全国数控技能大赛.docx

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全国数控技能大赛

2008年“广州数控杯”湖南省数控技能竞赛暨

第三届全国数控技能竞赛湖南选拔赛

技术文件

湖南省数控技能竞赛组委会

2008年6月

数控车工、数控铣工、加工中心操作工

竞赛技术文件

一、命题标准

（一）试题依据《数控车工》、《数控铣工》、《加工中心操作工》国家职业标准制定：

学生组竞赛内容包括最新国家职业标准《数控车工》或者《数控铣工》或者《加工中心操作工》国家职业三级（高级操作工）及其以下所有低级别的要求；

职工组竞赛内容包括最新国家职业标准《数控车工》或者《数控铣工》或者《加工中心操作工》国家职业二级技师以及其以下所有低级别的要求。

（二）竞赛总成绩由理论知识和操作技能竞赛（含软件应用）两部分成绩组成，其中理论知识占20%，操作技能占80%（其中软件应用占10%，实际操作占70%）

（三）相关知识与技能

1、数控机床及工作原理（组成结构、插补原理、控制原理、伺服系统等）；

2、数控加工工艺（加工工艺规范、工作装夹与夹具应用、刀具及切削参数选择与应用等）；

3、编程技术（程序格式、常用指令、子程序、固定循环、变量编程等）；

4、CAD/CAM软件使用方法（零件的几何建模、刀具轨迹的生成、后置处理及代码生成）；

5、数控加工仿真软件应用（仅限学生组）；

6、操作技能（机床操作与维护、试件加工和测量）。

二、理论知识竞赛

（一）考试内容

竞赛内容包括数控原理与数控机床基础知识、机械加工基础、数控加工工艺、编程技术等，满分为100分。

（二）竞赛时间

考试时间为120分钟。

（三）考试方式

采用闭卷笔答方式。

（四）复习参考材料

参考《第一届全国数控技能竞赛试题解析与点评》中国科学技术出版社出版（2005年12月）。

三、操作技能竞赛

（一）考核内容

包括软件应用和实际操作两部分。

软件应用：

内容包括零件几何造型、加工参数设置、刀具路径与加工轨迹的生成、代码生成与后置处理和加工仿真等，满分为100分。

职工组只使用CAD/CAM软件，学生组使用CAD/CAM软件和数控加工仿真软件两部分。

实际操作按图纸要求完成试件的加工（试件加工编程均为手

工编程）

（二）考核时间

软件应用：

职工组为120分钟（CAD/CAM），学生组为180分钟（CAD/CAM和仿真）。

实际操作：

学生组和职工组各职业（工种）均为360分钟。

（三）考核方式

1、软件应用在计算机机房采用上机操作方式进行，每位参赛选手一个机位，参赛选手必须按参赛试卷上的要求存储全部数据，不按要求存储数据，导致数据丢失者按成绩无效处理。

2、实际操作部分：

（1）数控铣和加工中心：

前90分钟在电脑房用CAXA电子图板软件V2007计算节点，手工编程；后270分钟现场加工；

（2）数控车：

编程和加工均在现场进行，手工面板输入程序。

（四）实际操作注意事项

1、选手参加实际操作考核前，按组委会指定时间熟悉竞赛场地及设备情况，选手的出场顺序由抽签决定。

2、选手若需休息、饮水或去洗手间，一律计算在操作时间内，饮水由赛场统一准备。

3、如果选手提前结束竞赛，应举手向裁判员示意提前结束加工。

竞赛终止时间由裁判员记录在案，选手提前结束比赛后不得再进行任何加工。

4、提交试件：

选手提交试件时应进行必要的清理，裁判员需在零件的指定位置做好标记并需经选手在登记簿上签字确认，以便检验和评分。

四、竞赛场地与设施

（一）理论知识竞赛在标准教室进行。

（二）软件应用竞赛赛场配置

软件应用竞赛在标准机房进行，相应软件由专人负责统一安装、调试与检测。

1、计算机设备

微机100M交换机/与之相适应的服务器、网络设备、备份设备等；

2、软件应用

（1）CAD/CAM软件：

竞赛指定使用CAXA制造工程师软件V2008版和CAXA数控车软件XP版。

（2）仿真软件（限学生组）：

指定使用上海宇龙数控加工仿真系统4．2版本。

（三）操作技能竞赛赛场配置

操作技能竞赛在指定场地进行，场地配置相应的数控机床，数控机床生产厂家、规格、型号见数控机床设备清单（附件1），竞赛所需的刀具、工具、量具、夹具、材料等见刀、量具及附件清单（附件2）；机床操作、系统编程说明书见竞赛相关网站。

赛场配有裁判、设备维护及工作人员。

每个工位标明工位编号，并配有台面，供选手书写、摆放工、量、刃具；每台机床配计算机一台，安装CAXA电子图板软件V2007（用于节点计算）及传输软件（数控铣和加工中心）；赛场配有相应的清洁工具。

五、其它说明

（一）大赛相关网站

（湖南劳动保障公共服务网）；

（第三届全国数控技能官方网站）；（全国现代制造技术远程培训网）；

（2008’全国数控大赛湖南赛区信息发布平台）

（二）竞赛内容要求（见附件3）

附件：

1、竞赛用数控机床设备清单

2、刀、量具及附件清单（附表1—6）

3、竞赛内容要求

2008年6月10日

机床

数量

型号

系统

行程

技术规格

生产

厂家

数控车床

15台

G-CNC350/750

GSK980TD

1最大车削直径φ300㎜

2最大加工长度550㎜

3主轴转速范围66～2500r/min

4主轴精度轴端径向跳动≤0.003㎜、轴向窜动≤0.003㎜

5X轴最大进给速度4m/minZ轴最大进给速度7m/min

6定位精度X轴≤0.016㎜

Z轴≤0.025㎜

7重复定位精度X轴≤0.007㎜，Z轴≤0.010㎜

广州数控机床厂

数控铣床

5台

V600

Fanuc0i-Matc

X轴600㎜

Y轴410㎜

Z轴510㎜

1主轴端面至工作台距离：

125－635㎜

2工作台中心至立柱导轨面距离：

220－630㎜

3主轴：

转速60-6000rpm

4主轴锥孔：

BT40#

5主电机功率：

5.5KW/7.5KW

6XY/Z三向伺服电机：

11/16NM

7进给速度：

XY/Z轴快速移动速度10/8m/min

切削进给速度：

XYZ轴1-5000㎜/min

8T型槽：

3×18H8

9机床精度：

重复定位精度0.003㎜定位精度0.006㎜

南通机

床厂

加工中心

5台

GSK983M-S/V

850x600

见附录1

广州数控机床厂

附件1：

数控机床设备清单

附件2：

表1：

数控车操作竞赛刀具清单

（含学生组、职工组）

序号

名称

规格

数量

备注

1

外圆车刀

20×20mm；主偏角：

93º～95º；

副偏角3º～5º；刀尖圆角R0.8；

1

选

手

自

带

2

20×20mm；主偏角：

93º～95º；

副偏角50º～55º；刀尖圆角R0.8；

1

3

20×20mm；主偏角：

93º～95º；

副偏角50º～55º；刀尖圆角R0.4；

1

4

内孔车刀

四方刀杆20×20mm；

孔径范围Φ20-Φ40mm；

60mm≥刀杆伸长≥40mm；

1

5

外圆切槽刀

四方刀杆20×20mm；

刀刃宽3mm；

1

6

外螺纹车刀

四方刀杆20×20mm；

刀尖角60°；

1

7

内螺纹车刀

M24；螺距2

1

8

内孔切槽刀

与7对应

1

9

中心钻

Φ3

1

10

麻花钻

Φ10（直柄）；Φ20（锥柄）

各1

说明：

上表1-8项所列车削刀具可采用机夹刀片或焊接车刀。

附件2：

表2：

数控车操作竞赛工具及附件清单

（含学生组、职工组）

序号

名称

规格

数量

备注

1

紫铜棒

Φ30×150mm

1

赛

场

提

供

2

硬爪

1副

3

顶尖

1

4

毛刷

1

5

棉纱

若干

6

机床操作工具

内六角扳手等

1套

7

机床切削液

若干

8

变径套

M4-M3

1

9

斜铁及小榔头

卸变径套用

各1

10

垫片

宽20mm,

厚：

0.1；0.3；0.5；1mm

若干

11

划针

带磁力表座

1

选

手

自

带

12

紫铜皮

0.1mm,0.2mm

若干

13

塞尺

1套

14

螺纹样板

60°

1

15

油石、锉刀

去毛刺用

若干

附件2：

表3：

数控车操作竞赛量具清单

序号

名称

规格

数量

备注

1

游标卡尺

0～200mm

1

选

手

自

带

2

深度千分尺

0～25mm

1

3

外径千分尺

25～50mm

1

外径千分尺

50～75mm

1

4

螺纹检具

M24内外螺纹

1

5

内径百分表

18～35mm

1

6

深度游标卡尺

0～150mm

1

7

杠杆百分表

0～1mm

1

8

百分表

1～5mm

1

9

磁力表座

1

10

万能角度尺

1

（含学生组、职工组）

附件2：

表4：

数控铣床（加工中心）操作竞赛刀具清单

（含学生组、职工组）

序号

名称

规格

数量

备注

1

直柄立铣刀

Φ20,Φ16,Φ12,Φ8，

各1

选

手

自

带

2

直柄键槽铣刀

Φ10，Φ8

各1

3

球头立铣刀

Φ10，Φ6

各1

4

可转位硬质合金立铣刀

Φ25，Φ20，

（刀杆长度120-150）

各1

5

刀片

根据序号4规格定购

1批

6

中心钻

Φ3

1

7

钻头

Φ11.8，Φ9.8（直柄）

各1

8

钻头

Φ24（莫氏3）

1

9

铰刀

Φ12H7，Φ10H7

各1

10

镗刀刀柄、刀具

加工内孔Φ25～Φ32

1套

11

刀柄、夹头

与刀具相配

若干

附件2：

表5：

数控铣床（加工中心）操作竞赛工具及附件清单

（含学生组、职工组）

序号

名称

规格

数量

备注

1

紫铜棒

Φ30X150

1

赛

场

提

供

2

平口钳

数控铣床150

加工中心200

1

3

活动扳手

250～300MM

1

4

等高铁

2

5

压板

2

6

压板螺钉

4

7

螺母

M16

4

8

平垫圈

Φ16

4

9

卸刀座

1

10

毛刷

1

11

棉纱

若干

12

塞尺

1套

选

手

自

带

13

紫铜皮

0.1MM,0.2MM

若干

14

寻边器

偏心式或光电式

1

15

油石、锉刀

去毛刺用

若干

附件2：

表6：

数控铣床（加工中心）操作竞赛量具清单

（含学生组、职工组）

序号

名称

规格

数量

备注

1

游标卡尺

0～200

1

选

手

自

带

2

深度千分尺

0～25

1

3

外径千分尺

0～25

1

25～50

1

75～100

1

100～125

1

4

深度游标卡尺

0～150

1

5

杠杆百分表

0～1MM

1

6

百分表

1～5MM

1

7

磁力表座

1

8

内径百分表

18～35MM

1

附件3

竞赛内容要求

一、数控铣/加工中心（学生组）基本要求

职业功能

工作内容

技能要求

相关知识

一、工艺准备

（一）读图绘图

1.能够读懂复杂零件的三视图、局部视图、剖视图展开图、局部视图、旋转视图

2.能够读懂零件的材料、加工部位、尺寸公差及技术要求

3.能够读懂装配图

4.能够根据复杂装配图拆画满足数控加工要求的零件图

5.能够掌握标准件和常用件的表示法

6.能够绘制适合数控加工的工装简图

7.能够测绘零件并绘制零件图

8.能够用计算机绘图

1.机械制图国家标准

2.标准件和常用件的规定画法

3.零件三视图、局部视图和剖视图的表达方法

4.装配图的画法

5.零件图、轴侧图的画法

6.零件展开图、局部视图等视图的画法

7.公差配合的基本概念

8.形状、位置公差与表面粗糙度的基本概念

9.金属材料的基本知识

10.零件的测绘方法

11.计算机辅助绘图方法

（二）数控加工工艺的制定

1.能够制定数控铣床和加工中心的加工工艺

2.能够合理选择切削用量

3.能够填写数控铣床和加工中心的工艺卡

4.能够对零件的加工工艺方案进行合理分析

5.能够制定零件数控加工工艺规程

6.能够熟练进行零件加工节点计算

1.机械制造工艺知识

2.数控加工工艺的基本概念

3.数控机床工艺的制定方法

4.钻、铣、扩、铰、镗、攻丝等工艺特点

5.切削用量的选择原则

6.加工余量的选择方法

7.典型零件加工方法

8.影响机械加工精度的有关因素

（三）工件的定位和装夹

1.能够正确使用台钳、压板、夹钳等通用夹具

2.能够正确安装调整夹具

3.能够正确选择工件的定位基准

4.能够用量表找正工件

5.能够正确夹紧工件

6.能够合理选择组合夹具和专用夹具

7.能够设计并制作简单专用夹具

8.能够正确使用气动、液压等专用夹具并掌握其原理

1.定位夹紧原理

2.台钳、压板等通用夹具的调整及使用方法

3.量表的使用方法

4.夹具在交换工作台上的正确安装

5.组合夹具、专用夹具的特点及应用

6.夹具设计原理

（四）刀具使用

1.能够依据加工工艺卡或依据加工需要选用刀具

2.能够依据切削条件估算刀具使用寿命

3.能够在主轴或刀库上正确装卸刀具

4.能够用刀具预调仪或在机内测量刀具的半径及长度

5.能够准确输入刀具有关参数

6.能够合理选用新型刀具

7.根据刀具寿命设置有关参数

8.根据不同的被加工材料合理选择刀具切削加工参数

1.刀具的种类及用途

2.刀具的几何角度、功用及刀具材料的切削性能

3.刀具系统的种类及结构

4.刀具预调仪的使用方法

5.自动换刀装置及刀库的使用方法

6.刀具长度补偿值及刀号等参数的输入方法

7.刀具使用寿命的影响因素

8.刀具使用寿命参数的设定方法

9.刀具新材料、新技术知识

10.目前数控加工的新技术，如：

高速加工、干切法、硬面切削和细微切削

二、编制程序

（一）手工编程

孔类加工

1.能够手工编制钻、扩、铰、镗、攻丝等孔类加工程序

2.能够使用固定循环及子程序

1.数控指令（G代码、M代码）的含义

2.S指令、T指令和F指令的含义

3.数控指令的结构与格式

4.固定循环指令的含义、结构与格式

5.子程序的嵌套

面加工

1．能够手工编制平面铣削程序

2．能够手工编制含直线插补、圆弧插补二维轮廓的加工程序

1．几何图形中直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧交点的计算方法

2．刀具半径补偿和长度补偿的作用

轮廓加工

1．能够手工编制较复杂的二维轮廓铣削程序

2．能够根据加工要求手工编制简单曲面的铣削程序

1．较复杂二维节点的计算

2．球、锥、台等几何体外轮廓节点计算

注：

选拔赛中暂不考

宏程序的应用

能够利用已有宏程序指令编制加工程序

用户宏程序的使用方法和编制方法

（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、曲线的刀具轨迹并生成加工程序

4.各种加工参数的设置

5.CAD/CAM软件中刀具参数的设定

6.刀具的各种切入切出轨迹的选择

7.能够根据不同的数控系统设置后置处理程序，生成G代码并能够对轨迹进行修正和编辑

8.会利用数控系统验证数控程序

1.计算机基础知识

2.CAD/CAM软件的使用方法

3.实体造型的方法

4.曲面造型的方法

5.刀具参数的设置方法

6.刀具轨迹生成的方法

7.各种材料切削用量的数据

8.有关刀具切入切出的方法对加工质量影响的知识

9.后置处理程序的设置和使用方法

（三）数控加工仿真

1.数控仿真软件基本操作和显示操作

2.仿真软件模拟装夹、刀具准备、输入加工代码、加工参数设置

3.模拟数控系统面板的操作

4.模拟机床面板操作

5.实施仿真加工过程以及加工代码检查

6.利用仿真软件手工编程

1．常见数控系统面板操作和使用知识

2．常见机床面板操作方法和使用知识

3．三维图形软件的显示操作技术

4．数控加工手工编程

三、日常维护

（一）日常维护

1.能够进行加工前电、气、液开关等的常规检查

2.能够在加工完毕后，清理机床及周围环境

3.能够根据说明书内容完成机床定期及不定期维护保养

1.加工中心操作规程

2.机床日常维护保养知识

3.液压油、润滑油的使用知识

4.液压、气动元件的结构及其工作原理

（二）故障排除

1.能够了解数控系统各类报警信息的内容

2.能够排除编程错误、超程、欠压、缺油、急停等一般故障

3.能够分析气路、液路、电机及机械故障

1.各类报警提示内容及其解除方法

2.机床常用电器及电机的工作原理

3.机械传动及常用机构的工作原理

4.液压、气动回路的工作原理

四、基本操作

基本操作

1.能够按照操作规程启动及停止机床

2.正确使用操作面板上的各种功能键

3.能够通过操作面板手动输入加工程序及有关参数

4.能够通过计算机输入加工程序

5.能够进行程序的编辑、修改

6.能够设定工件坐标系

7.能够正确调入调出所选刀具

8.能够正确进行机内对刀

9.能够进行程序单步运行、空运行

10.能够进行加工程序试切削并做出正确判断

11.能完成单件数控加工或多工位多工序复合数控加工

1.加工中心机床操作方法

2.操作面板的使用方法

3.各种输入装置的使用方法

4.机床坐标系与工件坐标系的含义及关系

5.相对坐标输入、绝对坐标输入的含义

6.找正器（寻边器）的使用方法

7.机内对刀方法

8.程序试运行的操作方法

五、工件加工

（一）孔加工

1.能够对孔系进行钻、扩、镗、铰等切削加工，尺寸精度公差等级达IT8，表面粗糙度达Ra3.2μm

2.能够完成孔的调头镗削

1.麻花钻、扩孔钻及铰刀的功用

2.镗刀种类及其应用

3.高精度孔的镗削方法

4.切削液的正确选择和使用

（二）攻丝加工

能够用丝锥加工螺纹

丝锥夹头的构造及使用

（三）平面铣削

能够铣削平面、垂直面、斜面、阶梯面等，尺寸公差等级达IT9，表面粗糙度达Ra6.3μm

1．刀的种类及功用

2．精度加工的影响因素

3．常用金属材料的切削性能

（四）平面内外轮廓铣削

1.能够有效利用刀具补偿功能铣削二维直线、圆弧轮廓的工件。

2.能够铣削较复杂的平面轮廓。

3.尺寸公差等级要达到IT8，表面粗糙度达Ra3.2μm

影响加工精度的因素及提高加工精度的措施

（五）三维曲面铣削

1.能够铣削三维曲面，且尺寸公差达IT9，表面粗糙度达Ra6.3μm

2.能够检查及运行给定的三维加工程序

1.三维坐标的概念

2.程序检查方法

六、精度检验

（一）内、外径检验

1.能够使用游标卡尺测量工件内、外径

2.能够使用内径百（千）分表测量工件内径

3.能够使用外径千分尺测量工件外径

1.游标卡尺的使用方法

2.内径百（千）分表的使用方法

3.外径千分尺的使用方法

（二）长度检验

1.能够使用游标卡尺测量工件的长度

2.能够使用外径千分尺测量工件的长度

（三）深（高）度检验

能够使用游标卡尺或深（高）度尺测量深（高）度

1.深度尺的使用方法

2.高度尺的使用方法

（四）角度检验

能够使用角度尺检验工件角度

角度尺的使用方法

（五）机内检测

能够利用机床的位置显示功能自检工件的有关尺寸

机床坐标的位置显示功能

（六）精度检验及分析

1.能够根据测量结果分析产生加工误差的主要原因并提出改进措施

2.能够通过修正刀具补偿值和修正程序来减少加工误差

3.能够根据零件情况制作简单实用的检具或测具

1.工件精度检验项目及测量方法

2.产生加工误差的各种因素

3.检测具设计知识

4.了解三坐标测量机基础知识

七、质量管理

质量管理

能够进行产品抽样检验，建立质量管理图并进行统计分析

质量管理知识

二、数控铣/加工中心（职工组）基本要求

职业功能

工作内容

技能要求

相关知识

一、工艺准备

（一）读图绘图

1.能够读懂复杂零件的三视图、局部视图、剖视图展开图、局部视图、旋转视图

2.能够读懂零件的材料、加工部位、尺寸公差及技术要求

3.能够读懂装配图

4.能够根据复杂装配图拆画满足数控加工要求的零件图

5.能够掌握标准件和常用件的表示法

6.能够绘制适合数控加工的工装简图

7.能够测绘零件并绘制零件图

8.能够用计算机绘图

1.机械制图国家标准

2.标准件和常用件的规定画法

3.零件三视图、局部视图和剖视图的表达方法

4.装配图的画法

5.零件图、轴侧图的画法

6.零件展开图、局部视图等视图的画法：

（1）公差配合的基本概念

（2）形状、位置公差与表面粗糙度的基本概念

（3）金属材料的基本知识

7.零件的测绘方法

8.计算机辅助绘图方法

（二）数控加工工艺的制定

1．能够制定数控铣床和加工中心的加工工艺

2．能够合理选择切削用量

3．能够填写数控铣床和加工中心的工艺卡

4．能够对零件的加工工艺方案进行合理分析

5．能够制定零件数控加工工艺规程

6．能够熟练进行零件加工节点计算

1．机械制造工艺知识

2．数控加工工艺的基本概念

3．数控机床工艺的制定方法

4．钻、铣、扩、铰、镗、攻丝等工艺特点

5．切削用量的选择原则

6．加工余量的选择方法

7．典型零件加工方法

8．影响机械加工精度的有关因素

（三）工件的定位和

装夹

1．能够正确使用所有通用夹具

2．能够正确安装调整夹具

3．能够正确选择工件的定位基准并正确找正、加紧工件

4．能够合理选择组合夹具和专用夹具

5．能够设计并制作简单专用夹具

6．能够正确使用气动、液压等专用夹具并掌握其原理

1．定位夹紧原理

2．台钳、压板等通用夹具的调整及使用方法

3．量表的使用方法

4．夹具在交换工作台上的正确安装

5．组合夹具、专用夹具的特点及应用

6．夹具设计原理

（