第三届江西省数控职业技能大赛决赛技术文件.docx

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第三届江西省数控职业技能大赛决赛技术文件

第三届江西省数控职业技能大赛（决赛）技术文件

加工中心操作工职业

第三届江西省数控职业技能大赛组委员会

二〇一〇年八月

江西省第三届数控职业技能大赛

加工中心操作工技术文件

一、竞赛概述

1、职业名称：

加工中心操作工

2、竞赛分组：

加工中心操作工竞赛职业分为职工组、教师组和学生组三个竞赛组别。

3、竞赛依据：

职工组和教师组以国家颁发的《加工中心操作工》国家职业标准二级（技师）为竞赛依据；学生组以国家颁发的《加工中心操作工》国家职业标准三级（高级）为竞赛依据。

4、竞赛时间：

2010十月中旬。

5、竞赛地点：

理论竞赛、自动编程竞赛：

江西省南昌市江西技师学院

现场实际操作竞赛：

江西省南昌市江西工业贸易职业技术学院

二、竞赛说明

1、竞赛时间、形式及命题标准

本次竞赛分理论竞赛和操作技能竞赛两种的形式。

其中操作技能竞赛中还包括数控加工自动编程竞赛。

理论竞赛占总成绩的20%，操作技能竞赛占总成绩的80%（其中自动编程竞赛占操作技能竞赛成绩的15%）。

命题标准：

职工组和教师组依据国家颁发的《加工中心操作工》国家职业标准二级（技师）标准制定，学生组依据国家颁发的《加工中心操作工》国家职业标准三级（高级）标准制定，以上标准详见附件1。

1）理论竞赛

竞赛时间：

120分钟，满分为100分。

竞赛形式：

闭卷。

2）数控加工编程竞赛

竞赛时间：

150分钟，满分100分。

竞赛形式：

闭卷

软件：

CAXA2008制造工程师造型和数控编程、VNUC4.3软件仿真加工。

3）操作技能竞赛

（1）竞赛时间：

300分钟，满分100分。

（2）竞赛形式：

单人单机，按图样要求在机床面板上手工编程完成试件加工。

（3）操作要求：

●考生在每次对工件装夹完成后，必须一次性的把全部刀具完

成对刀，工件开始加工，可以修改刀补值但不能进行对刀，否则将进行扣分处理。

完成上一装夹位置加工，进行下一装夹位置加工时，方可重新对刀。

●加工过程不能使用手动、手轮方式对工件进行手动加工。

●选手不能携带任何图纸、文字资料带入赛场，但可以携带“节点图”进入赛场。

●选手不得用计算机编辑、传输程序，必须用面板输入程序。

●选手可以在面板上进行后台编辑，在加工一个程序的同时可以进行另外一个程序的编辑输入。

●选手可以穿短袖衣服进入赛场。

服装鞋帽符合机床操作工的安全文明要求。

●比赛期间选手之间可以通过裁判借用刀具，不能相互指导对方的加工程序和参与操作方法。

●选手可自带刀具刀柄进场，选手自带刀具必须是刀具与刀柄分离，裁判有权对镗刀进行重新调整。

●选手正式加工时应征得裁判员同意方能进行

（4）试件材料：

A3钢。

（5）操作试题：

竞赛操作样题将于竞赛前10-20天在江西省职业培训鉴定网上公布。

（6）评分说明：

a、操作技能竞赛评分标准详见江西省职业培训鉴定网上公布操作试题评分标准

b、试件有严重不符合图纸要求或有严重缺陷的情况，由仲裁组裁决。

c、试件必须使用大赛组委会提供的夹具定位装夹。

d、正确执行安全文明操作规程，违者视具体情况扣1—10分。

如出现机床碰撞等意外情况，现场裁判有权终止比赛。

2、设备及数控系统

1）设备：

山东威达机床立式加工中心（XH7146）、刀库容量16把刀，主要技术参数详见附件2。

2）数控系统：

FANUCoiMate-MD。

3）刀具：

必须使用高速钢刀具。

刀具类型及型号根据所公布试件图由选手配置，由承办方只对每位参赛人员提供BT40刀柄四个及与之配套的φ1-φ12弹簧夹头一套，攻丝刀柄一个，其余刀柄、刀柄附件和工量刃具等由选手自带。

附件1

1．基本要求

1.1职业道德

1.1.1职业道德基本知识

1.1.2职业守则

（1）遵守国家法律、法规和有关规定；

（2）具有高度的责任心、爱岗敬业、团结合作；

（3）严格执行相关标准、工作程序与规范、工艺文件和安全操作规程；

（4）学习新知识新技能、勇于开拓和创新；

（5）爱护设备、系统及工具、夹具、量具；

（6）着装整洁，符合规定；保持工作环境清洁有序，文明生产。

1.2基础知识

1.2.1基础理论知识；

（1）机械制图；

（2）工程材料及金属热处理知识；

（3）机电控制知识；

（4）计算机基础知识；

（5）专业英语基础。

1.2.2机械加工基础知识

（1）机械原理；

（2）常用设备知识（分类、用途、基本结构及维护保养方法）；

（3）常用金属切削刀具知识；

（4）典型零件加工工艺；

（5）设备润滑和冷却液的使用方法；

（6）工具、夹具、量具的使用与维护知识；

（7）铣工、镗工基本操作知识。

1.2.3安全文明生产与环境保护知识

（1）安全操作与劳动保护知识；

（2）文明生产知识；

（3）环境保护知识。

1.2.4质量管理知识

（1）企业的质量方针；

（2）岗位质量要求；

（3）岗位质量保证措施与责任。

1.2.5相关法律、法规知识

（1）劳动法的相关知识；

（2）环境保护法的相关知识；

（3）知识产权保护法的相关知识。

2．工作要求

国家职业资格三级

职业功能

工作内容

技能要求

相关知识

一、加工准备

（一）读图与绘图

1.能够读懂装配图并拆画零件图

2.能够测绘零件

3.能够读懂加工中心主轴系统、进给系统的机构装配图

1.根据装配图拆画零件图的方法

2.零件的测绘方法

3.加工中心主轴与进给系统基本构造知识。

（二）制定加工工艺

能编制箱体类零件的加工中心加工工艺文件

箱体类零件数控加工工艺文件的制定

（三）零件定位与装夹

1.能根据零件的装夹要求正确选择和使用组合夹具和专用夹具

2.能选择和使用专用夹具装夹异型零件。

3.能分析并计算加工中心夹具的定位误差

4.能够设计与自制装夹辅具（如轴套、定位件等）

1.加工中心组合夹具和专用夹具的使用、调整方法

2.专用夹具的使用方法

3.夹具定位误差的分析与计算方法

4.装夹辅具的设计与制造方法

（四）刀具准备

1.能够选用专用工具

2.能够根据难加工材料的特点，选择刀具的材料、结构和几何参数

1.专用刀具的种类、用途、特点和刃磨方法

2.切削难加工材料时的刀具材料和几何参数的确定方法

二、数控编程

（一）手工编程

1.能够编制较复杂的二维轮廓铣削程序

2.能够运用固定循环、子程序进行零件的加工程序编制

3.能够运用变量编程

1.较复杂二维节点的计算方法

2.球、锥、台等几何体外轮廓节点计算

3.固定循环和子程序的编程方法

4.变量编程的规则和方法

（二）计算机辅助编程

1.能够利用CAD/CAM软件进行中等复杂程度的实体造型（含曲面造型）

2.能够生成平面轮廓、平面区域、三维曲面、曲面轮廓、曲面区域、曲线的刀具轨迹

3.能进行刀具参数的设定

4.能进行加工参数的设置

5.能确定刀具的切入切出位置与轨迹

6.能够编辑刀具轨迹

7.能够根据不同的数控系统生成G代码

1.实体造型的方法

2.曲面造型的方法

3.刀具参数的设置方法

4.刀具轨迹生成的方法

5.各种材料切削用量的数据

6.有关刀具切入切出的方法对加工质量影响的知识

7.轨迹编辑的方法

8.后置处理程序的设置和使用方法

（三）数控加工仿真

能利用数控加工仿真软件实施加工过程仿真、加工代码检查与干涉检查

数控加工仿真软件的使用方法

三、加工中心操作

（一）程序调试与运行

能够在机床中断加工后正确恢复加工

加工中心的中断与恢复加工的方法

（二）在线加工

能够使用在线加工功能，运行大型加工程序

加工中心的在线加工方法

四、零件加工

（一）平面加工

能够编制数控加工程序进行平面、垂直面、斜面、阶梯面等铣削加工，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT7级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

平面铣削的加工方法

（二）型腔加工

能够编制数控加工程序进行模具型腔加工，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT8级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

模具型腔的加工方法

（三）曲面加工

能够使用加工中心进行多轴铣削加工叶轮、叶片，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT8级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

叶轮、叶片的加工方法

（四）孔类加工

1．能够编制数控加工程序相贯孔加工，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT8级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

2．能进行调头镗孔，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT7级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

3．能够编制数控加工程序进行刚性攻丝，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT8级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

相贯孔加工、调头镗孔、刚性攻丝的方法

（五）沟槽加工

1．能够编制数控加工程序进行深槽、特形沟槽的加工，，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT8级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

2．能够编制数控加工程序进行螺旋槽、柱面凸轮的铣削加工，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT8级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

深槽、特形沟槽、螺旋槽、柱面凸轮的加工方法

（六）配合件加工

能够编制数控加工程序进行配合件加工，尺寸配合公差等级达IT8

1.配合件的加工方法

2.尺寸链换算的方法

（七）精度检验

1.能对复杂、异形零件进行精度检验

2.能够根据测量结果分析产生误差的原因

3.能够通过修正刀具补偿值和修正程序来减少加工误差

1.复杂、异形零件的精度检验方法

2.产生加工误差的主要原因及其消除方法

五、维护与故障诊断

（一）日常维护

能完成加工中心的定期维护保养

加工中心的定期维护手册

（二）故障诊断

能发现加工中心的一般机械故障

加工中心机械故障和排除方法

加工中心液压原理和常用液压元件

（三）机床精度检验

能够进行机床几何精度和切削精度检验

机床几何精度和切削精度检验内容及方法

国家职业资格二级

职业功能

工作内容

技能要求

相关知识

一、加工准备

（一）读图与绘图

1.能绘制普通工装装配图

2.能读懂常用加工中心的机械原理图及装配图

3.能够读懂加工中心自动换刀系统、旋转工作台分度机构的装配图

4.能够读懂高速铣床/加工中心电主轴系统的装配图

1.工装装配图的画法

2.常用加工中心的机械原理图及装配图的画法

3.加工中心换刀系统、旋转工作台分度机构的基本构造知识

4.高速铣床/加工中心电主轴结构与功能的基本知识

（二）制定加工工艺

1.能编制高难度、高精度箱体类、支架类等复杂零件、易变形零件的数控加工工艺文件

2.能对零件的数控加工工艺进行合理性分析，并提出改进建议

3.能够确定高速加工的工艺文件

1.精密与复杂零件的工艺分析方法

2.数控加工工艺方案合理性的分析方法及改进措施

3.高速加工的原理

（三）零件定位与装夹

1.能设计与制作高精度箱体类，叶片、螺旋桨等复杂零件的专用夹具

2.能对加工中心夹具进行误差分析并提出改进建议

1.专用夹具的设计与制造方法

2.加工中心夹具的误差分析及消减方法

（四）刀具准备

1.能够依据切削条件和刀具条件估算刀具的使用寿命，并设置相关参数

2.能根据难加工材料合理选择刀具材料和切削参数

3.能推广使用新知识、新技术、新工艺、新材料、新型刀具

4.能进行刀具刀柄的优化使用，提高生产效率，降低成本

5.能选择和使用适合高速切削的工具系统

1.切削刀具的选用原则

2.延长刀具寿命的方法

3.刀具新材料、新技术知识

4.刀具使用寿命的参数设定方法

5.难切削材料的加工方法

6.高速加工的工具系统知识

二、数控编程

（一）手工编程

能够根据零件与加工要求编制具有指导性的变量编程程序

变量编程的概念及其编制方法

（二）计算机辅助编程

1.能够利用计算机高级语言编制特殊曲线轮廓的铣削程序

2.能够利用计算机CAD/CAM软件对复杂零件进行实体或曲线曲面造型

3.能够编制复杂零件的三轴联动铣削程序

4.能够编制四轴或五轴联动铣削程序

计算机高级语言知识

CAD/CAM软件的使用方法

加工中心四轴、五轴联动的加工方法

（三）数控加工仿真

能够利用数控加工仿真软件分析和优化数控加工程序

数控加工仿真软件的使用方法

三、加工中心操作

（一）程序调试与运行

能够操作立式、卧式加工中心以及高速铣床/加工中心

立式、卧式加工中心以及高速铣床/加工中心的操作方法

（二）刀具信息与参数设置

能够针对机床现状调整数控系统相关参数

数控系统参数的调整方法

四、零件加工

（一）特殊材料加工

能够进行特殊材料零件的铣削加工，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT8级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

特殊材料的材料学知识

特殊材料零件的铣削加工方法

（二）箱体加工

能够进行复杂箱体类零件加工，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT8级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

复杂箱体零件的加工方法

（三）曲面加工

能够使用四轴以上铣床与加工中心进行对叶片、螺旋桨等复杂零件进行多轴铣削加工，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT8级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

四轴以上铣床/加工中心的使用方法

（四）孔系加工

能够进行多角度孔加工，并达到如下要求：

（1）尺寸公差等级达IT7级

（2）形位公差等级达IT8级

（3）表面粗糙度达Ra3.2μm

多角度孔的加工方法

（五）精度检验

能够进行大型、精密零件的精度检验

精密量具的使用方法

精密零件的精度检验方法

五、维护与故障诊断

（一）加工中心日常维护

能借助字典阅读数控设备的主要外文信息

加工中心专业外文知识

（二）加工中心故障诊断

能够分析和排除机械故障

加工中心常见故障诊断及排除方法

（三）机床精度检验

能够进行机床定位精度、重复定位精度的检验

机床定位精度检验、重复定位精度检验的内容及方法

六、培训与管理

（一）操作指导

能指导本职业中级、高级进行实际操作

操作指导书的编制方法

（二）理论培训

能对本职业中级、高级进行理论培训

培训教材的编写方法

（三）质量管理

能在本职工作中认真贯彻各项质量标准

相关质量标准

（四）生产管理

能协助部门领导进行生产计划、调度及人员的管理

生产管理基本知识

（五）技术改造与创新

能够进行加工工艺、夹具、刀具的改进

数控加工工艺综合知识

附件2

加工中心XH7146主要技术参数

工作台

工作台面积

mm

900X460

T型槽

mm

3-18H8

最大负荷

Kg

600

行程

移动范围X、Y、Z

mm

700X460X500

主轴鼻端至工作台距离

mm

250~750

进给

快速移动速度X、Y、Z

mm/min

20

切削进给速度X、Y、Z

mm/min

5~5000

额定扭矩X、Y、Z

N.M

11

主轴

主轴锥孔

Bt40

主轴转速

r/min

1~8000

主轴功率

Kw

7.5/11

主轴最大输出扭矩

N.M

47

刀库

刀库容量

把

16

最大刀具长度

mm

260

最大刀具直径

mm

Φ100/Φ250

位置

精度

定位精度

mm

0.010

重复定位精度

mm

0.006

机床重量

Kg

5200

机床数据需输入小数点