樣題1

2022年江西省職業(yè)院校技能大賽高職組

“數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與技術(shù)改造”實(shí)操比賽

【公開題】

（總時(shí)間：7小時(shí)）

任

務(wù)

書

場次:

工位號:

一、選手須知

請各位選手賽前務(wù)必仔細(xì)研讀

1.本任務(wù)書總分為100分，考試時(shí)間為7小時(shí)。

2.選手在實(shí)操過程中應(yīng)該遵守競賽規(guī)則和安全守則，確保人身和設(shè)備安全。

如有違反，則按照相關(guān)規(guī)定在考試的總成績中扣除相應(yīng)分值。

3.記錄表中數(shù)據(jù)用黑色水筆填寫，表中數(shù)據(jù)文字涂改后無效。

4.考試過程中考生不得使用自帶U盤及其它移動設(shè)備拷貝相關(guān)文件。

5.禁止使用相機(jī)及手機(jī)對試題進(jìn)行拍照，否則取消考試資格。

6.選手簽字一律按照第二次抽簽?zāi)玫降奶栱砗炞郑坏脤?shí)名簽字。

7.僅對任務(wù)三“數(shù)控機(jī)床維修”，參賽隊(duì)在比賽過程中遇到排除故障部分的內(nèi)

容不能自行完成，可以選擇放棄，放棄后由裁判通知工作人員進(jìn)行故障排除，

本環(huán)節(jié)選手已經(jīng)查出故障的按規(guī)定給分，選手放棄后未查出的故障不給分，且

每一個(gè)由工作人員排除的故障倒扣2分。

8.本任務(wù)書一頁，賽卷記錄表一頁，附件一頁，共計(jì)一頁。如有缺頁，

請立即與裁判聯(lián)系。

二、賽卷說明

1.在比賽過程中需按照任務(wù)書的要求完成，需要填寫的測量數(shù)據(jù)、參數(shù)修

改位和修改值、繪制的圖等，應(yīng)按照任務(wù)書要求填入相應(yīng)的表格中。任務(wù)書由

八個(gè)任務(wù)組成，分別是：任務(wù)一：數(shù)控機(jī)床電氣裝調(diào)；任務(wù)二：加工中心主軸

加裝改造（以下簡稱“主軸加裝改造”）；任務(wù)三：數(shù)控機(jī)床故障診斷和排除（以下

簡稱“數(shù)控機(jī)床維修力；任務(wù)四：工業(yè)機(jī)器人夾具安裝與信號連接（以下簡稱“

手夾和夾具安裝與調(diào)試”）；任務(wù)五：加工中心主軸的功能開發(fā)（以下簡稱“主軸

功能開發(fā)“）；任務(wù)六：工業(yè)機(jī)器人上下料功能開發(fā)（以下簡稱“機(jī)器人

上下料功能開發(fā)個(gè)任務(wù)七：數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)（以下簡稱“機(jī)床精度檢驗(yàn)”）;

任務(wù)八：零件智能加工驗(yàn)證。在任務(wù)過程中實(shí)施職業(yè)素養(yǎng)和安全意識評價(jià)。

2.每一項(xiàng)任務(wù)完成后，均需請裁判及時(shí)驗(yàn)收任務(wù)完成成果。

3.選手在任務(wù)一：數(shù)控機(jī)床電氣裝調(diào)中，設(shè)備上電前必須認(rèn)真檢查電源。

選手自檢完成后，須舉手請求裁判和現(xiàn)場技術(shù)人員檢查（請求檢查有且僅有一

次機(jī)會），檢查中發(fā)現(xiàn)安全隱患，中止選手繼續(xù)實(shí)施任務(wù)一，并扣除接線部分和

功能實(shí)現(xiàn)分。檢查后無安全隱患，則可上電，繼續(xù)調(diào)試。同意上電后的調(diào)試中

又出現(xiàn)短路等安全事故，中止繼續(xù)實(shí)施任務(wù)一。

4.選手在任務(wù)二：主軸加裝改造的精度檢測環(huán)節(jié)中，在記錄檢測數(shù)據(jù)時(shí)，

應(yīng)向裁判示意，并經(jīng)裁判確認(rèn)方為有效。

5.選手在任務(wù)三：數(shù)控機(jī)床維修環(huán)節(jié)中，完成自己所能排除的機(jī)床故障后，

在賽卷記錄表指定空格處填寫“故障現(xiàn)象（報(bào)警號等）”“故障原因，""排除方法”，

并僅有一次機(jī)會請求向裁判員驗(yàn)證，在裁判員的監(jiān)督下，驗(yàn)證所完成的故障排除

情況。選手可提出放棄故障，并請裁判和技術(shù)支持人員清除所有故障恢復(fù)機(jī)床

正常，此時(shí)只能一次性地清除所有非排除的故障，每一個(gè)由裁判和技

術(shù)支持人員清除的故障倒扣2分。

6.選手在任務(wù)五：主軸功能開發(fā)任務(wù)完成后，向裁判示意功能驗(yàn)證，可以

幾個(gè)塊的功能一起驗(yàn)證，也可每完成一個(gè)功能塊申請一次驗(yàn)證，驗(yàn)證后由裁判

確認(rèn)完成有效°任務(wù)五項(xiàng)目按步驟評分，選手如果僅完成部分內(nèi)容，應(yīng)向裁判

申請步驟驗(yàn)證，并按照評分標(biāo)準(zhǔn)給予完成部分的分值。

7.選手在進(jìn)行任務(wù)五之5-1加裝智能制造工件測頭、任務(wù)六之6—4零件試加

工及加工程序優(yōu)化、任務(wù)七機(jī)床精度檢測之7-2運(yùn)動精度檢測中，由于檢測儀

器貴重，在起動機(jī)床運(yùn)行前，須經(jīng)過檢測儀器廠商技術(shù)支持工程師確認(rèn)，方

可起動機(jī)床運(yùn)行采集數(shù)據(jù)。

8.選手在進(jìn)行任務(wù)六之零件試加工及加工程序優(yōu)化項(xiàng)目中，工件和刀具裝

夾后、加工前應(yīng)向裁判示意，確認(rèn)安全（裝夾安全、操作者工服安全、安全眼

鏡佩戴安全），并經(jīng)現(xiàn)場裁判員同意后，方可進(jìn)行。任務(wù)六之6-4零件試加工及

加工程序優(yōu)化、任務(wù)八之8-2自動模式下驗(yàn)證智能加工流程，加工后樣件須經(jīng)

過現(xiàn)場裁判員的確認(rèn)登記和標(biāo)注工件的加工模式，選手從任務(wù)八之8-2自動模

項(xiàng)目內(nèi)容

接至板外的導(dǎo)線經(jīng)端子排轉(zhuǎn)接，端子排上一個(gè)接點(diǎn)接一根線，且端子與

端子之間留有空端子

所有導(dǎo)線進(jìn)走線槽，或進(jìn)行了捆束

（學(xué)生填寫，裁判簽字確認(rèn)）

功能實(shí)現(xiàn)功能實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證結(jié)果

選手繪制的電氣原理圖（空白不夠時(shí)可以畫背面）：

注意：選手在設(shè)備上電前需自行檢查所連接線路的正確性，并經(jīng)裁判和現(xiàn)

場技術(shù)人員檢查無誤后方可通電運(yùn)行。當(dāng)技術(shù)人員或裁判發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤連接導(dǎo)致電

源或負(fù)載短路、以及導(dǎo)致設(shè)備損壞或人員安全問題時(shí)，中止選手繼續(xù)實(shí)施本任

務(wù)。技術(shù)人員確認(rèn)可以上電后，將指出若干條已接線正確的接線，在后續(xù)的通

電調(diào)試過程中，選手不可改接已確認(rèn)正確的接線。技術(shù)人員確認(rèn)正確的接線的

連接牢靠性和接線規(guī)范性由選手自行負(fù)責(zé)。參賽隊(duì)有且僅有一次，請裁判和現(xiàn)

場技術(shù)人員檢查是否可以上電的機(jī)會，經(jīng)檢查偏認(rèn)后，后續(xù)的斷電和通電調(diào)試

不再請現(xiàn)場裁判和現(xiàn)場技術(shù)人員檢查確認(rèn)是否可以上電。

任務(wù)二：主軸加裝改造（10分）

題目：主軸的裝配、檢測與調(diào)整。

本任務(wù)共分六個(gè)項(xiàng)目。①工件準(zhǔn)備與清潔；②主軸軸承安裝；③主軸軸承

回轉(zhuǎn)精度調(diào)整；④前后軸承鎖緊螺母鎖緊；⑤實(shí)測主軸套筒端面到主軸套隔臺

的長度K1值，實(shí)測疊加放置高度K2值，實(shí)測主軸前端蓋凹臺深度數(shù)值H,計(jì)算

主軸前端蓋壓緊量A,以及檢測主軸錐孔跳動值△s；⑥機(jī)械主軸與主軸測試臺

對接安裝（參見下圖，正式賽卷中按實(shí)際給出正式圖）。

完成過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)記入表2-1中，請裁判驗(yàn)收各個(gè)項(xiàng)目任務(wù)的完成成

果。所涉主軸總裝圖及其主軸零件明細(xì)表由賽場提供。

表2-1:主軸加裝記錄表

序號項(xiàng)目內(nèi)容

工件準(zhǔn)備與清潔.在零件擺放區(qū)的主軸零部件進(jìn)行清點(diǎn)、核對，并按照正確的

項(xiàng)目一工藝步驟清潔，按照安裝工藝步驟將零部件整齊碼放到裝配區(qū)，如發(fā)現(xiàn)零部件

上有毛刺，按照正確的工藝方法去除毛刺。

前主軸軸承安裝；根據(jù)主軸安裝工藝要求安裝主軸軸承，正確選擇軸承安裝方

項(xiàng)目二

向，軸承組對形式正確。測量并調(diào)整外圓與主軸同心。

主軸軸承回轉(zhuǎn)精度調(diào)整：測量和調(diào)整前軸承外環(huán)與主軸后軸承軸徑接觸外圓之

間回轉(zhuǎn)跳動，選手將測量結(jié)果填入下式（請裁判簽字確認(rèn)）：

項(xiàng)目三△r=mm,

檢驗(yàn)前軸承外環(huán)端面跳動

△a=mm

前后軸承鎖緊螺母鎖緊。選手確認(rèn)軸承系軸向預(yù)緊完成后，請?zhí)顚懭缦聰?shù)據(jù)，

在力矩扳手調(diào)至前軸承預(yù)緊力矩值時(shí).請裁判簽字確認(rèn)（僅驗(yàn)證選手掌握力矩

項(xiàng)目四扳手的調(diào)整和使用）：

前軸承=_____Nm

后軸承二Nm

用深度尺實(shí)測主軸套筒端面到主軸套隔臺的長度K1值，選手記錄以下數(shù)據(jù)，請

裁判簽字確認(rèn)：

K1=_______mm

K1）=______mm

K12=______mm

K13=______mm

K1n=______mm

實(shí)測疊加放置高度K2值，選手記錄以下數(shù)據(jù)，請裁判簽字確認(rèn)：

K2=_______mm

K2產(chǎn)_______mm

K22=______mm

K2=______mm

項(xiàng)目五3

K2,=______mm

實(shí)測主軸前端蓋凹臺深度數(shù)值H,選手記錄以下數(shù)據(jù)，請裁判簽字確認(rèn)：

H=______mm

Hi=______mm

H2=______mm

H3=______mm

Hn=______mm

按照工藝要求計(jì)算主軸前端蓋壓緊量A=K2-K1-H：

A=______mm

檢測主軸單錐孔跳動as,選手記錄以下數(shù)據(jù)，請裁判簽字確認(rèn)：

△s=_______mm

安裝流程：S1.將主軸安裝在賽場提供的主軸測試架上（參

見圖2-2）；

S2-安裝交流異步電動機(jī)于電機(jī)座上；

S3-預(yù)裝彈性聯(lián)軸節(jié)（對接兩軸）；

S4-調(diào)整交流異步電機(jī)軸與主軸傳動芯軸的同軸度；

S5-鎖緊聯(lián)軸節(jié)；

S6-安裝安全防護(hù)罩。

機(jī)械主軸與

安裝完成后的效果參見圖2-3。要求：

項(xiàng)目六主軸測試臺

1）機(jī)械主軸在測試臺上應(yīng)調(diào)整至主軸中心線與電機(jī)軸中心

對接安裝

線同軸，聯(lián)軸節(jié)安裝規(guī)范。

2）調(diào)整電機(jī)軸與主軸傳動芯軸同軸，選手采用百分表或千

分表檢測。記錄實(shí)測數(shù)據(jù)，請裁判確認(rèn)：_________

3）異步電機(jī)安裝時(shí)提供O.（）2mm和（）.（）4mm銅皮做調(diào)整墊。

4）上述每完成一步均應(yīng)協(xié)助裁判員檢測、確認(rèn)。

5）電機(jī)軸與主軸軸芯同軸度＞0.3mm時(shí)，不允許帶電旋轉(zhuǎn)。

6）安全防護(hù)罩安裝合格后，方可通電檢查。

任務(wù)三：數(shù)控機(jī)床維修（15分）

故障排查涉及立式加工中心技術(shù)指標(biāo)（將在正式賽題中給出）、系統(tǒng)參數(shù)、

伺服參數(shù)及PLC程序，最終以解除報(bào)警、準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)功能動作為完成任務(wù)。比賽

開始前，本賽位上應(yīng)張貼有技術(shù)平臺在賽前完成的《故障清除確認(rèn)表》《故障

設(shè)置完成簽字表》及機(jī)床準(zhǔn)備封條。選手確認(rèn)齊全后，揭封，并在封條上簽字

確認(rèn)。

要求：

1.根據(jù)表3.1第三列”技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)”，排除故障現(xiàn)象。

2.將每一個(gè)已排除故障的現(xiàn)象、故障原因及修正參數(shù)寫入表3-2：數(shù)控機(jī)床

維修記錄表中，并向裁判報(bào)告，請求裁判簽字確認(rèn)故障排除的工作成果。當(dāng)申

請裁判和技術(shù)人員恢復(fù)磯床時(shí)，每一個(gè)未排除的故障倒扣2分。

3.選手不得全部清除數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)和梯形圖。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，按要求排除全部

故障的情形計(jì)分。

表3?1故障檢查事項(xiàng)表

序號檢查事項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1急停檢查急停按鈕起作用

2伺服驅(qū)動檢查解除伺服報(bào)警

進(jìn)給伺服移動無報(bào)X/Y/Z軸顯示正常，在JOG方式和錄入方式下，倍率100%

3

警移動各軸，能正常移動無報(bào)警

有限"小十產(chǎn)…/X/Y/Z軸在JOG方式下+/■移動確認(rèn)軸運(yùn)動方向符合立式數(shù)控

4伺服移動加可正確銃床相關(guān)坐標(biāo)定義標(biāo)準(zhǔn)。

5講給軸軟/硬限位檢測各軸運(yùn)行范圍符合該機(jī)床行程規(guī)格且限位有效

灰坪桃均才潛響檢測手輪或MDI方式下正給軸移動的實(shí)際距離與顯示數(shù)值

6上標(biāo)軸移動準(zhǔn)確相等

進(jìn)給軸倍率修調(diào)正在JOG(手動)和MDI方式下移動進(jìn)給軸，調(diào)整倍率開關(guān)，

7

確軸按照指定倍率移動

手輪方式下軸選正在手輪方式下，切換手輪軸選開關(guān)信號，能夠正確選擇相應(yīng)

8

確的坐標(biāo)軸，實(shí)現(xiàn)X/Y/Z軸移動。

手輪方式下倍率正在手輪方式下，切換手輪倍率信號，移動X/Y/Z軸，能夠正

9確確實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的倍率。

柒膂1伺服驅(qū)動性通過伺服優(yōu)化，觀察圓圖形誤差有明顯改善

1()

目匕匹用L

的啟動和停止在(手動)和方式下，能夠啟動和停止主軸。

11JOGMDI

12主軸定向準(zhǔn)確MDI方式下，執(zhí)行M19,主軸準(zhǔn)停準(zhǔn)確。

13主軸旋轉(zhuǎn)方向正確在MDI方式下，執(zhí)行MO3s500檢查主軸的旋轉(zhuǎn)方向正確

主軸速度和倍率正在MDI方式下，執(zhí)行MO3s500檢查主軸的旋轉(zhuǎn)速度和各檔

14

確倍率正確

臂操作面板功能檢查機(jī)床操作面板各按鍵、旋鈕、指示燈功能正常

15

It吊

表3?2數(shù)控機(jī)床維修記錄表

生

學(xué)裁判

簽

序號故障現(xiàn)象處理方案字

簽字

原因

1解決方法

已排除。未，俳除()申請排除0

原因

2解決方法

已排除。未，俳除()申請排除0

原因

3解決方法

已排除O未二排除()申請排除()

原因

4

解決方法

已排除()未』排除()申請排除()

原因

5解決方法

已排除O未1排除()申請排除()

原因

6解決方法

已排除O未排除()申請排除()

原因

7解決方法

已排除。未排除()申請排除()

原因

8解決方法

已排除()未排除()申請排除()

原因

9解決方法

已排除()未排除()申請排除0

原因

10解決方法

已排除O未排除O申請排除()

原因

11解決方法

已排除()未排除()申請排除()

原因

12解決方法

已排除O未排除O申請排除()

原因

13解決方法

已排除O未排除O申請排除()

原因

14解決方法

己排除()未排除。申請排除()

原因

15解決方法

已排除O未排除()申請排除()

小計(jì)15分

任務(wù)四：手夾和夾具安裝與調(diào)試(10分)

根據(jù)賽場提供的機(jī)床氣路圖以及傳感器，設(shè)計(jì)夾具氣路圖和傳感器連接圖,

完成表4-1中，①手夾和夾具安裝與調(diào)試；②機(jī)器人氣夾功能驗(yàn)證。

附表4?1夾具和工業(yè)機(jī)器人氣爪功能開發(fā)驗(yàn)證

序號項(xiàng)目項(xiàng)目內(nèi)容

1在加工中心上安裝夾具，調(diào)整氣壓。

2設(shè)計(jì)夾具氣路，按設(shè)計(jì)氣路圖，完成夾具的氣路連接

設(shè)計(jì)夾具傳感器控制回路，按設(shè)計(jì)的回路，完成夾具的傳感器控制

3手夾和夾具

安裝與調(diào)試回路的連接。

4MDI狀態(tài)下，夾具夾緊、松開

5MDI狀態(tài)卜，夾具夾緊到位驗(yàn)訕、夾具松開到位驗(yàn)訕

6MDI狀態(tài)下，夾具上零件有無信號驗(yàn)證

7機(jī)器人氣爪松開功能及控制信號驗(yàn)證

8機(jī)器人氣爪機(jī)器人氣爪夾緊功能及控制信號驗(yàn)證

9功能驗(yàn)證手爪松開到位控制功能及控制信號險(xiǎn)證

10手爪夾緊到位控制功能及控制信號險(xiǎn)證

任務(wù)五：主軸功能開發(fā)（10分）

根據(jù)賽項(xiàng)提供的測頭、主軸部件。利用機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，完成：①智能制造

工件測頭；②開通模擬主軸功能、主軸單元通電空載測試；③PC機(jī)與CNC互聯(lián)

互通；④完成指定功能的開發(fā)。

54.加裝智能制造工件測頭

根據(jù)所提供的測頭，按照表5-1工件測頭加裝項(xiàng)目表中第三列要求，完成

各項(xiàng)任務(wù)。每一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)完成后均需請裁判驗(yàn)收任務(wù)完成成果。

表5?1加裝智能制造工件測頭項(xiàng)目

序號項(xiàng)目要求

放置測頭將測頭接收器固定于電氣柜頂部合適位置

1

接收器

1）連接測頭接收器電源線。

2）連接“工件測頭開啟”信號線至PLC輸出點(diǎn)Y10.7,并在PLC中編輯

開啟測頭關(guān)閉測頭的梯形圖。

測頭電氣M88/M89

2連接“測頭狀態(tài)”信號線至數(shù)控系統(tǒng)測量輸入點(diǎn)X11.7

連接

4）在MDI下開啟測頭，輸入測量信號測試指令“G91G31X50F50”,待

機(jī)床運(yùn)動后，用手觸碰測頭測針，以模仿機(jī)床碰到了測針，觀察機(jī)床能

否正確地停止。

測針對中利用百分表或千分表調(diào)整測針圓跳動，使之不超0.03mm

3

調(diào)整o記錄測量值（請裁判當(dāng)場確認(rèn)）。

序號項(xiàng)目要求

1）用磁鐵固定或利用工作臺上的臺鉗輕夾自備環(huán)規(guī)，保持上表面平

行工作臺面。

2）將測頭裝至機(jī)床主軸，并手動定位至環(huán)規(guī)大約中心位置，測球低

于環(huán)規(guī)上表面。

測頭徑向

43）M88;（測頭開啟代碼）

標(biāo)定

4）MDI編寫并執(zhí)行測頭標(biāo)定宏程序：

G65P9901M102.D;

D:環(huán)規(guī)準(zhǔn)確直徑；標(biāo)定結(jié)果位于：#500,#501,#502,#503。

5）M89;（測頭關(guān)閉代碼）

同上1、2步驟。

3）M88;（測頭開啟代碼）

4）MDI下執(zhí)行G65P9901M2.D_S。

環(huán)規(guī)直徑

5D:環(huán)規(guī)準(zhǔn)確直徑；S:更新的工作坐標(biāo)系編號。

測量

注：#100存儲環(huán)規(guī)直徑測量值。

并將環(huán)規(guī)直徑值存儲到#610,編寫#610=#100并執(zhí)行。

5）M89;（測頭關(guān)閉代碼）

5-2開通模擬主軸功能、主軸單元通電空載測試

根據(jù)任務(wù)二裝配好的機(jī)械主軸和異步電機(jī)，在本節(jié)中根據(jù)賽場提供的變頻器

技術(shù)資料連接變頻器，并通過機(jī)床MDI或操作面板備用鍵控制主軸分別旋轉(zhuǎn)200

rpm,500rpm,800rpm進(jìn)行測試。具體要求：①完成數(shù)控系統(tǒng)模擬接口一變頻器-

三相異步電機(jī)的硬件連接；②完成數(shù)控系統(tǒng)模擬接口功能開通（數(shù)控系統(tǒng)側(cè)參

數(shù)設(shè)置、PLC編輯）；③變頻器參數(shù)設(shè)置；④主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)測試機(jī)械主軸震動。

選

手依據(jù)表5-2,在任務(wù)完成過程中或任務(wù)完成后，請裁判驗(yàn)收任務(wù)成果。

表5?2：開通模擬主軸功能、主軸單元通電空載測試記錄表

序號項(xiàng)目項(xiàng)目內(nèi)容

1異步電機(jī)連接正確

2變頻器連系統(tǒng)模擬電壓及信號線連接正確

3接與調(diào)試模擬主軸參數(shù)設(shè)置正確，模擬主軸被激活

4變頻器通電及參數(shù)設(shè)置正確

聯(lián)動后振紀(jì)錄振動分貝值_______（請裁判簽字確認(rèn)）。注：主軸芯軸和電機(jī)

5

動測試軸同軸度大于0.3mm時(shí)不能進(jìn)行此測試。

選手壓接端子、標(biāo)注線號（現(xiàn)場提供線號管）、接線參見正式賽卷提供的端

子圖。

5-3.PC機(jī)與NC互聯(lián)互通

根據(jù)現(xiàn)場提供設(shè)備接口和以太網(wǎng)線，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與CNC（數(shù)控系統(tǒng)）的連接。

系統(tǒng)與PC機(jī)聯(lián)通中，要求檢查在數(shù)控系統(tǒng)端操作，可將PC上的程序文件復(fù)制

到數(shù)控系統(tǒng)。選手在任務(wù)完成后，根據(jù)表5-3,清裁判驗(yàn)收任務(wù)完成成果。

表5?3：PC與NC互聯(lián)互通

項(xiàng)目內(nèi)容調(diào)整結(jié)果項(xiàng)目內(nèi)容

PC側(cè)IP地址設(shè)置正確

PC與NC互NC側(cè)1P地址設(shè)定正確

參數(shù)調(diào)整

聯(lián)互通數(shù)據(jù)線連接成功

NC側(cè)調(diào)用程序成功

54完成指定功能開發(fā)（6分）

利用富余的M指令，開發(fā)PLC程序，以及參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)：

（1）通過MDI鍵盤輸入S指令、M指令控制主軸正/反轉(zhuǎn)。

（2）通過機(jī)床操作面板備用鍵（參照表5-4）作為“主軸正轉(zhuǎn)”、“主軸反轉(zhuǎn)”、

，聘潮如T、“減速按鈕”、“主軸停止”，按下哪個(gè)鍵后，其對應(yīng)的按鈕LED

點(diǎn)亮，通過增速/減速按鈕每按一次增/減速10%。

（3）模擬主軸指令推薦見表5-5。

（4）選手根據(jù)表5-6；完成指定功能開發(fā)（實(shí)現(xiàn)模擬主軸調(diào)速控制功能）

后，請裁判驗(yàn)收任務(wù)完成成果。

表5?4備用鍵對應(yīng)的輸入和輸出地址

新定義內(nèi)容在操作面板上定義輸入地址輸出地址

主軸正轉(zhuǎn)FxX.Xx.x

主軸反轉(zhuǎn)Fxx.xx.x

增速按鈕FxX.Xx.x

減速按鈕Fxx.xx.x

主軸停止Fxx.xx.x

表5?5模擬主軸指令推薦

分類正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/主軸停備注

主軸指令MXX/MXX/MXX也可自行定義未用M代碼

主軸速度指令SXX

表5?6完成指定功能開發(fā)（實(shí)現(xiàn)模擬主軸調(diào)速控制功能）

序號項(xiàng)目項(xiàng)目內(nèi)容

1MDI方式下執(zhí)行主軸控制M/S代碼，主軸旋轉(zhuǎn)

2主軸正轉(zhuǎn)按鈕/主軸反轉(zhuǎn)按鈕/LED有效

PLC編程

3增速按鈕/減速按鈕/LED有效

4主軸停止按鈕/LED有效

任務(wù)六：機(jī)器人上下料功能開發(fā)（10分）

根據(jù)賽項(xiàng)提供的智能加工仿真軟件、機(jī)器人及控制系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床及其富

余的M指令等，開發(fā)PLC程序。完成：①機(jī)器人應(yīng)用功能仿真；②機(jī)器人應(yīng)用

功能開發(fā)；③機(jī)器人上料編程；④零件試加工及加工程序優(yōu)化；⑤機(jī)器人上料

編程。

6-1機(jī)器人應(yīng)用功能仿真。選手使用賽場提供的仿真軟件，根據(jù)虛擬制造

仿真流程圖（圖6-1。正式流程圖待虛擬制造仿真軟件確定后給出）。完成上料

動作PLC的編寫。

圖6-1虛擬制造仿真流程圖

根據(jù)表6.1,指定2項(xiàng)功能進(jìn)行虛擬仿真驗(yàn)證。

表6?1：虛擬制造仿真記錄表

序號項(xiàng)目項(xiàng)目內(nèi)容

1互聯(lián)互通數(shù)控機(jī)床與虛擬制造仿真軟件間的互聯(lián)互通信號連接。

2PLC程序開發(fā)編寫虛擬機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對加工中心上下料流程的PLC程序開發(fā)。

3機(jī)床執(zhí)行M**指令，可以運(yùn)行無報(bào)警

4機(jī)床可以回到指定的第二參考點(diǎn)

5機(jī)器人可以在傳送帶上抓取毛坯

功能驗(yàn)證（

63~10機(jī)床門可以自動打開

項(xiàng)中指定2項(xiàng)進(jìn)

機(jī)床平口鉗可以自動松開

7行驗(yàn)證）

8平口鉗夾緊.機(jī)器人可以完成機(jī)床上料

9機(jī)床門可以自動關(guān)閉

10虛擬制造仿真流程與給定的流程圖符合

6-2機(jī)器人應(yīng)用功能開發(fā)。開發(fā)PLC程序，實(shí)現(xiàn)在MDI和單步方式下，使

用機(jī)器人信號輸出實(shí)現(xiàn)自動門開關(guān)，以及自動門開關(guān)的安全聯(lián)鎖，智能加工區(qū)

安全圍欄上安全門的安全聯(lián)鎖功能。

附表6?之機(jī)器人座用功能仿真記錄表（2分）

序號項(xiàng)目項(xiàng)目內(nèi)容

'開發(fā)PLC程序MDI和單步方式下，自動門開、自動門開到位。

MDI和單步方式下，自動門關(guān)、自動門關(guān)到位。

事動?詼閉時(shí)，機(jī)器人無族進(jìn)入數(shù)控機(jī)床廠i^i面啟時(shí)，機(jī)器人進(jìn)入數(shù)

3自動門安全聯(lián)鎖

控機(jī)床運(yùn)行解鎖

智能加工區(qū)域安全安全圍欄門開啟時(shí)，機(jī)器人停止運(yùn)行，安全圍欄門關(guān)閉時(shí)時(shí)，機(jī)器人停

4

圍欄止運(yùn)行解鎖。

6-3機(jī)器人上下料編程。示教編程實(shí)現(xiàn)上料時(shí)機(jī)器人對第1件毛坯抓取，

并放置到加工中心夾具中，實(shí)現(xiàn)夾緊，以及機(jī)器人退出加工位置。示教編程實(shí)

現(xiàn)下料時(shí)機(jī)器人對夾具上的工件的抓取，配合夾具的松開，機(jī)器人將工件施加

到毛坯庫1位置。表6?3功能全部實(shí)現(xiàn)后，請裁判驗(yàn)證任務(wù)完成成果（有，且

僅有一次驗(yàn)證機(jī)會）。

附表6?3：機(jī)器人示教編程記錄表（2分）

序號項(xiàng)目項(xiàng)目內(nèi)容

機(jī)器人上料示示教編程實(shí)現(xiàn)上料時(shí)機(jī)器人對第1件毛坯抓取，并放置到加工中心

I

教編程夾具中，實(shí)現(xiàn)夾緊，以及機(jī)器人退出加工位置

示教編程實(shí)現(xiàn)下料時(shí)機(jī)器人對夾具上的工件的抓取，配合夾具的松

2機(jī)器人下料示

教編程開，機(jī)器人將工件施加到毛坯1位置，移動到毛坯2位置_L方。

6-4零件試加工及加工程序優(yōu)化。在機(jī)器人退出加工位置后，選手依據(jù)

GB/T-20957.7-2007《精密加工試件》標(biāo)準(zhǔn)，按照賽項(xiàng)任務(wù)書的圖紙要求（06-1,

該件毛坯為一塊方料，其中7（）根7（）根2（）段為夾具夾持部位，事先已加工成形）,

對機(jī)械人上料的1件毛坯進(jìn)行試切件加工及進(jìn)行在線測量，毛坯安裝在夾具上

必須由機(jī)器人完成，零件真實(shí)加工過程可由人工干預(yù)。加工過程中按表6-4進(jìn)

行工件在線測量，測量過程及結(jié)果請裁判驗(yàn)收。根據(jù)測量結(jié)果，通過刀補(bǔ)對加工

程序進(jìn)行優(yōu)化，為零件的智能加工作準(zhǔn)備。

附表64工件在線測量參考評分標(biāo)準(zhǔn)（2分）

序號評分內(nèi)容評分細(xì)節(jié)（每行扣完為止）

臺面清掃

1測量準(zhǔn)備裝夾測頭前執(zhí)行MXX定向指令，之后進(jìn)行測頭裝夾。

在MDI下開啟測頭，輸入測量信號測試指令用手觸碰測頭測針，檢查

機(jī)床是否停止運(yùn)動。

編程正確

三點(diǎn)或四點(diǎn)測量

2編程測量

網(wǎng)直徑

結(jié)果輸出至宏變量

本項(xiàng)目注意事項(xiàng)：

（1）安裝在線測頭，啟動檢測程序，調(diào)用圓檢測宏指令，檢測加工后的圓

直徑。檢測結(jié)果通過程序賦值到宏變量#XXX中。

（2）本環(huán)節(jié)不提供CAD/CAM軟件，要求計(jì)算機(jī)G代碼編程，通過數(shù)控機(jī)

床企業(yè)提供的程序?qū)⒓庸こ绦騻魉椭罜NC。請根據(jù)現(xiàn)場提供的圖紙，用G代碼編

程，

完成試切件輪廓的加工。

(3)選手根據(jù)圖紙要求和賽場提供的毛坯，自行設(shè)計(jì)試件切削試驗(yàn)工藝,

完成試件切削試驗(yàn)的程序編制和加工。

(4)選手自備刀具、刀柄和量具，合理安裝、調(diào)整刀具，配合其它工、量

具使用，完成試件切削試驗(yàn)操作。

(5)試切件毛坯要求：毛坯形狀、尺寸及其技術(shù)要求參見樣題，毛坯由承

辦校準(zhǔn)備，為每個(gè)參賽隊(duì)共提供三件毛坯，本環(huán)節(jié)使用其中的一件毛坯，此件

不得作為零件加工質(zhì)量的檢測件。賽場另準(zhǔn)備若干備用件，當(dāng)僅當(dāng)提供給參賽

隊(duì)的毛坯出現(xiàn)“硬點(diǎn)”等質(zhì)量問題時(shí)，參賽隊(duì)可以提出更換毛壞。當(dāng)參賽選手

因自身原因損壞毛坯時(shí)，不予更換毛坯。

任務(wù)七：機(jī)床精度檢驗(yàn)(10分)

本任務(wù)基于：標(biāo)準(zhǔn)GB17421-1/2/4和GB-T20957[1].2-2007精密加工中心

檢驗(yàn)條件(2)標(biāo)準(zhǔn)檢測方法和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，包括圓度誤差檢測。

7-1.數(shù)控機(jī)床幾何精度測量

1.依據(jù)GB/T1840022010(IS01079122001)精密加工中心檢驗(yàn)條件(2)中

的部分測量標(biāo)準(zhǔn)以及GB/T17421.1?1998通用標(biāo)準(zhǔn)，選擇5項(xiàng)檢驗(yàn)項(xiàng)目，利

用所提供的工具、量具、檢具，進(jìn)行數(shù)控機(jī)床幾何精度測量。

2.工具、量具、檢具選用合理，使用方法正確，每一項(xiàng)數(shù)據(jù)檢測完成后，

選手應(yīng)舉手示意，經(jīng)現(xiàn)場裁判確認(rèn)后將檢測結(jié)果填入表7-1幾何精度檢測表中。

表7?1：數(shù)控機(jī)床幾何精度測量評分記錄表

序號檢驗(yàn)項(xiàng)目簡圖

a）b>

）在垂直平面內(nèi)）在水平面內(nèi)

線性運(yùn)動直aZXbXY

檢驗(yàn)項(xiàng)目一簡圖X軸線運(yùn)動的直線度

線度-X軸線

1運(yùn)動的直線根據(jù)GB/T1840022010,局部公差：在任意300測量長度上，公差

度（具體按0.007；X<500,公差0.010；500Vx<800,公差0.015；800Vx<1250,公

賽卷）

差0.020；1250<X<2000,公差。.025。

檢驗(yàn)工具：a）平尺指示器或光學(xué)方法；b）平尺指示器或鋼絲

和顯微鏡或光學(xué)方法

檢驗(yàn)方法：對所有結(jié)構(gòu)型式的機(jī)床，平尺或鋼絲或直線度反射器都

應(yīng)置于工作臺上，如主軸能鎖緊，則指示器或顯微鏡或干涉儀可裝

在主軸上，否則檢驗(yàn)工具應(yīng)裝在機(jī)床的主軸箱上。測量線應(yīng)盡可能

靠近工作臺的中央。

在ZX垂直平面內(nèi)的直線度：（裁判簽字確認(rèn)）在XY

水平面內(nèi)的直線度：（裁判簽字確認(rèn)）

選自GB/T18400.2-2010（IS01079122001）精密加工中心檢驗(yàn)條件

2選擇項(xiàng)目2

（2）中的部分測量標(biāo)準(zhǔn)以及GB/T17421.1-1998通用標(biāo)準(zhǔn)

2選擇項(xiàng)目3同上

4選擇項(xiàng)目4同上

5選擇項(xiàng)目5同上

7-2.運(yùn)動精度檢測——球桿儀檢測圓軌跡運(yùn)動精度

按照表7-2中第二列“檢測項(xiàng)目”和第三列“要求”，使用球桿儀對機(jī)床某指定

位置按GB17421.4或ISO230-4標(biāo)準(zhǔn)要求測量XY平面圓度（假定機(jī)床溫度

20℃,膨脹系數(shù)11.7）。并填寫和保存數(shù)據(jù)。

表7-2：運(yùn)動精度檢測參考評分標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)定數(shù)據(jù)（選手填裁判

序號檢測項(xiàng)目檢測內(nèi)容

寫）簽字

編制X-Y平面測

試程序（可以借鑒半徑：100mm,

1儀器幫助手冊中進(jìn)給速度

的已有程序），并lOOOmm/min

輸入數(shù)控系統(tǒng)

記錄所設(shè)定坐標(biāo)

系原點(diǎn)：

設(shè)定球桿儀測試在機(jī)床上建立測試程序的

2X:

中心坐標(biāo)系原點(diǎn)

Y:

Z:

3測試程序調(diào)試空運(yùn)行測試程序

4藍(lán)牙連接調(diào)試將球桿儀與電腦連接起來

配置校準(zhǔn)規(guī)30mm~100mm校準(zhǔn)規(guī)校準(zhǔn)后球

5配置校準(zhǔn)規(guī)

中任意一種桿儀實(shí)際長度：

安裝球桿儀并測測量后存儲測試報(bào)告到選

6

試手文件夾

記錄圓度誤差值：

G（CW）順時(shí)針

按GB17421-4分

7圓度

析圓度誤差

G（CCW）逆時(shí)針

圓度

給出該處X-Y平

8記錄垂直度：

面垂直度誤差

任務(wù)八：零件智能加工驗(yàn)證（15分）

8-1單步模式下和自動模式下分別驗(yàn)證智能加工流程。根據(jù)8.1給出的參考

智能加工流程和環(huán)節(jié)，或選手自行設(shè)計(jì)智能加工流程和環(huán)節(jié)，利用給定的一

組M指令，進(jìn)行PLC編程。完成：①單步模式下，用3（）秒延時(shí)替代零件真實(shí)加

工，完成智能制造，驗(yàn)證智能加工流程。②自動模式下，按單步模式下相同的

智能加工流程，真實(shí)加工2件毛坯和得到2件零件（選手不得人工干預(yù)智能加

工過程）。兩種模式下的驗(yàn)證請裁判確認(rèn)。