《数控机床装配、调试与故障诊断》按照数控机床装配与调试工作过程，结合数控机床装调维修工职业资格证书考试的有关要求，以数控机床调试与装配生产案例的教学形式，阐述数控机床的结构组成；机械部件的装配、调试与故障诊断；电气控制元器件的选择、性能测试与装接；CNC控制单元的电气连接与调试；进给驱动系统和主轴驱动系统的连接、调试、常见故障诊断与维修；机床现场安装与验收等内容。
    《数控机床装配、调试与故障诊断》由长期从事数控机床开发的研究人员、数控机床生产管理人员和数控技术应用教学管理人员组成的编写组完成，可以作为高等工科院校的机械设计制造类专业、自动化类专业及其他相关专业学生学习数控技术的教材，也可作为高职高专院校数控技术、数控设备应用与维护、机电设备维修与管理、机电一体化等专业的教材，还可供工程技术人员作为参考用书。

    数控机床刀具交换分为无机械手换刀和机械手换刀两种。无机械手换刀必须先将用过的刀具送回刀库，然后再从刀库中取出新刀具，这两个动作不可能同时进行，因此换刀时间长。机械手换刀有很大的灵活性，可以减少换刀时间。
    自动换刀系统结构中刀库的驱动及定位刀库的旋转可分为电气驱动和液压驱动两种方式。电气驱动可以用伺服半闭环系统或数控系统的微机直接发出运转信号控制电动机的运转来带动刀库旋转。液压驱动则需要电气信号的配合，微机给出运转信号，通过电磁阀来实现前级控制，执行机构是液压缸。
    在执行自动换刀过程中，除了主轴头的定向及主轴箱的定位外，为确保所更换的刀具准确地被机械手抓住，刀库的定位也是必要的功能。电气驱动时可在电动机上安装位置编码器进行定位，也可以在抓刀的位置安装接近开关来检测定位。液压驱动结构的刀库则采用机电结合式的销定位方式。
    1.刀具识别刀具识别功能是将给定的刀具从刀库中选择出来，有多种实现方式，灵活性最大的是任意选择方式，即可根据加工需要从刀库中选取任意位置的刀具。任选方式分为刀具编码式、刀套编码式、记忆式。刀具编码式或刀套编码式是在刀具、刀套上安装编码条，用红外线或光电读码器来扫描辨认所选的刀具。记忆式则是将刀库中所有的刀具位置对应地预存到NC中，并赋予地址，通过选刀装置来识别选刀。使用光电式编码器选刀时，则通过编码器旋转时产生的脉冲数来判别刀具位置。其工作原理是编码器与刀库的旋转机构安装在一起，刀库转动时编码器也转动，将角位移变成电脉冲。刀具编码器旋转一周所产生的脉冲数与刀库中的刀具数成整数倍关系，NC将接收到的脉冲数与预置在刀具位置地址内的值相比较，从而确定所选刀具。如果将初始位置值预先储存到NC中，那么系统就会将上次断电前的刀具位置令为当前值，选刀时将编码器发出的脉冲数与当前值累加后比较，同样可以找到所需刀号，采用这种软件方式识别刀具的加工中心开机后不需回刀库原点。有些在NC内没有设置刀库参考点的选刀装置，开机后则需回刀库的机械原点来建立刀库参考点。
    2.机械手的配合加工中心根据刀库与主轴的相对位置和结构可配置不同的机械手，如单臂式、双臂式、轨道式等。机械手的任务是将刀库中的刀具送到主轴孔，同时将主轴孔内的刀具送回到原来的刀套中去。由于各种加工中心的刀库位置与主轴头的距离不同，所以机械手的结构及运动过程也不完全相同。使用较广泛的一种是回转式单臂双手的机械手，这种机械手转动角度可达±180，可满足抓取任意刀具的需要，其运动过程靠液动与电气相配合来完成。

前言
第1单元 数控机床整机结构
模块1 数控机床的产生及分类
项目1 数控机床的发展历程
项目2 数控机床的分类及功能
模块2 数控机床的构成
项目1 剖析数控机床总体结构
项目2 配置数控机床控制装置
模块3 数控机床的未来
项目1未来的数控机床结构
项目2 控制装置的发展趋势
项目3 ITMT一体化编程方法

第2单元 数控机床机械部件
模块1 数控机床本体
项目1 认识数控机床本体结构
项目2 机床本体的装配与调整
项目3 床身关键尺寸检验
模块2 工作台
项目1 工作台的结构形式
项目2 工作台的装配与检验
模块3 换刀装置与刀库
项目1 刀库的种类
项目2 自动换刀的实现
项目3 自动换刀故障的排除

第3单元 数控机床电气部件
模块1 电气控制的实现方法
项目1 电气控制功能的实现
项目2 电气元器件的选用
模块2 电气系统的连接
项目1 电气连接的工作准备
项目2 熟读电气原理图
项目3 电气接线的技巧
模块3 电气系统的通电调试
项目1 电气系统的通电
项目2 电气性能的检测
模块4 电气系统常见故障排除
项目1 电气元件故障诊断与排除
项目2 PMC常见故障的诊断与排除

第4单元 数控机床控制装置
模块1 初识数控装置
项目1 典型数控装置的结构
项目2 数控装置的工作流程
模块2 FANUC0i数控装置
项目1 FANUC0i系统的硬件组成
项目2 FANtJCOi系统的硬件连接
项目3 FANtJCOi系统的调试
项目4 FANuCOi故障诊断与排除
模块3 SINDMERIK802C数控装置
项目1 SINDMERIK802C系统的硬件组成
项目2 SINDMERIK802C系统的硬件连接
项目3 SINDMERIK802C系统的调试
项目4 SINDMERIK802C系统故障诊断与排除

第5单元 进给伺服驱动系统
模块1 进给伺服驱动系统的组成与功能
项目1 初识进给伺服驱动系统
项目2 典型进给伺服驱动系统的组成
项目3 进给伺服驱动系统电气元件的选用
项目4 进给伺服驱动系统机械部件的选用
项目5 位置检测组件的选用
模块2 进给伺服驱动系统的调试
项目1 伺服控制单元的调试
项目2 数控机床位置精度的调试
项目3 滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整
项目4 传动间隙的补偿
项目5 进给伺服驱动系统其他部件调整
模块3 典型故障的诊断与排除
项目1 模拟式交流速度控制单元的故障检测与维修
项目2 数字式交流速度控制单元的故障检测与维修
项目3 交流伺服电动机编码器的维修
项目4 进给系统其他部件的维修

第6单元 主轴驱动系统
模块1 主轴驱动系统的组成与功能
项目1 主轴驱动系统的功能分析
项目2 典型主轴驱动系统的组成
项目3 主轴驱动系统电气元件的选用
项目4 主轴系统机械组件的选用
模块2 主轴驱动系统的调试
项目1 数控车床主轴驱动系统的调试
项目2 数控铣床主轴驱动系统的调试
项目3 加工中心主轴驱动系统的调试
模块3 主轴驱动系统的故障诊断与排除
项目1 数控车床主轴驱动系统的故障诊断与排除
项目2 数控铣床主轴驱动系统的故障诊断与排除
项目3 FANUC主轴驱动系统的故障诊断与排除
项目4 SIEMENS611A交流主轴驱动系统的故障诊断与维修

第7单元 数控机床的验收
模块1 数控机床的验收准备
项目1 数控机床的初就位
项目2 数控机床验收工具的准备
项目3 开箱检验及外观检查
模块2 数控机床的功能检查
项目1 数控机床的通电
项目2 机床性能检查
项目3 数控功能检查
项目4 机床稳定性检查
模块3 数控机床的精度验收
项目1 几何精度的检验
项目2 定位精度的检验
项目3 切削精度的检验
参考文献