精品文檔數(shù)控工程師師考試大綱第一部分 說明一、 本大綱根據(jù)數(shù)控工程師職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容編制。二、 本大綱為數(shù)控工程師職業(yè)資格認(rèn)證考試依據(jù)。三、 本大綱知識點由本課程的基本知識、輔導(dǎo)知識和相關(guān)知識所構(gòu)成。這三個方面的知識，具有不同的界限性，但又是互相滲透的，很難截然分開。教學(xué)和考試應(yīng)以數(shù)控工程師的基本知識為主體，同時兼顧與數(shù)控工程師密切相關(guān)的其他方面的知識。只有這樣，才能真正完成培養(yǎng)目標(biāo)四、 考試內(nèi)容應(yīng)以本大綱為依據(jù)，允許超綱內(nèi)容為10%20%。第二部分 考試內(nèi)容第一篇 基礎(chǔ)知識考核知識點與考核內(nèi)容：第一章概述 第一節(jié)數(shù)控技術(shù)的定義 一、數(shù)字化裝備技術(shù) 二、機床數(shù)控技術(shù) 第二節(jié)數(shù)控技術(shù)在機床中的應(yīng)用 一、數(shù)控機床的組成 二、數(shù)控機床的特點 三、數(shù)控機床的工作過程四、數(shù)控機床的分類 第三節(jié)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 一、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程專用數(shù)控系統(tǒng)，開放式數(shù)控系統(tǒng) 二、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀復(fù)雜多軸運動控制技術(shù)、復(fù)合化多功能機床數(shù)控技術(shù)、高速高精度化數(shù)控技術(shù)三、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢數(shù)控技術(shù)構(gòu)成的發(fā)展趨勢、數(shù)控技術(shù)功能的發(fā)展趨勢、全軟件數(shù)控與STEPNC 考核知識點與考核要求：1.掌握數(shù)控技術(shù)、計算機數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控裝置、數(shù)控機床的含義（識記）2.數(shù)控裝置的組成（識記）3.數(shù)控機床的工作過程、特點及分類（領(lǐng)會）4.數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的控制方式及特點、主要區(qū)別（領(lǐng)會）5.點位控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng)的區(qū)別（領(lǐng)會）6.數(shù)控機床高速高精度化對數(shù)控系統(tǒng)提出的要求（領(lǐng)會）7.了解數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢（領(lǐng)會）第二章 數(shù)控機床及編程基礎(chǔ)第一節(jié)數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu) 一、數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點 二、提高機床剛度的措施 三、減少振動的途徑四、滾珠絲杠及滾動導(dǎo)軌五、刀庫及刀具交換裝置六、數(shù)控機床的特殊裝置第二節(jié)數(shù)控加工工藝分析 一、數(shù)控加工的特點二、工件的定位和夾緊方案的確定三、工序的劃分四、加工程序的安排 五、確定刀路線和工步順序六、切削用量的選擇第三節(jié) 數(shù)控機床的坐標(biāo)系一、坐標(biāo)系的確定二、編程尺寸的取值方法（絕對坐標(biāo)值、增量坐標(biāo)值）三、程序編制中的數(shù)值計算第四節(jié) 數(shù)控加工編程 一、手工編程 1.準(zhǔn)備功能G 2.刀具功能T、進給功能F、主軸功能S 3.輔助功能M 4.程序結(jié)構(gòu) 5.數(shù)控車床的編程及實例 6.數(shù)控銑床、加工中心的編程及實例 二、自動編程簡介考核知識點與考核要求1.數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的主要特點及對它的要求（領(lǐng)會）2.滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)形式、支承方式及其應(yīng)用場合，滾珠絲杠的選用原則（領(lǐng)會）3.能根據(jù)要求選擇滾珠絲杠副的參數(shù)及精度等級（簡單應(yīng)用）4.自動換刀裝置的特征、工作原理及其實現(xiàn)方法（領(lǐng)會）5.了解數(shù)控機床的坐標(biāo)軸和坐標(biāo)系統(tǒng)（識記）6.數(shù)控編程的含義和作用（領(lǐng)會）7.零件加工程序編制的內(nèi)容與方法（識記）8.主要的G代碼和M代碼的意義（識記）9.零件加工程序的結(jié)構(gòu)與格式（識記）10.機床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系（領(lǐng)會）11.對刀點、起刀點、刀位點、參考點、工件零點、機床原點的含義（識記）12.確定走刀路線要考慮的問題（領(lǐng)會）13.編程時數(shù)值計算中的基點或節(jié)點坐標(biāo)的計算（簡單應(yīng)用）14.編程尺寸的取值方法（絕對坐標(biāo)值、增量坐標(biāo)值）（識記）15.什么條件下可用零件輪廓編程？有何好處？（領(lǐng)會）16.確定工件數(shù)控加工的工藝方案，掌握點位加工、車削加工和銑削加工的手工編程方法（綜合應(yīng)用）17.自動編程的含義和自動編程系統(tǒng)的類型（識記）18.了解圖形交互式自動編程系統(tǒng)的工作原理和后置處理程序的功能（領(lǐng)會）第三章 位置與速度檢測裝置一、課程內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 脈沖編碼器測量原理光電信號的轉(zhuǎn)換，脈沖編碼器的基本原理，脈沖信號的計數(shù)方法第三節(jié) 光柵測量原理光的干涉原理，莫爾條紋與脈沖信號的產(chǎn)生，計數(shù)倍頻原理第四節(jié) 激光測量原理激光特點，激光干涉法測距原理，單頻激光干涉儀工作原理，雙頻激光干涉儀工作原理第五節(jié) 旋轉(zhuǎn)變壓器原理旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理，兩種工作方式（鑒相式和鑒幅式）的原理及電路分析第六節(jié) 感應(yīng)同步器原理感應(yīng)同步器結(jié)構(gòu)及工作原理，兩種工作方式（鑒相式和鑒幅式）的原理及電路分析二、考核知識點與考核要求1. 位置檢測元件在CNC系統(tǒng)的功用、要求和分類（識記）2. 位置檢測元件的精度和分辨率兩個概念的區(qū)別（領(lǐng)會）3. 脈沖編碼器的工作原理和適用場合（領(lǐng)會）4. 脈沖編碼器的辨向和倍頻（領(lǐng)會）5. 了解直線投射光柵工作時莫爾條紋的產(chǎn)生和特點（領(lǐng)會）6. 如何提高直線投射光柵的分辨率？如何進行方向判別？（領(lǐng)會）7. 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)組成和兩種工作方式（識記）8. 激光干涉儀和旋轉(zhuǎn)變壓器的特點和應(yīng)用場合（識記）第四章 數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成及基本原理一、課程內(nèi)容第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成一、數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1.專用數(shù)控裝置2.開放式數(shù)控裝置二、數(shù)字控制軟件完成的任務(wù)，開放式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)，控制程序的組成第二節(jié) 數(shù)控裝置硬件構(gòu)成一、CNC裝置的基本功能控制軸數(shù)、聯(lián)動軸數(shù)、插補功能、定位精度及重復(fù)定位精度、主軸轉(zhuǎn)速及調(diào)節(jié)、進給速度及調(diào)節(jié)、準(zhǔn)備功能（G功能）、輔助功能（M功能）、刀具功能（管理和補償）、零件程序管理及編程方式、操作功能、誤差補償功能、開關(guān)量接口、機床順序控制、字符及圖形顯示、通信接口及協(xié)議、自診斷功能二、主控硬件的各部分組成及功能（CPU、存儲器、輸入/輸出接口、顯示器接口）第三節(jié) 數(shù)控裝置軟件結(jié)構(gòu)第四節(jié) 軸運動控制軟件算法一、插補軟件逐點比較插補法（直線、圓?。┑幕驹恚瑪?shù)字積分插補法（直線、圓弧）的基本原理，數(shù)字增量插補即數(shù)據(jù)采樣插補的基本原理（直線、圓?。┒⒌毒哐a償原理刀具半徑補償?shù)幕靖拍?，C機能刀補的基本設(shè)計思路，直線過渡的轉(zhuǎn)接情況分析及轉(zhuǎn)接矢量的計算三、加減速檢測第五節(jié) PLC在數(shù)控機床中應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)PLC結(jié)構(gòu)中、工作原理以及在數(shù)控中的功能，基本程序的編寫，PLC與主控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換及接口 考核知識點與考核要求1.數(shù)控裝置應(yīng)具備的功能（領(lǐng)會）2.數(shù)控裝置的組成（識記）3.了解數(shù)控裝置的體系結(jié)構(gòu)（專用數(shù)控裝置單微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置；開放式數(shù)控裝置多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置）（領(lǐng)會）4.CNC裝置軟件的特點及典型的軟件結(jié)構(gòu)形式（領(lǐng)會）5.PLC的組成、工作方式、功能特點及其在數(shù)控機床中的應(yīng)用類型（領(lǐng)會）6.數(shù)控機床I/O接口的作用和常用的接口器件（領(lǐng)會）7.對異步串行通信接口和網(wǎng)絡(luò)通信接口有所了解（領(lǐng)會）8.插補的含義和插補算法的類型（識記）9.按逐點比較法直線和圓弧插補的偏差判別、坐標(biāo)進給、偏差計算、坐標(biāo)計算及終點判別，列表寫出插補計算過程，并畫出插補軌跡即走刀軌跡（綜合應(yīng)用）10.按數(shù)字積分法直線和圓弧插補的積分運算、坐標(biāo)進給、積分余數(shù)、坐標(biāo)計算及終點判別，列表寫出插補計算過程，并畫出插補軌跡即走刀軌跡（綜合應(yīng)用）11.分析逐點比較法的進給速度變化范圍（領(lǐng)會）12.掌握數(shù)字增量插補即數(shù)據(jù)采樣插補的插補周期與被插補的線型（直線或圓?。?、插補誤差、進給速度的關(guān)系（領(lǐng)會）13.掌握每個插補周期的X軸和Y軸的位移增量X、Y的計算（簡單應(yīng)用）14.數(shù)字增量插補適用的場合（領(lǐng)會）15.何謂刀具半徑補償？其功用是什么？（領(lǐng)會）16.C功能刀補直線過渡的轉(zhuǎn)接類型判別（領(lǐng)會）17.掌握刀補與插補的關(guān)系（領(lǐng)會）18.了解加減速控制的實現(xiàn)方法（識記）第五章 伺服驅(qū)動原理與分析課程內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 步進電機及其控制原理一、步進電機的工作原理二、相位通電順序與脈沖分配原理三、步進電機伺服放大電路四、步進電機工作特性分析第三節(jié) 直流伺服電機及其控制原理一、直流伺服電機的工作原理二、直流伺服電機的速度控制原理三、直流伺服電機的特性四、脈寬調(diào)制（PWM）原理與系統(tǒng)第四節(jié) 交流伺服電機及其控制原理一、交流伺服電機的工作原理二、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)基本分析三、正弦脈寬調(diào)制（SPWM）變頻器的基本原理四、交流伺服電機的矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的基本原理第五節(jié) 主軸電機及其控制原理主軸電機的工作基本原理（著重與伺服電機的比較），主軸速度控制方法的基本原理一、主軸驅(qū)動裝置的工作原理二、主軸速度檢測方法的基本原理三、主軸驅(qū)動裝置的工作原理四、主軸驅(qū)動裝置的特點五、交流主軸電動機六、主軸分段無級調(diào)速及控制1.自動變檔控制2.自動變檔的實現(xiàn)七、主軸準(zhǔn)停控制1.機械準(zhǔn)?？刂?.電氣準(zhǔn)?？刂瓢?、電主軸簡介第六節(jié) 進給伺服機構(gòu)及其動態(tài)特性分析一、進給伺服系統(tǒng)的分類二、進給伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型三、數(shù)控進給系統(tǒng)特性分析四、數(shù)控進給系統(tǒng)特性對加工精度的影響五、進給伺服系統(tǒng)參數(shù)的匹配原則考核知識點與考核要求1.伺服系統(tǒng)的組成、功用及要求（識記）2.進給伺服系統(tǒng)（開環(huán)、半閉環(huán)及閉環(huán)）的組成和特點（領(lǐng)會）3.主軸伺服系統(tǒng)的特點（識記）4.掌握步進電動機轉(zhuǎn)速的計算和不同通電方式下步距角的計算以及開環(huán)伺服系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的計算（簡單應(yīng)用）5.了解步進電動機主要性能指標(biāo)（識記）6.了解步進電動機驅(qū)動電源的組成、功用、主要類型及特點（識記）7.直流伺服電動機脈寬調(diào)制調(diào)速即直流伺服電動機PWM調(diào)速是如何實現(xiàn)的？重點掌握脈寬調(diào)制器的組成和功用及主回路的組成和功用（領(lǐng)會）8.交流伺服電動機（包括同步和異步）轉(zhuǎn)速的計算式理解（領(lǐng)會）9.正弦脈寬調(diào)制調(diào)速（SPWM變頻調(diào)速）是如何實現(xiàn)的（領(lǐng)會）10.對交流伺服電動機的矢量變換控制的實現(xiàn)應(yīng)有一般的了解（領(lǐng)會）11.對交流電主軸的結(jié)構(gòu)、組成和調(diào)速作一般的了解（領(lǐng)會）12.掌握主軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和功率特性（恒轉(zhuǎn)矩和恒功率范圍）（領(lǐng)會）13.建立起進給伺服控制系統(tǒng)的整體概念，能夠繪制單軸進給伺服系統(tǒng)的位置控制框圖，并根據(jù)工作要求選擇相應(yīng)的檢測元件和驅(qū)動元件，并能說明相應(yīng)伺服系統(tǒng)的工作原理（綜合應(yīng)用）14.了解伺服系統(tǒng)（重點閉環(huán)和半閉環(huán)）數(shù)學(xué)模型的建立和特性分析（領(lǐng)會）15.了解伺服系統(tǒng)的特性（如增益、系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性等）對加工精度和加工效率的影響（領(lǐng)會）第六章 數(shù)控系統(tǒng)實例分析課程內(nèi)容第一節(jié) 基于運動控制卡的開放式數(shù)控系統(tǒng)第二節(jié) 華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)第三節(jié) FUNUC oi數(shù)控系統(tǒng)第四節(jié) 西門子840D數(shù)控系統(tǒng)考核知識點與考核要求1.了解開放式數(shù)控系統(tǒng)的基本含義和構(gòu)成方式（識記）2.了解各數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成和主要功