职业技能竞赛数控车工竞赛项目技术文件.docx

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职业技能竞赛数控车工竞赛项目技术文件

2015年江门市职业技能竞赛

数控车工竞赛项目

技术文件

2015年10月

数控车工技能竞赛技术文件

一、竞赛项目

竞赛项目为数控车工，竞赛组别分为教师组、职工组两个组别。

二、竞赛标准和命题原则

数控车工竞赛项目的技术标准，是以《数控车工国家职业标准》高级（国家职业资格三级）为基础，并涵盖国家职业资格三级以下以及技师（二级）的部分内容。

依据数控车工国家职业标准，注重基本技能和专业化操作，注重操作过程和质量控制，注重安全生产以及职业道德和标准规范。

适当增加新技术、新知识、新技能等相关知识,体现现代技术，结合生产实际，考核职业综合能力，并对技能人才培养起到示范指导作用。

1、国家职业标准三级

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.能够读懂中等复杂程度（如：

刀架）的装配图

2.能够根据装配图拆画零件图

3.能够测绘零件

1.根据装配图拆画零件图的方法

2.零件的测绘方法

（二）制定加工工艺

能编制复杂零件的数控车床加工工艺文件

复杂零件数控加工工艺文件的制定

（三）零件定位与装夹

1.能选择和使用数控车床组合夹具和专用夹具

2.能分析并计算车床夹具的定位误差

3.能够设计与自制装夹辅具（如心轴、轴套、定位件等）

1.数控车床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

（四）刀具准备

1.能够选择各种刀具及刀具附件

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

3．能够刃磨特殊车削刀具

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

能运用变量编程编制含有公式曲线的零件数控加工程序

1.固定循环和子程序的编程方法

2.变量编程的规则和方法

（二）计算机辅助编程

能用计算机绘图软件绘制装配图

计算机绘图软件的使用方法

（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以及加工代码检查、干涉检查、工时估算

数控加工仿真软件的使用方法

职业功能

工作内容

技能要求

相关知识

三、零件加工

（一）轮廓加工

能进行细长、薄壁零件加工，并达到以下要求：

（l）轴径公差等级：

IT6

（2）孔径公差等级：

IT7

（3）形位公差等级：

IT8

（4）表面粗糙度：

Ral.6μm

细长、薄壁零件加工的特点及装卡、车削方法

（二）螺纹加工

1.能进行单线和多线等节距的T型螺纹、锥螺纹加工，并达到以下要求：

（l）尺寸公差等级：

IT6

（2）形位公差等级：

IT8

（3）表面粗糙度：

Ral.6μm

2．能进行变节距螺纹的加工，并达到以下要求：

（1）尺寸公差等级：

IT6

（2）形位公差等级：

IT7

（3）表面粗糙度：

Ral.6μm

1.T型螺纹、锥螺纹加工中的参数计算

2.变节距螺纹的车削加工方法

（三）孔加工

能进行深孔加工，并达到以下要求：

（l）尺寸公差等级：

IT6

（2）形位公差等级：

IT8

（3）表面粗糙度：

Ral.6μm

深孔的加工方法

（四）配合件加工

能按装配图上的技术要求对套件进行零件加工和组装，配合公差达到：

m级

套件的加工方法

（五）零件精度检验

1.能够在加工过程中使用百（千）分表等进行在线测量，并进行加工技术参数的调整2.能够进行多线螺纹的检验

3.能进行加工误差分析

1.百〔千）分表的使用方法

2.多线螺纹的精度检验方法

3.误差分析的方法

四、数控车床维护与精度检验

（一）数控车床日常维护

1.能制定数控车床的日常维护规程

2.能监督检查数控车床的日常维护状况

1.数控车床维护管理基础知识

2.数控车床维护操作规程的制定办法

（二）数控车床故障诊断

1.能判断数控车床机械、液压、气压和冷却系统的一般故障

2.能判断数控车床控制与电器系统的一般故障

3.能够判断数控车床刀架的一般故障

1.数控车床机械故障的诊断办法

2.数控车床液压、气压元器件的基本原理

3.数控机床电器元件的基本原理

4.数控车床刀架结构

（三）机床精度检验

1.能利用量具、量规对机床主轴的垂直平行度、机床水平度等一般机床几何精度进行检验

2.能够进行机床切削精度检验

1.机床几何精度检验内容及方法

2.机床切削精度检验内容及方法

2、国家职业标准二级

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.能绘制工装装配图

2.能读懂常用数控车床的机械结构图及装配图

1.工装装配图的画法

2.常用数控车床的机械原理图及装配图的画法

（二）制定加工工艺

1.能编制高难度、高精密、特殊材料零件的数控加工多工种工艺文件

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.能推广应用新知识、新技术、新工艺、新材料

1.零件的多工种工艺分析方法

2.数控加工工艺方案合理性的分析方法及改进措施

3.特殊材料的加工方法

4.新知识、新技术、新工艺、新材料

（三）零件定位与装夹

能设计与制作零件的专用夹具

专用夹具的设计与制造方法

（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

2.根据刀具寿命计算并设置相关参数3.能推广应用新刀具

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

4.刀具使用寿命的参数设定方法

二、数控编程

（一）手工编程

能够编制车削中心、车铣中心的三轴及三轴以上（含旋转轴）的加工程序

编制车削中心、车铣中心加工程序的方法

（二）计算机辅助编程

1.能用计算机辅助设计/制造软件进行车削零件的造型和生成加工轨迹

2.能够根据不同的数控系统进行后置处理并生成加工代码

1.三维造型和编辑

2.计算机辅助设计/制造软件（三维）的使用方法

（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口工工艺

数控加工仿真软件的使用方法

三、零件加工

（一）轮廓加工

1.能编制数控加工程序车削多拐曲轴达到以下要求：

（l）直径公差等级：

IT6

（2）表面粗糙度：

Ral.6μm

2.能编制数控加工程序对适合在车削中心加工的带有车削、铣削等工序的复杂零件进行加工

1.多拐曲轴车削加工的基本知识

2.车削加工中心加工复杂零件的车削方法

（二）配合件加工

能进行两件〔含两件）以上具有多处尺寸链配合的零件加工与配合

多尺寸链配合的零件加工方法

（三）零件精度检验

能根据测量结果对加工误差进行分析并提出改进措施

1.精密零件的精度检验方法

2.检具设计知识

四、数控车床维护与精度检验

（一）数控车床维护

1.能够分析和排除液压和机械故障

2.能借助字典阅读数控设备的主要外文信息

1．数控车床常见故障诊断及排除方法

2．数控车床专业外文知识

（二）数控车床故障诊断和排除

1.能排除数控车床机械、液压、气压和冷却系统的一般故障

2.能排除数控车床控制与电器系统的一般故障

3.能够排除数控车床刀架的一般故障

1.数控车床液压、气压元件的维修方法

2.数控车床电器元件的维修方法

3.数控车床数控系统的基本原理

4.数控车床刀架维修方法

（二）机床精度检验

1.能够进行机床定位精度、重复定位精度的检验

2.能根据机床切削精度判断机床精度误差

1.机床定位精度检验、重复定位精度检验的内容及方法

2.机床动态特征的基本原理

职业功能

工作内容

技能要求

相关知识

五、培习与管理

（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

1.能对本职业中级、高级和技师进行理论培训

2.能系统地讲授各种切削刀具的特点和使用方法

1.培训教材的编写方法

2.切削刀具的特点和使用方法

（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

三、竞赛方式、时间与成绩计算

（一）竞赛方式

竞赛包括理论知识（笔试）和实际操作两部分，均由1名选手独立完成。

（二）竞赛时间

1．理论知识竞赛时间90分钟，满分100分。

2.实际操作竞赛总时间180分钟，满分100分。

（三）成绩计算

竞赛总成绩由理论知识和实际操作比赛两部分成绩组成。

竞赛总成绩作为参赛选手名次排序的依据。

1．理论知识成绩占总成绩的30％。

2．实际操作成绩占总成绩的70％。

四、竞赛范围、比重、类型及其它

（一）理论知识竞赛

1．试题范围

（1）基础知识

①机械制图知识；

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专业英语基础知识；

⑥其它相关基础知识。

（2）专业知识

①机械原理知识；

②常用机械设备知识；

③常用金属切削刀具知识；

④典型零件加工工艺知识；

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数控机床操作知识；

⑧安全生产、质量管理、操作规程等；

⑨其它相关专业知识。

2．试题比重及题型

本次竞赛赛题以本工种专业知识为主，相关知识为辅。

专业理论竞赛实行百分制，基础知识占30%，专业知识占60%，其它相关知识占10%。

3．竞赛方式

采用闭卷无纸化方式进行。

（二）实际操作竞赛

1.竞赛任务

按任务书要求完成赛件加工，保证尺寸精度和几何精度及相关技术要求。

（1）独立赛件加工：

根据任务书利用现场提供的数控车床、CAD/CAM软件和毛坯等，按图纸要求完成独立赛件加工。

（2）赛件检验：

根据任务书中提供的资料和要求，确定检测方案与检测方法，合理选用量具，按照检测任务书要求进行检测，填写检测结果。

（3）职业素养

职业素养考核以下方面：

操作设备的规范性；

工具、量具、刀具的放置及正确使用；

现场的安全、文明生产及安全防护（含工作服、工作鞋、工作帽、护目镜的穿戴）；

④完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等；

⑤尊重赛场工作人员，爱惜赛场的设备和器材，保持赛位的整洁。

2.竞赛命题要素

竞赛命题要素如下表所示。

竞赛命题要素

命题要素

图解

赛件

外圆车削

（含外圆轮廓）

必要

内圆车削

必要

外圆沟槽车削

必要

内圆沟槽车削

可选

端面沟槽车削

必要

外螺纹车削

可选

内螺纹车削

可选

使用软爪

可选

使用顶尖

可选

表面粗糙度要求

必要

（2-4处）

几何公差要求

必要（1-2处）

3.加工精度要求

加工精度要求如下表所示。

加工精度要求

命题要素

内容

公差等级

赛件最大外圆直径必须小于Φ80mm

外圆直径公差精度等级≥IT6

外轮廓

外轮廓公差精度等级≥IT6

内孔最小直径必须大于Φ20mm

内孔直径公差精度等级≥IT6

外圆沟槽深度≤15mm

底径、宽度公差精度等级≥IT7

外圆沟槽宽度≥3mm

槽宽度:

深度≥1:

3

内圆沟槽深度≤4mm

如果底径和宽度可测，公差精度等级≥IT8

内圆沟槽宽度≥3mm

端面槽大径≤Φ70mm

端面槽大径、小径和深度公差精度等级≥IT7

端面槽小径≥Φ50mm

端面槽深度≤10mm

槽宽度:

深度≥1:

2

M48×2公制三角形外螺纹

精度等级

6g

M30×1.5公制三角形内螺纹

精度等级

7H

表面粗糙度

Ra0.8、Ra1.6、Ra3.2

几何精度

精度等级IT7-IT8

4.竞赛方式

采用闭卷形式、现场实际操作方式。

五、评分标准

（一）评分标准的制订原则

参照《数控车工国家职业标准》高级（国家职业资格三级）的相关标准、规范要求进行评分，全面评价参赛选手的职业能力，本着“科学严谨、公正公平、标准规范”的原则制定评分标准。

（二）实际操做比赛评分细则（评分指标）

评分比例如下

一级指标

比例

二级指标

比例

独立赛件加工

90%

1.尺寸精度、表面粗糙度、几何精度

85%

3.赛件外观（缺陷或错误）

5%

职业素养

10%

1.工具、量具、刃具摆放

3%

2.安全防护

2%

3.现场安全、文明生产和操作规范

5%

总分

100分

注：

实际竞赛过程中各指标所占比例可能有所微调。

（三）评分方法

1．评分原则

本项竞赛零件所有尺寸采用以三坐标测量机与手工测量相结合的方法，表面粗糙度将采用粗糙度测量仪检测；赛件外观及职业素养等将由裁判检测组和现场裁判依据评分标准进行评分；赛件检验报告单采用：

三坐标检测尺寸-0.004≤选手测量尺寸≤三坐标检测尺寸+0.004即为合格的标准进行评分；

2．评分流程

检测过程中，操作三坐标测量机和粗糙度仪的第三方操作人员必须在不少于2名裁判员的监督下进行数据测量和数据存储。

存储后的测量数据任何人不得修改，并必须立即打印纸质文件提交给裁判长妥善保存。

主观评分和手工测量数据应该由每一个参与评判的裁判员签字确认后提交给裁判长妥善保存。

手工测量产生异议将以三坐标测量机检测结果为准。

3.测量及评价方法

（1）外螺纹精度采用螺纹环规进行检测，内螺纹精度采用螺纹塞规进行检测。

（2）如果赛题中有配合尺寸要求，应利用三坐标测量机进行检测。

（3）图纸中标注的表面质量必须用粗糙度仪进行检测。

零件必须架在V型铁和平台上，粗糙度仪的测针必须保证无磨损状态，测量表面质量时，应以表面质量最差处作为测量点，测针的运动方向应尽量垂直于加工纹理方向，其余表面质量采用参考比较样板目测方式进行。

（4）独立赛件几何精度由三坐标测量机进行测量，批量赛件的平行度公差可采用百分表进行测量。

（5）主观评判时，每一评价要素要由3人组成的裁判组打分（从0-10分），取3个数之平均值。

六、实际操作竞赛场地与设施

（一）竞赛场地

1．竞赛工位

（1）竞赛现场每个竞赛工位设备及操作区域占地面积不少于2平方米并标明赛位编号。

（2）每台机床旁边配备一台计算机和一个工作台，并且在机床正面配备一个桌子，计算机与机床实现数据通讯连接。

2．赛场设施

（1）设备平台

教师组：

沈阳机床股份有限公司：

HTC2050n数控车床

注：

每学校两名教师参加实操竞赛时必须各选用一个系统。

职工组：

浙江凯达机床股份有限公司：

CK6136S数控车床

（2）数控系统平台

FANUC、华中、广数

（3）CAD/CAM软件平台

赛场软件由大赛统一提供，赛场相关设备预装有北京数码大方软件CAXA数控车大赛专用版。

3.教师组比赛设备技术参数

（1）机床型号

沈阳机床股份有限公司：

HTC2050数控车床

（2）控制系统

数控系统型号：

FANUC0i-TD（8台）、华中210A（10台）

通讯接口形式：

RS232标准通讯接口

注：

每学校两名教师参加实操竞赛时必须各选用一个系统。

（3）机床参数

数控车床的型号和具体参数：

名称

单位

HTC2050

床身最大回转直径

mm

480

最大切削长度

mm

500

最大切削直径

mm

200/260（盘类）160/200（轴类）

滑板上最大回转直径

mm

300

Z向导轨跨距

mm

275

X向导轨跨距

mm

200

主轴端部型式及代号

A2-5

最大通过棒料直径

mm

30

主轴转速范围

r/min

无级50-3000

X轴行程

mm

137

Z轴行程

mm

530

尾座主轴锥孔锥度

莫氏

4#

加工精度

IT6

加工工件表面粗糙度

μm

Ra1.6

X轴定位精度

mm

0.010

Z轴定位精度

mm

0.012

刀架形式

盘式8工位

刀具尺寸

外圆刀

mm

20×20×125

镗刀杆直径

mm

φ25/φ20/φ16

4．职工组比赛设备技术参数

（1）机床型号

浙江凯达机床股份有限公司：

CK6136S数控车床

（2）控制系统

数控系统型号：

广数GSK-980TDb（10台）

通讯接口形式：

RS232标准通讯接口

（3）机床参数

数控车床的型号和具体参数：

名称

单位

CK6136S

床身最大回转直径

mm

360

最大切削长度

mm

750

最大切削直径

mm

300

滑板上最大回转直径

mm

180

主轴端部型式及代号

C5

最大通过棒料直径

mm

40

主轴转速范围

r/min

无级50-2500

X轴行程

mm

215

Z轴行程

mm

700

尾座主轴锥孔锥度

莫氏

4#

加工精度

IT6

加工工件表面粗糙度

μm

Ra1.6

刀架形式

卧式4工位

刀具尺寸

mm

20×20

主电机功率

KW

3.7

冷却泵电机功率

W

75

机床外形尺寸（长×宽×高）

mm

2100×1150×1450

机床净重

Kg

1800

5．竞赛参考刀具

以下是竞赛参考刀具清单（刀具和刀片型号参考成都成量工具集团有限公司产品编写），选手可根据参考刀具清单自带相应刀具和刀片，数量不限（不限制刀具种类和型号）。

序号

刀具

型号

单位

数量

备注

1

95°外圆车刀

MCLNR2020K12

把

1

加工45钢

2

刀片

CNMG120404FCA1011

片

1

3

刀片

CNMG120408FCA1011

片

1

4

93°外圆车刀

MDJNR2020K11

把

1

5

刀片

DNMG110408FCA1011

片

1

6

刀片

DNMG110404FCA1011

片

1

7

93°外圆车刀

MVJNL2020K16

把

1

8

93°外圆车刀

MVJNR2020K16

把

1

9

刀片

VNMG160404FCA1011

片

1

10

刀片

VNMG160408MCA1011

片

1

11

圆弧外圆车刀

SRACR2020K08

把

1

12

刀片

RCMT0803MOCP303TIALN

片

1

13

95°内孔车刀

S16Q-SCLCR09

把

1

14

95°内孔车刀

S20R-SCLCR09

把

1

15

刀片

CCMT09T304FCA1011

片

1

16

刀片

CCMT09T308FCA1011

片

1

17

107.5°内孔车刀

S16Q-SDQCR07

把

1

18

刀片

DCMT070204MCA1011

片

1

19

直头长切槽刀

QLCR2020K300-20

把

1

20

刀片

QCL210S300NC3030

片

1

21

内孔切槽刀

GRI.RS20MTC16

把

1

22

刀片

TC16T3R265CP303TIALN

片

1

23

端面切槽刀

QLGL2020K30038/56-15

把

1

24

刀片

QCL150D300MNC3030

片

1

25

端面切槽刀

QLGL2020K30050/72-20

把

1

26

刀片

QCL150D300NNC3030

片

1

27

外螺纹车刀

SER2020K16

把

1

28

刀片

16ERAG60ZM20A

片

1

29

内螺纹车刀

SNR0016M16

把

1

30

刀片

16NRAG60ZM20A

片

1

6．竞赛参考量具

以下是竞赛参考量具清单，选手可根据参考量具清单自带相应量具，数量不限（不限制量具种类、规格、分度值）。

序号

名称

参考规格（分度值）

备注

1

游标卡尺

0～200（0.01）mm

2

深度游标卡尺

0～100（0.01）mm

3

外径千分尺

0～25（0.001）mm

4

25～50（0.001）mm

5

50～75（0.001）mm

6

75～100（0.001）mm

7

螺纹环规（成量）

一套

8

深度千分尺

0～50（0.001）mm

9

壁厚千分尺

0～25（0.001）mm

10

杠杆百分表及表架

0～0.8（0.01）mm

11

钟式百分表及表架

0～10（0.01）mm

12

螺纹塞规（成量）

一套

13

万能角度尺

0～360°（1’）

14

公法线千分尺

0～25（0.001）mm

15

25～50（0.001）mm

16

50～75（0.001）mm

17

内测千分尺

5～30（0.01）mm

18

25～50（0.01）mm

19

50～75（0.01）mm

20

叶片千分尺

25～50（0.001）mm

21

50～75（0.001）mm

22

内径百分表

18～35mm（0.01）

23

35～50mm（0.01）

24

50～75mm（0.01）

25

量块

83块

0级精度

26

R规

R1.5-6.5、R7-14.5、R15-25

27

粗糙度比较块（车削）

7．竞赛材料

竞赛材料为45钢，硬度为140-180HB，规格为Ø80×120材料一件。

七、竞赛细则

（一）竞赛规则

1．理论知识

（1）参赛选手按座位上序号对号入座。

并将参赛证和有效身份证放在座位左上角明显位置。

竞赛全过程中，选手未经裁判员同意不得自行离开赛场。

当裁判宣布竞赛结束后，待裁判收卷清点完毕后，选手方可离开赛场，听从指挥参加后续活动。

（2）参赛选手在赛场上应自觉遵守赛场秩序，保持安静，竞赛进行过程中不允许任何形式的交谈，更不得大声喧哗吵闹，否则将给予警告直至取消竞赛资格。

（3）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。

（4）选手不得将竞赛的相关情况资料私自公布。

（5）参赛选手在竞赛过程中必须主动配合裁判的工作，完全服从裁判安排。

2、操作技能

（1）操作技能竞赛以现场实际操作的方式,按图纸要求完成试件加工。

在标准化赛场进行，竞赛时间（包括编程时间和加工时间，编程为手工编程或者自动编程）职工组和教师组均为3小时。

（2）参赛选手进入比赛现场前，由大赛组委会分批组织参赛选手抽取机床号，并由参赛选手对抽签结果签字确认。

然后按抽取的机床号，进行竞赛前的各项准备工作。

填写各种卡片，竞赛裁判组将对各参赛选手的身份和填写资料进行核对。

（3）在裁判长宣布竞赛开始时，开始比赛计时。

（4）现场工作人员按机床编号顺序逐步发放加工件毛坯、工具等，各参赛选手对上述参赛物资进行检查确认，并在物资发放一览表上签字。