高职数控机床装调与技术改造 华中数控HNCH7.docx

1、高职 数控机床装调与技术改造 华中数控HNCH72018年全国职业院校技能大赛高职组“数控机床装调与技术改造”实操比赛（GZ2018038）华中数控-H7（总时间：300分钟）任务书场 次：工位号：一、选手须知请各位选手赛前务必仔细研读1.本任务书总分为100分，考试时间为5小时（300分钟）。2.选手在实操过程中应该遵守竞赛规则和安全守则，确保人身和设备安全。如有违反，则按照相关规定在考试的总成绩中扣除相应分值。3.记录表中数据用黑色水笔填写，表中数据文字涂改后无效。4.考试过程中考生不得使用自带U盘及其它移动设备拷贝相关文件。5.禁止使用相机及手机对试题进行拍照，否则取消考试资格。6.参赛

2、队的有效信息，必须书写在装订密封线以上。7.参赛队在比赛过程中遇到部分内容不能通过自行判断完成导致比赛无法进行，开赛60分钟后可以向裁判员申请求助本参赛队指导教师指导1次，经裁判长批准后，参赛队在赛场指定地点接受1位指导教师指导，指导时间不超过5分钟，求助指导所花费的时间计入比赛总时间之内。8.参赛队在比赛过程中遇到排除故障部分的内容不能自行完成，可以在比赛开始60分钟后选择放弃，放弃后由裁判通知工作人员进行故障排除，本环节选手已经查出故障的按规定给分，选手放弃后未查出的故障不给分（并每一个故障倒扣2分）。如果工作人员排除故障的时间超过20分钟，由裁判记录时间并酌情加时，每场次赛项放弃项最多不

3、超过三次。9.本任务书含赛项记录表共计31页，如有缺页，请立即与裁判联系。二、赛卷说明1.赛卷由“任务书”和“赛卷记录表”两部分构成，在比赛过程中需按照任务书的要求完成，需要填写的测量数据、参数修改位和修改值、绘制的图、工艺说明、以及设计修改的程序等，应按照任务书要求填入赛卷记录表相应的表格中。任务书由七个任务组成，分别是：任务一：数控机床电气设计与安装；任务二：数控机床机械部件装配与调试；任务三：数控机床故障诊断与维修；任务四：数控机床技术改造与功能开发；任务五：数控机床精度检测；任务六：试切件的编程与加工；任务七：职业素养与安全操作。2.选手在“数控机床电气设计与安装”（任务一）中，设备上

4、电前必须进行认真检查。对于选手自行连接的线路，须经裁判员或现场技术人员检查后方可上电。3.选手在“数控机床机械部件装配与调试”（任务二）中的精度检测环节中，在记录检测数据时，应向裁判示意，并经裁判确认方为有效。4.选手在“数控机床故障诊断与维修”（任务三）环节中，完成自己所能排除的机床故障后，在赛卷记录表指定空格处填写“故障现象（报警号等）”、“故障原因”、”“排除方法”，并需向裁判员示意，在裁判员的监督下，验证所完成的故障排除情况；每个故障项下面的“已排除（ ）、未排除（ ）、申请排除（ ）”，是现场裁判确认填写项，参赛选手不得填写。5.选手在进行“数控机床技术改造与功能开发”（任务四）之4

5、-1过程中，完成的每一个模块，均要在指定的表格中简述修正参数或“PLC梯形图”、如有硬件连接的应绘制“电气连接图”，完成任务后，向裁判示意功能验证，可以几个块的功能一起验证，也可每完成一个功能块申请一次验证，验证后由裁判确认完成有效。任务四项目按步骤评分，选手如果仅完成部分内容，应向裁判申请步骤验证，并按照评分标准给予完成部分的分值。6.选手在进行“任务四之4-2加装智能制造工件测头”以及“任务五数控机床精度检测之5-2运动精度检测”过程中，由于检测仪器贵重，在起动机床运行前，须经过检测仪器厂商技术支持工程师确认，方可起动机床运行采集数据。7.选手在进行“任务六、试切件的编程与加工”环节时，工

6、件和刀具装夹后、加工前应向裁判示意，确认安全（装夹安全、操作者工服安全、安全眼镜佩戴安全），并经现场裁判员同意后，方可进行。加工后样件须经过现场裁判员的确认登记，送至指定位置标号待测量。8.职业素养与安全操作（任务七），包括：遵守赛场纪律，爱护赛场设备；工位环境整洁，工具摆放整齐；符合安全操作规程等。三、实操工作任务任务一：数控机床电气设计与安装（10分）题目：数控机床电气柜电源电路、紧急停止电路、排屑润滑、冷却电路接口电路设计与连接项目要求：1）正确绘制伺服驱动部分电源接线图，或超程及紧急停止电路，或排屑、冷却、润滑、三色灯等外围控制电路图。请将图绘制在赛卷记录表附表1“数控机床电气设计与安

7、装”记录表中，完成电路的接线图设计（可参阅说明书）。2）根据设计的电气图纸完成该部分控制信号的连接工作，保证连接正确可靠。具体要求如下：1.电气图纸上连接线绘制整齐、位置排布合理、图面清晰，表示方法符合规范。2.连接线上应有识别标记或标注。3.机床通电后伺服驱动能够进入准备状态，紧急停止开关有效，外围按钮有效。4.接线前的准备工作要充分，接线时工具使用正确。5.接线符合工艺要求，凡是连接的导线，必须压接接线头，套上赛场提供的号码管，实物编号和接线图编号要一致。6.走线规范，信号线远离动力电源线。注意：选手在设备上电前需自行先检查所连接线路的正确性，并经裁判或现场技术人员检查无误后方可通电运行。

8、任务二：数控机床机械部件装配与调试（15分）十字滑台的装配、检测与调整（15分）项目一、基准轨的安装与调整（5分，其中工艺撰写1分）项目要求：根据现场提供的十字滑台装配图与相关工量检具，安装上滑台基准轨，并保证基准轨垂直平面和水平平面两方向直线度误差0.015mm；安装完成后，选手需填写当前直线度调整结果至赛卷记录表附表2-1，并由现场裁判员确认签字。选手需撰写完整的安装与调整工艺至赛卷记录表附表2-1中的“项目一工艺”表中。项目二、从动轨的安装与调整（5分，其中工艺撰写1分）项目要求：根据现场提供的十字滑台与相关工量检具，安装上滑台从动轨，并保证从动轨对基准轨垂直平面和水平平面两方向平行度误

9、差0.020mm；安装完成后，选手需填写当前直线度调整结果至赛卷记录表附表2-2，并由现场裁判员确认签字。选手需撰写完整的安装与调整工艺至赛卷记录表附表2-2中的“项目二工艺”表中。项目三：从动轨直线度计算（2分）项目要求：根据项目二检测的数据，要求选手写出上滑台从动轨的直线度完整的计算过程，并计算从动轨直线度，必须包括原始数据作图/列表、计算公式、结果与判断等。从动轨直线度的复检与计算过程写入赛卷记录表附表2-3“从动轨直线度计算”表中。项目四：丝杠两端轴承座平行度测量（3分，其中工艺撰写1分）项目要求：根据现场提供的十字滑台与相关工量检具，测量上滑台丝杠两端轴承座对基准轨在竖直方向上的平行

10、度；选手需填写当前平行度测量结果填入赛卷记录表附表2-4中，并由现场工作人员确认签字。测量完成后，撰写完整的测量工艺至赛卷记录表附表2-4中“项目四工艺”。任务三：数控机床故障诊断与维修（20分）表一 机床相关部件技术指标规格ZTXX-30A三轴行程MetricX轴最大行程450 mmY轴最大行程350 mmZ轴最大行程380 mm主轴最前端面到工作面台（最小）140 mm主轴最前端面到工作面台（最大）520 mm主轴中心线到立柱前面距离430mm工作台MetricT型槽（槽数槽宽槽距）314110 mm工作台最大载重150 kg工作台尺寸700320 mm主轴Metric主轴最高转速8000

11、r/min主轴电机功率5.5kW 锥口类型ISO 40#前支撑直径55冷却有具备可选齿轮箱无主驱动系统主电机经皮带轮传动各坐标轴电机MetricX/Y/Z轴额定功率1.4/1.4/1.6 kW X/Y/Z 轴额定扭矩7/7/11 Nm X/Y/Z轴的最大快速速率30/30/30m/min/ X/Y/Z轴进给速度范围110000 mm/minX/Y/Z轴丝杠螺距10mm精度（单轴）Metric定位精度（国标）mm0.016重复定位精度（国标）mm0.006气压0.5 Mpa电源功率15 KVA机床重量kg2500外型尺寸(mm)4200280022803-1.参数设置（共计6分，每小题1分）（1

12、）赛场提供的技术资料在电脑“D:数控加工中心装调与维修参考资料”文件夹下。（2）根据下表第三列“技术指标检验标准”，排除故障现象，并将故障现象、故障原因及修正参数写入到“赛卷记录表附表3-1数控系统参数设置表”中。序号检查事项技术指标检验标准1手摇轴移动方向正确检查手摇方向2开机主轴初始转速检查开机后，在手动方式下主轴正反转3主轴设置主轴倍率100%时在MDI方式下执行“M3 S100”主轴旋转100转4X轴软限位检查手动方式下，移动X轴向正向运动，当X机床坐标显示为“-1.000”出现“超程报警”5X轴回零位置X轴回零后是否在要求位置6X轴慢速点动无动作X轴慢速点动以规定设定移动3-2.PL

13、C及I/O总线故障排查（共计6分，每小题1）（1）赛场提供的技术资料在电脑“D:数控加工中心装调与维修参考资料”文件夹下。（2）根据下表第三列“技术指标检验标准”，排除故障现象，并将故障现象、故障原因及修正参数写入到“赛卷记录表附表3-2 PLC及I/O总线故障排查记录表”中。序号检查事项技术指标检验标准1面板复位检查面板急停按钮能使系统正常复位2系统不能复位Y轴伺服使能3检查手摇选定轴及倍率，摇动手脉能正常移动4主轴手动不能停止转动手动方式下主轴停止转动5自动方式主轴正转不能完成自动或MDI方式下运行执行M03S200不能完成6Y轴不能负向移动手动Y轴负向移动正常3-3.伺服优化（4分）（1

14、）赛场提供的技术资料在电脑“D:数控加工中心装调与维修参考资料”文件夹下。（2）根据系统提供的伺服优化软件，按照下面的要求对X/Y轴进行伺服优化，如有相应的参数调整，填入赛项记录表3-3中，优化前后的图形应向裁判示意确认。序号伺服优化技术指标检验标准实现结果配分1X/Y两轴联动精度与伺服优化调整1)编写加工圆程序并运行，在诊断页面进行伺服调整并请裁判查看（观察即可）第一次图形和X与Y轴伺服误差。2)伺服参数调整达到伺服优化目的，优化后再进行伺服图形诊断，将优化后的图形请裁判确认。1)通过正确的伺服参数调整达到伺服优化目的，优化后再进行伺服图形诊断，将优化后的图形申请裁判确认。2)只要图形减少误

15、差改善即得分4分3-4FTP 设置与互联互通（4分）根据现场提供设备接口和以太网线，实现PC机与CNC（数控系统）的连接，联通后应向裁判示意确认IP地址设置情况和联通情况。序号检查事项技术指标检验标准配分1文件传输1)电脑侧正确完成网络设置及IP地址设置，NC侧正确设置IP。2)能够进行联通测试PING测试3)能够使用FTP软件进行联通操作并实现共享盘连接4)成功从PC侧推送程序至NC侧成功4分任务四：数控机床技术改造与功能开发（15分）4-1.技术改造与功能开发（10分）序号开发功能技术指标及检验标准配分1编辑冷却手动控制PLC程序编辑冷却水开启/关闭手动控制程序，在自动和MDI以及手动方式

16、下，按“冷却”按钮，冷却按钮LED亮，冷却输出信号ok，再按一次“冷却”按钮，冷却输出信号停，冷却按钮LED灭。选手应将增加功能方法简述、新增或修改PLC梯形图或PLC程序宏程序等写在赛项记录表4-1中。10分4-2.扩大机床现有功能，加装智能制造工件测头（5分）项目要求：根据所提供的的雷尼绍测头，按照下表4-2第三列要求完成各项任务，并将数据填入赛项记录表附表4-2中。序号项目要求1放置测头接收器将测头接收器固定于电气柜顶部合适位置2测头电气连接1)连接测头接收器电源线（红线:24DV，黑线:0DV）。2)连接“工件测头开启”（白：输出点/棕：0DV）信号线至PLC输出点Y14.0，并在PL

17、C中编辑相应M代码开启/关闭测头的梯形图。3)连接“测头状态”（青：测量输入点/青黑线：24DV）信号线至数控系统测量输入点X12.2。4)在MDI下开启测头，输入测量信号测试指令：G31 G91 X50.0 F100, 用手触碰测头测针，检查机床是否停止运动。3测针对中调整利用杠杆千分表调整测针圆跳动，使之不超0.03mm。4测头径向标定1)利用工作台上的台钳轻夹自备环规，保持上表面平行工作台面。2)将测头装至机床主轴，并手动定位至环规大约中心位置，测球低于环规上表面。3)编写并执行测头标定宏程序：（测头开启代码）#508=_；(环规直径)G7（测头关闭代码）5环规直径测量1)同上1、2步骤

18、。2)编写并执行直径测量宏程序：（测头开启代码）#508=_；(环规直径)G8（测头关闭代码）任务五：数控机床精度检测本任务基于：标准GB17421-1/2/4和GB-T209571.2-2007精密加工中心检验条件（2）标准检测方法和评价标准，包括圆度误差检测5-1.数控机床几何精度测量（10分）项目要求：依据GB-T209571.2-2007精密加工中心检验条件中的部分测量标准，利用所提供的工具、量具、检具，检测加工中心的几何精度，将检测的数据填入“表5-1 数控机床几何精度测量记录表”中。工具、量具、检具选用合理，使用方法正确。每一项数据检测完成后，参赛选手应举手示意，经现场裁判确认后方

19、可进行下一步操作。序号检验项目简图检验工具检测要求1X轴线运动的直线度GB/T20957.2-2007G1项a）在ZX垂直平面内 b）在XY垂直平面内理石平尺、等高垫块（2个）、磁力表座、指示器（百分表或千分表）按照GB/T17421.1-1998的相关条文和备注：5.2.1.1；5.2.3；5.2.3.12；5.2.3.2.1；和5.2.3.3.1；2Y轴线运动和X轴线运动间的垂直度GB/T20957.2-2007G9项理石方尺、磁力表座、指示器（百分表或千分表）按照GB/T17421.1-1998的相关条文和备注：5.5.2.2.43主轴轴线和Z轴线运动间的平行度GB/T20957.2-2

20、007G12a）在平行于Y轴线的 b）在平行于Y轴线的 YZ垂直平面内 ZX垂直平面内检验棒、磁力表座、指示器（百分表或千分表）按照GB/T17421.1-1998的相关条文和备注：5.4.1.2.1和5.4.2.2.34主轴轴线和X轴线运动间的垂直度GB/T20957.2-2007G13/G14项理石平尺、检验棒、等高垫块（2个）、磁力表座、指示器（百分表或千分表）按照GB/T17421.1-1998的相关条文和备注：5.5.1.2.3和5.5.1.2.45工作台面和X/Y轴线运动间的平行度GB/T20957.2-2007G17/G18项 a）工作台面和X轴线 b）工作台面和Y轴线 运动间的

21、平行度 运动间的平行度理石平尺、等高垫块（2个）、（百分表或千分表）按照GB/T17421.1-1998的相关条文和备注：5.4.2.2.1和5.4.2.2.25-2.运动精度检测（10分）项目要求：按照下表中第二列“检测项目”和第三列“要求”，使用球杆仪对机器某指定位置按GB17421-4要求测量XY平面圆度（假定机器温度20，膨胀系数11.7）。并根据赛卷记录表“附表5-2运动精度检测记录表”要求填写和保存数据。序号检测项目要求1编制X-Y平面测试程序（可以借鉴仪器帮助手册中的已有程序），并输入数控系统半径：100mm，进给速度1000mm/min2设定球杆仪测试中心在机床上建立测试程序的

22、坐标系原点3测试程序调试空运行测试程序4蓝牙连接调试使用外置USB蓝牙模块将球杆仪与电脑连接起来5配置校准规配置校准规30mm-100mm中任意一种6安装球杆仪并测试测量后存储测试报告到选手文件夹（文件名JYB-4）7按GB17421-4分析圆度误差8给出该处X-Y平面垂直度误差任务六：试切件的编程与加工NAS试件加工（10分）项目要求：1.请根据现场提供的图纸，完成轮廓加工试件的切削；2.用G代码编制108mm圆、15斜方（108mmx108mm） 两个3斜边的加工程序，并运行加工注：由于大赛机床切削量所限，预加工件预留加工量应小于2mm（不做銑面处理），铣刀单边轨迹加工。 附录1：赛卷记录

23、表及评分标准2018年全国职业院校技能大赛高职组“数控机床装调与技术改造”实操比赛 GZ2018038赛项（华中数控H7）（总时间：300分钟）赛卷记录表场 次：工位号：任务一：数控机床电气设计与安装（10分）附表1：“数控机床电气设计与安装”记录表序号项目内容内容配分评分细节扣分要求得分裁判确认/选手签字1电路图绘制绘图正确（5分）图形符号正确常开/常闭触点每错一处扣0.5分，扣完为止地址标注正确地址和线号标注每错一处扣0.3分，扣完为止2线路连接正确规范接线正确（2分）接线是否正确连接不牢固或接错线，每错一处扣0.5分，扣完为止3功能测试下述之一指定功能有效1伺服驱动部分电源接线图2超程及

24、括紧急停止电路3或排屑、冷却、润滑电路4三色灯等外围控制电路图。功能测试完成（3分）手轮各功能是否实现每少实现一个功能扣0.6分。4总分附表2 任务二“数控机床机械部件装配与调试”记录表（15分）附表2-1 基准轨的安装与调整（5分）项目内容实测值配分扣分说明得分裁判、选手签字基准轨直线度（垂直平面）要求0.015mm/全长/全长2操作不规范扣1分。精度未达到扣1分。基准轨直线度（水平平面）要求0.015mm/全长/全长2操作不规范扣1分。精度未达到扣1分。装配工艺参见下表描述1规程错误不完善或错误扣1分项目一工艺（1分计入上表）序号工艺附表2-2 从动轨的安装与调整（5分）项目内容实测值配分

25、扣分说明得分裁判、选手签字从动轨直线度（垂直平面）要求精度 0.02mm/全长/全长1分操作不规范扣0.5分。精度未达到扣0.5分。从动轨直线度（水平平面）要求精度 0.02mm/全长/全长1分操作不规范扣0.5分。精度未达到扣0.5分。从动轨运动对基准轨运动平行度误差（垂直平面）要求精度 0.02mm/全长/全长1分操作不规范扣0.5分。精度未达到扣0.5分从动轨运动对基准轨运动平行度误差（水平平面）要求精度 0.02mm/全长/全长1分精度未达到扣0.5分。精度未达到扣0.5分安装工艺参见下表描述1分规程错误不完善或错误扣1分项目二工艺（1分计入上表）序号工艺附表2-3 从动轨直线度计算（

26、2分）计算过程简述（结合上表“垂直平面”和“水平平面”直线度计算）附表2-4 丝杠两端轴承座对基准轨在竖直方向上的平行度测量（3分）项目内容实测值配分扣分说明得分裁判、选手签字丝杠电机端轴承孔对基准轨在竖直方向上（上母线）的平行度0.02/150mm1、 /150mm2、 /150mm平均值： /150mm1操作不规范扣0.5分。精度未达到扣0.5分丝杠另一端轴承孔对基准轨在竖直方向上（上母线）的平行度0.02/150mm1、 /150mm2、 /150mm平均值： /150mm1精度未达到扣0.5分。精度未达到扣0.5分装配工艺参见下表描述1规程错误不完善或错误扣1分项目四工艺（1分计入上表

27、）序号工艺附表3任务三：数控机床故障诊断与维修附表3-1 参数设置记录表（每个故障申请排除倒扣2分）序号故障现象处理方案配分得分裁判/选手签字1原因1分解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）2原因1分解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）3原因1分解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）4原因1分解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）5原因1分解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）6原因1分解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）小计6分附表3-2 PLC及I/O总线故障排查记录表（6分）（每个故障申请排除倒扣2分）序号故障现象处理方案配分得分裁判/选手签字1原因1分解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）2原因解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）3原因解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）4原因解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）5原因解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）6原因解决方法已排除（）未排除（）申请排除（）小计