数控系统安装与调试——基于工作过程工学结合课程实施整体解决方案

《数控系统安装与调试:基于工作过程工学结合课程实施整体解决方案》：新编21世纪高等职业教育电子信息类规划教材？数控技术应用专业

本书基于数控机床制造过程中数控系统安装于调试的工作任务，为学习者提供了数控机床控制系统的构成、原理、参数、操作、诊断、调整等数控设备应用中直接需要的理论与实践知识。

汤彩萍，1970年10月生，副教授，工程硕士。曾在企业从事多年的数控机床产品设计开发与调试工作，目前主要从事数控专业相关课程的教学与研究工作。曾赴德国学习双元制培训计划和德国职业教育经验.主要研究领域为基于工作过程的课程开发。主编并公开出版的《数控技术专业英语》教材，获2007年度江苏省高等学校精品教材。近三年来公开发表教学与科研论文10篇，公开出版教材3部，院内交流论文9篇，出版校本教材5部，发表译著共计20万字。本书的编写历时四年，是作者十五年工作经验的结晶。

学习情境1 数控机床控制系统装调整体规划与分析
Part Ⅰ 工作过程知识
1.1 数控机床电气装调岗位分析（Employment for CNC application and maintenance）
1.2 数控的故事（History of NC）
1.3 数控机床控制需求分析（Control system of CNC machine）
1.3.1 数控机床的控制任务
1.3.2 数控机床控制系统的组成
1.3.3 数控机床的基本工作过程
1.3.4 数控机床伺服系统的控制方式
1.4 数控基础（CNC fundamentals）
1.4.1 数控机床的指标
1.4.2 数控机床坐标系
1.4.3 数控机床的人机界面
Part Ⅱ 实践工作页
Part Ⅲ 情境训练

学习情境2 数控系统的连接
Part Ⅰ 工作过程知识
2.1 CNC装置的硬件接口与软件任务分析（Hardware interface and ？software tasks of CNC unit）
2.1.1 硬件组成
2.1.2 案例：FANUC 0 i Mate？C
2.1.3 软件工作任务
2.2 轮廓插补功能分析（Contour interpolation）
2.2.1 脉冲增量法之逐点比较法
2.2.2 数据采样法
2.2.3 速度预处理
2.2.4 纳米插补
2.3 伺服电动机的工作原理与工作特性分析（Servo motor）
2.3.1 交流伺服电动机的工作原理与特性
2.3.2 案例：FANUC β i 系列伺服电动机
2.3.3 伺服电动机的选择
2.4 伺服驱动装置的工作原理分析（Servo amplifier）
2.4.1 交流伺服驱动装置的工作原理
2.4.2 案例：FANUC β i SVPM伺服放大器
2.4.3 PWM基础（补充知识）
2.5 系统电气安装抗干扰检查（Anti？interference）
Part Ⅱ 实践工作页
Part Ⅲ 情境训练

学习情境3 CNC上电与SV上电
Part Ⅰ 工作过程知识
3.1 CNC上电回路分析与设计（CNC power up）
3.2 SV上电回路分析与设计（Servo power up）
3.3 防垂直轴下落分析与设计（Brake control）
3.4 系统通电调试（Powering up）
3.5 驱动选型配置（Servo drive configuration）
Part Ⅱ 实践工作页
Part Ⅲ 情境训练

学习情境4 进给轴的调试与性能优化
Part Ⅰ 工作过程知识
4.1 闭环伺服系统结构分析（Closed？loop servo system）
4.2 位置控制响应分析（Position control）
4.2.1 位置控制原理
4.2.2 定位响应过程
4.3 进给轴参数设定（Parameter setting）
4.3.1 伺服初始化设定（SERVO SETTING）
4.3.2 基本进给轴参数设定（PARAMETER）
4.4 控制单位匹配（Axis resolution）
4.5 轮廓误差分析（Contouring error）
4.5.1 两轴联动直线插补轮廓误差
4.5.2 两轴联动圆弧插补轮廓误差
4.5.3 拐角加工误差
4.6 伺服性能优化（Servo Guide）
Part Ⅱ 实践工作页
Part Ⅲ 情境训练

学习情境5 坐标轴参考点及行程的调试
Part Ⅰ 工作过程知识
5.1 编码器解析（Encoder study）
5.1.1 增量式旋转编码器
5.1.2 绝对式旋转编码器
5.1.3 FANUC编码器技术特点
5.1.4 编码器在数控机床上的应用
5.2 坐标轴参考点设置原理分析（Reference point setting principle）
5.2.1 坐标轴参考点的设置
5.2.2 参考点的调整
5.2.3 回参考点故障分析与排除
5.3 坐标轴行程保护分析（Travel limit）
5.3.1 软件限位和硬件限位的设置
5.3.2 轴超程故障处理
5.3.3 坐标轴行程保护设置要求
Part Ⅱ 实践工作页
Part Ⅲ 情境训练

学习情境6 主轴控制系统的连接与调试
Part Ⅰ 工作过程知识
6.1 主轴控制方式分析（Spindle control）
6.2 主轴电动机及其驱动装置的原理与工作特性分析（AC asynchronous motor drive）
6.2.1 交流异步电动机的工作原理与特性
6.2.2 案例：FANUC β i 系列主轴电动机
6.2.3 交流主轴驱动装置的工作原理
6.3 主轴分段调速特性分析（Spindle range）
6.4 串行主轴的配置与调试（Serial spindle configuration）
Part Ⅱ 实践工作页
Part Ⅲ 情境训练

学习情境7 CNC数据文件的备份与恢复
Part Ⅰ 工作过程知识
7.1 CNC数据文件分析（CNC data）
7.2 用BOOT功能进行整体数据的备份与恢复（CNC data backup and ？restoring under BOOT）
7.2.1 用BOOT功能进行数据的备份与恢复
7.2.2 系统电池的作用与更换方法
7.3 用CF卡进行个别数据输入与输出 （Separate data in and out with memory card）
Part Ⅱ 实践工作页
Part Ⅲ 情境训练

附录A 《ISO4336-1981（E）机床数字控制――数控装置和数控机床电气设备之间的接口规范》
附录B CNC常用G代码和M代码表
附录C FANUC常用专业缩略语表
附录D FANUC Series 0 i Mate MODEL C规格一览表
附录E 本书常用符号含义表
附录F VMC 750加工中心系统总连图
附录G 学习考核样例
参考文献