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全国职业院校技能大赛

2010年全国职业院校技能大赛高职组“复杂部件造型、多轴联动编程与加工”竞赛项目规程

发布时间：

2010-4-8  来源：

ChinaSkills

2010年全国职业院校技能大赛高职组

“复杂部件造型、多轴联动编程与加工”竞赛项目规程

（2010年全国职业院校技能大赛高职组赛事筹备组，2010年4月）

   一、竞赛项目名称

   数控技术——复杂部件造型、多轴联动编程与加工

   二、竞赛目的

   促进高职教育数控技术专业的教育教学改革，促进高职教育紧贴产业需求培养制造企业急需的现代CAD/CAM技术、多轴联动编程与加工技术的技能人才。

注重考察参赛选手在诊断与排除数控机床故障方面的相关职业技能，基于工作过程的质量、效率、成本、安全和环保意识，团队协作、计划组织的综合职业能力等，从专业、社会、方法等多个能力层面进行全方位的检验。

通过一线教师现场参加和指导参赛选手比赛，在指导学生操作的基础上，设计项目教学方案，更好地推动教育教学改革。

  三、竞赛方式和内容

（一）竞赛方式

   1．比赛以团队方式进行，每支参赛队由3名选手1名指导教师组成，参赛选手须为同校在籍学生,其中队长1名，性别和年级不限。

   2．要求指导教师，现场参加和指导比赛，并根据竞赛内容和过程，设计一份本项目的教学方案。

   3.比赛期间，允许参赛队员在规定时间内，按照规则，接受指导教师指导。

参赛选手可自主选择是否接受指导，接受指导的时间计入竞赛总用时。

赛场开放，允许观众按照规定，在不影响选手比赛的前提下现场参观和体验。

（二）竞赛内容

   1．复杂部件造型。

利用现场提供的数控车床、四轴联动加工中心、CAD/CAM软件等，根据指定图纸的型面特点和曲面造型的需要，建立复杂部件的几何模型。

复杂部件由4～7个零件组成，其中，有2～3个零件，需要车铣工艺复合加工。

   2．设计创新。

某个零件上将预留一块表面，要求选手根据所给定的开放的特定主题，自行完成设计，并且生成数控程序进行加工。

参赛选手可使用CAD/CAM软件对其进行造型设计、加工编程，并用数控机床完成加工。

设计要体现合理性、经济性和创造性。

裁判组根据实际加工零件的创意效果和加工精度进行评分，并且记入总分。

   3．四轴联动数控编程。

根据现场提供的零件毛坯、数控刀具、数控车床、四轴联动加工中心等，使用CAD/CAM软件进行四轴联动编程，并且传送到数控系统中，进行程序校验运行。

    4．数控机床维修。

每台比赛机床将设置若干个常见的数控机床故障，由参赛选手分析、排除后，才可进入数控加工。

   5．四轴联动加工和部件装配。

利用现场设备条件，完成零件的工艺方案，完成零件的数控车削、四轴联动铣削，并提交相应工艺文件，在零件加工完成后，根据部件装配图进行装配。

   6．教学文件设计。

指导教师以竞赛考题作为对象，按照工作过程导向课程的要求，设计项目教学方案。

  （三）竞赛成果文件

   1．机床故障报告及处置结果；

   2．创新设计方案；

   3．零件加工工艺方案（包括加工工序图表）；

   4．加工出的零件或者装配后的产品部件；

   5．项目教学方案。

指导教师全程观察本队选手参加比赛的过程，除按照本文件规定指导选手比赛外，还应根据实际比赛过程中参赛选手的表现，参照本竞赛项目的工作过程内容，编写、修订基于本工作任务的项目教学方案，在本队比赛结束时通过现场裁判提交给专家组评审。

教学方案不限定格式但可参照以下主要内容编写。

   1）本项目教学目标；

   2）学习的能力基础与教学条件的分析；

   3）教学内容及教学组织设计；

   4）2学时单元教学设计；

   5）教学评价。

所有比赛结果经裁判员确认后交检测组检测。

现场裁判员在比赛过程中对参赛队的文明生产情况进行观察和评价，在参赛队结束比赛时完成评分。

   （四）赛后点评

比赛结束后，由专家对赛项相关产业的发展进行介绍并对赛项的技术要点、选手表现、比赛成果等进行点评。

   四、竞赛规则

   1.现场提供数控机床、机床说明书、机械装配图、电气原理图、数控系统编程、操作说明书、计算机及CAD/CAM软件等技术资料、工具、工装和辅具等，各参赛队可以根据竞赛需要选择使用。

参赛队不得使用自带资料和软件。

   2.参赛队按照参赛时段进入比赛场地，自行决定选手分工、工作流程和时间安排，利用现场提供的所有条件，按照正确的操作步骤，用尽量短的时间完成竞赛任务。

   3.比赛分批依次进行。

参赛队的入场顺序和竞赛题采取抽签的方式确定。

   4.参赛队在赛前1小时进入赛场并抽取比赛任务，选手进行工作分工并制订工作方案；赛前15分钟进入比赛工位，确认现场条件；比赛时间到方可开始操作。

   5.比赛时间为6小时，连续进行，包括复杂部件造型、设计创新、四轴联动数控编程、数控机床维修、四轴联动加工和部件装配、教学文件设计所需时间；竞赛过程中，食品和饮水由赛场统一提供，选手休息、饮食等时间都计算在比赛时间内。

   6.比赛过程中，参赛选手须严格遵守相关操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示；若因选手个人因素造成人身安全事故和设备故障，裁判长有权中止比赛;若因非选手个人因素造成设备故障，由裁判长视具体情况做出裁决（暂停比赛计时或调整至最后一批次参加比赛）。

如果裁判长确定为设备故障问题，将给参赛队补足技术支持人员排除设备故障所耽误的竞赛时间。

   7.在竞赛过程中，选手可以就遇到的问题向指导教师求教。

指导教师最多允许指导三次，每次最多3分钟，但指导教师不得动手操作。

   8.参赛队若提前结束比赛，应由队长向裁判员举手示意，比赛终止时间由裁判员记录，参赛队结束比赛后不得再进行任何操作。

   9.参赛队需按照竞赛要求提交比赛结果，裁判员与参赛队队长一起签字确认。

   10.比赛结束，参赛队需清理现场，经裁判员确认后方可离开赛场。

   11.东道主队安排在首场比赛。

   12.同一个省有两个以上的队参加比赛，通过抽签，安排同一批次参赛。

   13.赛题非公开部分，所有有关专家和裁判将签订保密协议，严守保密纪律。

  五、评分方法及奖项设定

（一）评分方法

   总成绩满分100分。

其中：

设计创新部分10%（注重合理性和经济性），简单故障诊断与排除10%（注重方法的准确性和快速性），加工工艺文件编制部分占10%（注重加工工艺路线的合理性、工序安排的正确性、加工成本的经济性），编程、加工和装配部分占70%（注重零件加工的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量、装配精度和加工时间），文明生产部分（包括工作态度、安全意识、职业规范、环境保护、低碳减排等方面）为扣分项，不单独计分。

教学方案设计，作为独立的奖项，单独评分。

只计团体竞赛成绩，不计参赛选手个人成绩。

竞赛名次按照得分高低排序。

当总分相同时，再按照加工质量→时间效率→经济成本→创新合理得分排序。

（二）奖项设定。

   设团体奖，按参赛队总分进行排名确定成绩，其中一等奖10%，二等奖20%，三等奖30%，获奖团队每位选手和指导教师均获得证书。

   六、申诉与仲裁

（一）申诉

   1.参赛队对不符合竞赛规定的设备、工具、软件，有失公正的评判、奖励，以及对工作人员的违规行为等，均可提出申诉。

   2.申诉应在竞赛结束后2小时内提出，超过时效将不予受理。

申诉时，应按照规定的程序由参赛队领队向相应赛项裁判委员会递交书面申诉报告。

报告应对申诉事件的现象、发生的时间、涉及到的人员、申诉依据与理由等进行充分、实事求是的叙述。

事实依据不充分、仅凭主观臆断的申诉将不予受理。

申诉报告须有申诉的参赛选手、领队签名。

   3.赛项裁判委员会收到申诉报告后，应根据申诉事由进行审查，6小时内书面通知申诉方，告知申诉处理结果。

如受理申诉，要通知申诉方举办听证会的时间和地点；如不受理申诉，要说明理由。

   4.申诉人不得无故拒不接受处理结果，不允许采取过激行为刁难、攻击工作人员，否则视为放弃申诉。

申诉人不满意赛项裁委会的处理结果的，可向大赛高职组赛事仲裁工作组提出复议申请。

（二）仲裁

   1.“2010年全国职业院校技能大赛”高职组裁判委员会设仲裁工作组，负责受理大赛中出现的申诉复议并进行仲裁，以保证竞赛的顺利进行和竞赛结果公平、公正。

   2.仲裁工作组的裁决为最终裁决，参赛队不得因对仲裁处理意见不服而停止比赛或滋事，否则按弃权处理。

2010年全国职业院校技能大赛高职组

“复杂部件造型、多轴联动编程与加工”技术规范

（2010年全国职业院校技能大赛高职组赛事筹备组，2010年4月）

   一、竞赛要求

（一）职业道德

   1.敬业爱岗，忠于职守，严于律已；

   2.刻苦学习，钻研业务，善于观察，勤于思考；

   3.认真负责，吃苦耐劳；

   4.遵守操作规程，安全、文明生产；

   5.着装规范整洁，爱护设备，保持工作环境清洁有序。

（二）相关知识与技能

   1.复杂零件（如有叶片特征的）曲面三维造型；

   2.2轴手动编程+3-4轴自动编程；

   3.车削、铣削及车铣复合加工的工艺设计、程序编制与加工；

   4.创造性地造型设计和加工；

   5.数控机床简单故障诊断和排除；

   6.教学方案设计（指导教师）；

   7.数控机床试切加工，了解机械加工精度与测量方法。

   二、竞赛环境

   1.竞赛现场提供立式加工中心（四轴联动）11台，卧式数控车床11台。

一台加工中心和一台数控车床组成一个工位。

（1）每个竞赛工位标明编号；

（2）每个竞赛工位配有工作台和台虎钳供选手拆卸、装配，另有课桌供选手书写，摆放工、量、刃具；

   （3）每个竞赛工位配有相应数量的清洁工具。

   2.每个竞赛工位配置一台符合CAD/CAM软件运行要求的计算机，并与加工中心实现数据通讯连接。

为参赛的指导老师配置一台安装有CAD/CAM软件和OFFICE软件的计算机，用于起草、设计教学档案。

   三、竞赛技术平台

   1.数控机床

   立式加工中心（四轴联动）为大连机床集团生产的VDF-850D型，配华中世纪星HNC-210BM数控系统；卧式数控车床为大连机床集团生产的CKA6150/1000型，配备华中世纪星HNC-21TD数控系统。

加工中心的数控系统能进行DNC传输，开放网络、后台编辑功能。

车床数控系统不提供DNC传输和网络功能，但提供后台编辑和蓝图编程功能。

   2.计算机

   每台数控机床配置一台符合CAD/CAM软件运行要求的计算机，并与加工中心实现数据通讯连接。

同时为参赛的老师配置一台安装有CAD/CAM软件和OFFICE软件的微机，指导教师。

教师选手用于起草、设计教学档案的计算机与学生选手的配置完全一样。

   3.CAD/CAM软件

   计算机安装Cimatron9.0等CAD/CAM等软件。

CAM软件由组委会统一提供，参赛队也可以自带正版软件参加比赛，但须征得同意。

Cimatron软件版本9.0，CAXA制造工程师2008多轴及CAXA实体设计2009、CAXA电子图板2009。

计算机安装Vericut仿真软件，参赛选手包括学生选手和教师选手可以自行选择使用，用于数控加工程序的仿真和优化。

   4.刀具、夹具、量具及工具

   每个比赛工位的数控车床、加工中心用刀具按照加工实际需要量的2倍数量配备，刀柄按照加工实际需要量的1.5倍数量配备；常用夹具、量具及工具配备一套。

竞赛用刀具、刀柄、专用工装由大赛组委会统一提供。

竞赛用的通用工具、通用量具选手自带。

   5.竞赛用技术资料

   比赛现场提供机床的电气原理图各一份，机床机械使用说明书一本,数控系统编程、操作使用说明书，世纪星连接使用说明书、进给驱动和主轴驱动使用说明书各一本，以及排除数控机床常见故障所用的维护维修工具。

2010年全国职业院校技能大赛高职组

“复杂部件造型、多轴联动编程与加工”项目竞赛须知

（2010年全国职业院校技能大赛高职组赛事筹备组，2010年4月）

   一、参赛队须知

   1.参赛队名称统一使用规定的地区代表队名称，不使用学校或其他组织、团体名称；不接受跨校组队报名。

   2.参赛队员在报名获得审核确认后，原则上不再更换，如筹备过程中，队员因故不能参赛，所在省教育主管部门需出具书面说明并按相关规定补充人员并接受审核；竞赛开始后，参赛队不得更换参赛队员，允许队员缺席比赛。

   3.参赛队按照大赛赛程安排凭大赛组委会颁发的参赛证和有效身份证件参加比赛及相关活动。

   4.参赛队员统一着装，须符合安全生产及竞赛要求。

   5.参赛队员应自觉遵守赛场纪律，服从裁判、听从指挥、文明竞赛；持证进入赛场，禁止将通讯工具、自编电子或文字资料带入赛场。

   二、指导教师须知

   1．指导教师经报名、审核后确定，一经确定不得更换。

   2.指导教师与参赛队其他3名学生选手一起，进入正式比赛场地的指定区域，根据参赛学生选手的要求，进行比赛中的现场指导，最多三次，每次最多3分钟，指导时间计入竞赛总用时；同时完成教学方案编制工作。

   3．指导教师指导应严格遵守有关规定，现场指导仅限于口头，禁止操作任何与比赛有关的工具和设备，禁止现场书写、传递或夹带纸片等任何资料。

   4．参赛队有权选择或放弃教师指导。

    三、参赛选手须知

   1.比赛时间共6小时，按照裁判长指令开始、结束比赛，竞赛过程中具体时间分配由参赛队自行决定。

   2.参赛选手进入比赛现场前，由大赛组委会组织参赛选手抽取比赛批次和竞赛工位号，在裁判员核对各参赛选手的身份后，由参赛选手对抽签结果签字确认。

   3.参赛队在比赛开始前1小时领取比赛任务，在指定地点制订工作分工、工作计划和工作方案。

   4.参赛选手在比赛开始前15分钟进入比赛工位，在现场工作人员引导下，进行赛前准备，检查并确认数控机床和配套的的工具、量具、加工件毛坯和刀具、CAD/CAM软件等，并签字确认。

   5.裁判长宣布比赛开始，参赛选手方可进行操作，比赛开始计时。

   6.参赛队开动机床开始试加工前，应该先进行程序校验，程序第一段严禁使用G00指令；开动机床前，必须举手示意裁判员对机床状况和编制的加工程序进行安全检查，经同意后，方可以进行实际加工。

   7.若出现如机床工作台损坏、漏电、撞刀等较严重的安全事故，裁判员将立即中止参赛队比赛，并取消其比赛资格。

   8.出现机床故障等设备问题时，参赛选手应提请裁判员到故障机床处进行确认；对于确因设备故障造成短暂停机和时间耽搁，由大赛裁判委员会对该参赛队的比赛时间酌情增补。

   9.比赛结束前10分钟，裁判长提醒比赛即将结束，各参赛队应准备停止加工，进行现场清理工作，如将机床各执行部件停止在适当的位置、卸下工件、刀具、切断机床电源等；比赛时间到而未停机者将被酌情扣分。

   10.在试切加工阶段，参赛队应该严格遵守数控车工工艺守则和数控车工安全操作规程（详见附件），注意现场裁判的提醒，杜绝出现安全事故。

   11.在每一个竞赛环节，参赛队都应该严格按照竞赛要求，根据实际测量数据和设置参数，如实填写答题卡。

严禁故意编造虚假数据，一经发现，立刻取消参赛资格，责令退出比赛。

   12.完成比赛任务时，应提请裁判员到比赛工位收取答题卡和工件及相关资料，并将以上实物和文件装入专用袋密封；裁判员在规定位置写上机床号和参赛号，同时由参赛选手在比赛记录表上签字确认。

   13.结束比赛后，经大赛工作人员现场清点检查数控机床、工具、刀具、量具，并在完成现场清理和恢复设备初始状态后，参赛选手方可离开。

   14.参赛选手在竞赛期间未经组委会的批准，不得接受其他单位和个人进行的与竞赛内容相关的采访；参赛选手不得私自公开比赛相关资料。

   四、竞赛时间安排与流程

竞赛时间安排共5天，第1天选手报到，第2天开幕式及熟悉赛场，第3天、第4天正式比赛，每天进行两个轮次的比赛，第5天评分、颁奖及技术点评。

   五、竞赛组织与管理

   本赛项由机械设计与制造专业教学指导委员会与天津机电职业技术学院联合承办，组成赛项专家组，开展各项组织工作。

   1.裁判人员的组织与培训

   根据高职组赛事组委会统一安排，本赛项对大赛裁判进行公开招聘，选拔出的裁判员经培训后执裁比赛。

   2.行业、企业参与赛事的安排

   鼓励行业、企业参与赛事有关活动，根据赛项技术文件提供竞赛设备，参与赛项技术活动。

   3.开放赛场和观众体验的安排

在保证比赛正常进行的前提下，实现赛场和竞赛过程的对外开放。

赛场设置观众通道，方便社会各界人士现场观摩比赛；同时，还采用先进技术设备，利用现代教育技术手段，对比赛现场进行远程视频直播，观众可通过上网点击实时观摩比赛过程。

2010年全国职业院校技能大赛高职组

“复杂部件造型、多轴联动编程与加工”项目安全操作规程

（2010年全国职业院校技能大赛高职组赛事筹备组，2010年4月）

    一、操作要求

   1.数控机床操作者除应遵守本安全规程外，还应遵守同类普通机床的安全规程。

   2.操作者必须全面掌握本工种所用机床操作使用说明书的内容,熟悉本工种所用机床的一般性能和结构，禁止超性能使用。

    3.零件装配前和部装完成后，都必须彻底清洗，不允许有油污、脏物和铁屑存在，并应倒去棱边和毛刺。

   4.工作时榔头与凿子头部不应有油，手上油汗应擦净，防止因滑动而失去控制，发生事故。

   5.压入平键及装卸轴承时，不得用铁锤敲打，应用木锤、橡皮锤、紫铜锤或用专用装配工具进行装配。

   6.部件上各外露件如螺钉、铆钉、销钉、标牌、轴头及发蓝、电镀等件均应整齐完好，不许有损伤或字迹不清等现象，否则应予以更换，以确保外观质量。

   7.装配在同一位置的螺钉，应保证长短一致，松紧适宜。

主要部位的螺钉，应用限力扳手紧固。

销钉头应齐平或露出部分不超过倒棱值。

   8.对轴类组件（包括齿轮、轴承、垫圈、法兰盘等）以及箱体装配均应实行预装，达到工艺要求后，再进行装配。

   9.组件或部件装好经检查合格后，必须加妥善防护措施，以防止水汽、污物及其他脏东西进入内部。

    10.机床装配时，应注意整机和部件以及组件间的调整工作，如摩擦片、皮带、手把、主轴、丝杠等均应仔细调整，转动灵活，松紧一致，符合工艺规定的要求。

   11.机床空转前，应检查箱体内和部、组件上有无铁屑及其他污物以及遗漏的零件、工具等多余物品。

   12.各管路系统（如液压管路和冷却液管路等），应按机床外形排列整齐，固定可靠，不允许有扭曲及损害外形美观的现象。

   13.各管路系统的各处接头，不得有漏油、漏水、漏气等现象。

   14.机床装配完，需开机试机时应遵循先回零、手动、点动、自动的原则。

机床运行应遵循先低速、中速、再高速的运行原则，其中低、中速运行时间不得少于2-3分钟。

当确定无异常情况后，方能开始其它工作。

   15.试机后应检查相关紧固螺钉、螺帽等的松紧情况，是否有松开或脱落现象，如有应研究其原因，予以排除。

   16.试机操作者应能看懂图纸、工艺文件、程序、加工顺序及编程原点，并且能够进行简单的编程。

   17.安装刀具时，应注意刀具的使用顺序，安放位置与程序要求的顺序及安放位置是否一致。

   18.必须熟悉了解机床的安全保护措施和安全操作规程，随时监控显示装置，发现报警信号时，能够判断报警内容及排除简单的故障。

   19.加工中不得随意打开控制系统机柜，注意保持控制系统的清洁。

   20.加工时严禁在卡盘上、顶尖间敲打，校直和修正工件，必须确认工件和刀具夹紧后，方可进行下步工作。

   21.操作者在工作时更换刀具、工件、调整工件或离开机床时必须停机。

   22．机床上的保险和安全防护装置，操作者不得任意拆卸和移动。

   23．机床开始加工之前必须采用程序校验方式检查所用程序是否与被加工零件相符，待确定无误后，方可关好安全防护罩，开动机床进行零件加工。

   24.机床附件和量具、刀具应妥善保管，保持完整与良好，丢失应赔偿。

   25.比赛完毕后应清扫机床，保持清洁，将拖板和顶尖座移至床尾位置，并切断机床电源。

   26.机床在工作中发生故障或产生不正常现象时应立即停机，保持现场，同时应立即报告现场负责人。

   二、工具和安全

   1.为保证安全，参赛选手须按职业规范着装。

男选手严禁穿短裤、背心、凉鞋和拖鞋；女选手严禁穿裙子、凉鞋和高跟鞋进入比赛场地，并须戴工作帽。

   2.锉屑不准用嘴吹，锉过的工件表面不得用手去摸。

   3.滚珠丝杠副、轴承等精密零件不得用湿手去握捏。

   4.零件放在钳工台上应用橡皮、木板或塑料板垫好，使用的工具应排列放置整齐，用完后应上油包好，以免生锈和碰伤。

2010年全国职业院校技能大赛高职组

“复杂部件造型、多轴联动编程与加工”项目

车工工艺守则

（2010年全国职业院校技能大赛高职组赛事筹备组，2010年4月）

   一、工件的安装

   1.主轴锥孔与尾架套筒锥孔在未檫试干净之前，不得插入任何工具。

   2.在顶尖间加工精密轴类零件时，必须通过试切实物找出尾架与主轴的同心度，也可用检验棒测出。

    3.用卡盘装夹工件，当悬臂长与直径比超过五倍时，另一端应顶住。

   二、工艺和操作

   1.粗车外圆时，车刀的刀尖应比轴的中心线稍高，以便切削顺利。

   2.粗车硬工件外圆时，刀尖应比轴的中心线稍低，以免压弯车刀，发生抗刀现象。

   3.精车外圆时，刀尖应和中心线等高或稍高，但不允许低于中心线。

   4.对于用中心孔定位的零件，装夹时必须将顶尖孔擦拭干净。

采用死顶尖时，必须涂以润滑脂或润滑油。

   5.钻实心孔时，端面必须精车，并先用中心钻钻出引孔；钻深孔时必须用短钻头顶钻或精镗一个导向孔。

   6.钻削铸锻件又有毛坯孔的零件时，应先粗镗一刀。

   7.精镗孔时，刀具未退出工件前，不得停车。

   8.精镗刀的安装刀尖应与工件中心线等高或高于中心线，镗杆的伸出长度约等于孔深加上10mm～12mm。

   9.用样板刀具加工成形表面时，刀具应尽量与中心线等高，并用对刀板对刀。

   10.工件转动时，才允许进刀或退刀，进刀或退刀停止时，才能停止主轴的转动。

   11.在切削中，当机床突然停止时，不可倒转工件，应即时切断电源，先松开刀具后端的压紧螺钉，再松开前端压紧螺钉，然后取下刀具。

   12.加工沉割槽时，如相关加工面需留余量时，应按余量加深。

   13.夹持已经精加工的表面时，必须要加衬垫或紫铜皮之类物件，以防止损坏加工面。

   14.装卸卡盘及较重零件时，导轨面上必须衬垫木板。

   三、工具和安全

   1.车螺纹后，不得开车用砂布、棉布去擦试，防止拉伤手指。

   2.使用量具、塞规，不得用榔头敲打，应用手轻轻塞进或取出。

使用螺纹量规时，不得开车旋转时伤人。

2010年全国职业