自考05785数控原理与数控技术运用考试大纲（2025年版）
湖南省高等教育自学考试课 程考 试大 纲数控原理与数控技术运用 （课程代码：05785）
湖南省教育考试院组编 2025 年 6 月05785 数控原理与数控技术运用考试大纲第 1 页（共 11 页） 高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：数控原理与数控技术运用课程代码：05785
第一部分课程性质与目标
一、课程性质与特点
数控原理与数控技术运用是高等教育自学考试机械设计制造及其自动化专业的选考课程。是一门融合了机械制造、电子技术、计算机技术、自动控制等多学科知识和技术的综合性课程，是一门专业性很强的课程，培养机械设计制造及其自动化相关专业的考生在数控设备的操作、编程和维护等方面的专业能力，使考生能够适应数控加工行业的岗位需求，同时它也是一门发展性课程，新技术不断涌现，培养考生具有适应未来技术发展的能力。主要内容包括：数控技术的基本概念、数控加工程序编制、计算机数控装置、轨迹控制原理、数控机床的伺服系统、数控机床的机械结构及故障诊断以及数控技术的发展与机械加工自动化等。
本大纲叙述的内容尽可能简明实用，便于自学。
二、课程目标与基本
要求本课程的目标是通过本课程的学习，使考生掌握数控加工程序编制、数控技术的基本原理和基础知识；具备合理地选用和设计组成数控机床的数控装置及伺服系统，具备编写典型零件数控加工程序、正确使用数控设备的能力，成为适应现代制造业需求的数控技术应用人才。基本要求:
1. 了解国家有关机械制造业的方针、政策、法规，了解数控技术的发展趋势及发展方向。
2. 熟悉数控机床工作原理、组成、特点及整体结构，为正确使用数控机床以及用先进技术改造传统生产设备奠定坚实基础。
3. 掌握数控机床的手工编程知识与技巧。
三、与本专业其他课程的关系
本课程先修课程是：传感器与检测技术，微型计算机原理与接口技术；数控原理与数控技术运用（实践）课可与本课程并行开设。
第二部分考核内容与考核目标
第一章 绪论
通过本章的学习，了解数控技术、数控机床的基本概念；了解数控机床的工作流程；了解数控机床的组成及分类，了解数控机床的特点及应用。
05785 数控原理与数控技术运用考试大纲第 2 页（共 11 页）
（一）机床数控技术的基本概念（次重点）识记：1.数控的定义
2.数控机床的定义
理解：数控机床的工作流程（二）数控机床的组成和分类（重点）识记：数控机床的组成理解：数控机床的分类方式和类别应用：数控机床的选择（三）数控机床的特点及适用范围（一般）
应用：数控机床的特点及适用范围
第二章 数控加工编程基础
通过本章的学习，掌握数控编程的概念；熟悉数控编程的内容和步骤，熟悉程序的结构与格式；掌握数控机床坐标和运动方向规定；掌握绝对坐标和增量坐标的概念和使用，熟悉数控编程中的常用指令：G 代码，M 代码 F、S、T 代码及半径补偿指令。本章的难点内容为：工件坐标系的指令代码和使用；绝对方式编程和增量方式编程的指令代码和使用；刀具补偿编程的指令代码和使用。识记：数控编程的定义理解：数控编程的内容和步骤应用：数控编程方法（二）编程的基础知识（重点）识记：脉冲当量理解：1.模态代码
2.非模态代码
3.准备功能 G 代码
4.辅助功能 M 代码
5.程序的构成及程序段格式
6.标准坐标系及运动方向的规定应用：能够正确判定数控机床的坐标系及原点（三）常用准备功能指令的编程方法（重点）识记：1. G90/G91 指令的含义
2.运动控制指令（G00/G01/G02/G03）的含义05785 数控原理与数控技术运用考试大纲第 3 页（共 11 页）
3.刀具补偿指令（G40/G41/G42/G43/G44）的含义理解：1.常用 G 代码使用格式
2.G00 和 G01 的区别
3.G02/G03 指令使用的注意事项
4.G17/G18/G19 指令的含义及使用
5. G41/G42 指令使用的注意事项应用：1 坐标系的设定指令
2.运动控制指令（G00/G01/G02/G03）的编程方法
3.刀具半径补偿指令的编程方法（四）数控编程的工艺处理（重点）识记：切削用量应用：1.合理确定零件的加工路线
2.合理选择对刀点和换刀点
3.合理选择零件的装夹方法、刀具和切削用量（五）程序编制中的数值计算（一般）
理解：数值计算的内容
第三章 数控加工程序的编制
通过本章的学习，了解数控车床的编程特点，熟悉数控车床的编程指令， 掌握数控车床的编程方法；了解数控铣床的编程特点，熟悉数控铣床的编程指令，掌握数控铣床的编程方法；了解加工中心的定义及其编程特点，熟悉加工中心换刀指令的使用。本章的难点内容为：数控车床的编程；数控铣床的编程。
（一）数控车床的程序编制（重点）
理解：1.数控车床的编程特点
2.车削固定循环指令应用：1.车削固定循环指令的编程方法
2.数控车床的编程方法（二）数控铣床与加工中心的程序编制（重点）识记：加工中心的定义理解：1.数控铣床的编程特点
2.数控铣床的特殊功能指令
3.数控车床和数控铣床编程的区别
4.加工中心的编程特点应用：1.数控铣床工件坐标系设定指令的使用
2.数控铣削固定循环指令及其编程方法05785 数控原理与数控技术运用考试大纲第 4 页（共 11 页）
3.加工中心的换刀程序的编制（三）五轴数控机床的程序编制（一般）
理解：1.五轴数控机床的结构类型
2.五轴加工的特点和优势（四）自动编程简介
第四章 计算机数控装置
通过本章的学习，了解 CNC 系统的组成；CNC 装置的组成和功能，了解 CNC 装置的硬件和软件结构。
（一）概述（一般）
理解：1.CNC 系统的组成
2.CNC 装置的组成和功能（二）CNC 装置的硬件结构（一般）
理解：单微处理器结构、多微处理器体系结构（三）CNC 装置的软件结构（次重点）识记：并行处理理解：1.CNC 装置的多任务性
2.CNC 装置的并行处理方法
3.CNC 装置的中断类型（四）CNC 装置的数据预处理（一般）
理解：CNC 装置的数据预处理工作
第五章 数控装置的轨迹控制原理
通过本章的学习，理解数控系统的插补原理；了解逐点比较法的基本原理；
掌握逐点比较法插补直线及圆弧的方法和步骤。识记：1. 插补的定义
2. 插补算法的分类（二）脉冲增量插补（重点）
理解：逐点比较法的原理原理应用：逐点比较法插补直线及圆弧05785 数控原理与数控技术运用考试大纲第 5 页（共 11 页）
（三）数据采样插补
（四）数控装置的进给速度控制
第六章 数控机床的伺服系统
通过本章的学习，了解数控系统对伺服系统的基本要求，开环系统、闭环系统、半闭环系统的区别与特点，熟悉步进电动机的工作原理；掌握位置检测装置的工作原理。本章的难点内容为：光栅位置检测装置的工作原理。识记：1.伺服系统
2.数控机床对伺服系统的要求理解：1.数控机床伺服系统的分类
2.开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统的区别（二）开环步进伺服系统（次重点）
理解：开环步进伺服系统的工作原理应用：1.开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统的应用
2.提高步进伺服系统精度的措施（三）数控机床的检测装置（重点）识记：1.检测装置的要求
2.常用的位置检测装置理解：光栅的分类应用：1.光栅位置检测装置的工作原理及应用
2.莫尔条纹的特征
3.光栅检测装置的应用（四）闭环伺服系统（重点）识记：闭环伺服系统执行元件的类别理解：1.闭环伺服系统的优势和缺点
2.直流伺服电动机和交流伺服电动机的优缺点
3. 直流伺服电动机和交流伺服电动机的速度调节方法
4.鉴相式伺服系统的基本组成5 数字脉冲比较式伺服系统的构成应用：1.鉴相式伺服系统的工作原理及应用
2.鉴幅式伺服系统的工作原理及应用
3.数字脉冲比较式伺服系统的工作过程05785 数控原理与数控技术运用考试大纲第 6 页（共 11 页）
（四）闭环伺服系统分析（一般）识记：开环增益理解：数控机床对位置伺服系统的要求
第七章 数控机床的机械结构
通过本章的学习，了解数控机床对机械结构的基本要求及主要特点；了解数控机床主传动的特点及基本要求、主传动的主要类型、特点，主轴部件的结构特点、使用调整与维护；了解进给运动系统的组成及基本要求，进给运动系统的主要类型，滚珠丝杠螺母副的类型、使用调整与维护，丝杠的支承及选用；
导轨的要求、种类和特点；齿轮传动的使用调整和维护；了解回转刀架，刀库的类型、常见换刀方式，机械手结构，回转工作台的用途、类型等。本章的难点内容为：消除传动齿轮间隙的措施；滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整原理及方法。
（一）数控机床对结构的要求（重点）识记：1.数控机床加工过程的特点
2.数控机床对结构的要求（二）数控机床的布局特点（次重点）识记：加工中心的组成和类型应用：1.数控车床的布局结构特点及应用
2.卧式加工中心的布局结构及应用
3.立式加工中心的布局结构及应用（三）数控机床的主运动部件（重点）识记：1.主传动的类型
2.数控机床的主轴结构应用：主轴的支撑形式和应用（四）数控机床的进给运动系统（重点）识记：1.进给运动机械结构的特点
2.滚珠丝杠螺母副的特点理解：1.对导轨的要求
2.导轨的种类和特点
3.消除传动齿轮间隙的措施
4.滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整原理及方法
5.滚珠丝杠的支承方式
6.回转工作台的类型05785 数控原理与数控技术运用考试大纲第 7 页（共 11 页）
（五）数控机床的自动换刀装置（次重点）识记：1.自动换刀装置的形式
2.刀具交换装置
3.刀具的交换方式
理解：常用回转刀架、更换主轴头、刀库换刀的原理应用：1.刀库的形式和应用
2.刀具选择方式的原理和应用
第八章 数控机床的故障诊断
通过本章的学习，了解故障及故障诊断的一般定义；了解数控机床发生故障时，应如何检测；了解数控机床常用的故障诊断方法及原理。本章的难点内容为：数控机床的故障诊断方法。
（一）概述（重点）
识记：1.系统可靠性
2.故障
3.故障诊断
理解：1.引起故障的原因
2.数控机床的故障规律应用：数控机床故障诊断的一般步骤（二）数控机床机械故障的诊断（重点）
理解：1.实用诊断方法
2.现代诊断技术
应用：1.实用诊断方法的具体内容
2.振动诊断技术的原理和方法
3.油样分析技术的原理和方法
4.温度检测的原理和方法
5.无损检测的原理和方法
6.噪声谱分析技术的原理和方法（三）数控系统的故障诊断（次重点）
应用：数控系统故障的一般性方法及其应用（四）人工智能（AI）在故障诊断中的应用（次重点）识记：1.专家系统
2.专家系统的组成
3.神经网络
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应用：1 故障诊断专家系统具体的应用
2.一个完整的故障诊断专家系统的基本结构
3.采用神经元网络进行数控机床故障诊断的原理和应用
第九章 数控技术的发展与机械加工自动化
通过本章的学习，了解数控机床的发展趋向；了解先进制造技术；了解柔性制造系统特征和组成。
（一）数控机床的发展趋向（次重点）识记：数控机床的发展趋向理解：1.数控机床复合化的含义
2.数控机床智能化相关技术应用：柔性制造单元两大类型的原理和应用（二）先进制造技术简介（一般）识记：1. DNC 系统
2.柔性制造系统的组成理解：计算机集成制造系统
第三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、教材
1．指定教材：《数控技术》，朱晓春，机械工业出版社，2024 年第 4 版
三、
自学方法指导
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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
1．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，不要随意增删内容，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．注意对考生能力的培养，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 5 学分，建议总课时 90 学时，其中助学课时分配如下：
章次章节名称学时
第一章
绪论
第二章
数控加工编程基础
第三章
数控加工程序的编制
第四章
计算机数控装置
第五章
数控装置的轨迹控制原理
第六章
数控机床的伺服系统 ***05785 数控原理与数控技术运用考试大纲第 10 页（共 11 页）
第七章
数控机床的机械结构
第八章
数控机床的故障诊断
第九章
数控技术的发展与机械加工自动化合计
五、关于命题考试的若干规定
1．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的试题比例大致是：“识记”为 30%、“理解”为 40%、“应用”为 30 %。
3．试题难易程度应合理：容易、中等、难比例为 3：4：3。
4．每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占 60%，次重点占 30%，一般占 10%。
5．试题类型一般分为：单项选择题、多项选择题、名词解释题、简答题、计算题、编程题。
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、单项选择题
（本大题共 20 小题，每小题 1 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡” 上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1．刀具左补偿的代码是A．G40 B．G41 C．G42 D．G49
2．刀具功能代码的符号是A．F B．T C．S D．U
二、多项选择题
（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡” 上的相应字母涂黑。错涂、多涂、少涂或未涂均无分。
21．以下属于模态代码的有A．G00 B．G01 C．G02D．G03 E．G04
22．数控机床切削用量包括A．主轴转速 B．主轴转向 C．背吃刀量D．进给速度 E．进给方向
三、名词解释题
（本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分）
26．数字控制
27．加工中心
四、简答题
（本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分）
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31．请简述数控机床的组成。
32．请简述数控编程的内容和步骤。
五、计算题
（本大题共 1 小题，每小题 10 分，共 10 分）
36．设欲加工第一象限直线 OE，终点 E(4,6)，用逐点比较法加工出直线 OE。
六、编程题
（本大题共 1 小题，每小题 15 分，共 15 分）
37．编写下图零件的精加工程序，编程原点建在工件左下角上表面处，工件厚度为 2mm。
(1) 工艺处理 ①选择 φ20 立铣刀，02 号刀，②主轴转速 1000r/min，进给速度 100mm/min ③加工路线
（2）程序编制
