數控機床裝調與技術改造賽項【樣題】1/2612/26“技能興威”威海市第一屆職業技能大賽“數控機床裝調與技術改造”實操比賽FANUC0iMF——樣題（總時間：240分鐘）任務書場次：工位號：目錄一、 選手須知 3二、實操比賽部分特別說明 3三、賽題說明 4四、實操工作任務 5任務一：數控機床電氣設計與安裝(15分) 5任務二：數控機床機械部件裝配與調試（15分） 6任務三：數控機床故障診斷與維修（20分） 73-1.參數設置（共計6分，第1題2分，其余每小題1分） 83-2.驅動或伺服設置（共計8分） 83-3.PMC及I/O總線故障排查（共計6分，每小題1） 8任務四：數控機床技術改造與功能開發（15分） 9任務五：數控機床精度檢測（15分） 11任務六：試切件的編程與加工（10分） 13任務七：職業素養（10分）選手須知請各位選手賽前務必仔細研讀本任務書總分為100分，本賽項為個人賽，考試時間為4小時（240分鐘）。選手在實操過程中應該遵守競賽規則和安全守則，確保人身和設備安全。如有違反，則按照相關規定在考試的總成績中扣除相應分值。選手答題按照題目要求，將需要填寫、繪圖的部分，寫入指定表格中,其他項目填寫到賽卷記錄表中。使用黑色水筆填寫，表中數據文字涂改后需經選手簽字注明、裁判確認，否則涂改項無效。考試過程中考生不得使用自帶U盤及其它移動設備拷貝相關文件。禁止使用相機及手機對試題進行拍照，否則取消考試資格。參賽隊的有效信息，必須書寫在裝訂密封線以上。故障診斷與維修項任務比賽開始60分鐘后方可申請技術支持，選手放棄后未查出的故障不給分（并每一個故障倒扣2分）。參賽隊在比賽過程中遇到部分內容不能通過自行判斷完成，導致比賽無法進行，60分鐘后可以向裁判員申請求助本參賽隊指導教師指導1次，經裁判長批準后，參賽隊在賽場指定地點接受1位指導教師指導，指導時間不超過5分鐘，求助指導所花費的時間計入比賽總時間之內二、實操比賽部分特別說明在實操比賽過程中需按照任務書的要求完成，總成績由現場過程得分與操作結果作業得分兩部分組成。考察內容包括六個方面：任務一：數控機床電氣設計與安裝；任務二：數控機床機械部件裝配與調試；任務三：數控機床故障診斷與維修；任務四：數控機床技術改造與功能開發；任務五：數控機床精度檢測；任務六：試切件的編程與加工；任務七：職業素養與安全操作。選手在“數控機床電氣設計與安裝”（任務一）中，設備上電前必須進行認真檢查電源。對于選手自行連接的線路，須經裁判員或現場技術人員檢查后方可上電。選手在“數控機床機械部件裝配與調試”（任務二）中的精度檢測環節中，在記錄檢測數據時，應向裁判示意，并經裁判確認方為有效。選手在“機電聯調與故障排除”（任務三）的“數控機床故障診斷與維修”環節中，完成自己所能排除的機床故障后，在指定空格處填寫“報警號”、“故障原因”、“排除方法”，并需向裁判員示意，在裁判員的監督下，驗證所完成的故障排除情況；每個故障項下面的“已排除（）、未排除（）、申請排除（）”，是現場裁判確認填寫項，參賽選手不得填寫。選手在進行“數控機床技術改造與功能開發”（任務四）過程中，完成的每一個模塊，均要在指定的表格中簡述修正參數或“PMC梯形圖”、如有硬件連接的應繪制“電氣連接圖”，完成任務后，向裁判示意功能驗證，可以幾個塊的功能一起驗證，也可每完成一個功能塊申請一次驗證，驗證后由裁判確認完成有效。任務四項目按步驟評分，選手如果僅完成部分內容，應向裁判申請步驟驗證，并按照評分標準給予完成部分的分值。選手在進行“試切件的編程與加工”（任務六）環節時，工件和刀具裝夾后、加工前應向裁判示意，確認安全（裝夾安全、操作者工服安全、安全眼鏡佩戴安全），并經現場裁判員同意后，方可進行。加工后樣件須經過現場裁判員的確認登記。職業素養與安全操作（任務七），包括：遵守賽場紀律，愛護賽場設備；工位環境整潔，工具擺放整齊；符合安全操作規程等。三、賽題說明選手答題請在指定位置填寫所要求的答題內容，同時賽場提供空白A4草稿紙兩張，草稿紙內容不作為評分內容。本任務書1至6六個技術任務僅是工作任務分類，不代表完成任務的順序。完成任務過程有交叉現象，即：在任務三系統故障沒有得到徹底解決時，任務一有可能無法徹底完成，選手抽取的某些賽卷，在任務三中，“=1\*GB3①參數設置、=2\*GB3②驅動或伺服設置以及=3\*GB3③PMC及I/O總線故障排查”之間也存在交叉項，所以選手完成整套任務時，根據系統和機床運行情況，自行合理安排實施任務項的順序。

四、實操工作任務任務一：數控機床電氣設計與安裝(15分)題目：完成YL-569型數控機床電氣控制單元電氣控制線路的設計與連接。（10分）根據現場提供的器件、工具及機床電氣控制原理圖，在所提供的圖紙模板（見《賽卷記錄表》附表1“數控機床電氣設計與安裝”記錄表）上設計、繪制繪制項目要求的電氣圖。項目要求：1、正確繪制“機床三色燈”電路和“程序保護鑰匙開關”電路圖，并檢查排除回路故障，實現三色燈功能和程序鑰匙保護功能。2、檢查排除冷卻控制回路故障、補全控制電路，實現以下功能：按下控制面板上的“CLANTA”按鍵，冷卻電機工作，同時“CLANTA”鍵上的發光二極管亮。2）機床自動或者MDI方式下，執行“M08”冷卻電機啟動，執行“M09”冷卻電機停止。3）調試手動跳開冷卻主回路空開后，顯示“EX1201COLDSYSOVERLOAD”報警信息。具體要求如下：電氣原理圖繪制整齊、位置排布合理、圖面清晰，表示方法符合規范。原理圖上應有識別標記或標注。實現三色燈工作狀態：=1\*GB3①報警：紅燈亮，=2\*GB3②程序運行：綠燈閃爍，=3\*GB3③程序結束：黃燈亮。鑰匙開關在保護狀態，程序不能輸入。接線前的準備工作要充分，接線時工具使用正確。接線符合工藝要求，凡是連接的導線，必須壓接接線頭，套上賽場提供的號碼管，實物編號和原理圖編號要一致。（輸入、輸出地址規范標注、其它線號可自定義）走線規范，信號線遠離動力電源線。注意：選手在設備上電前需自行先檢查所連接線路的正確性，并經裁判或現場技術人員檢查無誤后方可通電運行。調試手動跳開冷卻主回路空開后，顯示“EX1201COLDSYSOVERLOAD”報警信息可在任務三后完成。任務二：數控機床機械部件裝配與調試（15分）主軸的裝配、檢測與調整項目一、工件準備與清潔（1.5分）將零件擺放區的主軸零部件進行清點、核對，并按照正確的工藝步驟清洗或清潔，并按照安裝工藝步驟將零部件碼放到裝配區，如發現零部件上有毛刺，按照正確的工藝方法去除毛刺。項目二、主軸軸承安裝（3分）根據主軸安裝工藝要求安裝主軸軸承，正確選擇軸承安裝方向，軸承組對形式正確。項目三、主軸軸承回轉精度調整（3分）調整前軸承外環與主軸后軸承接觸圓之間回轉，確認安裝完成后，請裁判確認回轉精度，=1\*GB3①前軸承外環與主軸后軸承接觸圓之間回轉跳動=2\*GB3②前軸承外環端面跳動。項目四、前軸承鎖緊螺母鎖緊（3分）當確認軸承系軸向預緊完成，請在記錄表2上寫出：=1\*GB3①前軸承預緊力（Nm），=2\*GB3②后軸承預緊力（Nm）。項目五、實測主軸套筒端面到主軸前軸承外環的深度（3分）1（大連主軸）實測主軸套筒端面到主軸前軸承外環的深度，并將=1\*GB3①用深度卡尺測量主軸套筒端面到主軸前軸承外環的長度K=2\*GB3②測量法蘭（圖紙零件號710）凸臺高度K1=；=3\*GB3③按照工藝要求計算K1=K+;2（亞龍主軸）實測主軸套筒端面主軸隔套臺的深度K1=;角接觸球軸承（7012C)、軸承隔套內環、軸承隔套外環、角接觸球軸承（7012C)、迷宮隔環內外環，測量疊加高度數值為K2=；主軸前端蓋凹臺深度H=；工藝要求K=K2-K1+0.2mm與H值的偏差結果修配主軸主軸前端蓋。項目六、皮帶輪及其它零件安裝（1.5分）填入記錄表2中上述每完成一步均應協助裁判員檢測、確認，并將結果填寫在附表2“主軸安裝記錄表”中。任務三：數控機床故障診斷與維修（20分）技術指標機床技術指標序號規格ZTXX-30A1三軸行程Metric2X軸最大行程450mm3Y軸最大行程350mm4Z軸最大行程380mm5主軸最前端面到工作面臺（最?。?40mm6主軸最前端面到工作面臺（最大）520mm7主軸中心線到立柱前面距離430mm8工作臺Metric9T型槽（槽數×槽寬×槽距）3×14×110mm10工作臺最大載重150kg11工作臺尺寸700×320mm12主軸Metric13主軸最高轉速10000r/min14主軸電機功率7.5/11kW15錐口類型ISO40#16前支撐直徑φ5517冷卻有18具備可選齒輪箱無19主驅動系統主電機經皮帶輪傳動YL-569型數控機床電氣控制單元主要規格參數序號名稱主要部件、器件及規格1設備電氣平臺569型數控機床實訓設備2數控系統FANUC0iMF53驅動單元發那科Bisvsp20-20-40/11-B4手輪單元手搖脈沖發生器5進給電機X/Y軸:BiSc8/3000-BZ軸:BiSc12/3000-B6主軸電機發那科BiI8/120007潤滑單元電動潤滑泵8數控機床機械單元大連ZTXX-30A銑床9漏電保護漏電動作電流≤30mA10數控控制臺尺寸長×寬×高＝800×600×1800mm3-1.參數設置（共計6分，第1題2分，其余每小題1分）賽場提供的技術資料在電腦“D:\數控加工中心裝調與維修參考資料”文件夾下。根據下表第三列“技術指標檢驗標準”，排除故障現象，并將故障現象、故障原因及修正參數寫入到“《賽卷記錄表》附表3-1數控系統參數設置表”中。序號檢查事項技術指標檢驗標準1屏幕報警解除屏幕報警2伺服軸移動在MDI方式下，編輯G00或G01，讓任一進給軸移動3軸位移精度在手輪、JOG或MDI移動X軸30mm，確認距離是否準確，如果不對調整正確。4顯示伺服和主軸調整及運轉監控畫面如果沒有此畫面，通過參數設置出來5主軸準停位置在MDI方式下，執行M19確認主軸準停位置，如果位置不對（紅線刻度），調整正確。3-2.驅動或伺服設置（共計8分）賽場提供的技術資料在電腦“D:\數控加工中心裝調與維修參考資料”文件夾下。根據下表第二列“檢查事項”和第三列“技術指標檢驗標準”要求，進行伺服相關參數調整與設置，并將過程、步驟寫入到《賽卷記錄表》“附表3-2伺服設置記錄表”中。序號檢查事項技術指標檢驗標準配分1是否有“主軸、伺服負載監控”畫面在位置畫面“POS”按擴展鍵，應出現“監控”軟件鍵，可顯示伺服軸及主軸的負載狀態條1分2伺服軸無效將X軸無效1分3X/Y兩軸聯動精度與伺服優化調整=1\*GB3①應用系統配置的伺服優化功能檢測當前X/Y軸執行“圓”時的運動精度。=2\*GB3②通過正確的伺服參數調整或系統自帶的調整工具進行伺服優化，優化后采用下述=4\*GB3④的方法保存圖形。=3\*GB3③應用電腦配置的SERVO_GUID軟件進行速度環頻率特性檢測并進行調整。=4\*GB3④采用SERVO_GUID軟件圖形功能記錄“圓”圖形并保存，申請裁判確認。=5\*GB3⑤保存調整前、后結果。具體考核內容參照附表3-2伺服設置記錄表中評分要求6分3-3.PMC及I/O總線故障排查（共計6分，每小題1）賽場提供的技術資料在電腦“D:\數控加工中心裝調與維修參考資料”文件夾下。根據下表第二列“檢查事項”和第三列“技術指標檢驗標準”，排除故障現象，達到“技術指標檢驗標準”中的要求，并將故障現象、故障原因及修正參數寫入到“《賽卷記錄表》附表3-3PMC及I/O總線故障排查記錄表中”。序號檢查事項技術指標檢驗標準1自動倍率是否有效MDI方式下運行G91G01X100Y100F500程序，倍率開關可進行運行速度修調2手輪功能是否有效在手輪方式下，各進給軸均可是實現移動控制。3JOG方式實現X\Y\Z軸移動在JOG方式下，均可實現X\Y\Z的正負向移動控制。4檢查手動進給倍率開關與實際標定值是否一致在JOG方式下，旋轉手動進給倍率開關，（外圈）應與實際標定值相符。5測試M45排屑器正轉指令M45G04X1.M46G04X1.M99MDI方式下編輯M45G04X1.M46G04X1.M99排屑器正/反轉正常6測試M19指令在執行M19，主軸可以實現準停。任務四：數控機床技術改造與功能開發（15分）假設賽設備中限位超程保護功能相關的PMC程序被誤刪，請競賽選手按照下列要求重新開發數控機床限位超程保護功能，實現機床超程保護。地址分配：F1鍵X軸限位超程輸入信號F2鍵Y軸限位超程輸入信號F3鍵Z軸限位超程輸入信號具體功能要求如下：新建子程序P101，新開發的數控機床超程保護功能PMC程序都存放在P101中。機床操作面板按鍵F1鍵作為X軸限位超程輸入信號，X軸負向移動時按下F1鍵，系統報警顯示換面報出“OT0507（X）負向超程（硬限位）”報警信息。X軸正向移動時按下F1鍵，系統報警顯示換面報出“OT0506（X）正向超程（硬限位）”報警信息。機床操作面板按鍵F2鍵作為Y軸限位超程輸入信號，Y軸負向移動時按下F2鍵，系統報警顯示換面報出“OT0507（Y）負向超程（硬限位）”報警信息。Y軸正向移動時按下F2鍵，系統報警顯示換面報出“OT0506（Y）正向超程（硬限位）”報警信息。機床操作面板按鍵F3鍵作為Z軸限位超程輸入信號，Z軸負向移動時按下F3鍵，系統報警顯示換面報出“OT0507（Z）負向超程（硬限位）”報警信息。Z軸正向移動時按下F3鍵，系統報警顯示換面報出“OT0506（Z）正向超程（硬限位）”報警信息。超程保護功能，在自動運行方式、MDI方式、手輪方式三種方式下均有效。任務五：數控機床精度檢測（15分）本任務基于：標準GB17421-1/2/4和GB-T20957[1].2-2007精密加工中心檢驗條件（2）標準檢測方法和評價標準，包括圓度誤差檢測。5-1數控機床幾何精度測量（15分）項目要求：1）依據GB-T20957[1].2-2007精密加工中心檢驗條件（2）中的部分測量標準，利用所提供的工具、量具、檢具，按照下表5-1檢測加工中心的幾何精度，將檢測的數據填入《賽卷記錄表》“附表5-1幾何精度檢查表”中。2）工具、量具、檢具選用合理，使用方法正確。3）每一項數據檢測完成后，參賽選手應舉手示意，經現場裁判確認后方可進行下一步操作。表5-1序號簡圖檢驗項目1主軸軸線和Z軸線運動間的平行度；在平行于Y軸線的YZ垂直平面內在平行于X軸線的ZX垂直平面內2主軸軸線和X軸線運動間的垂直度3Z軸線運動和Y軸線運動間的垂直度4工作臺的基準T型槽和X軸線運動間的平行度5Y軸線運動和X軸線運動間的垂直度任務六：試切件的編程與加工（10分）項目要求：請根據現場提供的“加工試件”圖紙，完成Φ108mm圓和相切方之輪廓加工試件的切削；請參賽選手自行安裝調整虎鉗并完成整個試切，工作人員不參與任何相關工作。用G代碼編制“如下加工零件圖”所示零件的加工程序，并運行加工。由于場地條件所限，不進行大面銑削，Z向尺寸不考核。26/26加工試件圖：注：鑒于現場條件有限,要求選手準備毛坯尺寸按照公示的毛坯尺寸圖準備，原則上要求預留加工量應小于2mm（不做銑面處理），銑刀單邊軌跡加工。24/262023年“技能興威”威海市第一屆職業技能大賽“數控機床裝調與技術改造”實操比賽FANUC0iMF——卷C（總時間：240分鐘）賽卷記錄表場次：工位號：任務一：數控機床電氣設計與安裝附表1“數控機床電氣設計與安裝”記錄表（本題共15分）項目內容機床三色頂燈電路的設計、繪制配分得分裁判確認/選手簽字1.機床三色燈主電路（2分）圖形繪制正確1分任何一處錯誤扣0.3分，扣完為止符號標注正確1分任何一處錯誤扣0.3分，扣完為止2.機床三色頂燈控制圖/程序鑰匙開關控制圖（5分）三色燈圖形繪制正確1分任何一處錯誤扣0.3分，扣完為止三色燈圖形符號正確1分任何一處錯誤扣0.3分，扣完為止程序鑰匙開關繪制正確，符號標注正確1分每個錯誤扣0.3分，扣完為止輸入輸出地址標注正確1分地址每錯一處扣0.3分，扣完為止3.現場動作驗證（8分）評分內容考核內容考察點連接調試正確（3分）內容一、報警發生：紅燈亮程序運行：綠燈閃程序結束：黃燈亮內容二、程序保護鑰匙開關有效三色燈回路故障排除0.5分冷卻泵控制故障排除0.5分三色燈實現考核內容之動作：三色燈狀態征程程序鑰匙保護有效1分內容二、熱保護報警信息“EX1201COLDSYSOVERLOAD”顯示手動斷開排削空開，顯示“EX1201COLDSYSOVERLOAD”報警。1分設計顯示“EX1201COLDSYSOVERLOAD”報警梯形圖接線工藝規范（共計1分）接線要求空開過熱接線有交叉或壓接端子不實，每處扣0.2分規范得0.5分號碼管要求所接的每根線要有號碼管且號碼管上有相應號碼,缺失每處扣0.2分規范得0.5分附表2任務二“數控機床機械部件裝配與調試”記錄表（本題共15分）序號項目內容配分得分裁判、選手簽字項目一工件準備與清潔1.5項目二前后軸承組裝配方向3項目三調整前軸承外環與主軸后軸承接觸圓之間回轉跳動=mm,前軸承外環端面跳動=mm3項目四前后軸承鎖緊螺母鎖緊力，前軸承=Nm后軸承=Nm3項目五1（大連主軸）實測主軸套筒端面到主軸前軸承外環的深度K=法蘭（圖號710）凸臺高度K1=；工藝要求K1=K+;2（亞龍主軸）實測主軸套筒端面主軸隔套臺的深度K1=;角接觸球軸承（7012C)、軸承隔套內環、軸承隔套外環、角接觸球軸承（7012C)、迷宮隔環內外環，測量疊加高度數值為K2=；主軸前端蓋凹臺深度H=；工藝要求K=K2-K1+0.2mm與H值的偏差結果修配主軸主軸前端蓋。3項目六其他零件安裝1.5合計=SUM(ABOVE)15附表3任務三：數控機床故障診斷與維修（本題共20分）附表3-1數控系統參數設置表（總分6分，每個故障申請排除倒扣2分）序號故障現象處理方案配分裁判/選手簽字1屏幕原因1解決方法主軸SP報警原因0.5解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）SV0417報警原因0.5解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）2在MDI方式下，編輯G00或G01，讓任一進給軸移動位置畫面顯示互鎖“*”信號原因1解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）3在手輪、JOG或MDI移動X軸30mm，確認距離是否準確，如果不對調整正確原因1解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）4顯示伺服和主軸調整及運轉監控畫面原因1解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）5在MDI方式下，執行M19確認主軸準停位置，如果位置不對（紅線刻度），調整正確原因1解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）總分=SUM(ABOVE)6附表3-2伺服設置記錄表（總分8分，每個故障申請排除倒扣2分）序號故障現象或要求處理方案配分裁判/選手簽字1在位置畫面“POS”按擴展鍵，應出現“監控”軟件鍵，可顯示伺服軸及主軸的負載狀態條原因1分解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）2將X軸伺服無效建議采用伺服放大器拆除功能原因1分解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）3伺服優化參數調整1分1分2分2分完成（）未完成（）申請放棄（）總8分附表3-3PMC及I/O總線故障排查記錄表（總6分每個故障申請排除倒扣2分）序號故障現象或要求處理方案配分裁判/選手簽字1MDI方式下運行G91G01X100Y100F500程序，倍率開關可進行運行速度修調無效原因1分解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）2在手輪方式下，各進給軸手輪移動機床無效原因1分解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）3在點動（JOG）方式下，X/Y軸不能負向移動原因1分解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）4檢查手動進給倍率開關與實際標定值是否一致原因1分解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）5MDI方式下執行M45，排屑器正轉原因1分解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）6機床不能進行M19原因1分解決方法已排除（）未排除（）申請排除（）任務四：數控機床技術改造與功能開發（15分）附表4-1.“功能開發”作業記錄表（15分）數控機床限位超程保護功能開發，假設賽設備中限位超程保護功能相關的PMC程序被誤刪，請競賽選手按照下列要求重新開發數控機床限位超程保護功能，實現機床超程保護。地址分配：F1鍵X軸限位超程輸入信號F2鍵Y軸限位超程輸入信號F3鍵Z軸限位超程輸入信號序號檢測項目得分12分22分3.2分42分5最終動作確認功能實現7分任務五：數控機床精度檢測（15分）附表5-1數控機床幾何精度測量記錄表（15分）序號內容實測值配分得分裁判、選手簽字1主軸軸線和Z軸線運