数控机床维修大赛考试试题

数控机床维修大赛考试试题

（总时间：360分钟）

注意事项：

1、考生在考试过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违

反，则按照相关规定在考试的总成绩中扣除相应分值

2、在裁判员确定机械、电气安全完成后方可进行精度检测和机械加

工项，否则视为非法操作，裁判员有权取消其考试资格。

3、考生必须认真填写各答题卡，考试完成后上交。

4、考生在排除故障的过程中，如因为考生的原因造成机床出现新的

故障，酌情扣分。但如果在考试的时间内将故障排除，不予扣分。

5、考生在参数设置环节，如修改了评分范围以外的参数，如果修改

后的参数对机床运行无影响，则不予扣分，如果影响到机床正常运行,

则酌情扣分，如果改善了机床的运行状态，则酌情加分。

6、所有考试成绩必须以6小时（360分钟）内工作完成内容进行

计算。

7、由于装配、参数设置、精度检测等原因造成机床定位精度超差，

根据超差数据在总成绩中扣除相应分值。（超差小于0.01mm扣3

分,0.01~0.02mm扣5分;超过0.02mm扣8分）。

8、在机床进给轴装配及调试过程中，没达到规定时间和没完成技术

要求内容时裁判不发给选手溜板箱和轴承座定位销，达到规定时间没

完成技术要求内容而要求发放定位销者，除扣除相应小分外,还需再

在总成绩中扣除5分。

第一题：数控机床进给轴装配及调试（共22分）n

请根据现场配备工具、Z轴部装图及本阶段考核内U

容完成相应装配、准备工作并填写表一。

本阶段考核内容（所有项选手完成后需经裁判确认可方能进行下

一环节）

表一装配工艺流程卡

产品部件

共2页第1页

型号名称

工完成情况

装配

艺

工艺

装配内容及技术要装裁判确

序号及技自检记备注

求配定记录

术要录

工

求

具

清洗及零件的摆

放，符合金属切屑

—•

机床通用技术条件

的各项规定

拆卸机床尾座放在

二

软基面上

以Z轴电机座为基经裁判

二

准，安装及调整Z确认后，

轴溜板箱、轴承支发给选

架，要求Z轴电机手溜板

座、溜板箱、轴承箱和轴

支架三者的同轴度承座的

上、侧母线均定位销，

40.01/全长，其轴以便选

承孔或丝杆螺母孔手进行

与机床床身导轨平后面的

行度上、侧母线全安装调

长允差均为试工作

<0.01/200mmo

安装Z轴电机座、

轴承支架的轴承组

件，安装Z轴溜板

四箱的滚珠丝杠副组

件，对Z轴滚珠丝

杠副及其整套传动

部件予以固定

按图纸正确的固定

及预紧滚珠丝杠副

五

后，复检滚珠丝杠

副在轴承座、电机

座、丝杠螺母座端

上、侧母线径向跳

动

Z轴滚珠丝杠副安

装后其与电机连接

端的径跳和轴窜检

六

侧及调整，径跳允

差WO.012mm,轴

窜允差W0.008mm

安装Z轴伺服电

七机、滚珠丝杠副防

护板

在加工

工件前

机床防护门、尾座

八必须安

等其它零件的安装

装机床

防护门

机床精度检测与补

九

偿

十装入机床主轴卡盘

裁判签字:

Z轴装配示意图

第二题：数控机床电气连接（共7分）

请考生结合数控机床电气原理图，将机床接线端

子排XT1,XT2尚未连接的电缆按照要求连接完毕，连

接时端子排从右端第一条电缆开始编号为XT1-1,

XT2-1依次填写表二，如果因为端子排或其他原因造成电缆与端子不

对应，需在备注中说明。全部连接正确得7分，连接错误1条扣1

分，扣完为止。如果出现连接不牢靠，连接过于凌乱酌情扣分。

表二：电气连接记录表

所在位置电缆端号电缆名称或作用得分备注

XT1-1U01主轴电机风扇电源

XT1-2

XT1-3

XT1-4

XT1-5

XT1-6

XT1-7

XT1-8

XT1-12

XT1-14

XT2-1

XT2-2

XT2-3

XT2-4

XT2-5

XT2-6

XT2-7

XT2-8

XT2-9

XT2-10

XT2-11

XT2-12

XT2-13

XT2-14

XT2-15

XT2-16

XT2-17

XT2-18

XT2-19

XT2-20

XT2-21

XT2-22

XT2-23

XT2-24

XT2-25

XT2-28

XT2-29

XT2-30

XT2-31

第三题：数控机床参数设置、调试、故障维修（共43分）

1、上电前的检查，此检查在系统上电运行之前必pn―-

须进行，经裁判查无误后方可以通电运行。（5分）|分|

表三：上电检查记录表

序号检查事项是否正解决方备注

常法

1各电源的相电阻及对地电阻。

若中间经过空开.交流接触器.

保险等器件，应手动令这些器

件导通测量。

2电源变压器的进出线顺序，务

必检查。如：伺服变压器，主

轴变压器，220V控制变压

器，110V控制变压器等。

3开关电源，24V正负是否正确。

之间是否有短路现象。

4各继电器线圈控制电源正负是

否正确，连接是否牢靠。

5伺服电机电源线相序是否正

确，各电机电源及反馈端子是

否连接正确牢靠。

6检查各回路导线、电缆的规格

是否符合设计要求。

7各伺服电机电源线与码盘线是

否---对应。

8检查所有24V继电器线圈接线

是否正确。

9各轴限位开关是否动作灵活、

可靠。目测开关安装位置是否

正确。

10Z轴是否安装完成，

11机械是否有干涉，尾座是否已

经归位。

裁判没有签字确认前擅自通电者扣5分裁判确认:

2、请考生根据提供的机床相关技术指标及技术要求设置相关的参数

机床技术指标及要求：

表四：机床相关部件技术指标:

项目名称数值单位项目名称数值单位

主轴电机的额X轴伺服电机

5.5KW3无

定功率极对数

匚轴电机的最X轴伺服电机

4500R/min2500

高转速编码器线数

主轴电机的极X轴电机与丝

2无1：1

对数杆传动比

主轴电机的基

50HzX轴丝杠螺距4mm

本频率

主轴电机的额X轴电机额定

380V1200/2000r/min

定电压及最高转速

Z轴伺服电机

主轴额定电流11.6A3

极对数

主轴电额定转Z轴伺服电机

1460R/min2500

速编码器线数

主轴电机与主Z轴电机与丝

3：2无1:1

轴传动比杆传动比

主轴档位1无Z轴丝杠螺距6mm

主轴编码器每Z轴电机额定

1024无1200/2000r/min

转脉冲数及最高转速

表五：机床技术指标要求

要求单位备注

序号项目名称

X轴Z轴

1主轴速度范围0-2100r/min

2机床坐标显示（公公制

制/英制）

3X轴坐标显示（直半径

径/）

4是否采用断电保否

护

5外置存储设置类U盘

型

6是否显示pmc轴否

7刀补类型绝对刀偏

8上电系统是否提否

示回零

9脉冲输出方式单脉冲单脉冲

10正负软极限设置根据机床实际情况进行口m正确

设置设置

11回参考点方向正向正向

12参考点位置及偏00um

差

13回参考点快移速X轴2500Z轴3000u

度m/min

14回参考点定位速200200u

度m/min

15单向定位偏移值10001000mm

16最高快移速度30005000u

m/min

17最高加工速度15003000u

m/min

18快移加减速时间64ms64um

常数

19快移加减速捷度3232口m

时间常数

20加工加减速时间6464um

常数

21加工加减速捷度3232um

时间常数

22定位允Z2020口m

23最大跟踪氓差1200012000口m

3、数控系统、变频器、伺服参数的调整与修改。（共13分）

1）根据系统的连接手册、变频器说明书和伺服说明书以及技术指标

进行参数设置，置参数时详细填写表六，以备裁判对照考生填写的答

题表进行分数的给定。所有参数的总分为13分，全部设置正确得13

分，设置错误或漏设1个扣1分，扣完13分为止，参数设置应能符

合技术要求及保证机床正常运行。

表六：参数调整表

参数类调整前数调整后的单

序号参数名称

别值数值位

主轴编码器每转脉

1

冲数

2公制/英制编程

是否采用断电保护

3

机床位置

系统参

英制默认显示小数

数43135

点后位数

5外置存储设置类型

6是否显示系统时间

7是否显示pmc轴

8主轴编码器方向

上电系统是否提示

PO

回零

P1主轴总档位数

P2主轴手动初始速度

P3主轴是否支持抱闸

主轴速度完成最大

P4

时间

PMC用DA对应主轴最高

P5

户参数理论转速

P7刀架工位数

P30一档理论低速

P31一档理论高速

P38一档实测低速

P39一档实测高速

P46一档传动比分子

P47一档传动比分母

X轴Z轴单位

参数调整调整调整调整

序

类别参数名称前数后的前数后的

号

值数值值数值

轴参1外部脉冲当量分Hm

数子

外部脉冲当量分

2无

母

3正软极限位置口m

4负软极限位苴um

5回参考点方向无

6参考点位置um

7参考点开关偏差口m

回参考点快移速

8mm/min

度

回参考点定位速

9mm/min

度

10单向定位偏移值mm

11最高快移速度mm/min

12最高加工速度mm/min

快移加减速时间

13ms

常数

快移加减速捷度

14ms

时间常数

加工加减速时间

15ms

常数

16加工加减速捷度ms

时间常数

17定位允差um

1是否带反馈无

2最大跟踪误差um

3电机每转脉冲数个

4步进电机拍数无

反馈电子齿轮比

伺服5无

分子

参数

反馈电子齿轮比

6无

分母

参考点零位脉冲

7无

输入使能

8是否是步进电机无

变频器参数调整表:

调整后前参调整后的参

序号参数编号参数名称

数数

1

2

3

4

5

伺服驱动参数调整表:

调整前的调整后的参

序号参数编号参数名称

参数数

1

2

3

4

5

4、阅读plc程序，填写表七：（共5分）

表七

序号要求答案

1刀架换刀所允许时间为多少

存放主轴档位的寄存器为那

2

个

简单描述进给保持实现的条

3

件

5、机床功能检查及调试（共20分）

考生可以根据所列选项进行试车，保证机床各项功能的正确性，

各动作能够正常实现。如在调试过程中出现故障，考生应进行排除并

做详细记录填入故障排除记录栏，经裁判签字确认以后方可进行下一

步。

表八：上电过程记录表

检查事是否正故障排除

类别技术指标检验标准备注

项常记录

将所有空气开关保险

全部拉下。并将数控系

统电源线拆下。合上总

电源开关，测量单项，

三相电压是否正常，符

机床总

电源合系统要求。

电源

根据电气图纸，逐步合

上空开或保险，检查各

电源电压是否正常。按

从强到弱，从前到后的

顺序经行。

测量世纪星电源插头

24V电压是否正常，

数控系对应脚号的极性是否

电源

统电源正确，然后断开电源，

将电源插头插入。系统

启动

各电源没有问题，打开

急停回

急停，系统是否能够复

急停路

位并显示正常，拍下急

停以后，系统处在急停

状态。

机床复位完成后，分别

按下每个轴的行程开

限位开

关，机床应该急停并警

关检查

报提示相关轴超程警

报信息。

裁判签字:

1）手动方式下功能检查。

检测如下功能时首先将机床的工作状态切换到手动方式下，按照表逐

项进行检查，如果有问题请进行调试和维修并记录在故障排除记录

栏

表九：手动方式下功能检查记录表

是

故障

类检查事否

技术指标检验标准排除备注

别项正

记录

常

按下机床X轴正向点动按键，

+X方向

手动机床向正方向移动

进给按下机床X轴负向点动按键，

-X方向

机床向负方向移动

按下机床Z轴正向点动按键，

+Z方向

机床向正方向移动

按下机床Z轴负向点动按键，

-Z方向

机床向负方向移动

在机床移动过程中，增减机床

倍率修

进给倍率，机床移动速度按比

调

例变化

同时按下机床X轴正向点动和

+X方向快速进给按键，机床向X正方

向快速移动

同时按下机床X轴负向点动和

-X方向快速进给按键，机床向X负方

向快速移动

手动同时按下机床Z轴正向点动和

快速+Z方向快速进给按键，机床向Z正方

进给向快速移动

同时按下机床Z轴负向点动和

-Z方向快速进给按键，机床向Z负方

向快速移动

在机床移动过程中，增减机床

倍率修

进给倍率，机床移动速度按比

调

例变化

如限

位开

机床关无

硬限+X方向手动将机床移动到X轴正效禁

位保超程向超程的位置，机床应急停并止运

护提示X轴正向超程行机

床

手动将机床移动到X轴负向超

-X方向

程的位置，机床应急停并提示

超程

X轴负向超程

手动将机床移动到Z轴正向超

+Z方向

机床程的位置，机床应急停并提示

超程

硬限Z轴正向超程

位保手动将机床移动到Z轴负向超

-Z方向

护程的位置，机床应急停并提示

超程

Z轴负向超程

机床超程后，按下超程解除按

超程解

键，系统能够复位，手动移动

除

机床解除超程

主轴正

主轴按下主轴正转按键，主轴正转

转

主轴停按下主轴停止按键，主轴停止

止旋转

主轴反

按下主轴反转按键，主轴反转

转

主轴点

按下主轴点动按键，主轴正转

动

手摇方式下按下X轴正向点动

按键选择X轴，倍率开关选

+X方向

X10,顺时针摇动手轮，机床X

轴向正方向移动

手摇方式下按下X轴正向点动

按键选择X轴，倍率开关选

手-X方向

X10,逆时针摇动手轮，机床X

摇

轴向负方向移动

（手

手摇方式下按下Z轴正向点动

摇方

按键选择Z轴，倍率开关选

式）+Z方向

X10,顺时针摇动手轮，机床Z

轴向正方向移动

手摇方式下按下Z轴正向点动

按键选择Z轴，，倍率开关选

-Z方向

X10,顺时针摇动手轮，机床轴

向负方向移动

分别选择不同的倍率x1、x10、

手摇倍

x100摇动手轮一格，机床相应

率

移动0.001、0.01、0.1MM

工作方式切换到回零方式，按

X轴回下X轴正向点动按键，机床回

参考点零，连续回零5次，并记录回

回参零后机床坐标值。

考J占八、、工作方式切换到回零方式，按

Z轴回下z轴正向点动按键，机床回

参考点零，连续回零5次，并记录回

零后机床坐标值。

选择1号刀位，按下刀位转换，

1号刀机床开始换刀。并最终停在1

号刀位

选择2号刀位,按下刀位转换，

2号刀机床开始换刀。并最终停在2

手动号刀位

选刀选择3号刀位,按下刀位转换，

3号刀机床开始换刀。并最终停在3

号刀位

选择4号刀位,按下刀位转换，

4号刀

机床开始换刀。并最终停在4

号刀位

手动移动机床X轴正方向，应

+X方向当在硬限位5-10MM处提示X

正软限位到。

手动移动机床X轴负方向，应

-X方向当在硬限位5-1OMM处提示X

机床

负软限位到。

软限

手动移动机床Z轴正方向，应

位保

+Z方向当在硬限位5-1OMM处提示Z

护

正软限位到。

手动移动机床Z轴负方向，应

-Z方向当在硬限位5-1OMM处提示Z

负软限位到。

手动开按下冷却开停开关，冷却开，

冷却

停灯亮。再按下冷却关，灯灭掉。

电子泵按下电子泵开关，润滑电机旋

润滑

润滑转，并且有润滑油流出

2)MDI或自动方式

表十MDI或自动方式功能检查记录表

序号检查事项检验方法是否故障备注

正常排除

记录

M03（S

输入MO3s500后，主轴

设为

正转

500）

M04（S

输入MO4s500后，主轴

设为

反转

500）

I;.

输入M05后，主轴停止旋

轴在M05

转

MDI

分别在主轴正转和反转方

方式

式下输入

下

S指令S150/S1000/S2100,癖

实际转速与指令转速是否

相符。相差应在±2%

给定主轴一速度，然后增

主轴修调减主轴倍率，主轴速度应

该按相应比例变化

刀输入T01后，按循环启动，

架在1号刀刀架旋转开始换刀，换刀

MDI成功后停在1号刀位

方式2号刀输入T02后，按循环启动

下刀架旋转开始换刀，换刀

成功后停在2号刀位

输入丁03后，按循环启动

3号刀刀架旋转开始换刀，换刀

成功后停在3号刀位

输入T04后，按循环启动

4号刀刀架旋转开始换刀，换刀

成功后停在4号刀位

M07、输入M07或M08,按下循

M08环启动后，冷却开

冷却

输入M09,按下循环启动

M09

后，冷却关。

在G01方式下，指定一段

G01F行程，并给定一速度，机

机床

床应该按照指定速度移动

运行

在G00方式下，指定一段

速度

G00行程，机床应该按照设定

速度移动

在G01方式下，指定

机床

0.1-1MM行程，并给定一

运行

较低速度，利用百分表检

距离

测机床实际移动距离与指

令距离是否一致

第四题：位置精度的检测与补偿（共16分）

1、根据位置精度测量作业指导书，对机床的Z轴

进行步距规测试，步距规目标位置示意图如下。

步Hi播姑构扁・图

测试后，将测量与计算出的相关数据填入下面的表格，并根据计算出

的数据填写补偿参数表。

（注：表中只要求填写“测量记录”，“数据处理”不需要进行结果计

算）

表十一：机床位置精度测试记录表:

测机床型机床

补偿状态

号编号测试轴

量环境温

湿度测试者测试日期

度

记序号123456

目标位

录置

表十二：位置精度检测与补偿参数表

反向间隙（微米）

螺补类型（0-无，1-单向，Z-双向，

3,4-扩展）

补偿点数

参考点偏差号

补偿间隙

偏差值(um)[0]

偏差值（um）[1]

偏差值(um)[2]

偏差值（um）[3]

偏差值（um）[4]

偏差值(um)[5]

偏差值(um)[6]

偏差值(um)[7]

偏差值(um)[8]

偏差值(um)[9]

偏差值（口m）[10]

3、请将以上表格输入到数控系统的相关参数，然后测量出补偿后的

数据填入下面表格，并根据测量数据计算出相关的误差值。

表十三：机床位置精度测试记录表:

机床型机床编

补偿状态

号号测试轴

测环境温

湿度测试者测试日期