版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
一、選手須知
請各位選手賽前務(wù)必仔細(xì)研讀
1.本任務(wù)書總分為100分,考試時間為7小時。
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(jī)及手機(jī)對試題進(jìn)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?zāi)玫降奶柎a簽字,不得實名簽字。
7.僅對任務(wù)三“數(shù)控機(jī)床維修”,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,可以選擇放棄,放棄后由裁判通知工作人員進(jìn)行故障排除,
本環(huán)節(jié)選手已經(jīng)查出故障的按規(guī)定給分,選手放棄后未查出的故障不給分,且每
一個由工作人員排除的故障倒扣2分。
8.本任務(wù)書25頁。如有缺頁,請立即與裁判聯(lián)系。
二、賽卷說明
1.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、繪制的圖等,應(yīng)按照任務(wù)書要求填入相應(yīng)的表格中。任務(wù)書由八個
任務(wù)組成,分別是:任務(wù)一:數(shù)控機(jī)床電氣裝調(diào);任務(wù)二:加工中心主軸加裝改
造(以下簡稱“主軸加裝改造”);任務(wù)三:數(shù)控機(jī)床故障診斷和排除(以下簡稱
“數(shù)控機(jī)床維修”);任務(wù)四:工業(yè)機(jī)器人平口鉗安裝與信號連接(以下簡稱“手
夾和平口鉗安裝與調(diào)試”);任務(wù)五:加工中心主軸的功能開發(fā)(以下簡稱“機(jī)床
功能開發(fā)”);任務(wù)六:工業(yè)機(jī)器人上下料功能開發(fā)(以下簡稱“機(jī)器人上下料
功能開發(fā)”);任務(wù)七:數(shù)控機(jī)床精度檢驗(以下簡稱“機(jī)床精度檢驗”);任務(wù)八:
零件智能加工驗證。在任務(wù)過程中全程實施職業(yè)素養(yǎng)和安全意識考核。
特別提請注意的是,本賽卷所述任務(wù)一、任務(wù)二、任務(wù)三、任務(wù)四、任務(wù)五、
任務(wù)六、任務(wù)七、任務(wù)八,并不代表選手必須按任務(wù)的序號依次操作,以及每一
2
個任務(wù)中的序號,如6-1、6-2、6-3也不代表選手比賽中選手要按此序號依
次操作,先做哪個任務(wù)、再做哪個任務(wù),由選手自行確定。
2.每一項任務(wù)完成后,均需請裁判及時驗收任務(wù)完成成果。
3.選手在任務(wù)一:數(shù)控機(jī)床電氣裝調(diào)中,設(shè)備上電前必須認(rèn)真檢查電源。選
手自檢完成后,須舉手請求裁判和現(xiàn)場技術(shù)人員檢查(請求檢查有且僅有一次機(jī)
會),檢查中發(fā)現(xiàn)安全隱患,中止選手繼續(xù)實施任務(wù)一,并扣除接線部分和功能
實現(xiàn)分。檢查后無安全隱患,則可上電,繼續(xù)調(diào)試。同意上電后的調(diào)試中又出現(xiàn)
短路等安全事故,中止繼續(xù)實施任務(wù)一。
4.選手在任務(wù)二:主軸加裝改造的精度檢測環(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(rèn)方為有效。
5.選手在任務(wù)三:數(shù)控機(jī)床維修環(huán)節(jié)中,完成自己所能排除的機(jī)床故障后,
在指定表格中填寫“故障現(xiàn)象(報警號等)”、“故障原因”、“排除方法”,并僅有
一次機(jī)會請求向裁判員驗證,在裁判員的監(jiān)督下,驗證所完成的故障排除情況。
選手可提出放棄故障排除,并請裁判和技術(shù)支持人員清除所有故障,恢復(fù)機(jī)床正
常運行,此時只能一次性地清除所有非排除的故障,每一個由裁判和技術(shù)支持人
員清除的故障倒扣2分。
6.選手在任務(wù)五:主軸功能開發(fā)任務(wù)完成后,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(rèn)
完成有效。任務(wù)五項目按步驟評分,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(biāo)準(zhǔn)給予完成部分的分值。
7.選手在進(jìn)行任務(wù)五之5-1加裝智能制造工件測頭、任務(wù)六之6-4零件試
加工及加工程序優(yōu)化、任務(wù)七機(jī)床精度檢測之7-2運動精度檢測中,由于檢測
儀器貴重,在起動機(jī)床運行前,須經(jīng)過檢測儀器廠商技術(shù)支持工程師確認(rèn),方可
起動機(jī)床運行采集數(shù)據(jù)。
8.選手在進(jìn)行任務(wù)六之零件試加工及加工程序優(yōu)化、任務(wù)八之零件智能加
工驗證中,加工前應(yīng)向裁判示意,確認(rèn)安全(裝夾安全、操作者工服安全、安全
3
眼鏡佩戴安全),并經(jīng)現(xiàn)場裁判員同意后,方可進(jìn)行。任務(wù)八之零件智能加工驗
證,加工后樣件須經(jīng)過現(xiàn)場裁判員的確認(rèn)登記,由裁判封存送檢。
9.本任務(wù)書包括八項技術(shù)內(nèi)容,配分如下:
任務(wù)一:數(shù)控機(jī)床電氣裝調(diào)(10分)。
任務(wù)二:主軸加裝改造(10分)。
任務(wù)三:數(shù)控機(jī)床維修(15分)。
任務(wù)四:手夾和平口鉗安裝與調(diào)試(10分)。
任務(wù)五:主軸功能開發(fā)(10分)
任務(wù)六:機(jī)器人上下料功能開發(fā)(10分)
任務(wù)七:機(jī)床精度檢驗(10分)。
任務(wù)八:零件智能加工驗證(15分)。
九:職業(yè)素養(yǎng)和安全意識(10分)。
三、實操工作任務(wù)
任務(wù)一:數(shù)控機(jī)床電氣裝調(diào)(10分)
題目:立式加工中心刀庫正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能的設(shè)計、接線及調(diào)試。
根據(jù)現(xiàn)場提供的器件、工具等,完成:①刀庫正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能電氣原理圖(手
繪或者使用SEEElectrical電氣設(shè)計軟件);②按繪制的電氣原理圖,完成接線;
③驗證刀庫正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能。本項任務(wù)完成后,按表1-1中的項目內(nèi)容,請裁判
驗收任務(wù)成果。
表1-1:數(shù)控機(jī)床電氣裝調(diào)事項
序號項目項目內(nèi)容
器件選擇數(shù)量正確合理
原理圖繪制正確,科學(xué)合理,符合要求
電氣原理
1圖形符號規(guī)范,標(biāo)注齊全
圖繪制
保護(hù)環(huán)節(jié)設(shè)計得當(dāng)
字跡清楚、整潔、美觀
線路連接元件安裝位置合理,緊固不松動,工具使用合理
2
正確線上號碼管安裝規(guī)范,與電氣原理圖相符
4
序號項目項目內(nèi)容
接至板外的導(dǎo)線經(jīng)端子排轉(zhuǎn)接,原則上端子排上一個接點接一根線、且
端子與端子之間留有空端子
所有導(dǎo)線進(jìn)走線槽,或進(jìn)行了捆束
(學(xué)生填寫,裁判簽字確認(rèn))
3功能實現(xiàn)功能實現(xiàn)驗證結(jié)果
選手繪制的電氣原理圖(空白不夠時可以畫背面):
使用電氣副柜控制置于其下方的電機(jī)模擬刀庫電機(jī)時,需將K7.7=1;使用
機(jī)床主電氣柜控制機(jī)床上的刀庫時,需將K7.7=0。
5
電氣副柜中繼電器輸入輸出板的接口說明見下圖:
注意:選手在設(shè)備上電前需自行檢查所連接線路的正確性,并經(jīng)裁判和現(xiàn)場
6
技術(shù)人員檢查無誤后方可通電運行。當(dāng)技術(shù)人員或裁判發(fā)現(xiàn)錯誤連接導(dǎo)致電源
或負(fù)載短路、以及導(dǎo)致設(shè)備損壞或人員安全問題時,中止選手繼續(xù)實施本任務(wù)。
技術(shù)人員確認(rèn)可以上電后,將指出若干條已接線正確的接線,在后續(xù)的通電調(diào)試
過程中,選手不可改接已確認(rèn)正確的接線。技術(shù)人員確認(rèn)正確的接線的連接牢靠
性和接線規(guī)范性由選手自行負(fù)責(zé)。參賽隊有且僅有一次,請裁判和現(xiàn)場技術(shù)人員
檢查是否可以上電的機(jī)會,經(jīng)檢查確認(rèn)后,后續(xù)的斷電和通電調(diào)試不再請現(xiàn)場裁
判和現(xiàn)場技術(shù)人員檢查確認(rèn)是否可以上電。
表1-2新電氣接線地址表
刀庫正轉(zhuǎn)Y13.0照明Y13.4排屑正轉(zhuǎn)Y12.4
刀庫反轉(zhuǎn)Y13.1紅燈Y13.5排屑反轉(zhuǎn)Y12.6
潤滑Y13.2綠燈Y13.6
冷卻Y13.3黃燈Y13.7
任務(wù)二:主軸加裝改造(10分)
題目:主軸的裝配、檢測與調(diào)整。
本任務(wù)共分六個項目(參見下圖)。
①工件準(zhǔn)備與清潔;
②主軸軸承安裝;
③主軸軸承回轉(zhuǎn)精度調(diào)整;
④前后軸承鎖緊螺母鎖緊;
⑤實測主軸套筒端面到主軸套隔臺的長度K1值,實測疊加放置高度K2值,
實測主軸前端蓋凹臺深度數(shù)值H,計算主軸前端蓋壓緊量A,以及檢測主軸錐孔
跳動值△s;
⑥機(jī)械主軸與主軸測試臺對接安裝。
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完成過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)記入表2-1中,請裁判驗收各個項目任務(wù)的完成成果。
所涉主軸總裝圖及其主軸零件明細(xì)表由賽場提供。
表2-1:主軸加裝改造事項及記錄
序號項目內(nèi)容
工件準(zhǔn)備與清潔。在零件擺放區(qū)的主軸零部件進(jìn)行清點、核對,并按照正確的
項目一工藝步驟清潔,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。
前主軸軸承安裝: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
項目二
向,軸承組對形式正確。測量并調(diào)整外圓與主軸同心。
主軸軸承回轉(zhuǎn)精度調(diào)整:測量和調(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,選手將測量結(jié)果填入下式(請裁判簽字確認(rèn)):
項目三△r=mm,
檢驗前軸承外環(huán)端面跳動
△a=mm
前后軸承鎖緊螺母鎖緊。選手確認(rèn)軸承系軸向預(yù)緊完成后,請?zhí)顚懭缦聰?shù)據(jù),
在力矩扳手調(diào)至前軸承預(yù)緊力矩值時,請裁判簽字確認(rèn)(僅驗證選手掌握力矩
項目四扳手的調(diào)整和使用):
前軸承=Nm
后軸承=Nm
用深度尺實測主軸套筒端面到主軸套隔臺的長度K1值,選手記錄以下數(shù)據(jù),請
項目五裁判簽字確認(rèn):
K1=mm
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K11=mm
K12=mm
K13=mm
………
K1n=mm
實測疊加放置高度K2值,選手記錄以下數(shù)據(jù),請裁判簽字確認(rèn):
K2=mm
K21=mm
K22=mm
K23=mm
………
K2n=mm
實測主軸前端蓋凹臺深度數(shù)值H,選手記錄以下數(shù)據(jù),請裁判簽字確認(rèn):
H=mm
H1=mm
H2=mm
H3=mm
………
Hn=mm
按照工藝要求計算主軸前端蓋壓緊量A=K2-K1-H:
A=mm
檢測主軸單錐孔跳動△s,選手記錄以下數(shù)據(jù),請裁判簽字確認(rèn):
△s=mm
安裝流程:S1-將主軸安裝在賽場提供的主軸測試架上;
S2-安裝交流異步電動機(jī)于電機(jī)座上;
S3-預(yù)裝彈性聯(lián)軸節(jié)(對接兩軸);
S4-調(diào)整交流異步電機(jī)軸與主軸傳動芯軸的同軸度;
S5-鎖緊聯(lián)軸節(jié);
S6-安裝安全防護(hù)罩。
要求:
機(jī)械主軸與
1)機(jī)械主軸在測試臺上應(yīng)調(diào)整至主軸中心線與電機(jī)軸中心
項目六主軸測試臺
線同軸,聯(lián)軸節(jié)安裝規(guī)范。
對接安裝
2)調(diào)整電機(jī)軸與主軸傳動芯軸同軸,選手采用百分表或千
分表檢測。記錄實測數(shù)據(jù),請裁判確認(rèn):
3)異步電機(jī)安裝時提供0.02mm和0.04mm銅皮做調(diào)整墊。
4)上述每完成一步均應(yīng)協(xié)助裁判員檢測、確認(rèn)。
5)電機(jī)軸與主軸軸芯同軸度測出數(shù)值>0.5mm時,不允許帶
電旋轉(zhuǎn)。
6)安全防護(hù)罩安裝合格后,方可通電檢查。
任務(wù)三:數(shù)控機(jī)床維修(15分)
故障排查涉及立式加工中心技術(shù)指標(biāo)、系統(tǒng)參數(shù)、伺服參數(shù)及PLC程序,最
9
終以解除報警、準(zhǔn)確實現(xiàn)功能動作為完成任務(wù)。比賽開始前,本賽位上應(yīng)張貼
有技術(shù)平臺在賽前完成的《故障清除確認(rèn)表》《故障設(shè)置完成簽字表》及機(jī)床準(zhǔn)
備封條。選手確認(rèn)齊全后,揭封,并在封條上簽字確認(rèn)。
要求:
1.根據(jù)表3-1第三列“技術(shù)指標(biāo)檢驗標(biāo)準(zhǔn)”,排除故障現(xiàn)象。
2.將每一個已排除故障的現(xiàn)象、故障原因及修正參數(shù)寫入表3-2:數(shù)控機(jī)床
維修記錄表中,并向裁判報告,請求裁判簽字確認(rèn)故障排除的工作成果。當(dāng)申
請裁判和技術(shù)人員恢復(fù)機(jī)床時,每一個未排除的故障倒扣2分。
3.選手不得全部清除數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)和梯形圖。一經(jīng)發(fā)現(xiàn),按要求排除全部故
障的情形計分。
表3-1故障檢查事項
序號檢查事項技術(shù)指標(biāo)檢驗標(biāo)準(zhǔn)
1急停檢查急停按鈕起作用
2伺服驅(qū)動檢查解除伺服報警
進(jìn)給伺服移動無報X/Y/Z軸顯示正常,在JOG方式和錄入方式下,倍率100%
3
警移動各軸,能正常移動無報警
X/Y/Z軸在JOG方式下+/-移動確認(rèn)軸運動方向符合立式數(shù)控
4伺服移動方向正確
銑床相關(guān)坐標(biāo)定義標(biāo)準(zhǔn)。
5進(jìn)給軸軟/硬限位檢測各軸運行范圍符合該機(jī)床行程規(guī)格且限位有效
檢測手輪或MDI方式下進(jìn)給軸移動的實際距離與顯示數(shù)值
6坐標(biāo)軸移動準(zhǔn)確
相等(需要使用百分表進(jìn)行演示)
進(jìn)給軸倍率修調(diào)正在JOG(手動)和MDI方式下移動進(jìn)給軸,調(diào)整倍率開關(guān),
7
確軸按照指定倍率移動
手輪方式下軸選正在手輪方式下,切換手輪軸選開關(guān)信號,能夠正確選擇相應(yīng)
8
確的坐標(biāo)軸,實現(xiàn)X/Y/Z軸移動。
手輪方式下倍率正在手輪方式下,切換手輪倍率信號,移動X/Y/Z軸,能夠正
9
確確實現(xiàn)相應(yīng)的倍率。
進(jìn)給軸伺服驅(qū)動性
10通過伺服優(yōu)化,觀察圓圖形誤差有明顯改善
能匹配
主軸的啟動和停止
11在JOG(手動)和MDI方式下,能夠啟動和停止主軸。
正常
12主軸定向準(zhǔn)確在MDI方式下,執(zhí)行M19,主軸準(zhǔn)停準(zhǔn)確。
13主軸旋轉(zhuǎn)方向正確在MDI方式下,執(zhí)行M03S500檢查主軸的旋轉(zhuǎn)方向正確
主軸速度和倍率正在MDI方式下,執(zhí)行M03S500檢查主軸的旋轉(zhuǎn)速度和各檔
14
確倍率正確
機(jī)床操作面板功能
15檢查機(jī)床操作面板各按鍵、旋鈕、指示燈功能正常
正常
10
表3-2數(shù)控機(jī)床維修記錄表
學(xué)生裁判
序號故障現(xiàn)象處理方案
簽字簽字
原因
1解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
2解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
3解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
4解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
5解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
6解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
7解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
8解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
9解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
10解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
11解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
12解決方法
已排除()未排除()申請排除()
13原因
11
解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
14解決方法
已排除()未排除()申請排除()
原因
15解決方法
已排除()未排除()申請排除()
小計15分
任務(wù)四:手夾和平口鉗安裝與調(diào)試(10分)
根據(jù)賽場提供的電磁閥、氣管及傳感器,設(shè)計平口鉗氣路圖,完成表4-1中,
①手夾和機(jī)床平口鉗安裝與調(diào)試;②機(jī)器人手夾功能驗證。
表4-1手爪和平口鉗功能驗證事項
序號項目項目內(nèi)容
1手夾和平口在加工中心上安裝平口鉗,調(diào)整合適氣壓(0.5-0.6Mpa)。
2鉗安裝與調(diào)設(shè)計平口鉗氣路,按設(shè)計氣路圖,完成平口鉗的氣路連接
3試在MDI狀態(tài)下,使用M72控制機(jī)床平口鉗松開,M73控制平口鉗夾緊。
4機(jī)器人氣爪松開功能及控制信號驗證
5機(jī)器人氣爪機(jī)器人氣爪夾緊功能及控制信號驗證
6功能驗證手爪松開到位控制功能及控制信號驗證
7手爪夾緊物料到位控制功能及控制信號驗證
任務(wù)五:主軸功能開發(fā)(10分)
根據(jù)賽項提供的測頭、主軸部件。利用機(jī)床數(shù)控系統(tǒng),完成:①智能制造工
件測頭;②開通模擬主軸功能、主軸單元通電空載測試;③PC機(jī)與CNC互聯(lián)互
通;④完成指定功能的開發(fā)。
5-1.加裝智能制造工件測頭
根據(jù)所提供的測頭,按照表5-1工件測頭加裝項目表中第三列要求,完成
各項任務(wù)。每一個項目任務(wù)完成后均需請裁判驗收任務(wù)完成成果。
12
表5-1加裝智能制造工件測頭事項
序號項目要求
放置測頭將測頭接收器固定于電氣柜頂部合適位置
1
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
輯M88開啟測頭/M89關(guān)閉測頭的梯形圖。
測頭電氣
2連接“測頭狀態(tài)”信號線至數(shù)控系統(tǒng)測量輸入點X11.7
連接
4)在MDI下開啟測頭,輸入測量信號測試指令“G91G31X50F50”,待
機(jī)床運動后,用手觸碰測頭測針,以模仿機(jī)床碰到了測針,觀察機(jī)床能
否正確地停止。
測針對中利用百分表或千分表調(diào)整測針圓跳動,使之不超0.03mm。
3
調(diào)整記錄測量值(請裁判當(dāng)場確認(rèn))。
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(jī)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)M88;(測頭開啟代碼)
標(biāo)定
4)MDI編寫并執(zhí)行測頭標(biāo)定宏程序:
G65P9901M102.D;
D:環(huán)規(guī)準(zhǔn)確直徑;標(biāo)定結(jié)果位于:#500,#501,#502,#503。
5)M89;(測頭關(guān)閉代碼)
同上1、2步驟。
3)M88;(測頭開啟代碼)
4)MDI下執(zhí)行G65P9901M2.D_。
環(huán)規(guī)直徑
5D:環(huán)規(guī)準(zhǔn)確直徑。
測量
注:#100存儲環(huán)規(guī)直徑測量值。
并將環(huán)規(guī)直徑值存儲到#610,編寫#610=#100并執(zhí)行。
5)M89;(測頭關(guān)閉代碼)
5-2開通模擬主軸功能、主軸單元通電空載測試
根據(jù)任務(wù)二裝配好的機(jī)械主軸和異步電機(jī),在本節(jié)中根據(jù)賽場提供的變頻器
技術(shù)資料連接變頻器,并通過機(jī)床MDI或操作面板備用鍵控制主軸分別旋轉(zhuǎn)200
rpm,500rpm,800rpm進(jìn)行測試。具體要求:①完成數(shù)控系統(tǒng)模擬接口→變頻器→
三相異步電機(jī)的硬件連接;②完成數(shù)控系統(tǒng)模擬接口功能開通(數(shù)控系統(tǒng)側(cè)參數(shù)
設(shè)置、PLC編輯);③變頻器參數(shù)設(shè)置。選手依據(jù)表5-2,在任務(wù)完成過程中或任
務(wù)完成后,請裁判驗收任務(wù)成果。
13
表5-2:開通模擬主軸功能、主軸單元通電空載測試事項
序號項目項目內(nèi)容
1異步電機(jī)連接正確
2變頻器連系統(tǒng)模擬電壓及信號線連接正確
3接與調(diào)試模擬主軸參數(shù)設(shè)置正確,模擬主軸被激活
4變頻器通電及參數(shù)設(shè)置正確
模擬主軸正轉(zhuǎn)輸出信號Y12.0,模擬主軸反轉(zhuǎn)輸出信號Y12.2。
5-3.PC機(jī)與NC互聯(lián)互通
根據(jù)現(xiàn)場提供設(shè)備接口和以太網(wǎng)線,實現(xiàn)PC機(jī)與CNC(數(shù)控系統(tǒng))的連接。
系統(tǒng)與PC機(jī)聯(lián)通中,要求檢查在數(shù)控系統(tǒng)端操作,可將PC上的程序文件復(fù)制
到數(shù)控系統(tǒng)。選手在任務(wù)完成后,根據(jù)表5-3,請裁判驗收任務(wù)完成成果。
表5-3:PC與NC互聯(lián)互通事項
項目內(nèi)容調(diào)整結(jié)果項目內(nèi)容
PC側(cè)IP地址設(shè)置正確
PC與NC互NC側(cè)IP地址設(shè)定正確
參數(shù)調(diào)整
聯(lián)互通數(shù)據(jù)線連接成功
NC側(cè)調(diào)用程序成功
5-4.完成指定功能開發(fā)(6分)
利用富余的M指令,開發(fā)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(jī)床操作面板備用鍵(參照表5-4)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%。
(3)模擬主軸指令推薦見表5-5。
(4)選手根據(jù)表5-6:完成指定功能開發(fā)(實現(xiàn)模擬主軸調(diào)速控制功能)
后,請裁判驗收任務(wù)完成成果。
14
表5-4備用鍵對應(yīng)的輸入和輸出地址
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)K2R901.5R911.5
主軸反轉(zhuǎn)K3R901.6R911.6
主軸停止K4R901.7R911.7
增速按鈕5R906.1R916.1
減速按鈕6R906.2R916.2
表5-5模擬主軸指令推薦
分類正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/主軸停備注
主軸指令M33/M34/M35也可自行定義未用M代碼
主軸速度指令S--
表5-6完成指定功能開發(fā)(實現(xiàn)模擬主軸調(diào)速控制功能)事項
序號項目項目內(nèi)容
1MDI方式下執(zhí)行主軸控制M/S代碼,主軸旋轉(zhuǎn)
2主軸正轉(zhuǎn)按鈕/主軸反轉(zhuǎn)按鈕/LED有效
PLC編程
3增速按鈕/減速按鈕/LED有效
4主軸停止按鈕/LED有效
任務(wù)六:機(jī)器人上下料功能開發(fā)(10分)
根據(jù)賽項提供的智能加工仿真軟件、機(jī)器人及控制系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床及其富余
的M指令等。完成:①機(jī)器人應(yīng)用功能仿真;②機(jī)器人應(yīng)用功能開發(fā);③機(jī)器人
上、下料編程;④零件試加工及加工程序優(yōu)化。
6-1機(jī)器人應(yīng)用功能仿真。選手使用賽場提供的仿真軟件,根據(jù)虛擬制造仿
真流程圖(圖6-1)。完成上料動作PLC的編寫。
15
圖6-1虛擬制造仿真流程圖
根據(jù)表6-1,指定2項功能進(jìn)行虛擬仿真驗證。
表6-1:虛擬制造仿真事項
序號項目項目內(nèi)容
1互聯(lián)互通數(shù)控機(jī)床與虛擬制造仿真軟件間的互聯(lián)互通信號連接。
2PLC程序開發(fā)編寫虛擬機(jī)器人實現(xiàn)對加工中心上下料流程的PLC程序開發(fā)。
3機(jī)床執(zhí)行M90指令,可以運行無報警
4機(jī)床可以回到指定的第二參考點
5機(jī)器人可以在傳送帶上抓取毛坯
6機(jī)床門可以自動打開
功能驗證
7機(jī)床平口鉗可以自動松開
8平口鉗夾緊,機(jī)器人可以完成機(jī)床上料
9機(jī)床門可以自動關(guān)閉
10虛擬制造仿真流程與給定的流程圖符合
表6-2軟件與系統(tǒng)互聯(lián)地址
地址含義仿真→機(jī)床地址含義機(jī)床→仿真
X2機(jī)器人到達(dá)機(jī)床上料位置X24.0Y2添加毛坯Y24.0
機(jī)器人手爪松
X3機(jī)器人手爪到平口鉗位置X24.1Y5Y24.1
開
16
機(jī)器人移動到傳送帶抓料位機(jī)床門打開
X4X24.2Y6Y24.2
置上方
機(jī)器人移動到傳送帶抓料位平口鉗松開
X5X24.3Y7Y24.3
置
機(jī)床加工完成
X9機(jī)床啟動加工X24.4Y8Y24.4
信號
機(jī)器人手爪夾
X10機(jī)床門打開到位X24.5Y12Y24.5
緊
X11機(jī)床門關(guān)閉到位X24.6Y13機(jī)床門關(guān)閉Y24.6
X12平口鉗松開到位X24.7Y14平口鉗夾緊Y24.7
X13平口鉗夾緊到位X25.0
X16移動到成品放置位置X25.1
6-2機(jī)器人應(yīng)用功能開發(fā)。根據(jù)表6-3提供的信號地址,示教編制機(jī)器人
程序,實現(xiàn)在MDI和單步方式下,使用機(jī)器人信號輸出實現(xiàn)自動門開關(guān),以及
自動門開關(guān)的安全聯(lián)鎖,智能加工區(qū)安全圍欄上安全門的安全聯(lián)鎖等功能。
附表6-3:機(jī)器人應(yīng)用功能開發(fā)信號表
CNCPMC機(jī)器人PMC虛擬ROBOTIO
機(jī)床門開到位1X9.0快換RO[1]
DI[121]R701.0
機(jī)床門開到位2X9.1手爪松開RO[2]
機(jī)床門關(guān)到位1X9.2手爪夾緊RO[3]
DI[123]R701.2
機(jī)床門關(guān)到位2X9.3噴嘴吹氣RO[4]
加工完成信號F9.4,R701.4DI[124]R701.3
機(jī)床取放料到位F96.0,F94.1,F94.2DI[125]R701.4
機(jī)床門開Y8.0DO[101]R700.0手爪松開到位RI[1]
機(jī)床門關(guān)Y8.1DO[102]R700.1手爪夾緊到位RI[2]
平口鉗松開Y8.2DO[103]R700.2手爪在機(jī)器人末端RI[3]
平口鉗夾緊Y8.3DO[104]R700.3
啟動加工G7.2DO[105]R700.4
DI信號均需設(shè)置為模擬
機(jī)器人在機(jī)床外防干涉功能DO[106]R700.5
6-3機(jī)器人上下料編程。托盤上有A、B、C三個工位(三個工位號由選手自
行確定),每一個工位上放置1個毛坯,共放置了A、B、C三個毛坯。
(1)要求選手完成連續(xù)和自動加工A、B兩工位上兩個毛坯上料和下料的
機(jī)器人示教編程(在編寫和調(diào)試兩個毛坯上料和下料過程中,用5秒-10秒的
等待過程模擬零件加工過程,以調(diào)試好機(jī)器人程序,即兩個毛坯不進(jìn)行加工)。
(2)調(diào)試好機(jī)器人程序后,要求和裁判共同驗證連續(xù)和自動加工A、B兩工
17
位上兩個零件上料和下料的機(jī)器人程序,確保機(jī)器人程序的安全性。特別提示,
此驗證是一次性的,即一次驗證時出現(xiàn)安全性問題,立即停止6-3中的任務(wù),
進(jìn)行最后的打分。表6-4功能全部實現(xiàn)后,請裁判記錄任務(wù)完成情況。
附表6-4:機(jī)器人示教編程記錄表
序號項目項目內(nèi)容
機(jī)器人上料示示教編程實現(xiàn)上料時機(jī)器人對第1件毛坯抓取,并放置到加工中心
1
教編程平口鉗中,實現(xiàn)夾緊,以及機(jī)器人退出加工位置
機(jī)器人下料示示教編程實現(xiàn)下料時機(jī)器人對平口鉗上的工件的抓取,配合平口鉗
2
教編程的松開,機(jī)器人將工件施加到毛坯1位置,移動到毛坯2位置上方。
6-4零件試加工及加工程序優(yōu)化。選手依據(jù)GB/T-20957.7-2007《精密加工
試件》標(biāo)準(zhǔn),按照賽項任務(wù)書的圖紙要求(圖6-1,該件毛坯為一塊方料,其中
707010段為平口鉗夾持部位,事先已加工成形),對C毛坯進(jìn)行試切加工以確
定和驗證零件的數(shù)控加工程序。加工過程中按表6-5進(jìn)行工件在線測量,測量過
程及結(jié)果請裁判驗收。根據(jù)測量結(jié)果,對加工程序進(jìn)行優(yōu)化,為零件的智能加工
作準(zhǔn)備。
附表6-5:工件在線測量事項
序號項目項目內(nèi)容
臺面清掃
1測量準(zhǔn)備裝夾測頭前執(zhí)行M19定向指令,之后進(jìn)行測頭裝夾。
在MDI下開啟測頭,輸入測量信號測試指令用手觸碰測頭測針,檢查
機(jī)床是否停止運動。
編程正確
三點或四點測量
2編程測量
圓直徑
結(jié)果輸出至宏變量
本項目注意事項:
(1)安裝在線測頭,啟動檢測程序,調(diào)用圓檢測宏指令,檢測加工后的圓
直徑。檢測結(jié)果通過程序賦值到宏變量#XXX中。
(2)本環(huán)節(jié)采用手工編程,也可使用賽場統(tǒng)一安裝的CAD/CAM軟件編程,
加工程序通過FTP傳送至CNC。參賽隊根據(jù)現(xiàn)場提供的圖紙,編程并完成試切件
18
輪廓的加工。
(3)選手根據(jù)圖紙要求和賽場提供的毛坯,自行設(shè)計試件切削試驗工藝,
完成試件切削試驗的程序編制和加工。
(4)本環(huán)節(jié)使用C毛坯加工的零件,僅供選手驗證和優(yōu)化數(shù)控加工程序使
用,不作為零件加工質(zhì)量的檢測件。賽場另準(zhǔn)備若干備用件,當(dāng)參賽隊的毛坯出
現(xiàn)“硬點”等質(zhì)量問題時,參賽隊可以提出更換毛坯。當(dāng)參賽選手因自身原因損
壞毛坯時,不予更換毛坯。
19
圖6-1試切件圖
任務(wù)七:機(jī)床精度檢驗(10分)
本任務(wù)基于:標(biāo)準(zhǔn)GB17421-1/2/4和GB-T20957[1].2-2007精密加工中心
檢驗條件(2)標(biāo)準(zhǔn)檢測方法和評價標(biāo)準(zhǔn),包括圓度誤差檢測。
7-1.數(shù)控機(jī)床幾何精度測量
1.依據(jù)GB/T18400.2-2010(ISO10791-2:2001)精密加工中心檢驗條件(2)
中的部分測量標(biāo)準(zhǔn)以及GB/T17421.1-1998通用標(biāo)準(zhǔn),選擇5項檢驗項目,利
用所提供的工具、量具、檢具,進(jìn)行數(shù)控機(jī)床幾何精度測量。
2.工具、量具、檢具選用合理,使用方法正確,每一項數(shù)據(jù)檢測完成后,選
手應(yīng)舉手示意,經(jīng)現(xiàn)場裁判確認(rèn)后將檢測結(jié)果填入表7-1幾何精度檢測表中。
表7-1:數(shù)控機(jī)床幾何精度測量事項
序號檢驗項目簡圖
主軸錐孔的
1
徑向跳動
a)靠近主軸端部
b)距主軸端部300mm處
檢驗項目簡圖主軸錐孔的徑向跳動
靠近主軸端部的徑向跳動:(裁判簽字確
認(rèn):)
距主軸端部300mm處的徑向跳動:(裁判簽字確
認(rèn):)
21/25
序號檢驗項目簡圖
主軸軸線與
2Z軸線運動
間的平行度
a)在YZ垂直平面內(nèi)b)在ZX垂直平面內(nèi)
檢驗項目簡圖主軸軸線和Z軸線運動間的平行度
在YZ垂直平面內(nèi)的平行度:(裁判簽字確
認(rèn):)
在ZX垂直平面內(nèi)的平行度:(裁判簽字確
認(rèn):)
工作臺面和
3X軸線運動
間的平行度
和X軸線運動間的平行度
檢驗項目簡圖工作臺面和X軸線運動間的平行度
工作臺面和X軸線運動間的平行度:(裁判簽字確
認(rèn):)
22
序號檢驗項目簡圖
線性運動直
線度-Y軸線
4
運動的直線
度
a)在YZ垂直平面內(nèi)b)在XY水平面內(nèi)
檢驗項目簡圖Y軸線運動的直線度
在YZ垂直平面內(nèi)的直線度:(裁判簽字確
認(rèn):)
在XY水平面內(nèi)的直線度:(裁判簽字確
認(rèn):)
Z軸線運動
和Y軸線運
5
動間的垂直
度
檢驗項目簡圖Z軸線運動和Y軸線運動間的垂直度
Z軸線運動和Y軸線運動間的垂直度:(裁判簽字確
認(rèn):)
7-2.運動精度檢測——球桿儀檢測圓軌跡運動精度
按照表7-2中第二列“檢測項目”和第三列“要求”,使用球桿儀對機(jī)床某
指定位置按GB17421.4或ISO230-4標(biāo)準(zhǔn)要求測量XY平面圓度(假定機(jī)床溫度
20℃,膨脹系數(shù)11.7)。并填寫和保存數(shù)據(jù)。
23
表7-2:運動精度檢測事項
設(shè)定數(shù)據(jù)(選手裁判
序號檢測項目檢測內(nèi)容
填寫)簽字
編制X-Y平面測
試程序(可以借鑒半徑:100mm,
1儀器幫助手冊中進(jìn)給速度
的已有程序),并1000mm/min
輸入數(shù)控系統(tǒng)
記錄所設(shè)定坐標(biāo)
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