第七届江苏技能状元大赛数控机床仿真系统应用项目技术文件

第七届江苏技能状元大赛数控机床仿真系统应用项目技术文件（学生组）2024年1月目录TOC\o"1-1"\h\z\u4496一、本项目技术描述 -13-一、本项目技术描述（一）项目描述赛项注重现代加工理念、零件精度、加工细节和工艺过程的考核，根据职业教育技能型人才培养目标及其技能教学要求，以数控应用技术专业的通用技能、岗位职业素养等方面的共性要求为主要考核内容，竞赛方式为操作数智CNC平台进行比赛，考试范围为专项技能中的精密机械零部件的数控加工。（二）竞赛方式本次大赛采用个人赛进行比赛。二、选手应具备的能力（一）参赛选手应具备的技术能力机械制图识图能力；机械加工工艺分析能力；CAD/CAM编程能力；数控机床操作能力；初步创新能力；大数据分析能力。（二）参赛选手应掌握的基本知识参照教育部《1+X数控车铣加工》（中级）以及《国家职业技能标准（车工）》（高级工）、《国家职业技能标准（铣工）》（高级工）要求。（三）参赛选手的职业素养与安全要求参赛选手应严格遵循相关职业素养要求及安全规范，安全文明参赛，操作规范等。三、竞赛内容（一）竞赛内容竞赛分为部分内容。分值比例如下：表1赛项模块模块主要内容比赛时长分值模块一理论知识数控机床加工技术理论知识点1小时10模块二数字化精密机械零部件的加工职业素养3.5小时90工件毛坯装夹定位切削刀具加工参数加工工序工件质量加工效率数控代码机床操作合计4.5小时100职业标准《国家职业技能标准（车工）》（国家职业资格三级）《国家职业技能标准（铣工）》（国家职业资格三级）（三）试题样题提前一个月公布理论和实操的样题，正式比赛前由大赛技术专家组，根据样题进行赛题修改，修改量在30%左右，修改后的赛题不再公布。（四）竞赛过程1.熟悉场地（1）赛项执委会按照竞赛日程安排各参赛队熟悉竞赛场地，其中熟悉设备时间不少于2小时。（2）不得发表没有根据以及有损大赛形象的言论。严格遵守大赛各种规章制度，严禁拥挤、喧哗，避免发生意外事故。2.入场规则（1）竞赛采取多场次进行，在赛前领队会时公开抽签确定竞赛场次。（2）选手按竞赛场次到达检录区，依次进行安检、检录、抽取赛位号、进行安全教育、宣读选手须知和答疑互动后，统一进入赛场。3.赛场规则（1）选手统一进入赛位进行赛前准备，先确认赛场设施，再做其他的准备工作。（2）选手必须在裁判长宣布竞赛开始后才能进行操作。（3）竞赛过程中，选手须严格遵守相关安全操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判的监督和警示。（4）裁判长在竞赛结束前15分钟对选手做出时间提醒。（5）裁判长宣布竞赛结束后，选手应立即停止操作，提交赛卷。（6）现场裁判对选手职业素养进行评判。4.离场规则（1）选手按规定提交物品后，再清理赛位、整理自带物品。（2）在裁判确认后，携带自带物品离开赛场。5.成绩评定（1）裁判组按评分表对考核结果进行检测。（2）监督仲裁组按任务逐项进行成绩复核。（3）成绩复核无误后，裁判组在监督仲裁组监督下汇总成绩，确定参赛队总成绩。（4）监督仲裁组按规定进行成绩复核。（5）在成绩复核无误的基础上，自动评定系统将根据规定的评分标准计算每个参赛队的得分，并生成成绩报告。6.结果公布（1）成绩复核无误后，经裁判长和监督仲裁组长签字确认，由赛项执委会公布成绩。（2）公布时间为2小时。成绩公布无异议后，正式宣布竞赛成绩。四、评分标准及流程（一）评分指标本项目的比赛总成绩满分100分见表2。表2评分指标一级指标比例二级指标比例三级指标分值理论知识10%数控机床加工技术理论知识点10%数控原理与数控机床基础知识10数字化精密机械零部件的加工90%职业素养5%现场安全、文明生产和操作规范90操作过程85%工件毛坯：按要求合理选择工件毛坯装夹定位：按要求合理装夹工件毛坯。切削刀具：按要求合理选择切削刀具。加工参数：按要求合理设定加工参数。加工工序：即加工工步依赖，遵循粗精分开、先粗后精、先面后孔、先主后次、基准先行、底侧分开的加工原则。工件质量：按要求完成零件加工，严格控制定形尺寸、形位公差和表面粗糙度要求。加工效率：从NC程序运行时间、装刀次数、工件质量比、更换毛坯次数等方面对编程、工艺流程掌握能力进行综合评判。数控代码机床操作：按要求安全规范操作机床。（二）评分标准的制定原则本赛项参照教育部《1+X数控车铣加工》（中级）以及《国家职业技能标准（车工）》（高级工）、《国家职业技能标准（铣工）》（高级工）要求，结合国家及行业的相关标准和规范、教育部颁发的职业学校教学指导方案，设置每个环节的知识点、技能点以及评价标准，以技能考核为主，全面评价参赛选手的职业能力，邀请有关数控加工教育专家和企业专家组成评判委员会，按照“科学严谨、公正公平”的原则制定评分标准，对选手技能进行公开、公平、公正的评判。（三）评分方法1.评分原则大赛评分严格按照公平、公正、公开、科学、规范的原则。大赛采用线下考核方式，全流程采集选手技能操作数据。在大赛过程中，参赛选手如有舞弊、不服从裁判判决、扰乱赛场秩序等行为，裁判长按照规定扣减相应分数。情节严重的取消大赛资格，大赛成绩记为零分。2.技术人员大赛中使用的比赛设备由原厂提供技术支持，并由组委会配备监督人员，保证比赛的透明和公正。3.评分流程成绩公布过程中，操作考核后台系统的技术人员必须在不少于2名裁判员的监督下进行成绩的公布和记录，记录后的成绩任何人不得修改，并立即打印纸质文件签字确认后交给裁判长妥善保存。4.考核方法本赛项评分方法为由系统自动生成比赛成绩，比赛结束后，参赛选手在比赛设备上自主提交，若比赛时间已到，系统将自动提交，由系统自动完成评判，生成比赛分数，分数由高至低进行排列。（四）成绩复核为保障成绩评判的准确性，监督组将对赛项总成绩排名前30%的所有参赛选手的成绩进行复核；对其余成绩进行抽检复核，抽检覆盖率不得低于20%。监督组须将复检中发现的成绩错误以书面方式及时告知裁判长，由裁判长更正成绩并签字确认。（五）最终成绩赛项最终成绩按100分制计分。最终成绩经复核无误，由裁判长、监督组和仲裁组签字确认后公布。（六）裁判人员要求表3裁判人员要求序号专业技术方向知识能力要求执裁、教学工作经历专业技术职称（职业资格等级）1数控加工技术本科及其以上学历，从事相关工作5年以上，具备较高的专业理论知识和实践操作能力，熟悉职业教育和大赛工作，具有省级或行业职业技能大赛工作经验优先具备大赛执裁经历二次以上；具备教学或工程技术工作经历三年以上中级以上专业技术职称或高级技师职业资格2机械制造及自动化3机电一体化（七）名次排序方法（1）竞赛名次的排序根据参赛队最终成绩从高到低依次排定。（2）参赛队最终成绩相同者，按“数字化精密机械零部件的加工”模块得分高者优先。五、场地及设施设备（一）赛场环境1.赛场设在规范的竞赛场地，赛场符合防火安全规定，防火疏散标识清晰、齐全，疏散通道畅通；赛场采光、照明和通风良好，提供稳定的电，并配有供电应急设备等。2.竞赛场地划分为检录区、竞赛区，现场服务与技术支持区、休息区、医疗区、观摩通道。参加竞赛的选手需持本人有效身份证件、参赛证进入检录区，经现场工作人员核验无误后方可进入考试区。3.赛场提供数智CNC平台组成的赛位，赛位数量不少于15个，包含2个备用工位，可满足为期两天的理论和实操比赛需求，第一天进行实操比赛，第二天进行理论考核，每个模块的比赛都分成上午和下午两场；并配有220V交流电和100M宽带以满足竞赛的用电和用网需求，确保现场用电安全。每个赛位有足够的操作区域，占地面积不少于2平方米，并标明赛位号，每个赛位区域相对独立，确保选手比赛不受外界影响。4.赛场设置醒目的数字电子计时器1个。5.赛场设有保安、消防、设备维修和电力抢险人员待命，以防突发事件。6.赛场配备维修服务、医疗、生活补给站等公共服务设施，为选手和赛场人员提供服务。（二）竞赛设施设备本赛项选用通用性强、使用面广、市场信誉好的技术平台，赛场共布置15个赛位。1.硬件技术平台数智CNC平台FANUC0i/MD，技术参数见表4、表5。表4数智CNC平台技术参数名称参数数值整机尺寸长宽高长：70，宽：50，高：82（128开盖）cm操作面板（数控车床）长宽长：42，宽：20cm按键数37指示灯3手轮1电子锁1旋钮数3操作面板（加工中心）长宽长：42，宽：20按键数48指示灯12手轮1电子锁1旋钮数5编程面板按键数51长宽高长：42，宽：22，高：5cm尺寸21.6英寸（长：53宽：32cm）分辨率1920*1080尺寸10.1英寸（长：24宽：15.7cm）分辨率1280*800主机CPUInteli5内存16G显卡GTX1660s操作系统Windows10网络要求供电要求单相交流电220V50HZ是否需要连网是表5数控机床技术参数名称参数单位工作台尺寸1000*550mm工作台允许最大载荷600kgT型槽尺寸18*5mmX轴行程850mmY轴行程520mmZ轴行程550mmXYZ重复定位精度0.005mm主轴锥柄BT407:24主轴最高转速12000rpm刀具换刀方式交互式机械手刀库刀具数量24把刀库换刀时间3S2.数智CNC平台功能平台支持软硬件面板实时交互操作，具备完善的数控机床模拟系统、实际加工操作系统、考试系统、数据分析及评分系统。平台具备真实感的三维数控机床，同时搭配仿真操作面板。可进行动态旋转、缩放、移动、全屏显示等功能的实时交互操作。平台具备以下功能项：（1）支持ISO准备功能码（G代码）、辅助功能码（M代码）及其它指令代码。（2）支持固定循环指令、子程序和宏程序编写、修改及运行。（3）支持导入/导出CAD/CAM后置处理的NC文件进行模拟加工。（4）数控机床加工程序的编辑、自动运行、MDI录入、DNC加工、空运行、实时切削、刀具轨迹、刀具补偿、手动及手轮等操作与真实数控机床匹配度高达98%以上。（5）支持自定义毛坯形状、材料、尺寸、装夹方式、装夹尺寸等参数，建立虚拟加工切削模型。（6）配备加工刀具库，如面铣刀、立铣刀、钻头、铰刀、倒角刀等，支持自定义刀具。（7）支持外轮廓、内轮廓、平面铣、台阶、沉孔、腰形槽、点孔、钻孔、铰孔、曲面等多元化加工特征。（8）配备24刀位的圆盘式刀库和交换式机械手自动换刀装置，支持基准对刀、手动对刀、自动对刀等多种灵活运用的对刀方式。（9）零件切削，带加工冷却液、加工声效、铁屑等。（10）配备百分表、橡胶锤等校正工具，平口钳校正等功能。（11）支持三分屏对刀视图，可直观的观察对刀过程。（12）支持工件安装过程中对工件进行旋转、翻转、上下和左右调整，翻面加工。（13）对加工完成的工件进行智能化测量及上报服务端分析。六、赛事纪律本项目参照《第七届江苏技能状元大赛竞赛技术规则》，制定赛事纪律如下：1．参赛选手进入赛场须携带身份证、参赛证，不得携带其它任何物品，违规者取消本次比赛成绩。2．由赛项裁判长组织按照竞赛流程检录抽签。各参赛队在比赛前30分钟到赛项指定地点检录。各参赛选手在工作人员的带领下进入候赛室，接到比赛的通知后，到相应的赛室完成竞赛规定的赛项任务。3．竞赛过程中，参赛选手须严格遵守操作流程和规则，并自觉接受裁判的监督和警示。若因突发故障原因导致竞赛中断，应提请裁判长确认原因,并视具体情况做出裁决。4．参赛选手竞赛开始、终止时间由裁判记录在案。比赛时间到，由裁判示意参赛选手终止操作。参赛选手提前结束竞赛后不得再进行任何操作。参赛选手在竞赛过程中不得擅自离开赛室，如有特殊情况，需经裁判长同意后作另行处理。5．赛场各类工作人员必须统一佩戴由大赛组委会印制的相应证件，着装整齐，进入工作岗位。6．赛场除大赛组委会成员、专家组成员、评分裁判、赛场配备的工作人员外，其他人员未经大赛组委会允许不得进入赛场。7．新闻媒体人员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指挥，不得影响竞赛正常进行。七、赛事安全（一）成立安全组织机构1.赛项成立安全管理机构，负责本赛项筹备和比赛期间的各项安全工作，赛项执委会主任为赛项第一安全责任人。2.赛项制定安全管理的相应规范、流程和突发事件应急预案，保证比赛筹备和实施全过程的安全。（二）赛项安全管理要求1.比赛内容涉及的器材、设备应符合国家有关安全规定。2.赛项技术文件应包含国家（或行业）有关职业岗位安全的规范、条例等内容。3.赛前对选手、裁判、工作人员进行相关安全培训，避免发生人身伤害事故。4.赛项执委会制定专门方案保证比赛命题以及赛题保管、发放、回收和评判过程的安全。（三）比赛环境安全管理要求1.赛项执委会在赛前组织专人对比赛现场、住宿场所和交通保障进行考察指导，赛场的布置，赛场内的器材、设备，应符合国家有关安全规定。2.赛场设置医疗医护工作站，赛场周围要设立警戒线，比赛现场要求为选手提供必要的劳动保护，承办院校提供保障应急预案实施的条件，防止发生意外事件。3.赛项执委会须会同承办院校制定开放赛场和体验区的人员疏