项目1 数控机床认识入门 1
1.1 知识点与技能点 1
1.2 项目分析 1
1.3 必备知识 1
1.3.1 数控原理与故障维修课程开设的意义 1
1.3.2 数控技术的发展历史 3
1.3.3 数控机床的原理与应用 5
1.3.4 数控机床的分类 8
1.3.5 数控机床的主要指标 13
1.4 项目实施步骤：HED-21S数控系统综合实验台的认识与操作 18
1.5 项目拓展 25
1.5.1 THWZDC-1型数控维修实训台的CNC面板操作 25
1.5.2 SUNRISE 0i mate数控维修实训台的CNC面板操作 28
项目2 数控系统及其基本接线 31
2.1 知识点与技能点 31
2.2 项目分析 31
2.3 必备知识 31
2.3.1 数控系统的基本原理 31
2.3.2 数控系统的硬件 41
2.3.3 数控系统的软件 44
2.3.4 数控机床中的PLC 46
2.3.5 数据处理 47
2.3.6 插补原理及插补方法 52
2.3.7 逐点比较法 54
2.3.8 数字积分法 59
2.3.9 数据采样插补法 64
2.4 项目实施步骤：HED-21S数控维修综合实验台的连线 66
2.5 项目拓展 68
2.5.1 THWZDC-1型数控维修实训装置的系统接线 68
2.5.2 SUNRISE 0i mate数控维修实训装置的系统接线 72
项目3 机床回参考点 74
3.1 知识点与技能点 74
3.2 项目分析 74
3.3 必备知识 74
3.3.1 数控机床坐标及运动方向的规定 74
3.3.2 数控机床相关坐标及参考点 76
3.3.3 数控机床回参考点控制原理 77
3.4 项目实施步骤：HED-21S数控维修综合实验台的回参考点操作 79
3.5 项目拓展 80
3.5.1 THWZDC-1型数控维修实训装置的回参考点操作 80
3.5.2 SUNRISE 0i mate数控维修装置的回参考点操作 81
项目4 系统初始化与参数调试 82
4.1 知识点与技能点 82
4.2 项目分析 82
4.3 必备知识 82
4.3.1 HNC-21T/M参数设置与调试 82
4.3.2 SIEMENS 802C系统初始化与参数调试 99
4.3.3 FANUC 0i参数设置与调试 102
4.4 项目实施步骤：HED-21S数控维修综合实验台的参数设置 103
4.5 项目拓展 106
4.5.1 THWZDC-1型数控维修实训装置的参数设置 106
4.5.2 SUNRISE 0i mate数控维修实训装置的参数设置 109
项目5 输入／输出信号的使用 111
5.1 知识点与技能点 111
5.2 项目分析 111
5.3 必备知识 111
5.3.1 HED-21S数控维修综合实验台的数字量输入／输出 111
5.3.2 THWZDC-1型数控维修实训装置的输入／输出信号 125
5.3.3 SUNRISE 0i mate数控维修实训装置的输入／输出接口 127
5.4 项目实施步骤：THWZDC-1型数控维修实训装置输入／输出信号的使用 130
项目6 进给驱动单元的调试与应用 131
6.1 知识点与技能点 131
6.2 项目分析 131
6.3 必备知识 131
6.3.1 伺服系统概述 131
6.3.2 步进电动机及其控制 136
6.3.3 伺服电动机及其控制 144
6.3.4 数控机床对进给传动系统的要求 154
6.4 项目实施步骤：HED-21S数控维修综合实验台的进给驱动系统调试 154
6.4.1 步进电动机调试及故障设置（M535） 154
6.4.2 交流伺服系统调整及使用（SANYO PZ0A030A1B1P00） 158
6.5 项目拓展 162
6.5.1 THWZDC-1型数控维修实训装置的伺服系统调试（TSB07301C伺服驱动器） 162
6.5.2 SUNRISE 0i mate数控维修实训装置的伺服系统调试（FANUC βi伺服驱动器） 166
项目7 主轴变频器的调试与应用 170
7.1 知识点与技能点 170
7.2 项目分析 170
7.3 必备知识 170
7.3.1 普通主轴的控制 171
7.3.2 交流主轴驱动装置的特性 175
7.3.3 主轴驱动装置的选型 176
7.3.4 数控机床主传动系统的要求与特点 177
7.4 项目实施步骤：HED-21S数控维修综合实验台的主轴变频器调试 182
7.5 项目拓展 186
7.5.1 THWZDC-1型数控维修实训台主轴变频器的调试与应用 186
7.5.2 SUNRISE 0i mate数控维修实训台主轴变频调试 189
项目8 检测装置的安装与调试 194
8.1 知识点与技能点 194
8.2 项目分析 194
8.3 必备知识 194
8.3.1 数控机床检测装置的功能与分类 194
8.3.2 编码器 196
8.3.3 光栅 200
8.3.4 磁栅 204
8.3.5 感应同步器 207
8.3.6 旋转变压器 211
8.3.7 测速发电机 213
8.3.8 激光在机床位置检测上的应用 213
8.4 项目实施步骤：SUNRISE 0i mate数控维修实训台主轴编码器的安装与故障诊断 215
项目9 电动刀架的控制 218
9.1 知识点与技能点 218
9.2 项目分析 218
9.3 必备知识 218
9.3.1 ATC刀具自动换刀装置概述 218
9.3.2 刀库类型及容量 219
9.3.3 LD4B型自动换刀装置 220
9.3.4 SUNRISE 0i mate数控维修实训台四工位电动刀架 222
9.3.5 刀架、刀库及换刀常见故障 224
9.4 项目实施步骤：THWZDC-1型数控维修实训台六工位电动刀架 227
9.5 项目拓展：SUNRISE 0i mate数控维修实训台四工位电动刀架 228
项目10 机床误差补偿 229
10.1 知识点与技能点 229
10.2 项目分析 229
10.3 必备知识 229
10.3.1 反向间隙误差补偿 229
10.3.2 螺距误差补偿 230
10.3.3 轴补偿参数的设置 232
10.4 项目实施步骤 234
10.5 项目拓展：SUNRISE 0i mate数控维修实训台丝杠螺距误差补偿实验 239
项目11 数控系统的数据传输 241
11.1 知识点与技能点 241
11.2 项目分析 241
11.3 必备知识 241
11.3.1 HNC-21数控系统的数据传输 241
11.3.2 SIEMENS 802C数控系统的数据传输 245
11.3.3 FANUC 0i-CNC与PC间的数据传输 247
11.4 项目实施步骤：THWZDC-1型数控维修实训台的数据传输与备份 251
11.5 项目拓展：SUNRISE 0i mate数控维修实训台的数据传输与备份 254
项目12 故障设置、诊断与维修 256
12.1 知识点与技能点 256
12.2 项目分析 256
12.3 必备知识 256
12.3.1 数控机床故障发生的原因 256
12.3.2 数控机床的故障规律 257
12.3.3 数控机床故障诊断的步骤及方法 257
12.4 项目实施步骤：THWZDC-1型数控维修实训台故障设置、诊断与维修 262
12.5 项目拓展：SUNRISE 0i mate故障模拟与诊断 264
附录A 知识强化与测评 266
A.1 《数控机床认识入门》知识强化与测评 266
A.2 《数控系统及其基本接线数控系统》知识强化与测评 267
A.3 《数控系统及其基本接线—数据处理与插补》知识强化与测评 269
A.4 《进给驱动单元的调试与应用》知识强化与测评 271
A.5 《主轴变频器的调试与应用》知识强化与测评 273
A.6 《检测装置的安装与调试》知识强化与测评 275
A.7 其他项目知识强化与测评 278
附录B HED-21S数控系统综合实验台的电气原理图 281
附录C 标准数控车床的机械结构示意图 292
参考文献 293