电大数控机床课程考核说明

课程考核说明一、课程性质和有关说明（一）课程的性质数控机床是中央广播电视大学“数控技术及应用”专业的统设必修课，是一门实践性很强的课程。课内学时54，3学分，第三学期开设。通过本课程的学习，使学生掌握有关数控机床结构、设计、操作、维护等方面的基础知识和基本技能，并了解机床的选型、测试、安装等实用技术。（二）关于考核的有关说明1．考核对象：广播电视大学数控技术及应用专业专科生。2．考核方式：期末考核分为终结性考核和形成性考核两部分。两者比例为8∶2。终结性考核一般为笔试，占80%；形成性考核主要检验学生的平时作业和实验，占20%，由地方电大根据课程要求组织实施。3．命题依据：本考核说明是以数控技术及应用专业“数控机床课程教学大纲”为依据而编制的，本考核说明是考试命题的依据。4．考核要求：重点考核本课程所涉及到的有关概念、基本分析、基本技能。考核分三个层次要求：（1）掌握：要求学习者能够较熟练运用的基本理论和基本分析方法。（2）理解：要求学习者能够明确认识的基本概念和基本理论。（3）了解：定性知道的一些概念。5．试题题型（1）填空题：主要涉及本课程的一些基本概念、技术特点、结论等。（2）选择题：主要涉及本课程的一些容易混淆的基本概念和基本技能、操作方法等。（3）判断题：主要涉及本课程的一些容易混淆的基本概念。（4）简答题：论述所学的基本内容和基本技术、技能等。（5）计算题：利用基本知识解决基本技术问题的综合性设计、计算选型等。6．考试时间本课程采取闭卷方式，考试时间为90分钟。二、考核内容和要求：第1章绪论（一）考核目的本章主要建立数控机床的基本常识。主要考核数控机床的基本概念、基本组成及数控机床的分类、发展趋势等。（二）考核知识点1．数字控制、数控机床、数控系统、计算机数控的概念。2．数控机床的工作过程。3．数控机床基本组成。4．开环系统、闭环系统、半闭环系统的特点和应用范围。5．点位控制系统、直线控制系统、轮廓控制系统的特点和应用范围。6．数控机床的可控轴数和联动轴数。7．数控加工的特点。8．数控机床的发展趋势。9．数控机床发展的最新技术。（三）考核要求1．掌握数字控制、数控机床、数控系统、计算机数控系统的概念。2．掌握数控机床的工作过程。3．熟练掌握数控机床的基本组成。4、初步了解数控机床的基本工作原理。4．掌握数控加工的特点。5．掌握数控机床的各种分类方法。6．了解开环控制系统、全闭环数控系统、半闭环控制系统和混合控制数控系统的特点及应用范围。7．了解点位数控系统、直线数控系统、轮廓数控系统的特点及应用范围。8．掌握数控机床可控轴数与联动轴数之间的区别。9．了解数控机床的发展历程和发展趋势。10．了解数控机床发展的最新技术。第2章数控机床的机械结构（一）考核目的本章内容是学习本课程的基础，主要考核数控机床主轴变速方式及支承方式；常见机械传动副消除间隙措施；滚珠丝杠螺母副的结构、间隙调整方法及支承方式；数控机床的自动换刀装置的工作原理；数控机床常用导轨形式。（二）考核知识点1．数控机床机械结构组成及特点。2．数控机床的主传动系统的特点。3．数控机床主轴的变速方法与结构。4．数控机床的主轴部件。5．数控机床对进给系统。6．典型滚珠丝杠螺母副的结构。7．传动齿轮间隙的消除方法。8．数控机床的典型导轨结构。9．数控机床的典型工作台结构。10．数控机床的位置检测装置。11．数控机床的典型自动换刀装置。12．数控机床的辅助装置。（三）考核要求1．熟练掌握数控机床机械结构组成及特点。2．了解提高数控机床结构刚度的措施。3．了解减少机床热变形影响的常用措施。4．掌握数控机床主传动系统的特点。5．熟练掌握数控机床主轴的变速方法及实现结构。6．掌握主轴轴承配置形式。7．掌握主轴的定向停止装置的工作原理及其典型结构。8．了解高速精密主轴结构的组成。9．掌握数控机床对进给系统的要求。10．熟练掌握常用滚珠丝杠螺母副轴向间隙调整的方法。11．掌握常用滚珠丝杠的支承方式。12．熟练掌握传动齿轮间隙消除的方法。13．了解数控机床对导轨的要求。14．掌握数控机床常用导轨的形式及其特点。15．掌握数控机床的工作台的典型结构。16．了解位置检测装置的功能及分类。17．了解光栅和旋转变压器的结构和工作原理。18．掌握数控车床典型自动换刀刀架的结构。19．熟练掌握加工中心换刀装置的刀库形式、选刀方式、刀具（刀座）识别装置编码方式、刀具交换装置及机械手的工作原理。20．了解常用数控机床辅助装置的作用。第3章数控机床电气控制系统（一）考核目的本章主要考核数控机床电器系统的组成及各部分的基本工作原理。（二）考核知识点1．数控机床电气控制系统。2．数控系统的基本组成及其基本工作原理。3．数控系统功能。4．数控系统的基本插补原理。5．典型数控系统应用。6．可编程控制器PLC在数控机床上的应用。7．数控机床的伺服电机及其控制。8．典型进给伺服系统介绍。（三）考核要求1．掌握数控机床电气控制系统的组成。2．掌握数控系统的基本组成并了解其工作原理。3．掌握数控系统的特点和功能。4．了解数控系统的插补方法的分类。5．了解逐点比较法、时间分割插补的基本思想。6．掌握典型数控系统的应用方法。7．了解可编程控制器的结构、工作原理、常见类型及与数控系统的连接方式。8．掌握PLC在数控机床上的配置。9．了解数控机床对伺服系统的要求。10．掌握伺服系统的组成和分类。11．了解典型伺服驱动电动机的结构、工作原理及其驱动控制方法。12．了解开环系统、了解闭环、半闭环系统的工作原理。第4章典型数控机床（一）考核目的本章主要考核典型数控机床的特点、分类和工艺使用范围，功能、基本构成及布局形式。（二）考核知识点1．数控车床的特点、分类、主要技术参数。2．数控车床的组成及布局。3．典型数控车床及其工艺使用范围。4．数控铣床的特点、分类、主要技术参数。5．数控铣床的组成及布局。6．典型数控铣床及其工艺使用范围。7．加工中心的特点、分类、主要技术参数。8．加工中心的组成及布局。9．典型加工中心及其工艺使用范围。10．并联机床概述。11．电加工的特点及分类。12．数控电火花加工机床的工作原理。13．数控电火花加工机床的组成。14．典型数控电火花加工机床及其工艺使用范围。15．数控线切割加工机床的工作原理。16．数控线切割加工机床的组成。17．典型数控线切割加工机床及其工艺使用范围。（三）考核要求1．熟练掌握数控车床的特点、分类、并了解其主要技术参数。2．熟练掌握数控车床的组成及布局。3．掌握典型数控车床的机械传动链、典型结构。4．了解车削中心的C轴功能、传动系统和典型结构。5．熟练掌握数控铣床的特点、分类、并了解其主要技术参数。6．熟练掌握数控铣床的组成及布局。7．掌握典型数控铣床的机械传动链、典型结构。8．熟练掌握加工中心的特点、分类、并了解其主要技术参数。9．掌握加工中心的组成及布局。10．掌握典型加工中心自动换刀系统的组成及工作原理。11．了解并联机床的概念及特点。12．掌握电加工的特点及分类。13．掌握数控电火花的工作原理。14．掌握数控电火花加工机床的组成。15．了解典型数控电火花加工机床的机械结构、工作液系统。16．掌握数控线切割加工机床的工作原理。17．掌握数控线切割加工机床的组成。18．了解典型数控线切割加工机床的机械结构、工作液系统。第5章数控机床的性能测试与评价方法（一）考核目的本章重点考核数控机床的性能指标，测试数控机床性能指标常用的设备，评价的方法及检验的内容。（二）考核知识点1．数控机床的主要性能指标。2．激光干涉仪的工作原理、组成及检测方法。3．三坐标测量机的工作原理、组成及检测方法。4．数控机床性能的评价方法。5．数控机床的验收。（三）考核要求1．熟练掌握数控机床的主要性能指标。2．了解激光干涉仪的工作原理、组成，掌握其使用方法。3．了解三坐标测量机的工作原理、组成，掌握其使用方法。4．掌握数控机床性能评价的方法。5．掌握数控机床验收内容和方法。第6章数控机床的使用与日常维护（一）考核目的本章主要考核数控机床的使用与日常维护的内容及步骤。（二）考核知识点1．数控机床的选型。2．数控机床的安装与调试。3．数控机床的基本操作规程。4．数控机床的日常维护。5．数控机床的故障诊断与排出。（三）考核要求1．掌握数控机床的选型方法。2．掌握数控机床安装与调试的内容。3．了解数控机床的基本操作规程。4．掌握数控机床日常维护的注意事项和维护方法。5．了解数控机床故障诊断的分类、一般步骤及常用方法。试题类型举例一、单项选择题（共30分）1、闭环控制系统的位置检测装置装在（C）。（A）传动丝杠上（B）伺服电动机轴上（C）机床移动部件上（D）数控装置上2、数控钻、镗床一般常采用（C）。（A）直线控制系统（B）轮廓控制系统（C）点位控制系统（D）曲面控制系统…二、填空题（共10分）1、数控机床由、______、、和_________组成。P32、对滚动导轨预加负载的目的是提高导轨的。刚度和动刚度…三、判断题（正确的打√，错误的打×）（共10分）1、数控车床切削螺纹主轴上必须安装光电编码器。（√）2、提高机床构件的固有频率和减小机床结构的阻尼可以提高数控机床结构刚度。(×)…四、问答题（共40分）1、数控车床的机械部分是由哪几个主要部件组成的？各部件的作用是什么？P152、常用的滚珠丝杠螺母副轴向间隙调整形式有哪几种？P31…五、计算题（共10分）1、步进电动机的转子有80个齿，采用五相五拍驱动方式，直接连接经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，丝杠导程为2mm，工作台最大速度为0.36m/min。求：（1）步进电动机的步距角（2）工作台的脉冲当量（3）步进电机的最高工作频率。解（1）步距角公式=360/（运行拍数*转子齿数）运行拍数M=K*N=电机相数*通电方式（通电方式:单拍时N=1，双拍时N=2默认为N=1）当通电方式N=1时驱动方式相数=拍数步距角=360/（5*80）=0.9度解（2）工作台的脉冲当量=丝扛导程/（360/步距角）/传动比值=2mm/（360/0.9）/1=0.005mm每个脉冲当量让工作台移动0.005mm解（3）步进电机的最高工作频率fHZ(圈/秒)=工作台速度（mm毫米/s秒）/脉冲当量=(0.36m*1000/min*60)/0.005=1200HZ2．已知步进电机转子有80个齿,采用三相六拍通电方式,经齿轮组,丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动,丝杠的导程为5mm,齿轮的传动比为1/4,求：(1)步进电机的步距角（2)工作台的脉冲当量。解题：（1）步进电机的步距角为1.5°，（2）工作台的脉冲当量为0.0026mm第一问：由于转子80齿，驱动方式为三相六拍，故360/80/6=0.75°第二问：由于步距角为0.75°，齿轮传动比1:4，丝杠导程5mm，故(5/(360/0.75))/4=0.0026mm