數(shù)控工程師 考試大綱

數(shù)控工程師考試大綱數(shù)控工程師考試大綱數(shù)控工程師考試大綱數(shù)控工程師考試大綱編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:數(shù)控工程師師考試大綱第一部分說明本大綱根據(jù)《數(shù)控工程師職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)內(nèi)容編制。本大綱為數(shù)控工程師職業(yè)資格認(rèn)證考試依據(jù)。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。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)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

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)床的工作過程四、數(shù)控機(jī)床的分類

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）2.數(shù)控裝置的組成（識(shí)記）3.數(shù)控機(jī)床的工作過程、特點(diǎn)及分類（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)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)例二、自動(dòng)編程簡介考核知識(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)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(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)激光測量原理激光特點(diǎn)，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(shí)點(diǎn)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(shí)記）2.位置檢測元件的精度和分辨率兩個(gè)概念的區(qū)別（領(lǐng)會(huì)）3.脈沖編碼器的工作原理和適用場合（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(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恚瑪?shù)字積分插補(bǔ)法（直線、圓弧）的基本原理，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、圓弧）二、刀具補(bǔ)償原理刀具半徑補(bǔ)償?shù)幕靖拍睿珻機(jī)能刀補(bǔ)的基本設(shè)計(jì)思路，直線過渡的轉(zhuǎn)接情況分析及轉(zhuǎn)接矢量的計(jì)算三、加減速檢測第五節(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，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)）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.插補(bǔ)的含義和插補(bǔ)算法的類型（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，列表寫出插補(bǔ)計(jì)算過程，并畫出插補(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，列表寫出插補(bǔ)計(jì)算過程，并畫出插補(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（直線或圓弧）、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ΔX、ΔY的計(jì)算（簡單應(yīng)用）14.數(shù)字增量插補(bǔ)適用的場合（領(lǐng)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)直線過渡的轉(zhuǎn)接類型判別（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（SPWM）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?、電主軸簡介第六節(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)算以及開環(huán)伺服系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的計(jì)算（簡單應(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)）9.正弦脈寬調(diào)制調(diào)速（SPWM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)的檢測元件和驅(qū)動(dòng)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(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)FUNUCoi數(shù)控系統(tǒng)第四節(jié)西門子840D數(shù)控系統(tǒng)考核知識(shí)點(diǎn)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(shí)記）2.了解各數(shù)控系統(tǒng)的基本