數(shù)控工程師考試大綱

1、精心整理數(shù)控工程師師考試大綱第一部分說(shuō)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(shí)點(diǎn)由本課程的基本知識(shí)、輔導(dǎo)知識(shí)和相關(guān)知識(shí)所構(gòu)成。這三個(gè)方面的知識(shí)，具 有不同的界限性，但又是互相滲透的，很難截然分開(kāi)。教學(xué)和考試應(yīng)以數(shù)控工程師的基本知識(shí) 為主體，同時(shí)兼顧與數(shù)控工程師密切相關(guān)的其他方面的知識(shí)。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(shí)考核知識(shí)點(diǎn)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(jī)床數(shù)控技術(shù)第二節(jié) 數(shù)控技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用

2、一、數(shù)控機(jī)床的組成二、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)三、數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程四、數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)第三節(jié) 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)一、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程 專用數(shù)控系統(tǒng)，開(kāi)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(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、復(fù)合化多功能機(jī)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(shì)數(shù)控技術(shù)構(gòu)成的發(fā)展趨勢(shì)、數(shù)控技術(shù)功能的發(fā)展趨勢(shì)、全軟件數(shù)控與STEP NC考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求：1. 掌握數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控裝置、數(shù)控機(jī)床的含義（識(shí)記）精心整理2. 數(shù)控裝置的組成（識(shí)記）3. 數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程、特點(diǎn)及分類(lèi)（領(lǐng)會(huì)）4. 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的控制方式及特點(diǎn)、主要區(qū)別（領(lǐng)會(huì)）5. 點(diǎn)位控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng)

3、的區(qū)別（領(lǐng)會(huì)）6. 數(shù)控機(jī)床高速高精度化對(duì)數(shù)控系統(tǒng)提出的要求（領(lǐng)會(huì)）7. 了解數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（領(lǐng)會(huì)） 第二章數(shù)控機(jī)床及編程基礎(chǔ)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)一、數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、提高機(jī)床剛度的措施三、減少振動(dòng)的途徑四、滾珠絲杠及滾動(dòng)導(dǎo)軌五、刀庫(kù)及刀具交換裝置六、數(shù)控機(jī)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(diǎn)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(jī)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(duì)坐標(biāo)值、增量坐標(biāo)值）三、程序編制中的數(shù)值計(jì)算第四節(jié)數(shù)控加工編程一、手工編程1. 準(zhǔn)備功能 G2. 刀具

4、功能 T、進(jìn)給功能 F、主軸功能 S3. 輔助功能 M4. 程序結(jié)構(gòu)5. 數(shù)控車(chē)床的編程及實(shí)例6. 數(shù)控銑床、加工中心的編程及實(shí)例精心整理二、自動(dòng)編程簡(jiǎn)介考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求1. 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)及對(duì)它的要求（領(lǐng)會(huì)）2. 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)形式、支承方式及其應(yīng)用場(chǎng)合，滾珠絲杠的選用原則（領(lǐng)會(huì)）3. 能根據(jù)要求選擇滾珠絲杠副的參數(shù)及精度等級(jí)（簡(jiǎn)單應(yīng)用）4. 自動(dòng)換刀裝置的特征、工作原理及其實(shí)現(xiàn)方法（領(lǐng)會(huì)）5. 了解數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和坐標(biāo)系統(tǒng)（識(shí)記）6. 數(shù)控編程的含義和作用（領(lǐng)會(huì)）7. 零件加工程序編制的內(nèi)容與方法（識(shí)記）8. 主要的 G代碼和 M代碼的意義（識(shí)記）9. 零件加工程序的結(jié)

5、構(gòu)與格式（識(shí)記）10. 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系（領(lǐng)會(huì)）11. 對(duì)刀點(diǎn)、起刀點(diǎn)、刀位點(diǎn)、參考點(diǎn)、工件零點(diǎn)、機(jī)床原點(diǎn)的含義（識(shí)記）12. 確定走刀路線要考慮的問(wèn)題（領(lǐng)會(huì)）13. 編程時(shí)數(shù)值計(jì)算中的基點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算（簡(jiǎn)單應(yīng)用）14. 編程尺寸的取值方法（絕對(duì)坐標(biāo)值、增量坐標(biāo)值）（識(shí)記）15. 什么條件下可用零件輪廓編程？有何好處？（領(lǐng)會(huì)）16. 確定工件數(shù)控加工的工藝方案，掌握點(diǎn)位加工、車(chē)削加工和銑削加工的手工編程方法（綜 合應(yīng)用）17. 自動(dòng)編程的含義和自動(dòng)編程系統(tǒng)的類(lèi)型（識(shí)記）18. 了解圖形交互式自動(dòng)編程系統(tǒng)的工作原理和后置處理程序的功能（領(lǐng)會(huì)） 第三章位置與速度檢測(cè)裝置一、課程內(nèi)容

6、 第一節(jié)概述 第二節(jié)脈沖編碼器測(cè)量原理 光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，脈沖編碼器的基本原理，脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)方法 第三節(jié)光柵測(cè)量原理光的干涉原理，莫爾條紋與脈沖信號(hào)的產(chǎn)生，計(jì)數(shù)倍頻原理 第四節(jié)激光測(cè)量原理 激光特點(diǎn)，激光干涉法測(cè)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、考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求精心整理1. 位置檢測(cè)元件在 CNC系統(tǒng)的功用、要求和分類(lèi)（識(shí)記）2. 位置檢測(cè)元件的精度和分辨率兩個(gè)概念的區(qū)別（領(lǐng)會(huì)）3.

7、脈沖編碼器的工作原理和適用場(chǎng)合（領(lǐng)會(huì)）4. 脈沖編碼器的辨向和倍頻（領(lǐng)會(huì)）5. 了解直線投射光柵工作時(shí)莫爾條紋的產(chǎn)生和特點(diǎn)（領(lǐng)會(huì)）6. 如何提高直線投射光柵的分辨率？如何進(jìn)行方向判別？（領(lǐng)會(huì)）7. 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)組成和兩種工作方式（識(shí)記）8. 激光干涉儀和旋轉(zhuǎn)變壓器的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合（識(shí)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(kāi)放式數(shù)控裝置二、數(shù)字控制軟件完成的任務(wù)，開(kāi)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(dòng)軸數(shù)、插補(bǔ)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(jìn)給

8、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(bǔ)償）、零件程序管理及編程 方式、操作功能、誤差補(bǔ)償功能、 開(kāi)關(guān)量接口、機(jī)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(chǔ)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(yùn)動(dòng)控制軟件算法一、插補(bǔ)軟件逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法（直線、圓?。┑幕驹?，數(shù)字積分插補(bǔ)法（直線、圓?。┑幕驹?，數(shù) 字增量插補(bǔ)即數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)的基本原理（直線、圓?。┒?、刀具補(bǔ)償原理刀具半徑補(bǔ)償?shù)幕靖拍睿?C 機(jī)能刀補(bǔ)的基本設(shè)計(jì)思路，直線過(guò)渡的轉(zhuǎn)接情況分析及轉(zhuǎn)接矢量 的計(jì)算三、加減

9、速檢測(cè)第五節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)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(xiě)， PLC與主控系統(tǒng)的數(shù) 據(jù)交換及接口考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求1. 數(shù)控裝置應(yīng)具備的功能（領(lǐng)會(huì)）精心整理2. 數(shù)控裝置的組成（識(shí)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(kāi)放式數(shù)控裝置多 微處理器結(jié)構(gòu) CNC裝置）（領(lǐng)會(huì)）4. CNC裝置軟件的特點(diǎn)及典型的軟件結(jié)構(gòu)形式（領(lǐng)會(huì)）5. PLC的組成、工作方式、功能特點(diǎn)及其在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用類(lèi)型（領(lǐng)會(huì)）6. 數(shù)控機(jī)床 I/O 接口的作用和常用的接口器件（領(lǐng)會(huì)）7. 對(duì)異步串行通信接口和網(wǎng)絡(luò)通信接口有所了解（領(lǐng)會(huì)）8. 插

10、補(bǔ)的含義和插補(bǔ)算法的類(lèi)型（識(shí)記）9. 按逐點(diǎn)比較法直線和圓弧插補(bǔ)的偏差判別、 坐標(biāo)進(jìn)給、偏差計(jì)算、坐標(biāo)計(jì)算及終點(diǎn)判別， 列 表寫(xiě)出插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程，并畫(huà)出插補(bǔ)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(bǔ)的積分運(yùn)算、坐標(biāo)進(jìn)給、積分余數(shù)、坐標(biāo)計(jì)算及終點(diǎn)判別， 列表寫(xiě)出插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程，并畫(huà)出插補(bǔ)軌跡即走刀軌跡（綜合應(yīng)用）11. 分析逐點(diǎn)比較法的進(jìn)給速度變化范圍（領(lǐng)會(huì)）12. 掌握數(shù)字增量插補(bǔ)即數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)的插補(bǔ)周期與被插補(bǔ)的線型 （直線或圓?。?、插補(bǔ)誤差、 進(jìn)給速度的關(guān)系（領(lǐng)會(huì)）13. 掌握每個(gè)插補(bǔ)周期的 X軸和 Y軸的位移增量 X、Y的計(jì)算（簡(jiǎn)單應(yīng)用）14. 數(shù)字增量插補(bǔ)適用的場(chǎng)合（領(lǐng)

11、會(huì)）15. 何謂刀具半徑補(bǔ)償？其功用是什么？（領(lǐng)會(huì)）16. C 功能刀補(bǔ)直線過(guò)渡的轉(zhuǎn)接類(lèi)型判別（領(lǐng)會(huì)）17. 掌握刀補(bǔ)與插補(bǔ)的關(guān)系（領(lǐng)會(huì)）18. 了解加減速控制的實(shí)現(xiàn)方法（識(shí)記）第五章伺服驅(qū)動(dòng)原理與分析課程內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)步進(jìn)電機(jī)及其控制原理一、步進(jìn)電機(jī)的工作原理二、相位通電順序與脈沖分配原理三、步進(jìn)電機(jī)伺服放大電路四、步進(jìn)電機(jī)工作特性分析第三節(jié)直流伺服電機(jī)及其控制原理一、直流伺服電機(jī)的工作原理二、直流伺服電機(jī)的速度控制原理三、直流伺服電機(jī)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(jī)及其控制原理精心整理一、交流伺服電機(jī)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（

12、 SPW）M變頻器的基本原理四、交流伺服電機(jī)的矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的基本原理 第五節(jié)主軸電機(jī)及其控制原理主軸電機(jī)的工作基本原理（著重與伺服電機(jī)的比較），主軸速度控制方法的基本原理 一、主軸驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理二、主軸速度檢測(cè)方法的基本原理三、主軸驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理四、主軸驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)五、交流主軸電動(dòng)機(jī)六、主軸分段無(wú)級(jí)調(diào)速及控制1. 自動(dòng)變檔控制2. 自動(dòng)變檔的實(shí)現(xiàn)七、主軸準(zhǔn)停控制1. 機(jī)械準(zhǔn)?？刂?. 電氣準(zhǔn)?？刂瓢恕㈦娭鬏S簡(jiǎn)介 第六節(jié)進(jìn)給伺服機(jī)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)特性分析 一、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的分類(lèi) 二、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型三、數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)特性分析四、數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)特性對(duì)加工精度的影響五、進(jìn)給伺服系統(tǒng)參數(shù)的匹

13、配原則 考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求1. 伺服系統(tǒng)的組成、功用及要求（識(shí)記）2. 進(jìn)給伺服系統(tǒng)（開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)及閉環(huán)）的組成和特點(diǎn)（領(lǐng)會(huì)）3. 主軸伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)（識(shí)記）4. 掌握步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算和不同通電方式下步距角的計(jì)算以及開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的 計(jì)算（簡(jiǎn)單應(yīng)用）5. 了解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)（識(shí)記）6. 了解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的組成、功用、主要類(lèi)型及特點(diǎn)（識(shí)記）7. 直流伺服電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制調(diào)速即直流伺服電動(dòng)機(jī) PWM調(diào)速是如何實(shí)現(xiàn)的？重點(diǎn)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(huì)）8. 交流伺服電動(dòng)機(jī)（包括同步和異步）轉(zhuǎn)速的計(jì)算式理解（領(lǐng)會(huì)）精心整理9. 正弦脈寬調(diào)制調(diào)速（ SP

14、WM變頻調(diào)速）是如何實(shí)現(xiàn)的（領(lǐng)會(huì)）10. 對(duì)交流伺服電動(dòng)機(jī)的矢量變換控制的實(shí)現(xiàn)應(yīng)有一般的了解（領(lǐng)會(huì)）11. 對(duì)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(huì)）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(huì)）13. 建立起進(jìn)給伺服控制系統(tǒng)的整體概念，能夠繪制單軸進(jìn)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(cè)元件和驅(qū)動(dòng)元件，并能說(shuō)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(diǎn)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(huì)）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(duì)加工精度和加工效率的影響 （領(lǐng) 會(huì)）第六章數(shù)控系統(tǒng)實(shí)例分析課程內(nèi)容第一節(jié)基于運(yùn)動(dòng)控制卡的開(kāi)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) FUNUCo數(shù)i 控系統(tǒng)第四節(jié)西門(mén)子 840D數(shù)控系統(tǒng)考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求1. 了解開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的基本含義和構(gòu)成方式（識(shí)記）2. 了解各數(shù)控系統(tǒng)的基本