广州航海学院2019年专插本考试大纲_《数控技术》.doc

《数控技术》考试大纲 Ⅰ、考试性质 普通高等学校本科插班生考试（以下简称“插班生考试”）《数控技术》科目的考试，是普通高等学校（含离职班和各类成人高校从普通高考招生的普通班）应届和往届专科毕业生，以及通过自学考试、成人教育等国民教育系列获得大专毕业证书的人员，升入普通高等学校本科专业就读的统考科目。 作为一项选拔性考试，插班生《数控技术》考试试题在设计上应具有较高的信度和效度、必要的区分度和合理的难度。 1．命题根据本大纲规定的考试目标和考核内容，考试命题应具有一定的覆盖面且重点突出，侧重考核考生对本学科的基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度，以及运用所学知识解决实际问题的能力。 2．试题对不同能力层次要求的分数比例，识记为20％，理解35％，应用45％。 3．合理安排试题难度结构。试题难易度分为易、较易、较难、难四个等级。试卷中四种难易度试题的分数比例，易约占20％，较易约占30％，较难约占30％，难约占20％。 Ⅱ、考试内容 1．考核内容 《数控技术》的考核内容为数控技术的基本概念、基本原理，以及数控机床的组成及功能、控制原理、伺服系统和检测系统，能运用数控加工的基本知识进行数控机床的加工工艺制定与程序编制。，具备分析问题和解决问题的基本能力。  2．考核要求 本大纲的考核要求分为“识记”、“理解”、“应用”三个层次，具体含义是：． 识记：能解释有关的概念、知识的含义，并能正确认识和表述。 理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系。 应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法分析和解决有关的理论问题和实际问题。 第一部分 数控系统概述 （一） 课程内容 本章简要介绍了数字控制技术的定义、数控系统的组成与分类、数控系统的功能和数控系统的发展过程。 （二）学习要求 了解机床数控系统的基本原理，理解机床数控系统的组成、功能、特点及类型。 （三）考核知识点和考核要求 1．领会：机床数控系统的学科基础，数控系统的发展过程； 2．掌握：数控技术、数控系统、数控机床的含义；机床数控系统的组成、功能、特点及类型；机床坐标系与工件坐标系的关系。 3．熟练掌握：数控机床的类型、特点和适用情况；数控程序指令字的名称和功能。 第二部分 数控系统的插补与刀具补偿原理 （一）课程内容 本章介绍了轴运动插补软件算法和刀具半径补偿的基本原理。 （二）学习要求 通过本章的学习，要求理解逐点比较插补法和数字积分插补法的基本概念；掌握刀具半径补偿的基本原理。 （三）考核知识点和考核要求 1．领会：插补的含义和插补算法的类型、刀具半径补偿的作用、刀补与插补的关系； 2．掌握：第1象限逐点比较法直线插补和逆圆弧插补的偏差判别、坐标进给、偏差计算、坐标计算及终点判别，列表写出插补计算过程，画出插补轨迹即走刀轨迹。逐点比较法4个象限坐标变换与终点判别，逐点比较法的合成进给速度分析；第1象限数字积分法直线插补和逆圆弧插补的积分运算、坐标进给、积分余数、坐标计算及终点判别，列表写出插补计算过程，画出插补轨迹即走刀轨迹。数字积分法4个象限坐标变换与终点判别；C功能刀补直线过渡的转接类型判别；加减速控制原理和方法。 3．熟练掌握：逐点比较法实现4象限直线插补和逆圆弧插补的计算过程；数字积分法实现第1象限直线插补的计算过程；与直线插补比较，数字积分法实现第1象限逆圆弧插补的异同之处。 第三部分 数控系统的软硬件及相关技术 （一）课程内容 本章介绍了CNC系统的组成及特点、计算机数控系统硬件结构、CNC系统软件结构及控制、CNC系统常用外设及结构等基本概念。 （二）学习要求 通过本章的学习，要求理解CNC系统的定义与结构，计算机数控系统硬件模块及安装方式，控制软件的结构特点及其工作过程，掌握CNC系统的输入输出装置的工作过程。 （三）考核知识点和考核要求 1．领会：CNC系统的定义与结构、CNC系统软件的组成、多微处理机结构的特点、CNC系统的多任务并行处理特性； 2．掌握：CNC系统控制软件的输入、存储、译码、预计算、插补计算、输出等模块的工作过程；CNC系统的网络通信接口及协议。 3．熟练掌握：单微处理器结构和多微处理结构的特点；CNC装置的中断处理的类型和特点；数控系统I/O接口电路的作用和类型。 第四部分 数控机床伺服驱动系统 （一）课程内容 本章介绍了数控机床伺服驱动系统的发展、类型及伺服驱动装置的接口和选型。 （二）学习要求 通过本章的学习，要求了解数控机床伺服驱动系统的基本组成、分类和性能；理解步进式伺服系统、直流伺服系统和交流伺服系统的控制原理。 （三）考核知识点和考核要求 1．领会：步进式伺服系统、直流伺服驱动系统和交流伺服驱动系统的特点；步进电动机的种类、结构及工作原理，步进电动机的功率驱动电路、细分技术和控制原理。 2．掌握：直流伺服电动机组成方案，PWM驱动系统及数学模型；无刷直流电动机伺服控制系统的结构；交流伺服系统的组成单元和结构，交流伺服系统的控制策略；伺服驱动系统的接口类型和作用，伺服驱动装置选型的原则及各部分常用类型的适用情况。 3．熟练掌握：步进式伺服系统、直流伺服驱动系统和交流伺服驱动系统的组成和作用。 第五部分 数控机床主轴驱动系统 （一）课程内容 本章介绍了数控机床主轴驱动系统的组成、与其他设备的连接及控制。 （二）学习要求 通过本章的学习，要求理解数控机床主轴驱动系统的功用；理解主轴驱动装置的特点及连接方式；理解主轴变速控制、主轴准停控制及主轴与进给轴的关联控制的工作机理；了解高速电主轴的结构和关键技术。 （三）考核知识点和考核要求 1．领会：数控机床主轴驱动系统的组成及数控机床对主轴控制的要求；主轴驱动装置的功能和类型； 2．掌握：数控装置与模拟主轴连接信号原理；主轴变速控制类型和实现方法；自动换档的工作时序；主轴与进给轴的关联控制的类型和作用。 3．熟练掌握：主轴准停控制的意义和方法 第六部分 数控机床位置检测装置 （一）课程内容 本章介绍了数控机床常用的旋转变压器、光电编码器、光栅、感应同步器、磁栅和测速发电机等检测装置的结构、工作原理、信息处理和应用。 （二）学习要求 通过本章的学习，要求理解直线型检测装置的结构特点、用于直线位移测量的工作原理、信息处理的电路分析和方法；理解旋转型检测装置的结构特点、用于角度位移测量的工作原理、信息处理的电路分析和方法。 （三）考核知识点和考核要求 1．领会：旋转变压器的基本结构和类型、光电编码器的结构和类型、光栅尺的构造与种类、感应同步器的结构特点和类型以及测速发电机的结构和特点。 2．掌握：旋转变压器的鉴相式和鉴幅式工作方式；光电编码器的工作原理；莫尔条纹形成的原理和特点、鉴向倍频的原理；感应同步器鉴相式和鉴幅式工作方式；磁栅相位测量原理；。 3．熟练掌握：旋转变压器在数控机床中的应用；光电编码器正反转辨别的原理；光栅测量系统的组成和功用。 第七部分 数控加工工艺及设备 （一）课程内容 本章介绍了数控机床常用的的规格、性能和可靠性指标；数控机床的精度项目及检验。 （二）学习要求 通过本章的学习，要求理解数控机床的性能和可靠性的设计思想和工程价值；理解数控机床的加工精度的保障策略和检验的基本方法。 （三）考核知识点和考核要求 1．领会：数控机床常用的的规格、性能和可靠性指标。 2．掌握：数控机床的精度项目。 3．熟练掌握：数控机床加工过程中动态精度项目的在线检验方法。 第八部分 数控加工程序的编制 （一）课程内容 本章介绍了数控加工编程的内容与步骤、数控加工的工艺分析，数控加工的工艺分析，数控机床的坐标系、主要数控代码的功能及零件图的数学处理。 （二）学习要求 通过本章的学习，要求理解数控机床的性能和可靠性的设计思想和工程价值；理解数控机床的加工精度的保障策略和检验的基本方法。 （三）考核知识点和考核要求 1．领会：数控程序的编制方法。 2．掌握：数控加工的工艺分析方法。 3．熟练掌握：主要代码的功能（G01,G02,G03,G90,G91,G92, G41,G42,M01-M09）。 第九部分 大量生产典型零件数控加工工艺 （一）课程内容 本章介绍了典型轴类零件、典型箱体类零件的数控加工工艺。 （二）学习要求 通过本章的学习，要求理解典型轴类零件、典型箱体类零件结构的工艺分析和技术要求工艺保障方法；理解数控加工工艺工程卡和工序卡的设计原则及方法。 （三）考核知识点和考核要求 1．领会：数控加工工艺工程卡和工序卡。 2．掌握：典型轴类零件、典型箱体类零件结构的工艺分析和技术要求工艺保障方法。 3．熟练掌握：典型轴类零件的数控加工工艺及编程方法。 Ⅲ、考试形式及试卷结构 考试方式为闭卷考试，笔试时间为120分钟，试卷满分为100分。试卷结构如下： 序号 项目名称 题数 计分 计划用时（分钟） 一 填空题 15 15 20 二 单选题 10 20 20 三 判断题 15 15 10 四 简答题 6 30 40 五 编程题 1 20 30 合计 47 100分 120分钟 Ⅳ、题型示例 一、 填空题 1.数控机床坐标系采用的是    右手笛卡尔直角    坐标系。 二、判断题 1. 数控加工的插补过程，实际上是用微小的直线段来逼近曲线的过程。 ( √ ) 三、单选题 1. 接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、存储、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统。 A. 数控机床 B. PLC C. 光栅尺 D. 数控装置 四、简答题 如：简述C功能刀具补偿。 五、编程题 已知零件的外围轮廓如图所示，切削深度Z=10，刀具的起点和终点在（0，30），精铣其轮廓。采用10MM的立铣刀。要求用刀具半径补偿号为D02。工艺路线走刀方向如图箭头所示。采用绝对坐标输入方法。请根据已有的图形编写程序。 Ⅴ、参考书目 1.《数控机床与编程》（第二版），张建成、方新主编，高等教育出版社，2007年9月 2.《数控加工工艺与编程》陈小怡主编，清华大学出版社，2009年7月 9