1.本书以工作过程导向为基础，以项目为实施方案，归纳和拓展了数控机床维修岗位的工作任务和学习情境，变理论、原理知识的传授为动手技能的培养，打破理论教学的传统模式。
2.本教材设计11个以行动为导向的教学项目，有项目、工作任务导入、学习情境、任务实施、技能拓展、自测题等环节，图文并茂，简单易学。
3.本教材“薄简新实”，“薄”是指教材篇幅小；“简”是内容简洁 ；“新”是指教材反映新的教改方式；“实”是符合企业和学校教学实际情况，好教易学，具有教学的可操作性。
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目录
绪论
一、数控机床工作原理及组成
1．数控机床工作原理
2．数控机床的组成
二、数控机床故障诊断及维护的内容
（一）数控机床故障来源及分类
1．故障衡量标准
2．故障分类与来源
（二）数控机床预防性维护的内容
1．预防性维护的重要性
2．预防性维护工作的主要内容
三、数控机床故障诊断及维护的特点
1．初始使用期
2．相对稳定期
3．寿命终了期
四、数控机床故障诊断方法
1．直观法
2．自诊断功能法
3．参数（机床数据）检查法
4．PLC检查法
5．功能程序测试法
6．交换法
7．单步执行程序确定故障点
8．测量比较法
9．敲击法
10．原理分析法
五、数控机床维护、维修工作的安全规范
| 小 结 |
| 自 测 题 |
简答题
任务一 数控机床常用电气元件认知及检测
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）万用表的使用
1．用万用表测量直流电压
2．用万用表测量交流电压
3．用万用表测量直流电流
4．用万用表测量交流电流
5．用万用表测量电阻
6．用万用表测量二极管（用R×1k挡）
（二）示波器的使用
1．分辨率的调整
2．探头的使用
3．避免波形失真
（三）数控电气元件认知与检测
1．低压断路器
2．接触器
3．继电器
4．变压器及直流稳压电源
5．剩余电流动作断路器
6．电源切断开关
7．行程开关
8．接近开关
9．熔断器
10．导线和电缆
三、任 务 实 施
（一）用万用表测量电路中的电压、电流、电阻
1．识读电路图
2．检测电路图中的电流、电压、电阻
（二）用示波器检测电路信号
（三）数控电气元件的检测
（四）数控机床电气线路的拆装
1．拆装机床电气线路
2．拆装后上电
四、技 能 拓 展
（一）用万用表测量三极管和电容
1．三极管的测量
2．用万用表测量电容
（二）强电回路故障诊断与维修方法
1．外观检查
2．连接电缆、连接线检查
3．电源电压检查
4．恶劣环境下的电气元件检查
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务二 数控机床安装调试与验收
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）数控机床的安装
1．数控机床的安装环境
2．数控机床的吊装
3．机床部件的组装
4．数控系统的连接
（二）数控机床的调试
1．通电试车
2．水平调整
（三）数控机床的验收
1．开箱检验
2．外观检查
3．功能检查
4．精度验收
（四）几何精度的检测与验收
1．数控车床几何精度的检测
2．加工中心或数控铣床几何精度的检测
3．工作精度的验收
三、任 务 实 施
（一）定位精度和重复定位精度检测
1．定位精度和重复定位精度的评定方法
2．定位精度测量工具和方法
（二）反向间隙检测
1．反向间隙的产生及影响
2．反向间隙的检测
3．反向间隙的补偿
四、技 能 拓 展
（一）螺距误差的检测与分析
1．螺距误差补偿与检测原理
2．螺距误差补偿
（二）螺距误差补偿的测定和计算
1．操作和测量方法
2．数值计算和分析
（三）螺距误差补偿应用与分析
1．螺距误差补偿应用
2．螺距误差补偿分析
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务三 数控机床硬件接口连接
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）CNC系统模块及接口作用
1．FANUC 0i数控系统概述
2．CNC模块及接口
（二）伺服系统模块及接口作用
（三）主轴模块及接口作用
（四）I/O Link模块及接口作用
三、任 务 实 施
（一）CNC系统与伺服系统模块接口连接
1．硬件构成
2．相互连接
（二）CNC系统与主轴模块接口连接
（三）CNC系统与I/O Link模块接口连接
四、技 能 拓 展
（一）手轮接口及连接
（二）CNC控制单元电源的连接
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务四 数控机床参数设定
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）数控机床参数及作用
1．参数的分类与作用
2．系统参数的形式
（二）数控系统参数显示与修改
1．数控系统参数的显示与搜索
2．数控系统参数的设定
（三）伺服参数的初始化与故障诊断
1．伺服参数初始化准备
2．伺服参数初始化
3．伺服初始化参数说明
4．伺服轴参数的含义
5．伺服轴故障诊断
（四）常见数控系统参数设定
1．与阅读机/穿孔机接口相关的参数
2．与轴控制/设定单位相关的参数
3．与坐标系相关的参数
4．与存储行程检测相关的参数
5．与进给速度相关的参数
6．与显示和编辑相关的参数
7．与程序相关的参数
8．与误差补偿相关的参数
三、任 务 实 施
（一）伺服参数初始化与设置
1．伺服驱动单元的正常调试过程
2．其他有关伺服参数的设置
（二）软限位参数诊断与设定
1．软硬限位定义
2．进给轴行程软限位的设定步骤
（三）刀架换刀故障诊断与参数设定
1．换刀动作过程分析
2．故障诊断分析
四、技 能 拓 展
（一）CNC系统显示语言参数修改
（二）参数全清后的报警解除与基本参数设置
1．基本功能参数的设置
2．参数全清后的报警与参数设置
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务五 数控机床PMC控制与应用
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）PMC在数控机床中的作用
（二）PMC与CNC、MT之间的接口地址
（三）PMC语言及编程
1．PMC的语言
2．PMC编程指令
（四）PMC显示操作与故障诊断方法
1．PMC显示查找操作
2．PMC的维护诊断界面（PMCMNT界面）
3．PMC参数界面（PMCPRM界面）
4．常见PMC故障诊断方法
三、任 务 实 施
（一）PMC基本操作与调试
（二）PMC控制主轴正反转实训
1．变频器选用和参数设定
2．分析主轴正反转PMC控制的梯形图
3．正反转任务实施
（三）PMC实现刀架换刀诊断实训
四、技 能 拓 展
（一）设定跟踪参数
（二）跟踪参数界面操作
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务六 数控机床数据的传输与备份
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）使用存储卡进行数据备份和恢复
1．系统存储区域
2．数据输入/输出操作的方法
3．存储卡通过BOOT界面的备份操作
4．分别备份和恢复SRAM中的各个数据
5．使用ALL I/O界面输入/输出SRAM数据
6．用存储卡进行DNC加工
（二）使用计算机RS-232-C串行接口备份和恢复数据
1．数控机床传输软件的功能及异步串行通信
2．CNC系统与RS-232-C串行接口的焊接
3．串行通信参数的设定
（三）RS-232-C串行接口通信故障与排除
1．故障发生的原因
2．解决方案
三、任 务 实 施
（一）焊接RS-232-C电缆
（二）数控程序的上传与下载
1．下载零件程序
2．上传零件程序
（三）PMC梯形图的备份与恢复
1．PMC程序传入计算机进行备份
2．利用FANUC LADDER-III软件编制PMC程序
3．PLC梯形图恢复
（四）CNC系统参数的备份与恢复
1．输入/输出参数的设定
2．输出CNC参数
3．输入CNC参数
四、技 能 拓 展
（一）螺距误差补偿量的备份与恢复
1．设置PC WinPCIN软件的通信协议
2．螺距误差补偿表的传送（CNC到PC）
3．螺距误差补偿表的接收（PC到CNC）
（二）利用Windows超级终端传输数据
1．计算机侧的设定步骤
2．程序传输
3．通信的编辑格式
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务七 CNC系统的故障诊断与维修
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）CNC系统故障报警类型
1．CNC故障诊断的基本方法
2．报警的分类
3．CNC报警分类表
（二）CNC系统软件故障检测与维修
1．电源接通时的检查
2．正常启动后的检查
3．CNC基本工作状态的显示
4．数控系统的软件故障及维修
（三）CNC系统硬件故障诊断与维修
1．主板工作状态指示
2．附加功能板工作状态指示
三、任 务 实 施
（一）P/S程序报警诊断与恢复
（二）系统黑屏诊断与维修
1．维修实例一
2．维修实例二
四、技 能 拓 展
（一）系统开机急停诊断与维修
实例分析：
（二）系统死机故障诊断与维修
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务八 伺服系统的故障诊断与维修
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）伺服系统的常见报警与处理方法
1．伺服系统的常见报警
2．常用伺服报警号
3．伺服诊断画面的使用
（二）伺服位置反馈装置故障诊断方法
（三）伺服进给装置故障诊断方法
1．模块交换法
2．外接参考电压法
三、任 务 实 施
（一）伺服轴跟踪误差过大报警及排除
（二）伺服轴进给振动、爬行故障诊断与排除
（三）光栅尺的拆装与调试实训
1．光栅尺的基本结构
2．莫尔条纹及其作用
3．光栅尺的拆装
4．光栅尺的维护
四、技 能 拓 展
（一）伺服系统过热报警故障诊断与排除
1．检测原理
2．诊断方法
3．故障产生的可能原因
（二）伺服轴进给失控故障诊断与排除
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务九 主轴系统的故障诊断与维修
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）伺服主轴与变频主轴的区别
1．概念区别
2．控制硬件区别
3．原理上的区别
4．市场应用上的区别
（二）机床主轴部件的拆装与调整
1．主轴部件的拆卸
2．主轴部件的装配及调整
（三）主轴变频器的调试
1．变频器控制原理
2．FR-S500变频器接线
3．FR-S500变频器的应用与调试
（四）主轴伺服系统的故障形式与诊断
1．外界干扰
2．过载
3．主轴定位抖动
4．主轴转速与进给不匹配
5．转速偏离指令值
6．主轴异常噪声及震动
7．主轴电动机故障
三、任 务 实 施
（一）主轴电动机正反转互换实训
1．主轴的正反转控制
2．通过PMC实现主轴正反转控制
3．操作步骤
（二）变频器常见故障及排除
1．变频器常见故障及处理方法
2．通用变频器故障维修实例
四、技 能 拓 展
（一）车螺纹乱牙、节距不准故障与维修
1．故障原因及排除方法
2．螺纹加工的故障维修实例
（二）主轴不准停故障与排除
1．主轴不准停故障分析与排除
2．主轴准停不准的故障维修
（三）主轴震动和噪声异常的故障与排除
1．主轴震动和噪声异常故障分析
2．主轴出现噪声的故障维修
（四）主轴转速不正常的故障与排除
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务十 系统与I/O模块的故障诊断与维修
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）系统主板与I/O Link模块
1．系统主板与I/O Link的连接
2．FANUC I/O Link输入/输出模块
3．RS-232-C接口的连接
（二）系统与I/O Link模块故障的诊断方法
1．通电后屏幕不显示的故障诊断
2．手动进给故障的处理
3．不能自动运行故障处理
三、任 务 实 施
（一）将系统上电启动和关闭按钮功能调换实训
1．系统的启动与停止
2．上电启动和关闭按钮功能调换
（二）回零故障诊断
1．回零动作过程异常，无法找到零点
2．回零动作过程正常，所回零点不准确
（三）手轮无动作故障与维修
1．手轮工作不正常的故障维修
2．手轮常见其他故障与维修
四、技 能 拓 展
（一）加工中出现自动复位故障与排除
（二）系统死机的故障与排除
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
任务十一 数控机床机械故障诊断与维修
一、任 务 导 入
二、相 关 知 识
（一）数控机床常见机械故障的类型
1．主轴部件故障
2．进给传动链故障
3．自动换刀装置故障
4．各轴运动位置行程开关压合故障
5．配套辅助装置故障
（二）机床参考点与返回参考点的故障与维修
1．机床参考点及返回参考点方式
2．返回参考点的故障与排除方法
（三）刀架故障诊断方法
1．刀架旋转不到位的故障与排除
2．刀架锁不紧的故障与排除
3．刀架电动机不转的故障与排除
（四）进给传动系统的维护与故障诊断
1．进给系统机械传动结构
2．滚珠丝杠螺母副的调整与维护
3．导轨副的调整与维护
（五）加工中心换刀装置维护与故障诊断
1．刀库与换刀机械手的维护要点
2．刀库及自动换刀装置的故障诊断
三、任 务 实 施
（一）数控车床Z轴拆装与精度检测
1．数控车床Z轴的拆卸步骤
2．数控车床Z轴的安装与精度检测步骤
（二）主轴或进给轴噪声大、加工精度差的故障与排除
1．主轴部分
2．进给丝杠部分
四、技 能 拓 展
（一）急停功能及其故障排除
（二）刀库或机械手换刀时与主轴碰撞故障与排除
| 小 结 |
| 自 测 题 |
1．简答题
2．实训题
附录
附录A FANUC 16/18/21/0i系统PMC信号地址表
附录B FANUC 0i Mate TD 系统梯形图详解
附录C FANUC 0系统常见报警表
1．程序报警（P/S报警）
2．伺服报警
3．超程报警
4．过热报警及系统报警
附录D FANUC 16/18/21/0i/0i Mate系统参数表
附录E FANUC 0i Mate数控机床电路图
参考文献
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