本书是教育部高职高专自动化技术类教学指导委员会规划并指导编写的第四本基于工作过程导向、面向全国职业院校技能大赛、服务于高职机电和数控类职业能力培养的立体化综合实训教材，是教育部高职高专自动化技术类教学指导委员会指导编写的《自动化生产线安装与调试》姊妹篇。本套教材（教学资源）由彩色纸质教材、多媒体光盘和教学资源包三部分组成。纸质教材主要针对技能赛项和数控机床安装与调试的“核心知技点”、数控机床安装与调试的工作过程、数控机床发展趋势等；同时包括了项目引导（教学设计）内容。本书适合作为高职高专数控技术、电气自动化技术、机电一体化技术、机电安装工程等机电类专业的课程教材，并可作为相关工程技术人员培训和自修的参考书。

本书是教育部高职高专自动化技术类专业教学指导委员会规划并指导编写的第
四本基于工作过程导向、面向全国职业院校技能大赛、服务于高职机电和数控类职
业能力培养的立体化综合实训教材。
按照《国务院关于大力发展职业教育的决定》关于要“定期开展全国性的职业
技能竞赛活动”的要求，2008 年、2009 年、2010 年教育部和天津市人民政府、人
力资源和社会保障部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业部、国务院扶贫办、
中华全国总工会、共青团中央和中华职业教育社等部门在天津市连续举办了三届全
国职业院校技能大赛。通过大赛活动形成了“普通教育有高考，职业教育有技能大赛”
的局面。它是我国教育工作的一项重大制度设计和创新，也是新时期职业教育改革
与发展的重要推进器。
2010 年全国职业院校技能大赛高职组“数控机床安装与调试”赛项的成功举
办，检验了高职学生的团队协作能力、计划组织能力、数控机床安装与调试能力、
工程实施能力、职业素养、交流沟通能力、效率、成本和安全意识，推动了工学
结合人才培养模式改革与创新，促进了高职教育实训基地建设、课程建设和教学
团队建设。
编写背景
本书是教育部高职高专自动化技术类专业教学指导委员会指导编写的《自动化
生产线安装与调试》姊妹篇，是教育部高职高专自动化技术类教学指导委员会组建
的课程建设团队又一次坚持，坚持技能大赛引导高职教育教学改革方向，坚持技能
大赛引领高职专业和课程建设、坚持发挥技能大赛更大的示范辐射作用。
2009 年，教育部高职高专自动化技术类专业教学指导委员会成功主办了全国职
业院校学生技能邀请赛“数控机床安装与调试”赛项。在该赛项技术策划和竞赛负
责人吕景泉教授牵头指导下，赛项技术执裁人员、院校骨干教师、行业企业技术人
员组成教学资源开发团队，通过广泛调研、深度交流，结合现状，进一步完善和提
升了综合实训装置，实施了以两次全国性技能大赛指定实训设备THWSKW 数控机床
维修技术综合实训装置为载体，围绕工作任务整体设计并实施了“四位一体”的教
学资源开发。
2010 年8 月以来，团队成员经过近10 个月的奋战，校企人员共同协作，参照
行业企业标准和工艺要求，较好地完成了框架策划、现场交流、应用测试、文案编撰、
资源制作、资料整合等任务。继《自动化生产线安装与调试》开启高职院校特色教材、
立体化教材、围绕工作任务整体教学资源出版的新气象之后，又一套服务机电类专
业综合实训项目的课程资源诞生了。该项工作落实了教育部领导指示的：全国技能
大赛赛项要做到“四好”，即“赛项策划好”、“组织实施好”、“成果推广好”和“赛
项完善好”。技能大赛赛项开展的最终目标是推进教育教学改革，引领高职专业建
设和课程改革方向，提高内涵建设水平。
教材特点
将数控机床安装与调试的工作过程，分解为若干个工作任务进行了循序渐进的
讲述。编写紧扣“准确性、实用性、先进性、可读性”原则。诙谐的语言、精美的图片、
卡通人物、实况录像及过程仿真等的综合运用，将学习、工作融于轻松愉悦的环境中，
力求达到提高学生学习兴趣和效率以及易学、易懂、易上手的目的。
教材通篇贯穿了两项国家级教学成果奖的推广应用，将行动导向教学、专业核
心技术一体化模式进行了大胆的尝试性运用。
基本内容
本套教材（教学资源）由彩色纸质教材、多媒体光盘和教学资源包（www.
gzhgzh.net）三部分组成。纸质教材共由七大部分组成：第零篇为项目引导, 主要介
绍本书的指导思想和教学设计; 第一篇为项目开篇，主要针对大赛情况及典型数控
系统进行了介绍；第二篇为项目备战，第三篇为项目迎战，主要针对典型数控系统
装调应具备的“知识点、技术点、技能点”进行了综合讲解；第四篇为项目实战，
主要内容是以典型数控系统为载体，针对其系统的安装与调试工作过程进行了讲述；
第五篇为项目决战，主要介绍技能大赛的赛项，大赛的赛题；第六篇为项目挑战，
主要介绍数控系统的其他一些系统、发展趋势及先进技术的运用。多媒体光盘含大
赛实况、数控机床的安装调试步骤、元器件实物图片、教学课件、教学参考及设备
运行过程仿真等。同时，为“教”和“学”提供了生动、直观、便捷、立体的教学
资源包。
本书编写分工如下：吕景泉教授、张文明副教授共同负责撰写项目引导、前言、
内容简介；于海祥副教授负责撰写项目开篇、项目挑战部分；左维副教授、张文
明副教授、寇恒老师撰写项目备战部分；左维副教授、王悦老师撰写项目迎战部分；
杨中力副教授、赵新杰老师撰写项目实战部分；张文明副教授、陈东升老师撰写
项目决战部分。全书由吕景泉教授策划、系统指导并与张文明副教授、杨中力副
教授共同统稿。
在本教材编写和资源制作过程中，得到了中国铁道出版社、天煌教仪和天津中
德职业技术学院、常州纺织服装职业技术学院、天津城市职业学院等单位领导的大
力支持，在此表示衷心的感谢！同时也要感谢天津中德职业技术学院钱逸秋处长、姚
吉主任、李文主任，天津城市职业学院崔凤梅处长及相关工程技术人员！
由于编者的经验、水平以及时间有限，书中难免在内容和文字上存在不足和缺陷，
敬请提出批评指正。
编 者
2011 年5 月
2009 年11 月2011 年5 月1 日

第零篇 项目引导——教学设计
一、指导思想 .............................................................................. 1
二、教学设计 .............................................................................. 2
小结 ............................................................................................ 4
任务一 了解数控机床安装与调试的工作任务 ............................. 6
任务二 了解数控机床的工作过程 ............................................... 6
任务三 认知THWSKW-2A型数控机床维修技能实训考核装置 .... 7
第一篇 项目开篇——数控机床安装与调试简介
CONTENTS
第二篇 项目备战——数控机床中的核心技术
任务一 数控机床机械传动 ........................................................ 10
子任务一 直线滚动导轨副的简介及使用............ 11
子任务二 滚珠丝杠螺母副的简介及使用............ 12
子任务三 四方电动刀架的简介及使用.............. 12
任务二 工量具使用 ................................................................... 13
子任务一 条式水平仪的使用...................... 15
子任务二 杠杆百分表的使用...................... 16
子任务三 深度游标卡尺的使用.................... 17
子任务四 万用表的使用.......................... 18
子任务五 电烙铁的使用.......................... 18
任务三 低压电器技术 ............................................................... 19
子任务一 交流变压器的使用...................... 19
2
数控机床安装与调试
子任务二 开关电源的使用........................ 20
子任务三 低压断路器的使用...................... 20
子任务四 交流接触器的使用...................... 21
子任务五 继电器的使用.......................... 22
子任务六 熔断器的使用.......................... 23
子任务七 控制按钮的使用........................ 23
任务四 数控机床PLC技术 ........................................................ 24
任务五 传感器技术 ................................................................... 25
子任务一 接近开关的使用........................ 26
子任务二 编码器的使用.......................... 28
子任务三 绝对式编码器和直线光栅尺的使用........ 28
任务六 变频器技术 ................................................................... 30
任务七 伺服技术 ...................................................................... 33
任务八 数控系统 ...................................................................... 35
第三篇 项目迎战——数控机床机电装调
任务一 底座的装配 ................................................................... 41
子任务一 与底座的初次见面...................... 41
子任务二 底座装配所需的工量具.................. 41
子任务三 底座装配的技能训练.................... 42
任务二 直线滚动导轨副的装配 ................................................. 45
子任务一 初步认识直线滚动导轨副................ 45
子任务二 直线滚动导轨副装配所需的工量具........ 46
子任务三 直线滚动导轨副装配的技能训练.......... 47
任务三 滚珠丝杠螺母副的装配 ................................................. 50
子任务一 初步认识滚珠丝杠螺母副................ 50
子任务二 滚珠丝杠螺母副装配所需的工量具........ 51
子任务三 滚珠丝杠螺母副装配的技能训练.......... 52
任务四 移动平台的装配 ............................................................ 56
子任务一 与移动平台的初次见面.................. 56
子任务二 移动平台装配所需的工量具.............. 57
子任务三 移动平台装配的技能训练................ 57
任务五 伺服电动机与联轴器的装配 .......................................... 61
子任务一 与伺服电动机和联轴器的初次见面........ 62
C O N T E N T S 目 录
3
子任务二 移动平台装配所需的工量具.............. 62
子任务三 伺服电动机与联轴器装配的技能训练...... 63
任务六 十字滑台装调与检测 .................................................... 66
子任务一 与十字滑台装调与检测的初次见面........ 66
子任务二 十字滑台装调与检测所需的工量具........ 67
子任务三 十字滑台装调与检测的技能训练.......... 68
任务七 数控机床典型电气控制环节 .......................................... 74
子任务一 电动刀架电动机控制电路................ 75
子任务二 冷却泵电动机控制电路.................. 81
任务八 数控系统的安装 ............................................................ 85
子任务一 初步认识SINUMERIK 802C硬件接口..... 85
子任务二 数控系统接线的技能训练................ 89
任务九 伺服驱动装置的安装 .................................................... 93
子任务一 初步认识伺服驱动装置接口.............. 94
子任务二 伺服驱动装置安装的技能训练............ 96
任务十 主轴变频单元的安装 .................................................... 98
子任务一 初步认识三菱D740系列变频器接口........ 98
子任务二 变频主轴驱动单元接线的技能训练....... 100
第四篇 项目实战——数控机床调试与运行
任务一 数控机床参数设置 ...................................................... 104
子任务一 数控系统的操作界面认识及操作......... 105
子任务二 数控系统的常用参数认识............... 107
子任务三 数控系统参数的调试训练............... 112
任务二 进给轴参数优化与调试 ................................................115
子任务一 TSTA15C驱动器操作.................. 115
子任务二 进给轴参数的优化与调试训练........... 118
任务三 数控机床主轴参数设置与调试 .................................... 120
子任务一 三菱D740型变频器的认识及操作......... 121
子任务二 变频器参数调试训练................... 124
任务四 PLC编程与调试 .......................................................... 126
子任务一 Programming Tool PLC802
软件及程序概述...................... 127
4
数控机床安装与调试
子任务二 PLC操作与调试....................... 131
子任务三 PLC的调试训练....................... 135
任务五 数据备份 .................................................................... 137
子任务一 数据备份的技术准备................... 137
子任务二 数据备份的技能训练................... 140
任务六 数控机床功能测试 ...................................................... 142
任务七 数控机床加工测试 ...................................................... 146
第五篇 项目决战——技能赛项分析
第六篇 项目挑战——数控机床技术发展展望
任务一 电路设计、安装和连接 ............................................... 154
子任务一 电路设计............................. 154
子任务二 器件安装............................. 155
子任务三 电路连接............................. 156
任务二 十字滑台的安装与调试 ............................................... 158
任务三 参数设置及PLC程序和数控车床的调试 ...................... 161
任务四 数控机床的功能测试 .................................................. 164
任务一 动力刀塔技术展望 ...................................................... 166
任务二 直线电动机技术展望 .................................................. 169
任务三 数控机床通讯技术展望 ............................................... 171
任务四 高速加工技术展望 ...................................................... 173
任务五 五轴联动加工技术展望 ............................................... 176

主要著译者顺序姓名学历职称学科专长通讯地址1吕景泉 博士 教授 自动化技术 工作单位天津中德职业技术学院 邮政编码 电话13602050038 2 工作单位 邮政编码 电话 3 工作单位 邮政编码 电话 审校者（主审者） 学历 工作单位 邮政编码 电话 职称 工作单位 邮政编码 电话

本书是教育部高职高专自动化技术类专业教学指导委员会规划并指导编写的第四
本基于工作过程导向、面向全国职业院校技能大赛、服务于高职机电和数控类职业能
力培养的立体化综合实训教材，是《自动化生产线安装与调试》的姊妹篇。
本书由彩色纸质教材、多媒体光盘和教学资源包三部分组成。纸质教材主要有教
学设计、数控机床安装与调试简介、数控机床中的核心技术、数控机床机电装调、数
控机床调试与运行、技能赛项分析、数控机床技术发展展望。多媒体光盘含大赛实
况、数控系统的安装调试步骤、元器件实物图片、教学课件、教学参考及设备运行过
程仿真等。同时，为“教”和“学”提供生动、直观、便捷、立体的教学资源包。
本书适合作为高等职业院校数控技术、电气自动化技术、机电一体化技术、机电安
装工程等机电类专业的课程教材，并可作为相关工程技术人员培训和自修的参考书。