39

一、数控系统的组成 39

二、插补原理与计算 40

第五节　数控机床的伺服系统 43

一、伺服系统的分类和要求 43

二、功率步进电动机的驱动电源 43

三、直流伺服电动机的速度控制单元 47

四、交流伺服电动机的速度控制单元 50

第三章　数控系统的维修方法与安装调试第一节　维修的基本要求和故障常规处理 51

一、数控机床维修基础 51

二、常见故障的类型 53

第二节　数控机床故障的检修原则和日常维护 56

一、数控机床故障的检修原则 56

二、快速提高检修技术的方法 57

三、数控机床的日常维护 59

第三节　故障自诊断功能及其应用 61

一、开机诊断 62

二、在线诊断和离线诊断 62

第四节　常见故障检查方法 64

一、数控机床故障排除的基本程序 64

二、感官检查法 65

三、功能程序测试法 66

四、交换法与备板置换法 67

五、交叉换位法 68

六、参数检查法 69

七、局部升温法 69

八、敲击法 70

九、原理分析法 70

十、维修后的技术处理 70

第五节　数控机床的安装与调试 70

一、数控机床的选用 70

二、数控机床的安装 72

三、试车 73

四、调试与验收 74

第四章　可编程序控制器（PLC）第一节　概述 77

一、可编程序控制器的产生和定义 77

二、可编程序控制器的分类 78

三、可编程序控制器的特点 79

四、可编程序控制器的发展趋势 80

第二节　可编程序控制器的结构组成和工作原理 81

一、可编程序控制器的基本组成 81

二、可编程序控制器的软件 84

三、可编程序控制器的工作原理 84

第三节　可编程序控制器的编程方法 85

一、梯形图语言（LD） 85

二、指令表（助记符）语言（IL） 87

三、功能块图语言（FBD） 88

四、顺序功能流程图语言（SFC） 89

五、结构化文本语言（ST） 89

第四节　可编程序控制器的应用 89

一、PLC控制系统设计的基本原则 89

二、PLC控制系统的设计步骤 90

三、机械手控制系统的应用设计 91

第五节　可编程序控制器的安装与维修 96

一、选用及安装 96

二、故障的诊断与排除 100

第六节　利用PLC改造传统设备 102

一、被改造设备概况 102

二、设备改造过程 106

第五章　经济型数控系统 109

第一节　广州数控系统 109

一、GSK980TD车床数控系统 109

二、GSK980TD数控装置的接口 111

第二节　华中世纪星数控系统 114

一、华中世纪星HNC-21数控系统 114

二、华中世纪星HNC-21数控系统的接线 114

第三节　广州数控系统对普通车床的数控改造及故障维修 119

一、对进给传动链的改造 119

二、对电气控制系统的改造 120

三、广州数控系统故障维修 123

第四节　华中数控系统对普通铣床的数控改造及故障维修 124

一、对普通铣床的改造 124

二、华中数控系统故障维修 127

第五节　数控线切割机床的结构、工作原理与故障维修 128

一、结构与工作原理 128

二、典型数控系统分析 130

三、高频电源 135

四、安装、调试及常见故障维修 140

第六章　数控系统硬件的常见故障诊断与维修第一节 FANUC数控系统的硬件 144

一、控制单元的基本配置 144

二、FANUC 0i系统控制单元的基本构成 147

三、部件的连接 148

四、远程缓冲器接口 155

第二节　SIEMENS数控系统的硬件 157

一、SIEMENS系统各部件的连接 157

二、PROFIBUS总线的连接 157

三、硬件说明 159

四、供电 161

五、接地 161

第三节　数控机床硬件故障维修实例 162

第七章　数控系统软件的常见故障诊断与维修第一节 FANUC系统的软件 166

一、参数的分类 166

二、参数画面的显示和调出 167

三、参数的设定 170

四、典型故障的诊断与维修 175

第二节　SIMENS系统的软件 178

一、参数设置 178

二、驱动器参数优化 180

三、丝杠螺距误差补偿 181

第三节　数控系统软件故障维修实例 182

第八章　伺服系统的故障诊断与维修第一节 FANUC主轴伺服系统的故障诊断与维修 187

一、FANUC直流主轴驱动系统的故障诊断与维修 187

二、FANUC交流主轴驱动系统的故障诊断与维修 189

第二节　FANUC进给伺服系统的故障诊断与维修 199

一、FANUC进给伺服系统的调整 199

二、FANUC伺服系统的状态诊断 205

三、FANUC直流进给伺服系统的故障诊断与维修 207

四、FANUC交流进给伺服系统的故障诊断与维修 215

第三节　FANUC伺服系统故障诊断与维修实例 224

第四节　SIEMENS主轴伺服系统的故障诊断与维修 227

一、6SC650系列交流主轴驱动系统的故障诊断与维修 227

二、611A系列交流主轴驱动系统的故障诊断与维修 234

第五节　SIEMENS进给伺服系统的故障诊断与维修 236

一、6RA26系列直流伺服系统的故障诊断与维修 236

二、611A系列模拟交流伺服驱动系统的故障诊断与维修 239

三、611U/Ue系列数字式交流伺服驱动系统的故障诊断与维修 240

第六节　SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修实例 244

第九章　检测系统故障诊断与排除第一节　概述 247

一、检测装置的分类 247

二、数控检测装置的要求及性能指标 247

三、对检测元件的使用要求 248

第二节　常用检测元件 248

一、光栅 248

二、光电脉冲编码器 249

三、旋转变压器 251

四、感应同步器 252

五、磁尺 253

六、测速发电机 254

第三节　检测系统的故障诊断与排除 255

一、位置检测装置的信号处理 255

二、位置检测装置的故障诊断 256

三、检测系统的故障诊断与排除实例 257

第十章　“四新”推广站 264

第一节　高速切削技术 264

一、高速切削的优点 264

二、高速切削机床技术 265

三、高速切削的工艺技术 266

四、高速加工的测试技术 266

五、数控高速切削刀具 267

第二节　数控技术与机械加工的发展 274

一、数控机床的发展 274

二、机械制造系统发展 278

参考文献 284