2020 年全國職業(yè)院校技能大賽山東省選拔賽高職組“數(shù)控機床裝調(diào)與技術(shù)改造”實操比賽（A 卷）

一、選手須知

請各位選手賽前務(wù)必仔細研讀

1.本任務(wù)書總分為100分，考試時間為5小時（300分鐘）。

2.選手在實操過程中應(yīng)該遵守競賽規(guī)則和安全守則，確保人身和設(shè)備安

全。如有違反，則按照相關(guān)規(guī)定在考試的總成績中扣除相應(yīng)分值。

3.記錄表中數(shù)據(jù)用黑色水筆填寫，表中數(shù)據(jù)文字涂改后無效。

4.考試過程中考生不得使用自帶U盤及其它移動設(shè)備拷貝相關(guān)文件。

5.禁止使用相機及手機對試題進行拍照，否則取消考試資格。

6.選手簽字一律按照第二次抽簽拿到的號碼簽字，不得實名簽字。

7.僅對任務(wù)三“數(shù)控機床故障診斷與維修”，參賽隊在比賽過程中遇到排

除故障部分的內(nèi)容不能自行完成，可以在比賽開始60分鐘后選擇放棄，放棄

按功能項放棄，放棄后由裁判通知工作人員進行故障排除，該功能項選手已經(jīng)

查出的故障不給分，首次放棄故障倒扣1分，第二次放棄故障倒扣2分，第三

次放棄需在比賽開始210分鐘后，并且只能進行全部恢復，倒扣5分，放棄第

三次故障前，需進行功能驗證，已完成的功能項除申請技術(shù)支持排除外正常給

分。技術(shù)支持排除故障的時間計入比賽時間內(nèi)，每場次賽項放棄項最多不超過

三次。

8.本任務(wù)書共計23頁，賽卷記錄表和附件20頁，共計43頁。如有缺

頁，請立即與裁判聯(lián)系。

二、賽卷說明

1.賽卷由“任務(wù)書”和“賽卷記錄表”兩部分構(gòu)成，在比賽過程中需按照

任務(wù)書的要求完成，需要填寫的測量數(shù)據(jù)、參數(shù)修改位和修改值、繪制的圖、

工藝說明、以及設(shè)計修改的程序等，應(yīng)按照任務(wù)書要求填入“賽卷記錄表”相

應(yīng)的表格中。任務(wù)書由六個任務(wù)組成，分別是：任務(wù)一：數(shù)控機床電氣設(shè)計與

安裝；任務(wù)二：數(shù)控機床機械部件裝配與調(diào)試；任務(wù)三：數(shù)控機床故障診斷與

維修；任務(wù)四：數(shù)控機床技術(shù)改造與功能開發(fā)；任務(wù)五：數(shù)控機床精度檢測；

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任務(wù)六：試切件的編程與加工、工件在線測量；七：在任務(wù)過程中實施職業(yè)素

養(yǎng)與安全操作評價。

2.選手在“數(shù)控機床電氣設(shè)計與安裝”（任務(wù)一）中，設(shè)備上電前必須進

行認真檢查電源。對于選手自行連接的線路，須經(jīng)裁判員或現(xiàn)場技術(shù)人員檢查

后方可上電。

3.選手在“數(shù)控機床機械部件裝配與調(diào)整”（任務(wù)二）中的精度檢測環(huán)節(jié)中，

在記錄檢測數(shù)據(jù)時，應(yīng)向裁判示意，并經(jīng)裁判確認方為有效。

4.選手在“數(shù)控機床故障診斷與維修”（任務(wù)三）環(huán)節(jié)中，完成自己所能排

除的機床故障后，在賽卷記錄表指定空格處填寫“故障現(xiàn)象（報警號等）”“故

障原因””“排除方法”，并需向裁判員示意，在裁判員的監(jiān)督下，驗證所完成的

故障排除情況；每個故障項下面的“已排除（）、未排除（）、申請排除（）”，

是現(xiàn)場裁判確認填寫項，參賽選手不得填寫。

5.選手在進行“數(shù)控機床技術(shù)改造與功能開發(fā)”（任務(wù)四）中，完成的每一

個模塊，均要在賽卷記錄表中按照每一個模塊的要求填寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)、參數(shù)、PLC

程序，以及設(shè)計的電路圖。完成任務(wù)后，向裁判示意功能驗證，可以幾個塊的功

能一起驗證，也可每完成一個功能塊申請一次驗證，驗證后由裁判確認完成有效。

任務(wù)四項目按步驟評分，選手如果僅完成部分內(nèi)容，應(yīng)向裁判申請步驟驗證，并

按照評分標準給予完成部分的分值。

6.選手在進行“任務(wù)四之4-1加裝智能制造工件測頭、環(huán)規(guī)校準”、“任務(wù)五

數(shù)控機床精度檢測之5-2運動精度檢測”，以及任務(wù)六之6-2“編制測量程序，

測量試切件的尺寸”環(huán)節(jié)中，由于檢測儀器貴重，在起動機床運行前，須經(jīng)過檢

測儀器廠商技術(shù)支持工程師確認，方可起動機床運行采集數(shù)據(jù)。

7.選手在進行任務(wù)六之6-1“進行試切件加工及測量”環(huán)節(jié)時，工件和刀具

裝夾后、加工前應(yīng)向裁判示意，確認安全（裝夾安全、操作者工服安全、安全眼

鏡佩戴安全），并經(jīng)現(xiàn)場裁判員同意后，方可進行。加工后樣件須經(jīng)過現(xiàn)場裁判

員的確認登記，送至指定位置標號待測量。

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8.任務(wù)書包括六個技術(shù)內(nèi)容，配分如下：

任務(wù)一、數(shù)控機床電氣設(shè)計與安裝（10分）。

任務(wù)二、數(shù)控機床機械部件裝配與調(diào)整（10分）。

任務(wù)三、數(shù)控機床故障診斷與維修（15分）。

任務(wù)四、數(shù)控機床技術(shù)改造與功能開發(fā)（30分）

4-1加裝智能制造工件測頭（8分）。

4-2實現(xiàn)模擬主軸功能、主軸單元通電空載測試記錄表（8分）

4-3數(shù)控系統(tǒng)與計算機互聯(lián)互通（4分）

4-4完成指定功能開發(fā)（10分）

任務(wù)五、數(shù)控機床精度檢測（10分）。

任務(wù)六、試切件的編程與加工、工件在線檢測（15分）。

七、過程中的職業(yè)素養(yǎng)與安全意識評價（10分）

包括：遵守賽場紀律，愛護賽場設(shè)備；工位環(huán)境整潔，工具擺放整齊；符

合安全操作規(guī)程等。

三、實操工作任務(wù)

任務(wù)一：數(shù)控機床電氣設(shè)計與安裝（10分）

題目：完成立式數(shù)控機床“排屑機構(gòu)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)”電氣線路的設(shè)計、接線及

調(diào)試。

根據(jù)現(xiàn)場提供的器件、工具及現(xiàn)場提供的資料，在《賽卷記錄表》附表1-1：

數(shù)控機床電氣設(shè)計與安裝記錄表中，繪制“排屑機構(gòu)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)”電氣線路原理

圖，并按照電氣原理圖完成接線和排屑機構(gòu)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)功能的調(diào)試。

項目要求：

1.根據(jù)現(xiàn)場提供的元器件，正確設(shè)計繪制“排屑機構(gòu)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)”電氣原理

圖。

2.在設(shè)備指定接線區(qū)域完成相應(yīng)功能接線。

3.根據(jù)設(shè)計的電氣原理圖完成該部分電路接線，保證連接正確可靠，保證該

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功能正常運行，設(shè)計圖紙必須跟實際連接電路一致。

4、所有線號由選手自定義，所有線路必須經(jīng)過端子排。

5.備注：

1)排屑電機工作電源是三相380VAC。

2)系統(tǒng)PLC輸入輸出信號如下：

排屑電機正轉(zhuǎn)輸出信號Y9.0，排屑電機反轉(zhuǎn)輸出信號Y9.1。

3）電源接口信息說明：

外部電源380VAC交流電輸入端口如下（從端子排上取用），由選手根據(jù)題

目自行取用，完成設(shè)計后，先由裁判與技術(shù)員確認后，方能插上安全接線進行上

電：

火線--線號L1；

火線--線號L2；

火線--線號L3；

零線--線號N。

具體要求如下：

1．電氣原理圖繪制整齊、位置排布合理、圖面清晰，表示方法符合規(guī)范,原

理圖上應(yīng)有識別標記或標注。

2．排屑機構(gòu)的控制要求：機床在手動方式下，按下控制面板上的“排屑正

轉(zhuǎn)”按鍵，排屑電機正轉(zhuǎn)，按下“排屑停止”按鍵，排屑電機停止正轉(zhuǎn)，按下控

制面板上的“排屑反轉(zhuǎn)”按鍵，排屑電機反轉(zhuǎn)，松開“排屑反轉(zhuǎn)”按鍵，排屑電

機停止。

3．根據(jù)設(shè)計的電氣圖紙完成該部分電路的連接工作，保證連接正確可靠。

連接線上應(yīng)有識別標記或標注。

4．接線前的準備工作要充分，接線時工具使用正確。

5．接線符合工藝要求，凡是連接的導線，必須壓接插針，套上賽場提供的

號碼管，并自己寫上線號，實物編號和接線圖編號要一致。

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6．電路接線規(guī)范，符合GB50254-2014電氣裝置安裝工程低壓電器施工及

驗收規(guī)范。

注意：選手在設(shè)備上電前需先自行檢查所連接線路的正確性，并經(jīng)裁判或

現(xiàn)場技術(shù)人員檢查無誤后方可通電運行。當技術(shù)人員或裁判發(fā)現(xiàn)有虛接、錯誤

連接導致電源或負載短路、以及導致設(shè)備損壞或人員安全問題時，可以終止選

手通電。

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任務(wù)二：數(shù)控機床機械部件裝配與調(diào)整（10分）

題目：主軸的裝配、檢測與調(diào)整

項目一、工件準備與清潔（0.5分）

在零件擺放區(qū)的主軸零部件進行清點、核對，并按照正確的工藝步驟清潔，

按照安裝工藝步驟將零部件整齊碼放到裝配區(qū)，如發(fā)現(xiàn)零部件上有毛刺，按照正

確的工藝方法去除毛刺。

項目二、主軸軸承安裝（1.5分）

根據(jù)主軸安裝工藝要求安裝主軸軸承，正確選擇軸承安裝方向，軸承組對形

式正確。

項目三、主軸軸承回轉(zhuǎn)精度調(diào)整（1分）

調(diào)整前軸承外環(huán)與主軸后軸承軸徑接觸圓之間回轉(zhuǎn)游隙，確認安裝完成后，

請裁判確認回轉(zhuǎn)精度；

①前軸承外環(huán)與主軸后軸承軸徑接觸圓之間回轉(zhuǎn)跳動△r，并將實測值填入

《賽卷記錄表》附表2-1：任務(wù)二數(shù)控機床機械部件裝配與調(diào)整記錄表中。

②前軸承外環(huán)端面跳動△a，并將實測值填入《賽卷記錄表》附表2-1：任

務(wù)二數(shù)控機床機械部件裝配與調(diào)整記錄表中。

項目四、前軸承鎖緊螺母鎖緊（1.5分）

當確認軸承系軸向預緊完成，請在記錄表上寫出：①前軸承預緊力（Nm），

②后軸承預緊力（Nm），請將賽場力矩扳手調(diào)至前軸承預緊力相同力矩值，并申

請裁判確認（僅驗證選手掌握力矩扳手的調(diào)整和使用）。

注：選手實際預緊主軸前、后螺母時使用賽位提供的鉤扳子及可調(diào)式圓螺母

扳手。

項目五、根據(jù)提供的電子版主軸安裝工藝卡實測主軸套筒端面到主軸前軸

承外環(huán)的深度（1.5分）

實測主軸套筒端面到主軸前端蓋凹臺的深度，并將

（1）用深度尺測量主軸套筒端面到主軸套隔臺的深度K1值；

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（2）根據(jù)主軸安裝工藝卡測量K2=;

（3）按照工藝要求計算按照工藝要求計算K=K2-K1+A;

（4）檢驗單錐孔跳動△s。

（5）將上述實測值填入《賽卷記錄表》附表2-1：任務(wù)二數(shù)控機床機械部

件裝配與調(diào)整記錄表。

（6）要求：機械主軸的裝配、檢測與調(diào)整應(yīng)符合提供的主軸裝配工藝圖中

的要求。

項目六、機械主軸與主軸測試臺對接安裝（2分）

（1）將主軸安裝在賽場提供的主軸測試架上（參見下圖）

（2）安裝交流異步電動機于電機座上。

（3）安裝主軸連接件。

（4）預裝彈性聯(lián)軸器（對接兩軸）。

（5）調(diào)整交流異步電機軸與主軸的同軸度。

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（6）鎖緊聯(lián)軸器。

要求：

（1）機械主軸安裝在測試臺，機械主軸本體應(yīng)符合主軸安裝工藝要求，機

械主軸在測試臺上應(yīng)調(diào)整至主軸中心線與電機軸中心線同軸，聯(lián)軸節(jié)安裝規(guī)范。

（2）調(diào)整電機軸與主軸傳動芯軸同軸，選手采用百分表或千分表檢測。

（3）異步電機安裝時提供0.01mm，0.02mm，0.05mm規(guī)格銅皮以及0.2mm，

0.4mm，0.5mm規(guī)格U型墊片做調(diào)整墊，請合理選用。

（4）上述每完成一步均應(yīng)協(xié)助裁判員檢測、確認，并將結(jié)果填寫在《賽卷

記錄表》附表2“數(shù)控機床機械部件裝配與調(diào)整”記錄表中。

（5）電機軸與主軸軸芯同軸度>0.3mm時，不允許帶電旋轉(zhuǎn)。

項目七：簡述主軸安裝工藝并寫入《賽卷記錄表》附表2-2：任務(wù)二之項目

七簡述主軸安裝工藝記錄表中（2分）。

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任務(wù)三：數(shù)控機床故障診斷與維修（15分）

立式數(shù)控機床技術(shù)指標

序號名稱單位參數(shù)備注

1X軸最大行程mm600

2Y軸最大行程mm400

三

主軸最前端面到工作面臺

3軸mm170

行（最?。?/p>

主軸最前端面到工作面臺

4程mm590

（最大）

5主軸中心線到立柱前面距離mm456

T型槽（槽數(shù)×槽寬×槽

6mm3×18×125

工距）

作

7工作臺最大載重kg300

臺

8工作臺尺寸mm700×420

9主軸最高轉(zhuǎn)速r/min10000

主

10主軸電機功率kW7.5

軸

11主軸錐口類型BT40

13切削進給速度(X/Y/Z)mm/min≥1～10000

速度

14快速移動速度（X/Y/Z軸）m/min48

15絲杠絲杠螺距mm16

16冷卻有氣冷

17氣壓Mpa0.5~0.8

19機床定位精度（X/Y/Z）mm≤0.016

19精度重復定位精度（X/Y/Z）mm≤0.01

20機床重量kg2500

2120×1880×

21外型尺寸mm

2300

22刀庫類型斗笠式（BT40-12T）

故障排查

1.故障排查涉及機床電路、系統(tǒng)參數(shù)、伺服參數(shù)及PLC程序，最終以解除報

警、準確實現(xiàn)功能動作為完成任務(wù)。

2.根據(jù)下表第三列“技術(shù)指標檢驗標準”，排除故障現(xiàn)象，并將故障現(xiàn)象、

故障原因及修正參數(shù)寫入到《賽卷記錄表》附表3-1：數(shù)控系統(tǒng)故障排查記錄

表（每個故障申請排除倒扣2分）中。

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3.此任務(wù)12道題前后故障關(guān)聯(lián)，例如：緊急停止報警可能是由緊急停止信

號和伺服使能或主軸報警共同造成的，最終效果是以解除所有報警，下表第三

列技術(shù)指標驗證通過為標準。

4.數(shù)控系統(tǒng)故障排查過程記入《賽卷記錄表》附表3-1：數(shù)控系統(tǒng)故障排查

記錄表（每個故障申請排除倒扣2分）中。

序號檢查事項技術(shù)指標檢驗標準配分

1急停檢查緊急急停解除，畫面上沒有EMG報警。2

2伺服驅(qū)動檢查解除伺服報警，畫面上沒有SV類報警。2

X/Y/Z軸顯示正常，在JOG方式和MDI方式下，倍

3進給伺服移動無報警1

率100%移動各軸，能正常移動且無報警。

X/Y/Z軸在JOG方式下+/-移動確認軸運動方向符合立

4伺服移動方向正確1

式數(shù)控銑床相關(guān)坐標定義標準。

5進給軸軟限位檢測各軸運行范圍符合該機床行程規(guī)格且限位有效。1

檢測手輪或MDI方式下進給軸移動的實際距離與顯

6坐標軸移動準確2

示數(shù)值相等，使用百分表檢測。

在JOG（手動）和MDI方式下移動進給軸，調(diào)整倍

7進給軸倍率修調(diào)正確1

率開關(guān)，軸按照指定倍率移動。

8手輪方式及倍率檢測手輪軸選和倍率有效。1

能進行手動一鍵冷卻功能啟停，使用M08，冷卻開始

9冷卻功能正常1

吹氣，M09冷卻吹氣停。

10主軸定向準確MDI方式下，執(zhí)行M19，主軸準停準確。1

主軸旋轉(zhuǎn)方向、速度、在MDI方式下，執(zhí)行M03S500檢查主軸旋轉(zhuǎn)方向和

111

倍率正確無報警速度，主軸按照指定倍率旋轉(zhuǎn)。

機床操作面板功能正

12檢查機床操作面板各按鍵、旋鈕、指示燈功能正常。1

常

15

小計配分

分

11

任務(wù)四：數(shù)控機床技術(shù)改造與功能開發(fā)（30分）

4-1．加裝智能制造工件測頭（8分）

根據(jù)所提供的測頭，按照下表第三列要求完成各項任務(wù)，并將數(shù)據(jù)填入《賽

卷記錄表》附表4-1：加裝智能制造工件測頭記錄表中。測頭連接線均連接到現(xiàn)場提

供的電氣安裝板上對應(yīng)端子排位置。

序號項目要求

放置測頭

1將測頭接收器固定于電氣柜頂部合適位置

接收器

1）連接測頭接收器電源線。

2）連接“工件測頭開啟”信號線至PLC輸出點Y10.7，并在PLC中編

測頭電氣輯相應(yīng)M代碼開啟/關(guān)閉測頭的梯形圖。

2

連接3）連接“測頭狀態(tài)”信號線至數(shù)控系統(tǒng)測量輸入點X11.7。

4）在MDI下開啟測頭，輸入測量信號測試指令“G91G31X50F50”，用

手觸碰測頭測針，檢查機床是否停止運動。

測針對中

3利用百分表或千分表調(diào)整測針圓跳動，使之不超0.03mm。

調(diào)整

1）用磁鐵固定或利用工作臺上的臺鉗輕夾自備環(huán)規(guī)，保持上表面平行

工作臺面。

2）將測頭裝至機床主軸，并手動定位至環(huán)規(guī)大約中心位置，測球低于

環(huán)規(guī)上表面。

測頭徑向

43）（測頭開啟代碼M85）。

標定

4）MDI編寫并執(zhí)行測頭標定宏程序：

G65P9901M102.D;

D:環(huán)規(guī)準確直徑；標定結(jié)果位于：#500，#501，#502，#503。

5）（測頭關(guān)閉代碼M86）

1）同上1、2步驟。

2）（測頭開啟代碼M85）。

3）MDI下執(zhí)行G65P9901M2.D_。

環(huán)規(guī)直徑

5D:環(huán)規(guī)準確直徑。

測量

注：#138存儲環(huán)規(guī)直徑測量值。

4）并將環(huán)規(guī)直徑值存儲到#610，編寫#610=#138并執(zhí)行。

（測頭關(guān)閉代碼M86）。

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4-2．變頻器連接及主軸動態(tài)測試（8分）

項目要求：

根據(jù)任務(wù)二裝配好的機械主軸和異步電機，在本節(jié)中連接變頻器，并通過機

床MDI或操作面板備用鍵控制主軸分別旋轉(zhuǎn)200rpm,500rpm,700rpm進行測試。

具體任務(wù)：

（1）主軸測試臺端子排定義

FVSC正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)0V

主軸模擬電壓主軸輸出控制

（2）連接賽場提供的變頻調(diào)速器，根據(jù)賽場提供的變頻器技術(shù)資料最終

實現(xiàn)：

①變頻器動力輸出端（電源插座）至交流電機。

②數(shù)控系統(tǒng)模擬指令電壓從電氣掛板的上的端子排上JA40+,JA40-引出線

路接入變頻器（電箱）端子排。

③主軸正反轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)信號Y8.0，反轉(zhuǎn)信號Y8.2，信號線接線位置如下圖紅

框所示）及公共端指令（電氣掛板上的0V）接入變頻器（電箱）端子排，要求：

選手壓接端子、標注線號（現(xiàn)場提供線號管）、接線。

④在《賽卷記錄表》附表4-2：實現(xiàn)模擬主軸功能、主軸單元通電空載測試

記錄表中，繪制出CNC—變頻器—電機的連線框圖，要求根據(jù)賽項記錄表的框圖

完成連線圖，要求標注出CNC側(cè)端子排名稱和變頻器側(cè)端子排上各端子名稱。

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（2）通過修改電路、參數(shù)、梯圖，將機床伺服主軸修改為模擬主軸。

裁判針對《賽卷記錄表》附表4-2：實現(xiàn)模擬主軸功能、主軸單元通電空載

測試記錄表中第三列“要求”的內(nèi)容，對選手完成質(zhì)量進行打分。

主軸運轉(zhuǎn)后裁判對主軸振動值進行檢測，檢測結(jié)果填入《賽卷記錄表》附表

4-2：實現(xiàn)模擬主軸功能、主軸單元通電空載測試記錄表第5項中。

注：主軸芯軸和電機軸同軸度大于0.3mm時不能進行此測試。

4-3．PC機與NC互聯(lián)互通（4分）

根據(jù)現(xiàn)場提供設(shè)備接口和以太網(wǎng)線，實現(xiàn)PC機與CNC（數(shù)控系統(tǒng)）的連接，

聯(lián)通后應(yīng)向裁判示意確認IP地址設(shè)置情況和聯(lián)通情況。

序號檢查事項技術(shù)指標檢驗標準實現(xiàn)結(jié)果配分

系統(tǒng)是否與1)IP地址設(shè)置正確在數(shù)控系統(tǒng)端操作，4分

1PC機聯(lián)通2)硬件聯(lián)通可將PC上的程序文件

3)通過數(shù)控機床的協(xié)議調(diào)用文件復制到數(shù)控系統(tǒng)

裁判根據(jù)《賽卷記錄表》附表4-3：PC機與CNC互聯(lián)互通記錄表之第三列

“考核內(nèi)容”打分。

4-4.完成指定功能開發(fā)（10分）

編輯PLC程序，以及參數(shù)設(shè)置，實現(xiàn)：（1）通過MDI鍵盤輸入S指令、M

指令控制主軸正/反轉(zhuǎn)，（2）通過機床操作面板備用鍵（參照下圖）作為“主軸

正轉(zhuǎn)”、“主軸反轉(zhuǎn)”、“增速按鈕”、“減速按鈕”、“主軸停止”，按下哪個鍵后，

其對應(yīng)的按鈕LED點亮，通過增速/減速按鈕每按一次增/減速10%,速度區(qū)間為

50%~120%。

新定義內(nèi)容在操作面板上定義輸入地址輸出地址

主軸正轉(zhuǎn)K1R901.4R911.4

主軸反轉(zhuǎn)K2R901.5R911.5

增速按鈕K3R901.6R911.6

減速按鈕K4R901.7R911.7

主軸停止X1000R903.3R913.3

（1）模擬主軸指令推薦如下：

分類正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/主軸停備注

14

主軸指令M33/M34/M35

主軸速度指令S--

（2）裁判針對《賽卷記錄表》附表4-4：完成指定功能開發(fā)（實現(xiàn)模擬主

軸調(diào)速控制功能）記錄表中第三列“要求”的內(nèi)容，對選手完成質(zhì)量進行打分。

（3）選手應(yīng)將實現(xiàn)模擬主軸功能以及實現(xiàn)主軸調(diào)速修改的參數(shù)、梯形圖填

入《賽卷記錄表》附表4-4：完成指定功能開發(fā)（實現(xiàn)模擬主軸調(diào)速控制功能）

記錄表中。

15

任務(wù)五：數(shù)控機床精度檢測（10分）

本任務(wù)要求基于標準GB/T17421.4——機床檢驗通則第4部分：數(shù)控機床

的圓檢驗、GB/T18400.2-2010(ISO10791-2:2001)——加工中心檢驗條件第2部

分：立式或帶垂直主回轉(zhuǎn)軸的萬能主軸頭機床幾何精度檢驗(垂直Z軸)和GB/T

17421.1-1998——機床檢驗通則第1部分：在無負荷或精加工條件下機床的幾

何精度，對數(shù)控機床的圓度誤差和幾何精度進行檢測。

5-1.數(shù)控機床幾何精度測量（5分）

項目要求：

1.參照GB/T18400.2-2010（ISO10791-2:2001）——加工中心檢驗條件第

2部分：立式或帶垂直主回轉(zhuǎn)軸的萬能主軸頭機床幾何精度檢驗(垂直Z軸)中規(guī)

定的檢驗項目，采用GB/T17421.1-1998——機床檢驗通則第1部分：在無負荷

或精加工條件下機床的幾何精度中推薦的檢驗方法，利用所提供的工具、量具、

檢具，按照下表3檢測加工中心的幾何精度，將檢測的數(shù)據(jù)填入《賽卷記錄表》

附表5-1：數(shù)控機床幾何精度測量記錄表中。

2.工具、量具、檢具選用合理，使用方法正確。

3.每一項數(shù)據(jù)檢測完成后，參賽選手應(yīng)舉手示意，經(jīng)現(xiàn)場裁判確認后將檢測

結(jié)果填入《賽卷紀錄表》附表5-1幾何精度檢測表中。

16

數(shù)控機床幾何精度測量項目表

序

檢驗項目簡圖檢測要求配分

號

線性運動直線度

檢驗方法（參照GB/T

X軸線運動的直線度

17421.1-1998的有關(guān)條文

a)在ZX垂直平面內(nèi)

和備注：5.2.1.1.1;一

1b)在XY水平面內(nèi)1

條線在一個平面內(nèi)的直線

度

GB/T18400.2-2010

5.2.1.2.1.1平尺法

G1項

Y軸線運動和X軸線運動間的垂直度

檢測方法參照：

2GB/T17421.1-1998的相關(guān)1

GB/T18400.2-2010

條文和備注：5.5.2.2.4

G9項

17

序

檢驗項目簡圖檢測要求配分

號

主軸軸線和Z軸線運動間的平行度

a）在YZ垂直平面內(nèi)；

檢測方法參照：

b）在ZX垂直平面內(nèi)

GB/T17421.1-1998的相關(guān)

31

條文和備注：5.4.1.2.1

和5.4.2.2.3

GB/T18400.2-2010

G12

a）在平行于Y軸線的b）在平行于X軸線的

YZ垂直平面內(nèi)ZX垂直平面內(nèi)

檢測方法參照：

主軸軸線和X/Y運動間的垂直度

GB/T17421.1-1998的相關(guān)

條文和備注：

4GB/T18400.2-20101

5.5.1.2.1

G13/

5.5.1.2.3.2

G14項

5.5.1.2.4.2

a）主軸軸線和X運動間的垂直度b)主軸軸線和Y運動間的垂直度

18

序

檢驗項目簡圖檢測要求配分

號

工作臺面和X/

Y軸線運動間的平行度檢測方法參照：

GB/T17421.1-1998的相關(guān)

51

GB/T18400.2-2010條文和備注：5.4.2.2.1

G16/和5.4.2.2.2

G17項

a）工作臺面和X軸線b）工作臺面和Y軸線

運動間的平行度運動間的平行度

19

5-2.運動精度檢測——球桿儀檢測圓軌跡運動精度（5分）

項目要求：

按照下表中第二列“檢測項目”和第三列“要求”，使用球桿儀對機器某指

定位置按GB/T17421.4或ISO230-4標準要求測量XY平面圓度（假定機器溫度

20℃，膨脹系數(shù)11.7）。

并根據(jù)《賽卷記錄表》“表5-2運動精度檢測記錄表”要求填寫和保存數(shù)據(jù)。

序號檢測項目要求

編制X-Y平面測試程序（可以借鑒儀

1器幫助手冊中的已有程序），并輸入半徑：100mm，進給速度1000mm/min

數(shù)控系統(tǒng)

2設(shè)定球桿儀測試中心在機床上建立測試程序的坐標系原點

3測試程序調(diào)試不安裝球桿儀運行測試程序

藍牙連接調(diào)試使用外置USB藍牙模塊將球桿儀與電腦連接起

4

來

5配置校準規(guī)配置校準規(guī)100mm。

安裝球桿儀并測試將球桿儀檢測結(jié)果數(shù)據(jù)存放在桌面，新建文件

6

夾，名稱為“場次+工位號”里，如1+01。

7按GB17421-4分析圓度誤差

20

任務(wù)六：試切件加工及測量（15分）

6-1.試切件加工及測量（10分）

項目要求：

請根據(jù)現(xiàn)場提供毛坯、加工圖紙及指定的加工內(nèi)容，編制加工程序完成試切

件的切削。

試切件加工參考圖如下所示，比賽時，以賽卷中提供的加工圖紙為準。

零件加工精度測量后，結(jié)果記入《賽卷記錄表》附表6-1：試切件的編程與

加工記錄表中。

21

試切件加工參考圖

22

6-2工件在線測量(5分)

項目要求：

1）更換任務(wù)5-1中的在線測頭，啟動檢測程序，調(diào)用圓檢測宏指令，檢測

加工后的Φ108mm圓直徑。

2）檢測程序可以調(diào)用測量宏程序，{測針移至工件中心上5mm，G65P9901M3

D_W-10;D直徑，W深度（針底到測點）}。

3）檢測結(jié)果通過程序賦值到宏變量中#600中。

工件在線測量結(jié)果記入《賽卷記錄表》附表6-2：工件在線測量記錄表中。

23

附件2：賽卷記錄表

2020年全國職業(yè)院校技能大賽高職組

“數(shù)控機床裝調(diào)與技術(shù)改造”實操比賽

GZ2020004賽項

（總時間：300分鐘）

賽

卷

記

錄

表

場次：

工位號：

24

任務(wù)一：數(shù)控機床電氣設(shè)計與安裝（10分）

附表1-1：“數(shù)控機床電氣設(shè)計與安裝”記錄表

項目內(nèi)

序號內(nèi)容配分得分簽字

容

圖紙

電路圖

12

繪制

線路連

接正確

2規(guī)范及6

接線工

藝

功能演

32

示檢查

總分10

25

任務(wù)二：數(shù)控機床機械部件裝配與調(diào)整（10分）

附表2-1:任務(wù)二“數(shù)控機床機械部件裝配與調(diào)整”記錄表（10分）

序號項目內(nèi)容配分得分簽字

工件準備與清潔：在零件擺放區(qū)的主軸零部件

進行清點、核對，并按照正確的工藝步驟清

項目一潔，按照安裝工藝步驟將零部件整齊碼放到裝0.5

配區(qū)，如發(fā)現(xiàn)零部件上有毛刺，按照正確的工

藝方法去除毛刺。

前主軸軸承安裝：根據(jù)主軸安裝工藝要求安裝

項目二主軸軸承，正確選擇軸承安裝方向，軸承組對0.5

形式正確，此項目需給裁判確認。

主軸軸承回轉(zhuǎn)精度調(diào)整：調(diào)整前軸承外環(huán)與主

軸后軸承軸徑接觸外圓之間回轉(zhuǎn)跳動：

項目三△r=mm,2

前軸承外環(huán)端面跳動

△a=mm

前后軸承鎖緊螺母鎖緊力，

前軸承=Nm

項目四1

后軸承=Nm

力矩扳手調(diào)整正確

測量K1=mm

K2=mm

實測主軸套筒端面到主軸前端蓋凹臺的深度：

H1=mm

H2=mm

H=mm

項目五32

H4=mm

凹臺深度計算：

A=mm

K=mm

主軸單錐孔跳動

△s=mm

電機軸軸芯與電機軸同

軸度（裁判同軸度儀檢

機械主軸與主軸測試測）

項目六1

臺對接安裝≤0.2mm1分

≤0.3mm0.5分

>0.3mm0分

機械主軸整體裝配檢

項目七1

測（震動儀db值）

合計8分

26

附表2-2：任務(wù)二之項目七簡述主軸安裝工藝記錄表（2分）

內(nèi)容描述配分得分簽字

前后軸承配對形0.3

式

安裝工藝過程,即0.4

軸承、隔套、密

封安裝步驟

安裝過程中的關(guān)0.5

鍵檢測點及數(shù)值

27