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第一届全国数控技能大赛

 

第一届全国数控技能大赛

决赛技术文件

 

第一届全国数控技能大赛

技术工作委员会

2004年4月

 

目  录

竞赛规则

第一章竞赛项目及内容3

第二章参赛资格及报名办法4

第三章竞赛场地与设施5

第四章竞赛细则6

第五章成绩评定方法9

第六章申诉与仲裁10

第七章其他11

技术纲要---数控铣/加工中心部分

一、竞赛说明12

二、基本要求12

技术纲要---数控车部分

一、竞赛说明26

二、基本要求26

决赛数控机床与CAD/CAM软件技术要求

一、学生组34

二、职工组36

 

竞赛规则

第一章竞赛项目及内容

一、竞赛项目

第一届全国数控技能大赛分为学生组和职工组两个组别,学生组和职工组均包括数控车床操作工、数控铣床操作工和加工中心操作工三个工种。

二、竞赛内容与方式

各工种的竞赛内容包括理论知识与软件应用和操作技能两部分。

1.理论知识与软件应用

(1) 理论知识竞赛采取答卷方式进行。

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。

(2) 软件应用竞赛使用CAD/CAM软件和数控加工仿真软件(仅限学生组),在计算机机房采用上机操作方式进行。

竞赛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。

2.操作技能竞赛以现场实际机床操作的方式,按图纸要求完成试件加工。

三、竞赛程序与时间安排

本次竞赛分选拔赛和决赛两个阶段进行。

选拔赛由省级赛区组委会组织进行,于2004年8月31前完成,其优胜者按照分配名额进入全国决赛。

全国决赛由全国组委会组织进行,时间拟在2004年10月,地点暂定在北京。

 

第二章参赛资格及报名办法

一、学生组

1.参赛对象为在校的本科生、高职、高专生以及中专、技校和职高学生。

2.参赛学生必须遵守法律法规和学校的各项规章制度,刻苦学习、钻研技术、成绩优良。

3.参赛者需按要求做好申报材料的准备,由学校统一组织在各省、自治区、直辖市赛区指定的地点报名。

二、职工组

1.参赛对象为从事相关专业或工种的从业人员,不受学历和职务的限制。

2.参赛选手应具有相当于相关工种高级工水平,并具有数控加工工艺、编程(含手工编程和自动编程)和操作技能的综合能力。

3.参赛选手必须遵守国家有关法律法规,具有良好的职业道德,爱岗敬业,锐意进取,刻苦钻研技术,勇于创新。

4.参赛者需按要求做好申报材料的准备,由单位统一组织在各省、自治区、直辖市赛区指定的地点报名。

第三章竞赛场地与设施

一、赛事与赛点

1.全国决赛的竞赛地点、场地、赛事安排由全国大赛组委会确定。

2.各地选拔赛竞赛地点、场地、赛事安排由各赛区组委会确定。

二、赛场配置

1.理论知识竞赛在标准教室进行。

2.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。

3.操作技能竞赛在指定场地进行,场地配置9-11台相应类型的数控机床。

赛前向选手提供机床生产厂家、规格、型号及为竞赛提供的刀具、工具、量具、夹具、材料等详细清单。

 

第四章竞赛细则

一、选手须知

1.参赛选手必须持本人身份证并携(佩)戴大赛组委会签发的准考(赛)证和胸牌号码参加竞赛。

2.参赛选手必须按竞赛时间,提前15分钟检录进入赛场。

并应按指定座位号、机位号参加竞赛。

迟到15分钟者不得参加竞赛。

理论知识和软件应用竞赛在竞赛开始30分钟后方可离开赛场。

3.参赛选手应严格遵守赛场纪律,除携带竞赛必备的用具(如笔、尺、普通计算器等)外,操作技能竞赛可将笔记、手册等技术资料带入竞赛现场;理论知识及软件应用竞赛不准带入技术资料和任何工具书。

所有通讯工具一律不得带入竞赛现场。

4.选手在竞赛过程中不得擅自离开赛场,如有特殊情况,需经裁判人员同意后作特殊处理。

5.参赛选手在竞赛过程中,如遇问题需举手向裁判人员提问,选手之间互相询问按作弊行为处理。

6.在竞赛规定时间结束时应立即停止答题或操作,不得以任何理由拖延竞赛时间。

二、竞赛规则

1.理论知识

(1)理论知识竞赛以答卷(闭卷)方式进行,各组别的同一个工种采用相同试卷,竞赛时间为2小时。

满分为100分,占总成绩的25%。

(2)竞赛范围参照“第一届全国数控技能大赛决赛技术纲要(内容、

知识点)”。

(3)答题用的稿纸由现场工作人员统一发给,选手不得自带任何资料

进入赛场。

(4)选手在竞赛试卷上规定位置填写准考证号。

试卷其它位置不得有任何暗示选手身份的记号或符号,否则取消成绩。

2.软件应用

(1)软件应用[CAD/CAM软件和数控加工仿真软件(仅限学生组)]竞赛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,各组别的同一个工种采用相同试卷,竞赛时间为2小时。

满分为100分,占总成绩的15%。

(2)软件种类及版本原则上由大赛组委会统一推荐,考虑到实际应用领域不同,也可由选手自带本人常用熟悉的正版CAM软件(必须提前20天向组委会相关部门提出书面申请)。

(3)竞赛范围参照“第一届全国数控技能大赛决赛技术纲要(内容、知识点)”。

(4)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。

(5)如果确实是因为计算机故障的原因导致选手中断或终止竞赛,由大赛裁判长视具体情况作出决定。

3.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。

操作技能竞赛时间,学生组各工种为6小时,职工组各工种为7小时。

满分为100分,占总成绩的60%。

(2)选手的出场顺序由抽签决定,每个工种的同期竞赛小组采用相同竞赛试题;各小组的竞赛试题由抽签决定,并于赛前半小时公布予以赛前工艺准备。

(3)竞赛范围与要求参照“第一届全国数控技能大赛决赛技术纲要(内容、知识点)”。

(4)选手参加操作技能竞赛前,须按组委会指定时间熟悉竞赛场地及设备情况。

(5)如果确实是因为设备故障原因导致选手中断或终止竞赛,由大赛裁判长视具体情况作出决定。

(6)竞赛过程中,选手若需休息、饮水或去洗手间,一律计算在操作时间内。

竞赛时间为连续6或7小时,食品和饮水由赛场统一准备。

(7)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。

(8)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。

三、赛场规则

1.各类赛务人员必须统一佩戴由大赛组委会签发的相应证件,着装整齐。

2.各赛场除现场裁判、赛场配备的工作人员以外,其他人员未经允许不得进入赛场。

3.新闻媒体等进入赛场必须经过大赛组委会允许,并且听从现场工作

人员的安排和管理,不能影响竞赛进行。

4.各参赛队的领队、指导老师以及随行人员一律不得进入赛场。

 

第五章成绩评定方法

一、参赛选手的成绩评定由大赛技术工作委员会的裁判组负责。

二、理论知识与软件应用竞赛由评分裁判员根据评分标准统一阅卷、评分与计分。

三、操作技能的成绩,由现场操作规范和试件加工质量两部分组成。

其中操作规范成绩根据现场实际操作表现,按照现场操作规范评分标准,依据现场裁判员的赛场纪录,由现场裁判组集体评判成绩;试件质量依据评分标准,根据检测设备的实际检测结果,进行客观评判、计分。

四、参赛选手的最终名次依据三项成绩的累加成绩排定,当出现成绩相同时,使用国产软件或国产数控系统者,名次在前。

若仍不能分出名次先后,又必须排出名次时,须计算小分。

先比较操作技能成绩,以成绩高者名次在前;若还不能分出先后,再比较理论知识成绩,成绩高者名次在前;若仍不能分出先后,取相同名次。

五、大赛团队成绩排名以该团队三名选手个人成绩之和计评;总成绩相同时,使用国产软件或国产数控系统者,名次在前。

若仍不能分出名次先后,又必须排出名次时,须计算小分。

先比较操作技能成绩,以成绩高者名次在前;若还不能分出先后,再比较理论知识成绩,成绩高者名次在前;若仍不能分出先后,取相同名次。

第六章申诉与仲裁

一、申诉

1.参赛选手对不符合竞赛规定的设备、工具和备件,有失公正的检测、评判、奖励,以及对工作人员的违规行为等,均可提出申诉。

2.选手申诉均须通过本代表队领队、指导老师,按照规定时限用书面形式向仲裁工作组提出。

仲裁工作组要认真负责地受理选手申诉,并将处理意见尽快通知领队或当事人。

二、仲裁

1.为保证竞赛顺利进行,保证竞赛结果公平公正,组委会下设仲裁工作组。

仲裁工作组负责受理大赛中出现的所有申诉并进行仲裁。

2.仲裁工作组的裁决为最终裁决,参赛选手不得因申诉或对处理意见不服而停止竞赛,否则按弃权处理。

第七章其他

一、本次竞赛整体赛程由权威公证机构全程监督和公证。

二、本规则为竞赛决赛规则,各赛区选拔赛可参照此规则执行。

三、本规则的最终解释权归大赛组委会。

 

技术纲要

数控铣/加工中心部分

一、竞赛说明

第一届全国数控技能竞赛的总成绩由理论知识与软件应用和操作技能两部分成绩组成,其中理论知识与软件应用占40%,操作技能占60%。

每位参赛者必须参加理论知识与软件应用和操作技能两项内容的比赛,并在规定时间内按要求完成比赛内容。

参赛选手的成绩评定由大赛技术工作委员会的裁判组负责。

理论知识与软件应用竞赛包括:

数控技能的相关理论知识、零件设计造型和加工造型、数控编程(包括手工编程和利用CAD/CAM软件自动编程)、以及计算机仿真加工(仅限学生组)。

相关理论知识和手工编程的竞赛内容采用笔答方式,计算机造型、自动编程以及计算机仿真加工的竞赛内容采用上计算机操作方式。

操作技能竞赛采用现场实际操作方式,按图纸要求完成试件加工。

竞赛时间:

理论知识竞赛时间为2小时;软件应用竞赛时间为2小时;操作技能竞赛时间:

学生组为6小时;职工组为7小时。

二、基本要求

(一)职业道德

1.爱岗敬业,忠于职守。

2.努力钻研业务,刻苦学习,勤于思考,善于观察。

3.工作认真负责,严于律己,吃苦耐劳。

4.遵守操作规程,坚持安全生产。

5.着装整洁,爱护设备,保持工作环境的清洁有序,做到文明生产。

(二)基础知识

1.数控应用基础知识

(1)数控机床基本知识(系统构成、机械结构等)。

(2)编程方法(程序格式、指令代码、子程序、固定循环、宏程序等)。

(3)CAD/CAM软件使用方法(零件几何造型、刀具轨迹生成、后置处理等)。

(4)机械加工工艺原理(切削工艺、切削用量、夹具选择和使用、刀具的选择等)。

2.竞赛内容要求

学生组竞赛内容要求应包括国家职业标准《铣工》高级工以及高级工以下所有低级别的要求。

职工组竞赛内容要求应包括国家职业标准《铣工》技师以及技师以下所有低级别的要求。

 

高级工(学生组)

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

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

 

技师(职工组)

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

(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的以及切削参数

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

 

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