湖南技能大赛全国数控技能

2018湖南技能大赛第八届全国数控技能大赛湖南选拔赛技术文件 为确保2018湖南技能大赛第八届全国数控技能大赛湖南选拔赛的顺利进行，根据湖南省人力资源和社会保障厅、湖南省教育厅、湖南省科学技术厅、湖南省经济和信息化委员会、湖南省总工会关于2018湖南技能大赛第八届全国数控技能大赛湖南选拔赛的通知（湘人社函2018160号）要求，结合我省实际情况，制定本技术文件。一、竞赛职业（一）竞赛项目竞赛设数控车工、数控铣工、加工中心操作工（四轴）、加工中心操作工（五轴）、数控机床装调维修工、计算机程序设计员（数字化设计与制造）6个项目。（二）竞赛组别数控车工、数控铣工、加工中心操作工（四轴）、数控机床装调维修工、计算机程序设计员每个项目设职工（含教师）组、高技高职（含普通高校、高职高专、技师（术）学院和高级技工学校）学生组、中技中职（含技工学校、中专学校、职业高中）学生组3个组别。加工中心操作工（五轴）设职工组合（2名职工）、院校组合（教师和学生各1名）2个组别。（三）竞赛单双人赛项目数控车工、数控铣工、加工中心操作工（四轴）、数控机床装调维修工、计算机程序设计员为单人赛，加工中心操作工（五轴）为双人赛。二、竞赛内容（一）理论知识1、数控加工类项目主要包括: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、现代制造技术等。2、数控机床装调维修工项目主要包括:机械加工基础、机械拆装基础知识、数控加工工艺、编程技术、数控原理与数控机床知识、数控机床电气及液（气）压系统原理、电气连接、PLC程序、机床精度检验等。3、计算机程序设计员项目主要包括: 机械加工基础、数控加工工艺、编程技术、三维数据采集、三维建模、零件设计反求等。4、题型分为:单选题、多选题、判断题，满分100分，采用闭卷标准答题卡2B铅笔涂卡方式答题，竞赛时间为90分钟。（二）操作技能1、数控加工类项目主要包括:软件应用（加工中心操作工（五轴）除外）和实际机床加工操作两部分。软件应用：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、加工仿真等。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，满分100分。采用在计算机机房上机闭卷操作方式，每位参赛选手一个机位。参赛选手必须按竞赛试卷的要求存储全部数据，不按要求存储数据，导致数据丢失的按成绩无效处理。职工组竞赛时间为120分钟，学生组竞赛时间为180分钟。实际机床加工操作：包括零件的工艺分析、数控编程、刀具选择及安装、刀偏设定等工作。根据图纸采用手工或自动编程对零件进行切削加工，满分100分。每台机床配一台计算机，计算机装有相应的CAD/CAM软件。各职业组别竞赛时间均为360分钟(其中：数控铣工、加工中心操作工（四轴）前1小时在计算机房进行，后5小时在机床上进行)。2、数控机床装调维修工项目注意包括: 机床故障排除与功能开发、机床精度检验及试件加工两个部分，满分100分。根据要求在一台加工中心机床上进行机床故障排除与功能开发；在另一台加工中心机床上进行机床精度检验及标准件试切加工。两台机床数控系统一致，标准件试切加工必须手工编程。各组别竞赛时间均为360分钟，在每台机床上的竞赛时间均为180分钟。机床故障排除与功能开发：根据给定的机床性能参数和技术指标，完成加工中心机床、数控系统功能设定、调整和备份；通过现场提供的工具和软件调整伺服参数；编写PLC程序并完成在线调试；排除机床存在的故障，并填写故障诊断与排除表，内容涉及电气线路、电气元件、系统参数及数据、PLC程序等内容。机床精度检验及试件加工：根据标准GB/T18400.2- 2010加工中心检验条件第2部分：立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床几何精度检验的要求，进行机床几何精度的检验；按照图纸，完成试切件的加工。3、计算机程序设计员项目主要包括: 数据采集、建模、零件反求设计和零件加工两阶段，满分100分。借助赛场提供的设备、软件、工具、技术资料和计算机等，完成实物三维数据采集、三维建模、零件设计反求、零件的加工工艺设计、零件的数控编程与加工等工作。各组别竞赛时间均为360分钟, 第一阶段时间为3.5小时，第二阶段时间为2.5小时。具体竞赛内容与配分比重见下表。实际操作竞赛内容与配分比重表竞赛内容任务名称描述分值时间第一阶段:数据采集、建模与反求设计任务1实物三维数据采集调整给定三维扫描设备至工作状态，并对指定的实物进行三维数据采集。（此任务需在1小时内完成，提前完成的可以提前进入任务2；未完成的可以在任务1进行40分钟后向裁判申请扫描数据，凡申请扫描数据的选手，此项任务记0分）15分3.5小时竞赛内容任务名称描述分值时间第一阶段:数据采集、建模与反求设计任务2三维建模利用任务1所采集的数据，选择赛项给定软件的其中一种，对实物外观面进行三维数字化建模。整体拟合的本任务记0分。25分任务3零件设计反求利用给定实物和任务2所建数字化模型，结合机械设计与制造知识，按任务书给定的功能要求及配合要求进行基于零件设计初衷的反求设计，并利用软件的PMI功能，在三维模型上标注重要设计尺寸、表面粗糙度、形位公差、技术要求、创建截面视图等信息。20分任务4a：数控编程与加工（编程）根据任务2和任务3建立的结构创新优化数字模型和赛题任务书所提供的机床类型、毛坯规格和刀具清单进行工艺设计，并选择合适的软件对产品进行数控编程，生成加工程序，并编制加工工艺卡（或工序卡）。35分第二阶段:零件加工任务4b：数控编程与加工（加工）利用上半场任务4a前半部分所编加工程序（下半场赛场不再提供编程软件），在赛场给定的数控机床上加工样件（职工组为四轴加工中心、学生组为三轴加工中心）。2.5小时任务5职业素养本项任务是竞赛全过程的隐形任务，选手竞赛全过程都必须熟悉所接触设备的安全操作规程，安全、合理的使用赛场设施、设备和工具，确保人身和设备安全。5分三、竞赛技术标准与命题（一）竞赛技术标准竞赛的不同组别以相应职业国家职业标准三级（高级）、二级（技师）、国家职业标准数控程序员要求为基础，借鉴国赛和世界技能大赛命题方法和考核内容，适当增加相关新知识、新技术、新设备等内容。竞赛强调参赛选手的职业能力，对零件的加工工艺更为注重，对零件的加工精度及表面质量，要求更为严格。（二）命题竞赛试题统一由大赛组织委会组织专家根据竞赛技术标准命制。其中，操作技能竞赛试题在样题基础上修改30%，每组别出多套试题。竞赛时，根据场次安排，由组委会安排专人随机抽取一套用于当场竞赛。（三）竞赛样题竞赛前一个月，大赛组委会公布样题一套及赛场、参赛选手需准备的工具清单，刀具、量具由参赛选手根据样题确定。四、竞赛成绩组成（一）单人赛项总成绩计算方法1、数控加工类项目理论知识竞赛总分100分，占总成绩的20%；操作技能竞赛总分100分，占总成绩的80%。操作技能竞赛成绩中，软件应用成绩占操作技能成绩的20%，实际机床加工操作成绩占操作技能成绩的80%。2、数控机床装调维修工项目理论知识竞赛总分100分，占总成绩的20%；操作技能竞赛总分100分，占总成绩的80%。操作技能竞赛成绩中，机床故障排除与功能开发、机床精度检验及试件加工成绩各占操作技能成绩的50%。3、计算机程序设计员项目理论知识竞赛总分100分，占总成绩的20%；操作技能竞赛总分100分，占总成绩的80%。操作技能竞赛成绩中，数据采集、建模与反求设计成绩占操作技能成绩的60%，零件加工成绩占操作技能成绩的40%。（二）双人赛项总成绩计算方法加工中心操作工（五轴）项目：理论知识竞赛总分100分（卷面配分100分，两名参赛选手均参加理论知识竞赛，两名参赛选手理论知识竞赛成绩相加除以2为该组合理论知识竞赛成绩），占总成绩的20%，操作技能竞赛总分100分，占总成绩的80%。五、加工零件检测（一）加工零件检测内容加工零件检测内容包括：零件的完成情况、零件的加工精度、零件的表面粗糙度、去毛刺情况等。（二）加工零件检测的硬件条件检测设备和量具：三坐标测量机、表面粗糙度仪、偏摆仪、游标卡尺、内外径千分尺、公法线千分尺、深度千分尺、高度尺、杠杆千分表、百分表、螺纹环规和塞规、R规、块规、塞尺等。三坐标测量机不对所有零件进行检测，只检测完成较好的零件的尺寸。六、竞赛条件（一）竞赛硬件条件1、理论知识竞赛在标准教室进行。2、软件应用竞赛在标准计算机房进行。机房配有交换机、服务器、网络设备、备份设备等，相应软件由专人负责统一安装、调试与检测。3、计算机程序设计员项目项目的第一阶段、第二阶段的编程部分，在标准计算机房进行。机房另配有保险柜，用以存放参赛选手已编程序的U盘。4、机床参数数控车床、加工中心（三轴、四轴、五轴）技术参数分别见附件2-6。5、扫描仪技术参数及附品见附表5。6、计算机配置计算机程序设计员项目：CPU：英特尔i7-6700；内存：8G；硬盘：1T；显卡：NVIDDIA GTX1060 6G；显示器：23.8专业显示器。其他项目：CPU：英特尔 酷睿i5-4570；内存：8G；硬盘：500G；显卡：AMD Radeon HD8470 1G；显示器：20英寸宽屏显示器。7、其他条件赛场配有带空调的检测室、转码室、侯考室、工作人员休息室、观摩室。（二）竞赛软件条件1、计算机操作系统：MS-Windows 7。2、文字处理软件：MS-Office 2010。3、数控加工类项目CAD/CAM软件：CAXA 2016数控车、CAXA 2016制造工程师(3轴)、CAXA 2016制造工程师（多轴）、Mastercam 2018(车.铣削.多轴加工)教育版、西门子NX11.0教育版（加工中心操作工（五轴）用）。4、仿真软件：上海宇龙数控加工仿真系统V4.8版本。5、计算机程序设计员项目设计软件：Geomagic Design X、Geomagic Control、 西门子NX11.0教育版、CAXA 2016制造工程师（3轴）、CAXA 2016制造工程师（多轴）。编程软件：CAXA 2016制造工程师（3轴）、CAXA 2016制造工程师（多轴）、西门子NX11.0教育版、Mastercam 2018(车.铣削.多轴加工)教育版。6、扫描软件系统：跟扫描仪匹配。7、数控机床装调维修工项目伺服调整软件： SERVO GUIDEPLC编程调试软件：FANUC ladder III8、其他软件PDF 阅读器(Adobe Reader 9 以上版)、搜狗拼音输入法、搜狗五笔输入法。9、以上软件赛场统一提供，（参赛选手可自带其他正版软件参赛，但需提前一周与赛点联系安装，并提供软件使用有效授权书）。七、其他（一）竞赛信息发布1、大赛相关网站：/（湖南人力资源社会保障厅）。2、QQ群：（二）大赛推荐参考资料见附件7（三）本技术文件的最终解释权归大赛组委会。附件1：2018湖南技能大赛第八届全国数控技能大赛湖南选拔赛选手分组及资格审查标准为保证竞赛的公平、公正，大赛组委会将对各参赛选手的资格进行审查，审查标准如下：一、职工（含教师）组报名参加职工组竞赛的选手应为我省境内企事业单位在岗职工（含正式职工、聘用职工、尚处在试用期的职工）、教师；省内工商个体户、自主创业人员、自由职业者。二、学生组报名参加学生组竞赛的选手应为我省境内高等院校、中等职业学校、技工类院校在籍学生或2018年春季、秋季毕业的应届毕业生。具体标准如下：（一）高技高职学生组以下人员可报名参加高技高职学生组竞赛1、省内各高等院校博士、硕士、大学本科、学制为二、三年的专科在籍学生或应届毕业生。2、省内各技工类院校高中起点预备技师班、高级技工班在籍学生或应届毕业生。3、省内各高等院校2014年及2014年以前入校的初中起点五年制大专班在籍学生或应届毕业生。4、省内各技工类院校2015年及2015年以前入校的初中起点四年制高级技工班在籍学生或应届毕业生，2014年及2014年以前入校的初中起点五年制预备技师、高级技工班在籍学生或应届毕业生。（二）中技中职学生组以下人员可报名参加中技中职学生组竞赛1、省内各高等院校开设的中专班在籍学生或应届毕业生、大专预科班在籍学生。2、省内各普通中等专业学校、中等职业学校、职业高中（职高）层次在籍学生或应届毕业生。3、省内各技工类院校中技班在籍学生或应届毕业生。4、省内各高等院校2015年及2015年以后入校的初中起点五年制大专班在籍学生5、省内各技工类院校2016年及2016年以后入校的初中起点四年制高级技工班在籍学生；2015年及2015年以后入校的初中起点五年制预备技师、高级技工班在籍学生。三、其他同时在人社部门和教育部门注册，具有双重学籍的在校学生，其学籍以人社部门注册的学籍为准。附件2：数控车主要技术参数（8台）参 数 名 称单 位参 数 值生产厂家及型号沈阳：CAK4085床身上最大回转直径mm400滑板上最大回转直径mm200最大工件长度mm1000最大车削长度mm850主轴通孔直径mm53主轴电机功率kw5.5主轴转速r/min1002300X轴快移速度m/min6Z轴快移速度m/min12刀架SLD-90（立式4工位）三爪卡盘250手动三爪卡盘尾台套筒行程mm140尾台套筒锥孔莫氏4号X轴定位精度mm0.024Z轴定位精度mm0.032X轴重复定位精度mm0.009Z轴重复定位精度mm0.013数控系统FANCU 0i TF附件3：三轴立式加工中心主要技术参数（8台）参 数 名 称单 位参 数 值生产厂家及型号北一机：XHA714工作台面积（宽长）mm4001100X、Y、Z轴行程mmX600、Y450、Z610工作台T形槽数个3工作台T形槽宽mm18刀柄型式BT40拉钉型式P40T-主轴低速范围rmin50800主轴高速范围rmin2504000主电机功率Kw7.5/11主轴端面至工作台面距离mm120730主轴转速级数手动2档无级X、Y轴切削进给速度mmmin63200Z轴切削进给速度mmmin31600X、Y向快进速度mmmin8000Z向快进速度mmmin4000X、Y、Z轴定位精度mmX、Z轴0.025；Y轴0.022（GB）X、Y、Z轴重复定位精度mmX、Z轴0.015；Y轴0.012（GB）刀库容量把24最大刀具长度mm300数控系统FANUC 0I-MF系统附件4：四轴立式加工中心主要技术参数（8台）参 数 名 称单 位参 数 值生产厂家及型号北一机：XHA714工作台面积（宽长）mm4001100X、Y、Z轴行程mmX600、Y450、Z610工作台T形槽数个3工作台T形槽宽mm18刀柄型式BT40拉钉型式P40T-主轴低速范围rmin50800主轴高速范围rmin2504000主电机功率Kw7.5/11主轴端面至工作台面距离mm120730主轴转速级数手动2档无级X、Y轴切削进给速度mmmin63200Z轴切削进给速度mmmin31600X、Y向快进速度mmmin8000Z向快进速度mmmin4000X、Y、Z轴定位精度mmX、Z轴0.025；Y轴0.022（GB）X、Y、Z轴重复定位精度mmX、Z轴0.015；Y轴0.012（GB）刀库容量把24最大刀具长度mm300最大刀具直径（满库）mm80最大刀具重量Kg8刀库选刀功能预选刀刀具交换方式机械手换刀数控系统FANUC 0I-MF系统第四轴参数参 数 名 称单 位参 数 值旋转直径mm255工作台高度（卧式位置）mm167中心高度（立式位置）mm160中心孔直径mm40（公差H7）最小设定单位0.001最高回转数rpm22分度精度15重复精度4容许工作物承载直径mm255附件5：五轴加工中心主要技术参数（2台）参 数 名 称单 位参 数 值生产厂家及型号米克朗MILL E 500U回转摆动工作台尺寸mm500工作台最大承重kg200线性轴工作行程mm线性轴 X/Y/Z500/450/400工作台摆动B-65+120工作台回转C360n快速移动速度rpm线性轴 30m/min, B轴30rpm，C轴110rpm主轴最高转速rpm12000rpm刀柄规格BT40主轴最大功率kW20kW定位精度mm线性轴 A0.006mm；重复定位精度：线性轴 R0.004mm旋转摆动轴定位精度C轴：A8，B轴：A10；旋转摆动轴重复定位精度：C轴：R5，B轴：R6刀库容量把30把数控系统海德汉iTNC 530附件6：1三维扫描仪主要参数要求见表（7台）项 目技 术 参 数型号PowerScan-Std-II单幅扫描范围mm200150400300mm扫描物体尺寸mm150150150mm扫描点距mm0.0770.309mm单幅测量时间0.6s摄像头分辨率500万（1280960）扫描精度L单幅扫描/对角线长度,单片精度0.05mm扫描