第1章 数控机床的结构、分类与工作原理 2
1．1数控机床的构成 2
1．2数控机床的分类 4
1．2．1按工艺用途划分 4
1．2．2按运动方式划分 7
1．2．3按控制方式划分 8
1．2．4按功能水平划分 9
1．3机床数字控制的基本原理 10
1．3．1数字控制的基本概念 10
1．3．2数控机床的工作过程 11
1．3．3数控系统中的辅助功能及实现 13
1．3．4数控机床加工零件的操作过程 13
1．4本章小结 13
1．5思考练习题 14
第2章 典型数控系统的结构及其工作原理 16
2．1FANUC数控系统结构 16
2．1．1FANUC6系统 16
2．1．2FANUC11系统 18
2．1．3FANUC0系统 18
2．1．4FANUC15/16/18系统 22
2．2FANUC数控系统工作原理 23
2．2．1微处理器和总线 24
2．2．2存储器 25
2．2．3位置控制单元 25
2．2．4输入/输出（I/O）接口 28
2．2．5可编程控制器（PC） 31
2．3SIEMENS数控系统结构 32
2．3．1SIEMENS 810/820系统 32
2．3．2SIEMENS 802系列系统 32
2．3．3SIEMENS 810D/840D系统 35
2．4SIEMENS数控系统工作原理 38
2．4．1多微处理器系统优点 38
2．4．2多微处理器CNC系统的典型结构 38
2．5本章小结 41
2．6思考练习题 41
第3章 数控机床与加工零件的关系 43
3．1数控机床的精度检验 43
3．1．1机床几何精度的检验 43
3．1．2机床定位精度的检验 47
3．1．3机床切削精度的检验 50
3．2数控加工中切削参数的选择 52
3．2．1数控车削切削用量的选择 52
3．2．2数控铣削切削用量的选择 55
3．3本章小结 57
3．4思考练习题 57
第4章 数控机床的选装与调试 60
4．1常用数控系统及其选用 60
4．1．1常用数控系统 60
4．1．2数控系统的选择 67
4．2数控机床的安装和调试 68
4．2．1机床的安装 68
4．2．2机床的调试 69
4．3数控机床的验收 72
4．3．1机床外观的检查 72
4．3．2机床性能及数控系统性能检查 73
4．4典型实例——FANUC机床的安装与调试 75
4．4．1核对 75
4．4．2硬件安装和连接 75
4．4．3其他设备的安装和连接 80
4．4．4基本参数设定 82
4．5本章小结 87
4．6思考练习题 87
第5章 数控机床的常见维修知识 88
5．1数控机床常用故障检测仪器仪表 88
5．1．1测量仪器仪表 88
5．1．2维修工具 92
5．2数控机床维修的基本要求与步骤 93
5．2．1数控机床维修的基本要求 93
5．2．2维修工作步骤 96
5．3数控机床的日常维护及保养方法 99
5．3．1日常性维护的重要性 99
5．3．2数控机床使用中应注意的问题 100
5．33CNC系统的使用检查 101
5．3．4机械部件的维护 102
5．3．5机床精度的维护检查 104
5．4数控机床常见故障及处理方法 104
5．4．1数控机床常见故障分类 104
5．4．2故障的常规处理方法 107
5．4．3数控系统自诊断技术 109
5．5本章小结 112
5．6思考练习题 113
第6章 数控机床常见部件的维护与维修 114
6．1数控机床的常见机械部件 114
6．1．1齿轮变速 115
6．1．2数控机床机械故障诊断的方法 118
6．2主轴部件的维护与维修 119
6．2．1数控机床对主传动的要求 119
6．2．2主传动的机械结构 120
6．2．3主轴部件故障诊断方法 124
6．3滚珠丝杠螺母副的维护与维修 124
6．3．1滚珠丝杠螺母副的工作原理与特点 125
6．3．2滚珠丝杠螺母副的循环方式 125
6．3．3滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧方法 127
6．3．4滚珠丝杠螺母副的选用 128
6．3．5滚珠丝杠螺母副的支承形式和制动方式 129
6．3．6滚珠丝杠副故障诊断的方法 130
6．4刀库及换刀装置的维护与维修 130
6．4．1回转刀架换刀装置 131
6．4．2多主轴转塔头换刀装置 133
6．4．3带刀库的自动换刀装置 134
6．4．4刀库及换刀装置的维修 139
6．5导轨副的维护与维修 140
6．5．1导轨的基本要求 140
6．5．2数控机床常用导轨 140
6．5．3导轨副故障诊断方法 143
6．6辅助控制装置的维护与维修 143
6．6．1液压系统的故障诊断与维修 144
6．6．2气动系统的故障诊断与维修 146
6．6．3润滑系统的故障诊断与维修 149
6．6．4自动排屑装置故障诊断与维修 152
6．7数控机床启、停运动故障与维修 153
6．8典型实例——数控机床部件的维修 156
6．8．1主轴部件维修的典型实例 156
6．8．2滚珠丝杠螺母副维修的典型实例 160
6．8．3刀库及换刀装置维修的典型实例 162
6．8．4导轨副维修的典型实例 168
6．8．5液压系统故障维修的典型实例 170
6．8．6气动系统故障维修的典型实例 175
6．8．7润滑系统故障维修的典型实例 177
6．8．8自动排屑装置故障维修的典型实例 178
6．9本章小结 179
6．10思考练习题 179
第7章 典型数控系统的故障诊断与维修 182
7．1FANUC系统的故障诊断与维修 182
7．1．1数控系统的日常维护 182
7．1．2数控系统硬件故障的维修处理 185
7．1．3数控系统的软件故障及处理 191
7．1．4利用机床参数维修数控系统 194
7．2SIEMENS系统的故障诊断与维修 201
7．2．1数控系统的日常维护 201
7．2．2数控系统硬件故障的维修处理 202
7．2．3数控系统的软件故障及处理 205
7．2．4利用机床参数维修数控系统 207
7．3典型实例——FANUC数控系统故障诊断与维修 208
7．4典型实例——SIEMENS数控系统故障诊断与维修 217
7．5本章小结 225
7．6思考练习题 225
第8章 伺服系统的故障诊断与维修 226
8．1伺服系统的概述 226
8．1．1伺服系统的组成 226
8．1．2数控机床对进给伺服系统的要求 227
8．2主轴伺服系统的故障诊断与维修 228
8．2．1主轴驱动系统概述 228
8．2．2FANUC主轴驱动系统的故障诊断与维修 232
8．2．3SIEMENS主轴驱动系统的故障诊断与维修 239
8．3进给伺服系统的维护与维修 241
8．3．1伺服进给系统概述 241
8．3．2常见伺服系统故障及诊断归纳 244
8．3．3FANUC伺服系统的故障诊断与维修 246
8．3．4SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修 251
8．4位置检测装置的维护及故障诊断 255
8．4．1位置检测装置的要求与类型 255
8．4．2位置检测装置故障形式 257
8．4．3位置检测元件的维护 257
8．5典型实例——伺服系统故障诊断与维修 259
8．5．1典型实例——主轴伺服系统维修实例 259
8．5．2典型实例——进给伺服系统维修实例 268
8．5．3典型实例——位置检测装置维修实例 281
8．6本章小结 284
8．7思考练习题 284
第9章 CNC的故障诊断与维修 286
9．1电源的故障诊断 286
9．1．1电源单元（模块）故障 286
9．1．2电源不能接通故障 294
9．2系统显示故障维修 298
9．2．1系统显示故障维修分析 298
9．2．2FANUC系统显示故障维修示例 299
9．2．3SIEMENS系统显示故障维修示例 301
9．3CNC单元故障维修 302
9．3．1CNC单元故障简介 302
9．3．2CNC单元故障维修要点 303
9．3．3CNC单元系统软件故障维修示例 303
9．3．4CNC单元系统硬件故障维修示例 306
9．3．5系统外部干扰引起的故障维修示例 309
9．3．6系统参数设定、调整错误故障 310
9．4急停操作系统故障维修 312
9．4．1急停操作系统故障维修要点 312
9．4．2急停操作系统故障示例 313
9．5手动操作类故障诊断维修 315
9．5．1手动操作类故障维修要点 315
9．5．2FANUC系统手动操作故障维修示例 315
9．5．3SIEMENS系统手动操作故障维修示例 316
9．6参考点报警类故障诊断维修 317
9．6．1回参考点位置调整不当引起的故障维修示例 319
9．6．2“零脉冲”不良故障维修分析与示例 320
9．6．3参数设定错误的故障维修分析与示例 321
9．7其他故障维修的要点归纳 323
9．8典型实例——CNC的故障诊断与维修 325
9．8．1电源故障维修典型实例 325
9．8．2系统显示故障维修典型实例 332
9．8．3CNC单元故障维修典型实例 334
9．8．4急停操作系统故障维修典型实例 337
9．8．5手动操作类故障维修典型实例 338
9．8．6参考点报警类故障维修典型实例 341
9．9本章小结 343
9．10思考练习题 343
第10章 数控机床PLC的故障诊断与维修 345
10．1PLC在数控机床中的应用 345
10．1．1PLC的产生与发展 345
10．1．2PLC的基本结构 346
10．1．3PLC的工作过程 348
10．1．4数控机床用PLC 349
10．1．5润滑系统自动控制梯形图举例 351
10．1．6刀库自动选刀控制梯形图举例 353
10．2数控机床PLC的故障诊断 357
10．2．1PLC故障的表现形式 357
10．2．2数控机床PLC故障诊断的方法 357
10．3典型实例——数控机床PLC故障维修 363
10．4本章小结 370
10．5思考练习题 370
附录A 全国数控大赛试题精选（数控机床部分） 371
A．1数控大赛理论知识试题精选 371
试卷一 371
试卷二 375
试卷三 383
A．2数控机床技能大赛试题精选 390
A．2．1数控车床操作试题 390
A．2．2数控铣床操作试题 392
附录B FANUC系统报警一览表 397
B．1FANUC6/0系统（以下简写为FS6．FS0）报警一览表 397
B．2FANUC11/15/150系统报警一览表（详见表B-17） 411
附录C SIEMENS系统报警一览表 422
附录D 全书习题答案 430
D．1思考练习题答案 430
D．2全国数控大赛试题精选（数控机床部分）答案 433
试卷一答案 433
试卷二答案 436
试题三答案 437