上海市高等教育自學考試數(shù)控技術應用專業(yè)（專科）（A080744）數(shù)控加工編程與操作（04118）自學考試大綱

上海電機學院高等教育自學考試辦公室編

上海市高等教育自學考試委員會組編

2013年3月版

 

自考用書：《數(shù)控機床加工程序編制》：顧京主編，機械工業(yè)出版社，2011年6月第4版。

I、課程性質(zhì)及其設置的目的和要求

㈠本課程的性質(zhì)與設置的目的

《數(shù)控加工編程與操作》是上海市高等教育自學考試數(shù)控技術應用專業(yè)（專科）必考的課程，是為培養(yǎng)和檢驗自學應考者掌握數(shù)控機床加工程序編制的基本原理及各類常用數(shù)控機床加工程序的基本編程方法，強調(diào)理論聯(lián)系實際，全面培養(yǎng)技術應用型人才而設置的一門專業(yè)技術課程。

㈡本課程的基本要求

《數(shù)控加工編程與操作》這門課程的基本要求是：系統(tǒng)地、完整地、簡明地向自學應考者傳授數(shù)控機床加工程序編制的基礎知識；數(shù)控機床常用編程指令；數(shù)控編程中的數(shù)學處理；數(shù)控車床的編程方法；數(shù)控銑床的編程方法；加工中心的編程方法，幫助他們理解和掌握數(shù)控機床編程和操作的基本方法，同時也為他們進一步學習數(shù)控機床的故障診斷和維護維修、普通機床的數(shù)控化改造、數(shù)控機床設計等等打下扎實的基礎。

㈢與相關課程的聯(lián)系

數(shù)控加工編程與操作的先修課程是：《機械制圖與計算機繪圖》、《公差配合與技術測量》、《機械工程基礎》、《機械原理及機械零件》、《金屬切削機床概論》、《數(shù)控機床》。

數(shù)控加工編程與操作的后繼課程是《數(shù)控機床維修與維護》、《計算機輔助制造》。

II、課程內(nèi)容與考核目標

第一章數(shù)控機床加工程序編制的基礎

一、學習目的和要求

通過本章的學習，了解數(shù)控機床程序編制的基本概念；掌握數(shù)控機床的坐標系、數(shù)控編程的格式、數(shù)控編程的工藝方法。

二、課程內(nèi)容

第一節(jié)數(shù)控程序編制的概念

㈠數(shù)控程序編制的定義和方法

程序編制的定義。數(shù)控機床程序編制的具體步驟與要求。常用控制介質(zhì)。程序檢驗方法。數(shù)控機床程序編制的方法。

㈡字符與代碼

ISO代碼。EIA代碼。

㈢字與字的功能類別

順序號字。準備功能字。尺寸字。進給功能字。主軸轉(zhuǎn)速功能字。刀具功能字。輔助功能字。

㈣程序段格式

程序段格式。加工程序的一般格式。

第二節(jié)數(shù)控機床的坐標系

㈠坐標系及運動方向

坐標系的命名原則。Z坐標指定。X坐標指定。Y坐標指定。旋轉(zhuǎn)坐標。附加坐標。數(shù)控機床的坐標簡圖。

㈡坐標系的原點

機床原點。編程原點。加工原點。

㈢絕對坐標系和增量坐標系

絕對坐標系。增量坐標系

第三節(jié)數(shù)控加工的工藝設計

㈠數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇

選擇方法。不適合數(shù)控加工的內(nèi)容。

㈡數(shù)控加工工藝性分析

尺寸標注應符合數(shù)控加工的特點。幾何要素的條件應完整、準確。定位基準可靠。

㈢數(shù)控加工工藝路線的設計

工序的劃分。順序的安排。數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接。

㈣數(shù)控加工工序的設計

確定走刀路線和安排工步順序。定位基準與夾緊方案的確定。夾具的選擇。刀具的選擇。確定刀具與工件的相對位置。確定加工用量。

㈤數(shù)控加工專用技術文件的編寫

數(shù)控加工工序卡。數(shù)控加工走刀路線圖。編寫要求。

三、考核知識點

㈠數(shù)控編程的基本概念

㈡數(shù)控程序格式、程序段格式、程序字。

㈢數(shù)控機床的坐標系

㈣數(shù)控加工工藝基礎

四、考核要求

㈠數(shù)控編程的基本概念

1、識記：⑴編程的定義；⑵編程的步驟；⑶常用控制介質(zhì)；⑷程序檢驗的方法；⑸編程的方法。

㈡數(shù)控程序格式、程序段格式、程序字。

1、識記：⑴數(shù)控程序格式；⑵程序段的格式與特點；⑶程序字功能含義。

2、領會：⑴各程序字的使用特點。

㈢數(shù)控機床的坐標系

1、識記：⑴坐標系命名原則；⑵坐標軸指定；⑶坐標軸方向；⑷旋轉(zhuǎn)坐標；⑸附加坐標。

2、領會：⑴機床坐標系、加工坐標系、編程坐標系及其相互關系；⑵絕對坐標系、增量坐標系。

㈣數(shù)控加工工藝基礎

1、識記：⑴數(shù)控加工工藝內(nèi)容選擇；⑵數(shù)控加工工藝性分析；⑶數(shù)控加工工藝路線的設計；⑷數(shù)控加工專用技術文件及其作用。

2、領會：⑴數(shù)控加工工序的設計。

第二章常用編程指令及數(shù)學處理

一、學習目的和要求

通過本章學習，了解數(shù)控編程的數(shù)學處理方法。掌握數(shù)控機床的常用編程指令的格式及使用特點。

二、課程內(nèi)容

第一節(jié)常用M指令

㈠程序停止——M00

㈡選擇停止——M01

㈢程序結(jié)束——M02

㈣主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止——M03、M04、M05

㈤換刀——M06

㈥切削液開關——M07、M08、M09

㈦程序停止并把光標返回到起始位置——M30

第二節(jié)常用G指令

㈠絕對尺寸與增量尺寸指令——G90、G91

㈡坐標系設定——G50、G92

㈢坐標偏置與取消——G53~G59

㈣坐標平面選擇指令——G17、G18、G19

㈤快速點定位指令——G00

㈥直線插補指令——G01

㈦圓弧插補指令——G02、G03

㈧刀具半徑補償指令——G40、G41、G42

㈨刀具長度補償指令——G43、G44、G49

第三節(jié)程序編制中的數(shù)學處理

㈠選擇原點、換算尺寸

原點選擇方法。尺寸換算。

㈡基點與節(jié)點

基點計算方法。節(jié)點概念。

㈢程序編制中的誤差

誤差組成。

三、考核知識點

㈠常用M指令

㈡常用G指令

㈢數(shù)學處理

四、考核要求

㈠常用M指令

1、識記：⑴常用M指令格式、特點。

2、領會：⑴常用M指令應用。

㈡常用G指令

1、識記：⑴常用G指令格式、使用特點。。

2、領會：⑴常用G指令應用。

3、簡單應用：⑴能閱讀程序段。

4、綜合應用：⑴應用常用指令編寫中等復雜零件的數(shù)控車削、銑削精加工程序。

㈢數(shù)學處理

1、識記：⑴誤差組成；⑵節(jié)點、基點概念。

2、領會：⑴原點選擇方法；⑵二維圖紙的基點計算。

第三章數(shù)控車床的程序編制

一、學習目的和要求

通過本章學習，掌握數(shù)控車床的程序編制方法；能編寫中等復雜零件的數(shù)控加工程序。

二、課程內(nèi)容

第一節(jié)數(shù)控車床程序編制的基礎

㈠數(shù)控車床的主要功能

簡易數(shù)控車床。經(jīng)濟型數(shù)控車床。多功能數(shù)控車床。車削中心。

㈡工藝裝備特點

對刀具的要求。對刀座的要求。數(shù)控車床可轉(zhuǎn)位刀具特點。

㈢對刀

一般對刀。機外對刀儀對刀。ATC對刀。自動對刀。

第二節(jié)數(shù)控車床程序編制的基本方法

㈠F功能

每轉(zhuǎn)進給G95、每分鐘進給G94

㈡S功能

主軸最高轉(zhuǎn)速限制（G50）。恒線速度控制（G96）。恒線速度取消（G97）。

㈢T功能

書寫格式。刀補號。取消刀補。

㈣M功能

常用M指令

㈤G功能

加工坐標系設定。倒角、倒圓編程。刀尖圓弧自動補償功能。單一固定循環(huán)。復合固定循環(huán)。螺紋切削。子程序。

第三節(jié)典型零件的程序編制

㈠確定工序和裝夾方式

㈡設計和選擇工藝裝備

㈢選擇刀具和確定走刀路線

㈣選擇刀片和決定切削用量

㈤計算基點坐標值

㈥程序編制

三、考核知識點

㈠數(shù)控車床程序編制基礎知識

㈡數(shù)控車床程序編制基本方法

㈢典型零件的程序編制

四、考核要求

㈠數(shù)控車床程序編制基礎知識

1、識記：⑴數(shù)控車床分類；⑵數(shù)控車床的工藝裝備特點。

2、領會：⑴數(shù)控車床的對刀方法。

㈡數(shù)控車床程序編制基本方法

1、識記：⑴F、S、T功能代碼含義及用途；⑵常用M指令含義及用途。

2、領會：⑴加工坐標系設定、倒角倒圓編程、刀尖圓弧自動補償、單一固定循環(huán)、復合固定循環(huán)、螺紋切削、子程序等指令的格式和應用。

㈢典型零件的程序編制

1、簡單應用：⑴能閱讀數(shù)控加工程序。

2、綜合應用：⑴綜合應用編程指令編寫中等復雜零件的數(shù)控加工程序；⑵能根據(jù)加工程序繪制零件輪廓。

第四章數(shù)控銑床與加工中心的程序編制

一、學習目的和要求

通過本章學習，掌握數(shù)控銑床與加工中心的程序編制方法；能編寫中等復雜零件的數(shù)控加工程序。

二、課程內(nèi)容

第一節(jié)程序編制的基礎

㈠機床的主要功能及加工對象

機床主要功能。加工工藝范圍。

㈡工藝裝備的特點

夾具。刀具。

㈢加工工藝性分析

選擇并確定數(shù)控加工部位及工序內(nèi)容。零件圖樣的工藝性分析。零件毛坯的工藝性分析。零件的加工工藝設計。

第二節(jié)編程的基本方法

㈠FANUC 0i-MB系統(tǒng)簡述

㈡基本編程指令的應用

坐標系設定指令。G00——快速運動指令。G01——直線插補指令。G02、G03——圓弧插補指令。G04——暫停指令。G40、G41、G42——刀具半徑補償功能。G43、G44、G49——刀具長度補償指令。子程序調(diào)用。G50、G51——圖形比例及鏡像功能指令。G68、G69——坐標系旋轉(zhuǎn)指令。

㈢固定循環(huán)功能

G73——高速鉆孔循環(huán)。G74——攻螺紋（左螺紋）循環(huán)。G76——精鏜循環(huán)。G80——撤消固定循環(huán)。G81——定點鉆孔循環(huán)。G82~G89——固定循環(huán)。

㈣加工中心換刀程序

㈤用戶宏功能（B類宏功能應用）

變量的種類。變量的運算。控制指令。用戶宏程序命令。用戶宏程序應用舉例。

㈥編程時應注意的問題

零件尺寸公差對編程的影響。圓弧參數(shù)計算誤差對編程的影響。轉(zhuǎn)接凹圓弧對編程的影響。尖角處使用過渡圓弧的問題。

第三節(jié)圖形的數(shù)學處理

㈠直線輪廓的圖形處理

㈡曲面的數(shù)學處理

第四節(jié)典型零件的程序編制

工藝分析。加工調(diào)整。數(shù)學處理。編寫加工程序。

三、考核知識點

㈠程序編制的基礎知識

㈡編程的基本方法

㈢圖形的數(shù)學處理制

㈣典型零件的程序編制

四、考核要求

㈠程序編制的基礎

1、識記：⑴機床的主要功能及加工對象；⑵工藝裝備的特點。

2、領會：⑴加工工藝性分析。

㈡編程的基本方法

1、識記：⑴用戶宏功能；⑵編程時應注意的問題。

2、領會：⑴基本編程指令的應用；⑵固定循環(huán)功能和應用。

㈢圖形的數(shù)學處理制

1、領會：⑴直線輪廓的圖形處理；⑵曲面的數(shù)學處理。

㈣典型零件的程序編制

1、簡單應用：⑴能閱讀數(shù)控加工程序。

2、綜合應用：⑴綜合應用編程指令編寫中等復雜零件的數(shù)控加工程序；⑵能根據(jù)加工程序繪制零件輪廓。

Ⅲ、有關說明與實施要求

一、關于考核目標的說明

1、關于考試大綱與教材的關系

考試大綱以綱要的形式規(guī)定了數(shù)控機床的基本內(nèi)容，是進行學習和考核的依據(jù)；教材是考試大綱所規(guī)定課程內(nèi)容的具體化和由淺入深、循序漸進地系統(tǒng)論述，大量例題便于理解，詳細的解題步驟和分析，便于自學應考者自學、理解和掌握。考試大綱和教材在內(nèi)容上基本一致。

2、關于考核目標的說明

（1）本課程要求應考者掌握的知識點都作為考核內(nèi)容。

（2）關于考試大綱四個能力層次的說明

識記：要求應考者能知道本課程中有關的名詞、概念、原理和知識的含義，并能正確認識和表述。

領會：要求在識記的基礎上，能全面把握本課程中的基本概念、基本原理、基本公式等內(nèi)容，并能加以區(qū)別和聯(lián)系，同時有能正確表述。

簡單應用：要求在領會的基礎上，能應用本課程中基本知識、基本原理、基本方法中的少量知識分析和解決簡單理論問題或應用問題。

綜合應用：要求在簡單應用的基礎上，能運用學過的各個知識點，綜合分析和解決比較復雜的問題。

二、關于自學教材的說明

《數(shù)控機床加工程序編制》：顧京主編，機械工業(yè)出版社，2011年6月第4版。

三、自學方法指導

1．自學教材

自學是高等教育自學考試的主要環(huán)節(jié)和基本方式，要求考生認真刻苦地自學教材，以求按規(guī)定的要求掌握課程內(nèi)容。

在開始學習每一章時，首先閱讀自學考試大綱，大致了解該章的主要內(nèi)容和要求。

學習正文時，可先粗讀一遍，初步了解本章的具體內(nèi)容，對不懂的地方做一記號，然后再進行精讀。熟悉基本原理、基本概念和基本方法，對重點、難點要反復鉆研，力求深入理解。建議閱讀正文時作讀書筆記，將每章的基本內(nèi)容、重要原理、概念等扼要地記錄下來，以加深對教材內(nèi)容的理解和培養(yǎng)綜合歸納能力。

閱讀正文以后，應按復習思考題來檢查自己對教材內(nèi)容掌握的程度，發(fā)現(xiàn)理解不深的地方要再次重點閱讀。建議將復習思考題的答案記在筆記本上，以便復習。

2．理論聯(lián)系實際

本課程是實踐性很強的專業(yè)課，學習中必須重視理論聯(lián)系實際。

四、對社會助學的要求

1．要熟悉考試大綱對課程提出的總的要求和各章的知識點。要掌握各知識點要求達到的能力層次，并深刻理解對各知識點的考核要求。

2．輔導時，要以考試大綱為依據(jù)，指定教材為基礎，不要隨意刪減內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。

3．輔導時，應注重基礎，突出重點。培養(yǎng)考生的正確學習方法，提高自學能力，在自學過程中善于提出問題、分析問題、解決問題。

五、關于命題考試的要求

1、覆蓋面與重點章節(jié)

本課程的命題考試，應根據(jù)本大綱規(guī)定的考核知識點和考核要求，來確定考試范圍；不要任意擴大成縮小考試范圍，提高或降低考核要求。考試命題要覆蓋到本大綱的第一章到第四章的內(nèi)容，并適當突出重點章節(jié)（主要是第二章的第一節(jié)、第三章以及第四章等以及本大綱的考核要求中所提到的全部內(nèi)容），命題要體現(xiàn)本各章的基本內(nèi)容。

2、試卷能力層次比例

試卷對能力層次的要求應結(jié)構(gòu)合理。對不同能力層次要求的試題分數(shù)比例，一般為：識記占20%，領會占30%，簡單應用占30%，綜合應用占20%。

3、試卷難易比例

要合理安排試卷的難度。試卷難易度分為易、較易、較難、難四個檔次，每份試卷中不同難度試題的分數(shù)比例一般為：易占20%，較易占30%，較難占30%，難占20%。試卷難易度與能力層次不同，在各能力層次中，都可有難易度不同的試題。

4、題型

試題題型有：單項選擇題、多項選擇題、填空題、簡答題、數(shù)控車床編程、數(shù)控銑床編程。

5、考試形式、考試時間

考試方法為閉卷筆試，考試時間為150分鐘。采用百分制，60分及格。

附錄：題型舉例

一、單項選擇題

1．下列G指令中，（）是非模態(tài)指令。

A.G00 B.G01 C.G02/G03 D.G04

二、多項選擇題

1．G17、G18、G19指令是用來選擇（）的平面。

A.直線插補B.圓弧插補

C.刀具補償D.G00定位

三、填空題：

1．半徑編程加工圓弧時，當圓弧夾角時，R為正。

四、簡答題：

1．數(shù)控機床坐標系的命名原則？

五、數(shù)控車床編程：

1．加工圖示零件，試編程。

已知：毛坯Ф55mm，L=90mm

材料：鋁

要求：FANUC-0T系統(tǒng)

六、數(shù)控銑床與加工中心的編程

1．已知某零件的程序（FANUC 0i-MB系統(tǒng)）如下，用φ8的立銑刀精銑外輪廓，試完成以下要求：

（1）解釋程序中有下劃線的指令；

（2）試用粗實線畫出零件輪廓，并標明各交點、切點坐標或?qū)α慵俗⒊叽?/p>

O1231；

N100 G21;

N105 G54 G00 G17 G40 G49 G80 G90;

N110 T01；

N116 M06;

N115 X0.0 Y0.0 S1000 M03;

N120 G43 H01 Z50.0 M08;

N125 Z10.0;

N130 G01 Z-3.0 F100;

N135 G41 D02 Y10.0;

N140 Y60.0;

N145 X20.0;

N150 G02 X35.0 Y45.0 R15.0;

N155 G03 X55.0 R10.0;

N160 G02 X70.0 Y60.0 R15.0;

N165 G01 X90.0;

N170 Y20.0;

N175 G02 X70.0 Y0.0 R20;

N180 G01 X20.0;

N185 X-10.0 Y30.0;

N195 G40 G00 X-25.0 Y0.0;

N200 G49 G00 Z50.0;

N205 M05;

N210 G91 G28 Z0.0 M09;

N215 G28 X0.0 Y0.0;

N220 M30;

O1231 G21

G54 G17

G80 T01

M06 G43 H01

G41 D02 G91 G28 Z0.0

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