1、1“数控机床调试与维修”项目竞赛方案(定稿)第一部分 竞赛规程一、竞赛项目名称数控机床调试与维修。二、竞赛目的通过竞赛，检验参赛选手的团队协作能力、计划组织能力和数控机床机械部件装配技能、数控机床电气连接和数控系统调试技能、数控机床故障诊断和排除技能、数控机床精度检验技能以及质量、效率、成本、安全和环保意识。三、竞赛方式和内容（一）竞赛方式1.竞赛采取小组团队比赛方式，每个参赛队由 3 名选手组成。2.参赛队在规定时间内，根据竞赛题目的具体要求，以现场操作的方式，按照正确的操作步骤，在尽量短的时间内利用机床说明书和机械装配图、 电气原理图、数控系统连接说明书、伺服驱动装置使用说明书、变频器说明
2、书等资料和专用量具、专用工装、工具、刀具等，完成CAK3665SJ 数控车床（沈阳机床集团生产,配置华中数控生产的 HNC-21数控系统）的 Z 轴机械传动部件的装配和调整，机床电气控制线路连接，机电联调与故障排除，精度检测与补偿，试切件加工等任务，并通过文字形式填写有关表格。3.允许参赛队员在规定的时间里按照规则，接受指导教师指导。每个参赛队可配指导教师 1 名，指导教师经报名并通过资格审查后确定。参赛选手在赛场指定地点接受指导，每次时间不超过 3 分钟，共可申请三次，用时计 入竞赛总时间内。4.赛后点评赛项比赛全部结束后，安排专家对赛项相关产业的发展进行介绍并2对赛项的技术要点、选手表现、
3、比赛成果等进行点评。（二）竞赛内容参赛队在规定时间内，在比赛现场完成全部比赛任务，主要包括机械组件的装配与调试、电气组件线路安装与调试、机电联调与故障诊断排除、精度检测与补偿、试切件加工五部分内容。1.机械组件的装配与调试根据现场提供的机械装配图纸和技术要求，完成机床 Z 坐标轴的电机支承座、螺母座、轴 承座、 滚珠丝杠、轴承、伺服 电机等零部件的清洗、定位、安装、调试工作，并且保 证机械精度。参 赛队填写装配工艺检查卡，裁判对装配过程和工艺检查卡所填的装配精度值进行现场确认。2.电气组件、线路安装与调试（1）电工技术应用能力考核根据现场提供的某一简单机械设备（三相交流电动机拖动、三菱 FX编
4、程器、继电 器、 变频 器控制）电气控制原理图，分析电气控制原理并进行模拟接线和模拟故障分析，该部分考核不涉及编程语言和变频器参数。参赛队填写设备电气工作原理表、模拟接线图和模拟故障分析表。（2）电气柜安装能力考核根据现场提供的机床电气原理图纸，按照电气安装规范要求完成电气控制柜中部分电气组件、线路安装调试工作，该部分安装与调试不能出现电源短路、负载短路等严重电气故障。参赛队填写电气组件、线路安装表，安装完成后选手请求裁判根据安装表对实际安装情况进行现场确认。确认完成后可首次通电，通电之前，需向裁判提出通电申请。经由技术人员对电气柜进行安全检查并得到通电许可后，方可通电。3.机电联调与故障排除
5、（1）根据现场提供的数控系统、变频器、驱动器等技术手册，查找并确定需要设定的数控系统参数、变频器参数、伺服驱动器参数，完成数控系统、 变频 器、 驱动器模 块参数设置，并且填写数控系统参数设置表（包3括机床参数设置表、主轴变频器参数设置表、伺服轴参数设置表）。裁判对参数设置表所填数值进行现场确认。（2）根据现场提供的 PLC 程序，完成机床限位、回零、急停、刀架动作、手持单 元等的调试，对组委会在数控机床上已设置的若干故障（故障分布在数控装置、变频器、伺服驱动器的参数设置，电路连接，电器元件，PLC 程序等方面），进 行诊断和排除。参赛队 填写故障诊断与排除卡，并简要说明排除故障的思路。若参赛
6、队在故障排除过程中，对强电电路和 24V 电源电路的连接进行了调整， 则在准备通电之前需向裁判提出通电申请，经由技术人员对其电气安装与连接线路进行安全检查并得到通电许可后方可通电。（3）对数控机床的主要控制功能（主轴转速、进给快移速度以及倍率等）进行测试，并且填写机床数控功能测试表（包括手动方式功能测试表和 MDI 或自动方式功能 测试表），裁判根据机床实际动作，对参赛队所填功能测试结果进行现场确认。4.精度检测与补偿用专用量具和工装、工具对 Z 坐标轴的平均反向差值、重复定位误差和定位误差等精度数据进行检测和补偿，填写机床精度检测报告（包括补偿前机床位置精度检测报告、螺距误差补偿表、补偿后机
7、床位置精度检测报告等）。精度检测的标准程序模板已在数控系统中提供，参赛队可以修改。根据精度检测数据，参赛队判断实际精度是否达到国家标准（JB8324.1）。裁判对所填写的数据、补偿方法进行现场确认。5.试切件加工根据国家标准（JB8324.1）的要求，对试切件进行手工编程，完成试切件加工。现场评判参赛选手的机床加工操作方法和步骤是否正确，根据工件实测结果进行评分。(三) 竞赛 成果文件竞赛采用现场实操的形式，完成竞赛题目指定的要求，通过文字形4式提交答题卡，并且对试切件进行加工。参赛队在比赛结束时须递交以下材料：序 号 竞 赛 要 求 填 写 项 目1 机械组件装配调试 装配过程和工艺检查卡1
8、.简 单 机 械 设 备 电 气 控 制 原 理 分 析 表2.简 单 机 械 设 备 模 拟 故 障 分 析 表3.简 单 机 械 设 备 模 拟 接 线 图4.机床电气组件、线路安装表2 电气组件、线路安装调试5.机床电气组件、线路调试表1.机床参数设置表2.主轴变频器参数设置表3 数控系统参数设置3.伺服驱动器参数设置表4 故 障 诊 断 排 除 数控机床故障诊断排除表1.手动方式功能测试表5 数 控 功 能 测 试2.MDI 或自动方式功能测试表1.补偿前机床位置精度检测报告2.螺距误差补偿表6 机床精度检测和补偿3.补偿后机床位置精度检测报告四、竞赛规则1.组委会现场提供数控机床、机
9、床说明书、机械装配图、电气原理图、数控系统连接说明书、数控系统编程、操作说明书、交流伺服驱动器使用说明书和主轴变频器说明书，简单机械设备电气原理图等技术资料、工具、工装和辅具等，各参赛队可以根据竞赛需要选择使用。参赛队不得使用自带资料。2.参赛队按照参赛时段进入比赛场地，自行决定选手分工、工作流程和时间安排，利用现场提供的所有条件，按照正确的操作步骤，用尽量短的时间完成竞赛任务。3.比赛时间为 6 小时，连续进行，包括机械组件的装配与调试、电气组件线路安装调试、机电联调与故障排除、精度检测与补偿、试切件加工及机床调整时间；竞赛过程中，食品和饮水由赛场统一提供，选手休息、饮食等时间都计算在比赛时
10、间内。4.比赛过程中，参赛选手须严格遵守相关操作规程，防止触电，确保5人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示；若因选手个人因素造成人身安全事故和设备故障，裁判长有权中止比赛；若因非选手个人因素造成设备故障，由裁判长视具体情况做出裁决（暂停比赛计时或调整至最后一批次参加比赛）。如果裁判长确定为设备故障问题，将给参赛队补足技术支持人员排除设备故障所耽误的竞赛时间。5.若参赛队在比赛过程中的部分内容不能通过正确判断自行完成（如机电联调与故障排除），导致剩余的比赛内容无法进行时，参赛队可以申请向所在参赛队的指导教师求助。经裁判批准后，参赛队可以在赛场外指定地点与指导教师会面，接受指导。每次教师指导的
11、时间不超过3 分钟，比赛 期间可以申请三次求助指导，求助指导所花费的时间计入竞赛总时间之内。若三次暂停申请机会用完，可以对未完成的内容提出弃权（此比赛内容按得 0 分计），由技术支持人员帮助完成。6.参赛队若提前结束比赛，应向裁判员举手示意，比赛终止时间由裁判员记录，参 赛队结束比赛后不得再进行任何操作。 7.参赛队需按照竞赛要求提交比赛结果，裁判员与参赛队一起签字确认。8.比赛结束，参赛队需清理现场，经裁判员确认后方可离开赛场。五、竞赛场地与设施1.竞赛场地根据数控机床维护维修实际流程要求，在 10左右面积的场地上，放置一台数控车床和机床的零部件、专用工装和检具、工具、量具和原材料，并隔离成
12、竞赛区域，构成竞赛单元；赛场采光、照明和通风良好；提供稳定的水、 电、气源，并 备有供电应急设备。2.竞赛设施数控机床。CAK3665SJ 数控车床的机械主机（包括电气控制柜），共3 套：配备华中世纪星 HNC-21T 数控装置、伺服驱动单元和伺服电机、主轴变频器和主轴电机等。有关主要机械部件、电气控制、工具、工装和量6具具体技术参数在技术文件中发布。（1）Z 坐标轴机械零部件拆卸、定位、安装专用检具、专用工装、工具。（2）机床精度检验专用量具。（3）维护维修工具。（4）试切件和刀具。六、评分方法1.比赛总成绩满分 100 分。其中：机械装配与调试占 15%；电气故障分析和机床电气线路安装占
13、20%；机电联调 与故障排除占 35%（其中参数设置：10% 、故障排除：15%，功能测试：10% ）；精度检测与补偿占 15%；试切件加工占 10%；文明与规范操作占 5%。2.参赛队分阶段提交的比赛结果，即所填写的有关表格和加工好的试切件，经 裁判员确认后交检测组检测，根据检测评分标准评分；现场裁判员在比赛过程中对参赛队的文明生产、装配（工艺）、机电联调、功能测试、 试切加工情况进行观察和记录。3.文明生产评价包括工作态度、机械电气安全常识和技能、职业规范、环境保护、抗工作环境干扰能力、与裁判沟通能力等方面。4.选手在规定的 3 次暂停时间内，仍不能解决相关考试内容而提出弃权的，该 内容按
14、得零分计。5.竞赛名次按照得分高低排序。当总分相同时，再按照质量、效率、竞赛时间排序。竞赛时间为连续 6 小时，所有工作完成后，经裁判确定，记录结束时间，当总分相同时以所用时间排序。其中质量包括：接线时有无套线号；接线是否牢固；走线是否将强电弱电分开；参数是否有记录；处理故障的方法是否简洁，分析是否准确；加工工件的质量（表面质量、精度等）等。效率包括：暂停次数多少；是否有返工；返工次数多少等。七、奖项设定7按“2012 年福建省 职业 院校技能大赛（高职组）” 组委会规定执行。按总分进行排名确定竞赛成绩，只计团体竞赛成绩，不计参赛选手个人成绩。八、申诉与仲裁（一）申诉1.参赛队对不符合竞赛规定
15、的设备、刀具、专用工装、专用检具、量具、工具、原材料和备 件，有失公正的 检测、 评判、奖励做法，以及 对工作人员的违规行为等，均可提出申诉。2.申诉时，应递交由参赛队领队亲笔签字同意的书面报告，报告应对申诉事件的现象、发生的时间、涉及的人员、申诉依据与理由等进行充分、实事求是地叙述。事实依据不充分、仅凭主观臆断的申诉不予受理。3.申诉时效：本轮次竞赛结束后 2 小时内提出，超过时效将不予受理。4.申诉处理：赛场专设仲裁工作组受理申诉，收到申诉报告之后，根据申诉事由进行审查，6 小时内书面通知申诉方，告知申诉处理结果。5.申诉人不得无故拒不接受处理结果，不允许采取过激行为刁难、攻击工作人员，否
16、则视为放弃申诉。（二）仲裁1.“2012 年福建省 职业 院校技能大赛（高职组）” 竞赛委员会设仲裁工作组， 负责 受理大赛中出现的所有申诉并进行仲裁，以保证竞赛的顺利进行和竞赛结果公平、公正。2.仲裁工作组的裁决为最终裁决，参赛队不得因申诉或对处理意见不服而停止比赛或滋事，否则按弃权处理。九、竞赛成绩公布按“2012 年福建省 职业 院校技能大赛（高职组）” 组委会规定执行。8第二部分 技术文件一、竞赛要求（一）职业道德1.敬业爱岗，忠于职守，严于律己。2.刻苦学习，钻研业务，善于观察，勤于思考。3.认真负责，吃苦耐劳。4.遵守操作规程，安全、文明生产。5.着装规范整洁，爱护设备，保持工作环
17、境清洁有序。（二）相关知识与技能1.数控机床机械装配图纸识图、机械装配与调试、精度检测与补偿。2.电气原理图识图、电气线路安装与连接；读懂 PLC 控制逻辑、机电联调与故障诊断、数控系统、伺服驱动和变频器参数优化。3.了解数控机床的基本操作、编程，能够进行试切加工、了解机械加工精度与测量方法。二、竞赛环境1.竞赛现场提供 CAK3665SJ 数控车床的机械主机（包括电气控制柜），共 3 套，配备华中世 纪星 HNC-21T 数控装置、伺服驱动单元和伺服电机、主轴变频 器和主轴电机等。（1）每个竞赛工位标明编号。（2）每个竞赛工位配有工作台供选手拆卸、装配，另有课桌供选手书写，摆放工、量、刃具。
18、（3）每个竞赛工位配有相应数量的清洁工具。2.竞赛环境依据竞赛需求和职业特点设计，在竞赛不被干扰的前提下赛场全面开放。允许指导教师在规定的时段内沿指定路线进入指定地点进行现场指导，参赛队员按照规则规定，接受指导教师指导；欢迎各界人员沿指定路线、在指定区域内观赛；欢迎社会各界赞助参与。9三、竞赛技术平台1.数控机床CAK3665SJ 数控车床的机械主机和控制电柜，共 3 套，配备华中世纪星 HNC-21T 数控装置、伺服驱动单元和伺服电机、主轴变频器和主轴电机等。其中：X 轴装配部件完好，Z 轴传动 部分含伺服电机、电机座、联轴器、轴承、滚珠丝杠副、丝杠螺母座( 溜板箱 )、轴承座等一套全部拆下
19、摆放在机床一侧。2.设备配置（1）变频主轴，无机械换档，主轴电机降速比为 1：1.5。（2）普通四工位电动刀架，自动换刀。（3）配置华中数控 HNC-21TD 的 4.5 代系统，华中数控 HSV-160 交流伺服驱动，登奇 GK6 交流进给伺服电机。（4）爱默生主轴变频器，SKD3400500，5.5KW。（5）普通主轴卡盘，普通尾座，普通防护，手动泵润滑。3.机床配备如下工具序号 名称 数量 序号 名称 数量1 桥尺 一套 11 整套内六角扳手 一套2 步距规 长约500mm 12 拔 销器(8) 一套3 5 钢球 1 13 拉马 一套4 黄油 14 铜棒 15 油石 1 15 勾形扳手(
20、3842) 16 平挫 1 16铝套(32x36、46x54、52x60)一套7 棉布 17 加长 M8 内六角扳手 1 个(长约 600mm)8 8”活 动扳手 1 18 检棒及芯棒 一套 5 件9 油盘及汽油、 煤油 19 主轴顶尖 MT5 号1010 油刷 2 把 20 主轴变径套 MT5.5/54.机床电气控制柜保持机床伺服驱动器、主轴驱动器主电路、空气开关之前、刀架接触器之前原安装和接线不变等原安装和接线不变，其继电器、I/O 板、接线端子上的接线部分拆除或部分位置错误 (在正式比赛前由技术人员拆卸) ，需要选手制作连接导线或恢复正确连接（比赛现场提供导线、接线端子、号码管等）， Z
21、 轴交流伺服驱动器对 PA03, PA3234 参数进行改动，主轴变频器对参数进行改动，让选手进行恢复。5.其它材料PC 键盘、标签纸 、试切件、号码管、接线端子等。6.比赛资料比赛现场提供某一简单机械设备（三相交流电动机拖动、三菱 FX 编程器、继电 器、 变频器控制）电气控制原理图一份，机床 Z 轴传动装配局部装配图和机床电气原理图各一份，机床机械使用说明书一本,车床系统编程、操作使用说明书，世纪星连接使用说明书、进给驱动和主轴驱动使用说明书各一本。7.试切工件由大赛组委会统一提供。8.参赛选手需自备的工具序号 类别 设备名称 数量1 测量量具游标卡尺、深度尺、百分表(2 块) 、磁性座 (2 个)、杠杆千分表等1 套2连接电路的工具螺丝刀(10MM 梅花起、2MM、1.5MM 一字起)（不允许用电动螺丝刀）、压线钳、剥 线钳、尖嘴钳、斜口 钳、电烙铁（35W ）、焊锡丝、试电笔等1 套3 检查工具 万用表（可测通断、电阻、交直流电压等） 1 只
