第一届全国数控技能大赛-湖南省

2010年湖南省数控技能竞赛暨第四届全国数控技能竞赛湖南选拔赛技术文件湖南省数控技能竞赛组委会2010年9月-2-一、竞赛技术标准（一）试题依据《数控车工》、《数控铣工》、《加工中心操作工》、《数控程序员》国家职业标准制定：学生组竞赛内容包括最新国家职业标准《数控车工》或者《数控铣工》或者《加工中心操作工》或者《数控程序员》国家职业资格三级（高级技能）及其以下所有级别的要求；教师组、职工组竞赛内容包括最新国家职业标准《数控车工》或者《数控铣工》或者《加工中心操作工》或者《数控程序员》国家职业资格二级（技师）及其以下所有级别的要求。（二）竞赛总成绩由理论知识和操作技能竞赛两部分成绩组成，其中理论知识占20%，操作技能占80%（数控车、数控铣和加工中心竞赛中软件应用占15%，实际机床加工操作技能占65%）。（三）相关知识与技能1、数控机床及工作原理（组成结构、插补原理、控制原理、伺服系统等）；2、数控加工工艺（加工工艺规范、工作装夹与夹具应用、刀具及切削参数选择与应用等）；3、编程技术（程序格式、常用指令、子程序、固定循环、变量编程等），数控程序员加入2轴、3轴及3轴以上编程技术；4、CAD/CAM软件使用方法（零件的几何建模、刀具轨迹的生成、后置处理及代码生成）；5、数控车、数控铣和加工中心的数控加工仿真软件应用仅限学生组；-3-6、操作技能（机床操作与维护、试件加工和测量）。数控程序员还包含：1、零件图样识读、表达零件的三视图、局部视图和剖视图的画法知识，尺寸和技术要求的标注知识，机械零件测绘知识；2、公差配合、形位公差和表面粗糙度的定义和表示方法；3、数控加工插补原理，数控机床结构知识，机械加工工艺中确定零件加工工步、工序的知识，工件定位、夹紧的知识；4、常用金属材料的分类、牌号以及切削性能知识，常用热处理方法的基本操作工艺知识和常用热处理方法的用途；5、金属切削刀具的分类、刀具材料的知识，金属切削刀具结构知识，金属切削刀具工作原理。二、理论知识竞赛（一）考试内容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，其中数控程序员还包括计算机辅助编程知识、建模与数据交换等相关知识，满分为100分。（二）竞赛时间考试时间为90分钟。（三）考试方式采用闭卷笔答方式。（四）复习参考材料数控程序员请参考《数控机床多轴加工技术实用教程》清华大学出版社（2010年4月），其他职业无指定参考资料。三、操作技能竞赛-4-（一）考核内容数控车、数控铣和加工中心含软件应用和实际操作两部分。软件应用：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，满分为100分。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；实际操作：按图纸要求完成试件的加工。（二）考核时间数控车、数控铣、加工中心等3职业的软件应用考核时间为120分钟。实际操作：数控车、数控铣和加工中心等3职业的操作竞赛时间均为360分钟；数控程序员时间为240分钟。（三）考核方式1、数控车、数控铣和加工中心：竞赛指定使用CAXA电子图板、CAXA数控车、CAXA制造工程师（北京数码大方科技有限公司）和英国Delcam公司2-5轴铣削软件PowerMill、车削软件FeatureCAM；软件应用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。2、数控程序员：指定使用CAXA制造工程师和PowerMill10.0。3、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。（四）实际操作注意事项1、选手参加实际操作考核前，按组委会指定时间熟悉竞赛-5-场地及设备情况，选手的出场顺序由抽签决定。2、选手若需休息、饮水或去洗手间，一律计算在操作时间内，饮水由赛场统一准备。3、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。4、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。四、竞赛场地与设施（一）理论知识竞赛在标准教室进行。（二）软件应用竞赛赛场配置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。1、计算机设备微机100M交换机/与之相适应的服务器、网络设备、备份设备等；2、软件应用（1）CAD/CAM软件：竞赛指定使用CAXA电子图板、CAXA数控车、CAXA制造工程师（北京数码大方科技有限公司）和英国Delcam公司2-5轴铣削软件PowerMill、车削软件FeatureCAM。（2）仿真软件：指定使用上海宇龙数控加工仿真系统4.2版本。-6-（三）操作技能竞赛赛场配置操作技能竞赛在指定场地进行，场地配置相应的数控机床，数控机床生产厂家、规格、型号见数控机床设备清单（附件1），竞赛所需的刀具、工具、量具、夹具、材料等见刀、量具及附件清单（附件2）；机床操作说明书、系统编程说明书可在网上下载。赛场配有裁判、设备维护及工作人员。每个工位标明工位编号，并配有台面，供选手书写、摆放工、量、刃具；每台机床配计算机一台，安装英国Delcam公司2-5轴铣削软件PowerMill、车削软件FeatureCAM和CAXA电子图板、CAXA制造工程师V2008、CAXA数控车V2008及传输软件；赛场配有相应的清洁工具。五、其它说明（一）大赛相关网站（湖南劳动保障公共服务网）；（第四届全国数控技能官方网站）；(全国现代制造技术远程培训网)；（CAXA软件网）；（英国DELCAM中国公司）;（全国数控大赛湖南赛区信息发布平台）附件1：各职业组别竞赛相关内容附件2：竞赛用数控机床设备及工量具清单（1）竞赛用数控机床设备清单（2）刀、量具及附件清单2010年9月5日-2-附件1－1：数控铣/加工中心（学生组）基本内容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及参数的设定方法8.刀具新材料、新技术知识9.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-3-二、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注：选拔赛中暂不考宏程序的应用：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3.各种加工参数的设置4.CAD/CAM软件中刀具参数的设定5.刀具的各种切入切出轨迹的选择6.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7.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-4-四、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