天津自考教材3538机床与数控技术课程考试大纲考试大纲下载

天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：机床与数控技术 （2010年1月修订版） 课程代码：3538
天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：机床与数控技术 课程代码：3538
第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点
机床与数控技术是高等教育自学考试精密机械技术专业的一门专业基础课程，它是多学科交叉的一门高新技术。本课程是 以培养学生在机械加工领域中有关数控原理方面应用能力的专业基础课。通过学习可以使学生了解与掌握机床数控技术的基本原理，数控技术的最新发展动态，数控加工程序的编制，各种插补原理等数控技术，数控系统的硬、软件结构，数控机床的机械结构等相关技术。
二、课程目标与基本要求
通过本课程的学习，考生应了解数控发展的前沿趋势；理解数控机床的性能、组成、工作原理，为正确使用数控机床以及用先进技术改造传统生产装备奠定坚实基础；理解数控加工程序编制的基本概念及简单零件数控加工程序的编制；理解常用插补原理，掌握逐点比较法插补原理；理解数控系统基本原理与结构；了解位置伺服与位置检测以及机床可编程控制器
三、本课程与相关课程的关系
本课程以电工电子学、机床电气电控、微机原理与接口技术、机床工艺、刀具为理论基础，以钳工、车工和铣工为实践基础。
第二部分 课程内容与考核目标
第一章 概论
一、学习目的和要求
通过本章的学习，对数控机床有一整体的了解；理解数控机床的基本组成及加工原理；理解数控机床的分类；了解数控机床的特点及应用范围；了解数控技术的概况和发展趋势。
二、考核知识点与考核目标
（一）数控机床的基本组成（重点）
识记：数控机床的各组成部分
理解：计算机数控的概念；数控机床的基本结构
应用：利用框图描述数控机床的组成及各部分之间的关系
（二）数控机床的基本原理（重点）
识记：数控机床的基本工作原理
（三）数控机床的分类（次重点）
理解：点位控制、点位直线控制和轮廓控制数控机床
开环控制、半闭环控制和闭环控制数控机床
（四）数控机床的特点及应用范围（一般）
理解：数控机床的加工特点；数控机床的应用范围
（五）数控机床的发展趋势（一般）
理解：FMS、CIMS的应用

第二章 插补原理及数据处理
一、学习目的和要求
通过本章的学习，了解插补的基本概念，掌握逐点比较插补法的插补过程；了解数字积分插补法，掌握数控处理的过程、刀具补偿的概念和目的，以及实现的方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）数控机床插补方法（一般）
识记：逐点比较法插补原理和步骤（直线和圆弧）
理解：插补的概念，数字积分法的插补原理和步骤
应用：利用逐点比较法对第I 象限直线和圆弧进行脉冲插补
（二）数据的处理（次重点）
识记：数控处理主要包括的内容，刀具补偿的目的，CNC系统加、减速的处理方法
理解：刀具半径补偿的执行过程，C功能刀具半径补偿的基本思想，程序段间的转接形式

第三章 数控系统
一、学习目的和要求
通过本章的学习，了解经济型数控系统的一般结构，掌握标准型数控系统的基本组成和结构特点以及标准型数控系统的软件结构的特点，掌握CNC系统软件的工作过程，了解开放式数控系统的特点，了解数控系统中的通信接口技术
二、考核知识点与考核目标
（一）经济性数控系统（次重点）
识记：经济性数控系统的组成
理解：经济性数控系统软件结构主要完成的功能
应用：根据经济性数控系统的特点实际应用在数控车床
（二）标准型数控系统（重点）
识记：标准型数控系统基本组成，软件的结构特点，CNC系统软件的工作过程
理解：标准型数控系统硬件结构的分类，多微处理器的结构特点，CNC系统的中断源包括几个方面
应用：根据标准型数控系统的特点应用在数控铣床
（三）开放式数控系统（一般）
理解：开放式数控系统的特点
（四）数控系统中的通信接口（一般）
理解：数控机床上采用的通信接口的类型

第四章 位置检测装置
一、学习目的和要求
通过本章的学习，了解位置检测装置的分类，掌握旋转编码器的分类，以及编码器在数控机床中的应用，掌握光栅尺的结构、特点，了解旋转变压器和感应同步器的工作原理，了解磁栅的组成和应用
二、考核知识点与考核目标
（一）位置检测装置（次重点）
识记：位置检测装置的分类
（二）旋转编码器（重点）
识记：旋转编码器的分类，编码器在数控机床中的应用，光电编码器在切削螺纹时解决的问题
理解：增量式和绝对式旋转编码器的结构原理
（三）光栅尺（重点）
识记：光栅尺的定义，光栅尺的结构、特点
理解：光栅尺的分类，光栅尺的应用
（四）旋转变压器和感应同步器（一般）
理解：旋转变压器和感应同步器的应用和工作原理
（五）磁栅（一般）
理解：磁栅的组成和应用

第五章 驱动电机
一、学习目的和要求
通过本章的学习，了解驱动电机的分类，掌握步进电动机的种类和机构以及使用特性，掌握伺服电动机的特点和分类，了解主轴电机的性能和分类
二、考核知识点与考核目标
（一）驱动电机（一般）
理解：驱动电机的分类
（二）步进电动机（重点）
识记：步进电动机的种类和结构、使用特性
理解：步进电动机的特点
（三）伺服电动机（次重点）
识记：伺服电动机的特点和分类
理解：伺服电动机的工作原理
（四）主轴电动机（一般）
理解：主轴电动机的性能和分类

第六章 驱动装置
一、学习目的和要求
通过本章的学习，了解驱动装置中功率器件的作用，掌握步进驱动装置的解决的问题，驱动放大电路的功能，掌握调频调压电源的基本原理，掌握晶闸管直流调速系统的基本原理，晶闸管调速的实质，了解晶体管直流脉宽调制驱动装置的特点和工作原理，了解交流异步电动机的驱动装置和交流伺服电动机的驱动装置
二、考核知识点与考核目标
（一）驱动装置（次重点）
识记：驱动装置中功率器件的作用
理解：晶闸管单向导电性和可控性
（二）步进驱动装置（重点）
识记：步进驱动装置所解决的问题，驱动放大电路的作用，调频调压电源的基本原理
理解：高低压切换驱动电路、恒流斩波电源的工作原理
（三）晶闸管直流驱动装置（重点）
识记：晶闸管直流调速系统的基本原理，晶闸管调速的实质
理解：晶闸管可控整流电路、有源逆变电路的工作原理
（四）晶体管直流脉宽调制驱动装置（重点）
理解：晶体管直流脉宽调制驱动装置的特点和工作原理
（五）交流异步电动机驱动装置（一般）
理解：交流异步电动机调速方式，交流电抗器的作用，失恋变换变频调速原理
（六）交流伺服电动机驱动装置（一般）
理解：三相交流永磁同步电动机采用什么方式控制

第七章 数控机床伺服系统
一、学习目的和要求
通过本章的学习，掌握数控机床伺服系统的基本要求，数控机床伺服系统的分类，数控机床伺服系统的位置控制和性能参数，了解全数字式伺服系统的概念和组成、特点。
二、考核知识点与考核目标
（一）伺服系统（次重点）
识记：伺服系统的概念
理解：伺服系统的组成，数控机床对伺服系统的要求
（二）位置控制（重点）
识记：位置控制的实质，位置比较实现的方式，脉冲分离电路的作用
理解：速度控制信号的实现方式
（三）伺服系统性能及参数（次重点）
识记：伺服系统性能包括几个方面，
理解：轮廓加工中的跟随精度的影响
（四）全数字式伺服系统（一般）
理解：全数字式的概念和组成、特点

第八章 数控机床的可编程控制器
一、学习目的和要求
通过本章的学习，掌握可编程控制器的概念和结构、PLC的工作过程，PLC的控制对象，梯形图的工作原理，通用PLC的编程指令和编程方法，FANUC—PLC的指令及编程。
二、考核知识点与考核目标
（一）PLC在数控机床中的地位和作用（重点）
识记：PLC的基本概念和构成，PLC的工作过程
理解：PLC的软件系统,PLC的主要技术指标
（二）数控机床的PLC（一般）
识记：数控机床PLC的控制对象，
理解：数控机床PLC的形式
（三）FANUC—PLC指令系统（重点）
识记：FANUC—PLC基本指令和功能指令
应用：利用指令进行简单程序的编写
（四）PLC在数控机床控制中的应用（一般）
理解：PLC的应用
应用：应用PLC进行简单程序的编写

第九章 柔性制造系统
一、学习目的和要求
通过本章的学习，掌握柔性制造单元、系统的组成，FMS中柔性指标，FMS物流包括的内容，信息流的组成和特性，了解计算机集成制造系统应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）柔性制造系统（重点）
识记：柔性制造模块、单元和系统的组成，FMS的柔性指标
理解：FMS中的机床配置
应用：柔性制造系统在实际中的应用
（二）FMS中的物流（一般）
识记：物流的组成，工件流支持系统的组成
理解：刀具流支持系统和输送设备
（三）FMS中的信息流（一般）
识记：信息流的组成和信息流的特性
理解：信息流中的网络和通信
（四）计算机集成制造系统（一般）
理解：计算机集成制造系统应用
第三部分 有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
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，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、指定教材
《机床数控技术基础》 王侃夫主编 机械工业出版社 2001年版

三、自学方法指导
1、自学教材
自学是高等教育自学考试的主要环节和基本方式，要求考生认真刻苦地自学教材，以求按规定的要求掌握课程内容。在开始学习每一章时，首先阅读自学考试大纲，大致了解该章的主要内容和要求。学习正文时，可先粗读一遍，初步了解本章的具体内容，对不懂的地方做一记号，然后再进行精读。熟悉基本原理、基本概念和基本方法，对重点、难点要反复钻研，力求深入理解。建议阅读正文时作读书笔记，将每章的基本内容、重要原理、概念等扼要地记录下来，以加深对教材内容的理解和培养综合归纳能力。阅读正文以后，应按复习思考题来检查自己对教材内容掌握的程度，发现理解不深的地方要再次重点阅读。建议将复习思考题的答案记在笔记本上，以便复习。
2、理论联系实际
本课程是实践性很强的专业课，学习中必须重视理论联系实际。

四、对社会助学的要求
1、要熟悉考试大纲对课程提出的总的要求和各章的知识点。要掌握各知识点要求达到
的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核要求。
2、辅导时要以考试大纲为依据，指定教材为基础，不要随意删减内容，以免与大纲
脱节。
3、辅导时应注重基础，突出重点。培养考生的正确学习方法，提高自学能力，在自
学过程中善于提出问题、分析问题、解决问题。
4、助学学时：本课程共5学分。建议助学学时不少于90学时。助学学时分配如下：
章 次
内 容
学 时
第一章
概论
2
第二章
插补原理及数据处理
10
第三章
数控系统
13
第四章
位置检测装置
8
第五章
驱动电机
8
第六章
驱动装置
18
第七章
数控机床伺服系统
10
第八章
数控机床的可编程控制器
18
第九章
柔性制造系统
3
总 计
90

五、关于命题和考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的考核目标中各知识点都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出
重点章节，加大重点内容的覆盖密度。
2、试卷中试题比例一般为：识记20%、理解60%、应用20%。
3、试题难易程度合理，易、较易、较难、难在试卷中所占分数比例约为2：3：3：2。
4、每份试卷中各类考核点所占比例约为：重点占65%、次重点占25%、一般占10%。
5、试题题型一般有：单项选择题、填空题、名词解释、简答题、计算题、作图题等。
6、考试方法为闭卷笔试，考试时间为150 分钟。采用百分制评分，60 分及格。

六、题型示例
（一）单项选择题：
1、可编程控制器的英文简称为（ ）
A、PIC B、PLC C、PSC D、PMC
（二）填空题：
1、数字控制技术是 。
（三）名词解释：
1、脉冲当量
（四）简答题：
1、为什么说数控技术是FMS、CIMS的技术基础？
（五）计算题
1、有一和伺服电动机同轴安装的光电编码器，指标为1024脉冲/r，该伺服电动机与螺距是6mm的丝杠通过联轴器相连，在伺服中断4ms内，光电编码器输出的脉冲信号经4倍频处理后，共计脉冲数5K 。
求：（1）倍频的作用？
（2）工作台移动了多少毫米？
（3）动机的转数为多少r/min
（六）作图题
1、设加工第一象限直线OA，起点O为坐标原点，终点A（3，4）。用逐点比较法写出插补过程，并画出插补轨迹。

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