数控加工编程与操作教案.doc
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天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：
数控加工编程与操作（2006年12月版）课程代码：
3424、4226
天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：
数控加工编程与操作课程代码：
3424、4226
第一部分课程性质与目标
－、课程的性质与特点
数控加工编程与操作是数控技术、机械电子工程、机电设备维修与管理等专业（专科）必修的一门专业技术课，其主要讲述数控车床、数控铣床、数控加工中心的手工编程方法。
数控编程是一门实践性应用性很强的专业技术课，随着科学技术的发展，数控编程技术发展迅猛，具有高技能水平的数控编程技术人员社会需求量较大。
二、课程目标与基本要求
设置本课程的目的是使考生获得进行数控编程所必须的基本理论、基本知识和基本技能，为以后参加实际工作打下必要的技能基础。
通过本课程学习要求考生：
（1）理解数控编程的相关基本概念及基本理论。
（2）掌握数控编程用几何计算的常用方法；数控加工工艺的指定；数控加工用刀具；数控车床、数控铣床、数控加工中心的常用编程指令、编程方法及编程特点。
了解数控编程未来的发展方向。
本课程实践性强，学习时应注意联系实际，完成必要的实验项目，并保证及时完成习题和作业。
三、与本专业其他课程的关系
学习本课程的考生必须先掌握数控原理、数控机床、数控加工工艺、刀具原理、机械加工用刀具、几何等相关知识。
掌握本课程对从事数控加工及相关专业工作的人员，具有重要的指导意义。
第二部分考核内容与考核目标
第一章绪论
一、学习目的与要求
通过本章的学习，学生应掌握数控编程的基本概念和基础知识。
对数控编程有一定的了解。
二、考核知识点与考核目标
（一）数控加工编程概述（一般）
理解：
数控编程技术的发展；数控编程的分类；数控编程的步骤；数控系统的基本功能
（二）数控编程标准（重点）
识记：
数控机床坐标轴和运动方向的规定；准备功能；辅助功能；F，S，T功能。
（三）程序结构与格式（次重点）
识记：
程序结构；程序段组成及格式
第二章程序编制中的工艺分析
一、学习目的与要求
通过本章的学习，学生应能对所加工的零件进行工艺分析，拟订加工方案，合理选择刀具，确定切削用量，对数控加工中的一些工艺问题进行处理。
二、考核知识点与考核目标
（一）数控加工工艺的基本特点和主要内容（一般）
理解：
数控加工工艺的基本特点；数控加工工艺应该注意的问题；数控加工工艺分析的主要内容
（二）数控机床的合理选用（一般）
理解：
数控机床的应用范围；数控机床的选用
（三）数控加工工艺分析的一般步骤与方法（重点）
识记：
加工方法的选择与加工方案的确定；工序与工步的划分；零件安装与夹紧原则；刀具选择与切削余量的设定；对刀点与换刀点的确定；进给路线的确定
理解：
数控加工的工艺性分析
（四）数控车削加工的工艺性分析（重点）
识记：
数控车削工序划分；零件夹紧方式；加工顺序的确定；进给路线的确定；刀具的选择；切削用量的确定
理解：
零件图样分析
应用：
合理制定数控车削工艺方案，选择车削用刀片并确定切削用量
（五）数控镗铣加工的工艺性分析（重点）
识记：
工件安装与夹具的选择；铣削刀具和刀柄选择；加工方案及进给路线的确定；切削用量的选择
理解：
加工对象的分类；零件工艺性分析
应用：
合理制定数控镗铣类加工工艺方案，选择刀具、刀柄并确定切削用量
（六）数控加工工艺文件（次重点）
应用：
制定数控加工工序卡片、刀具卡片、数控刀具明细表、工件安装与零点设定卡片
第三章程序编制中的数值计算
一、学习目的与要求
通过本章的学习，学生应掌握程序编制中的基点和节电的计算，刀具轨迹坐标的计算及辅助计算。
二、考核知识点与考核目标
（一）数值计算内容（一般）
识记：
基点、节点的计算；刀位轨迹的坐标计算
理解：
辅助计算
（二）简单轮廓零件的基点计算（重点）
理解：
直接计算法；由方程组导出标准计算式；三角函数法
应用：
利用各种计算方法进行数值计算
（三）非圆曲线节点坐标的计算（次重点）
理解：
非圆曲线数值计算的一般步骤；直线逼近算法；圆弧逼近算法
应用：
非圆曲线节点坐标的计算
（四）列表曲线节点坐标的计算（一般）
理解：
测量列表点的数学处理；密集列表点的圆弧处理方法
应用：
列表曲线节点坐标的计算
（五）刀位轨迹的坐标计算（重点）
识记：
刀位点的选择及对刀
应用：
铣削加工刀位轨迹计算；车削加工刀位轨迹计算
（六）刀位轨迹的坐标计算（次重点）
理解：
曲面类型；曲面编程方法；2.5维行切法加工原理；
应用：
行距的计算
第四章数控车床编程
一、学习目的与要求
通过本章的学习，学生应掌握数控车床的编程方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）数控车床编程基础（次重点）
识记：
数控系统基本功能
理解：
数控车床的编程特点
（二）常用准备功能（重点）
识记：
工件坐标系原点设定指令G50；快速点定位指令G00；直线插补指令G01；圆弧插补指令G02、G03；刀具进给速度与进给量设置指令G98、G99；参考点返回指令G28、G30；暂停延时指令G04。
应用：
利用常用准备功能编制程序
（三）刀具补偿功能（重点）
识记：
刀具长度补偿功能；刀尖圆弧补偿功能
应用：
正确设置刀具长度补偿值和刀尖圆弧补偿值
（四）车削固定循环（重点）
识记：
单一固定循环G90、G94；精车循环G70；外径、内径粗车循环G71；端面粗车循环G72；轮廓粗车循环G73；端面钻孔循环G74；外径、内径切槽循环G75
应用：
利用各循环指令编制程序
（五）螺纹车削加工（重点）
识记：
螺纹加工特点与螺纹切削参数；单行程螺纹切削G32；螺纹切削循环G92；螺纹切削符合循环G76
应用：
利用各种螺纹车削指令编制程序
第五章数控铣床编程
一、学习目的与要求
通过本章的学习，学生应掌握数控铣削的编程方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）数控铣床编程基础（一般）
识记：
机床坐标系统（机床坐标系与机床原点，工件坐标系与程序原点）
理解：
数控铣床的编程特点；被加工零件的工艺性分析
（二）铣削常用功能的编程方法（重点）
识记：
常用辅助功能及其它功能指令；与坐标系设定有关（绝对坐标编程与增量坐标编程指令G90、G91；坐标系设定指令G92；坐标平面选择指令G17、G18、G19；机床坐标系选择指令G53；工件坐标系选择指令G54-G59；局部坐标系设定指令G52）；与运动有关指令（快速点定位指令G00；直线插补指令G01；圆弧插补指令G02、G03；螺旋线插补指令G02、G03）
应用：
利用常用准备功能编制程序
（三）刀具补偿功能（重点）
识记：
刀具长度补偿指令G43、G44、G49；刀具半径补偿指令G40、G41、G42
理解：
刀具长度补偿的目的；刀具半径补偿的目的
应用：
正确设定刀具长度补偿值和刀具半径补偿值
第六章加工中心的编程
一、学习目的与要求
通过本章的学习，学生应掌握加工中心的编程方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）加工中心编程概述（一般）
识记：
FANUC-0M系统准备功能与辅助功能（准备功能G代码；辅助功能M代码）；程序中字地址的含义及指令范围；程序的组成及程序书写的基本含义；机床坐标系统；刀具的选择与刀具的更换
理解：
加工中心的编程特点
（二）部分G功能指令的编程方法（重点）
识记：
工件坐标系G54-G59；自动返回参考点G27、G28、G29、G30；刀具长度补偿G43、G44、G49；刀具半径补偿G41、G42、G40
应用：
利用常用准备功能编制程序
（三）固定循环功能（重点）
识记：
固定循环指令（高速深孔加工G73；深孔排屑加工G83；精镗循环G76；钻孔G81、锪孔G82；精镗孔G85、精镗阶梯孔G89；右旋螺纹G84、左旋螺纹G74；镗孔循环G86；镗孔循环G88；反镗孔循环G87）
理解：
利用固定循环指令进行编程
（四）子程序（重点）
识记：
子程序的调用与执行；子程序的特殊使用方法
理解：
子程序的概念
应用：
利用自程序编制程序
（五）用户宏程序（一般）
识记：
宏程序指令（变量的表示与饮用；变量运算；变量的类型；未定义变量的性质）
理解：
用户宏程序的概念；用户宏程序的调用方法
应用：
利用用户宏程序进行编程
第三部分实验内容与要求
实验一数控车削模拟软件练习
一、考核目的与要求
通过该实验考生应进一步掌握数控车削的程序编制方法，提高考生数控车削编程能力，为步入工作实践打下良好的技能基础。
二、考核的内容
强化数控车床操作方法，验证数控车削各指令的功能
主要操作内容：
1、数控车床标准系统面板、功能面板功能
2、数控车床操作步骤及方法（对刀、刀具补偿值的设定等）
3、数控车床基本指令验证
4、数控车削零件实例练习
实验二镗铣类加工模拟软件练习
一、考核目的与要求
通过该实验考生应进一步掌握数控镗铣类程序编制方法，提高考生数控镗铣类编程能力，为步入工作实践打下良好的技能基础。
二、考核的内容
强化数控铣床、加工中心操作方法，验证数控车削各指令的功能
主要操作内容：
1、数控铣床、加工中心标准系统面板、功能面板功能
2、数控铣床、加工中心操作步骤及方法（对刀、刀具补偿值的设定等）
3、数控铣床、加工中心基本指令验证
4、数控铣床、加工中心零件实例练习
实验三数控加工实验
一、考核目的与要求
通过该实验考生应通过实际切削验证所编制程序的正确性。
二、考核的内容
数控车削、铣削典型零件加工
主要操作内容：
将学生在模拟软件上反复验证的程序实例，在机床上进行实际切削验证
以上实践环节的考核方式与环境要求
1、考核环境：
以上实验在数控编程实验室和试训中心进行考核。
2、实验设备：
配有数控模拟软件的计算机，数控车床、数控铣床、加工中心各一台及其辅助工具、刀具。
3、考核方式：
考核采用形成性考核，考生在实验前应结合实验内容和实验指导书认真预习，实验中正确进行实验操作和读取实验数据，实验后应认真分析实验结果，编写准确、整洁的实验报告。
采用“优、良、中、及格、不及格”五级评分制。
第四部分有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
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
《数控编程》全国数控培训网络天津分中心组编机械工业出版社出版2006年版
三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。
四、对社会助学的要求
l、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应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目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增减内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8、助学学时：
本课程共8学分，其中理论课5学分，实践课3学分。
建议助学学时不少于
144学时。
助学学时分配如下：
章次
内容
学时
第一章
绪论
6
第二章
程序编制中的工艺分析
10
第三章
程序编制中的数值计算
8
第四章
数控车床编程
20
第五章
数控铣床编程
20
第六章
加工中心编程
20
复习答疑
6
合计
90
实验一
数控车削模拟软件练习
20
实验二
镗铣类加工模拟软件练习
30
实验三
数控加工实验
4
合计
54
五、关于命题考试的若干规定
（包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等）
l、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。
试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次试题比例大致是：
“识记”为10％、“理解”为25％、“应用”为65％。
3、试题难易程度应合理：
易、较易、较难、难比例为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、试题类型一般分为：
填空题、判断题、简答题、编程题等。
6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。
六、题型示例（样题）
（一）填空题
构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点称为。
（二）判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）
锥的阶梯切削路线最短。
（）
（三）简答题
简述数控铣削加工中的刀具长度补偿，绘图说明正向偏置和负向偏置。
（四）编程题
图示零件要在配备有FANUC-0i系统的立式加工中心上完成外形轮廓及4-φ12孔的加工，要求采用自动换刀，试编写NC加工程序。
要求：
①正确建立工件坐标系；②计算A、B点坐标；③编写NC加工程序。
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