《机床数控原理》考试大纲(第一稿)1.doc

一、课程性质及其设置目的与要求 （一）课程性质和特点 《机床数控原理》课程是我省高等教育自学考试模具设计与制造专业（独立本科段）的一门专业基础课。其任务是培养应考者系统地学习机床数控系统的基本概念和基本原理，了解机床数控技术的发展，深刻认识机床数控系统在模具设计与制造技术中的地位和作用，掌握机床数控系统使用和维护的基本方法，为模具设计与制造行业培养应用人才。 （二）本课程的基本要求 本课程共分七章。在对机床数控系统的应用和发展进行简要介绍的基础上，重点阐述了机床数控系统的基本原理、数控机床的组成及功能、控制原理、伺服系统和检测系统。通过对本课程的学习，要求应考者对机床数控系统有一个全面的了解，具体应达到以下要求： 1．了解机床数控技术的现状和发展过程，机床数控系统在模具设计与制造中的作用； 2．理解机床数控系统的组成、功能、特点及类型； 3．掌握机床数控系统的应用和维护的基本方法。 （三）本课程与相关课程的联系 机床数控原理课程涉及到机械基础、电子技术、计算机技术、自动控制、检测技术，覆盖的学科领域广泛，紧密结合生产实际。本课程的前修课程主要包括《机械制造基础》、《电子技术基础》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》和《传感器与检测技术》等课程。这些课程帮助应考者理解和掌握机床数控系统的基本原理和使用。 二、课程内容和考核目标 第一章 绪论 课程内容 本章简要介绍了数控机床的组成与分类、数控机床的功能和机床数控技术的发展过程。 （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，机床数控技术的发展过程； 2．掌握：计算机数控系统、数控装置、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；准备功能、刀具功能、进给功能、主轴功能的含义。 第二章 插补与刀补计算原理 （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、数字积分插补法和数据采样插补法的基本概念；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；数据采样插补的插补周期与被插补的线型、插补误差、进给速度的关系；C功能刀补直线过渡的转接类型判别。 第三章 CNC系统结构及控制方法 （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。 第四章 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、感应同步器、光栅、磁栅和编码盘等位置检测装置的结构、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、感应同步器的结构特点和类型、光栅尺的构造与种类、编码盘的种类和特点； 2．掌握：旋转变压器的鉴相式和鉴幅式工作方式；感应同步器鉴相式和鉴幅式工作方式；莫尔条纹形成的原理和特点、鉴向倍频的原理；磁栅的鉴相式和振幅式工作方式。 3．熟练掌握：旋转变压器在数控机床中的应用；感应同步器在数控机床中的应用；圆光栅和直线光栅在数控机床中的应用；编码盘的工作原理以及在数控机床中的应用。 第五章 数控机床的伺服驱动系统 （一）课程内容 本章介绍了开环步进式驱动系统、