样题切削加工智能制造单元安装与调试钳工

切削加工智能制造单元安装与调试测试验证样题切削加工智能制造单元安装与调试（钳工）2018年10月1.比赛时间300分钟。2.比赛共包括7个任务，总分100分。3.除表中有说明外，不限制各任务先后顺序。（实际赛题和要求以及配分有可能微调，比赛以实际赛题为准）4.请务必阅读各任务的重要提示。5.比赛过程中，若发生危及设备或人身安全事故，立即停止比赛，该任务计零分。6.比赛所需要的资料及软件都以电子版的形式保存在工位计算机里。7.选手如果对赛题内容有疑问和比赛过程中需裁判确认部分，应当先举手示意，等待裁判人员前来处理。8.选手在竞赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违反，则按照相关规定在竞赛的总成绩中扣除相应分值。9.选手完成任务后的检具、仪表和部件，现场需统一收回再提供给其他选手使用。10.赛题中要求的备份和保存在电脑中的文件，需选手在计算机桌面新建文件夹（文件名日期+场次+工位号，如：2018年10月16日比赛第01场次第02工位，文件名为20181016+01+02）。赛题中所要求备份的文件请备份到该文件夹下，即使选手没有任何备份文件也要求建立文件夹。11.需要裁判验收的各项任务，除赛题说明过程性任务验收外，其它任务完成后裁判只验收1次，请根据赛题说明，确认完成后再提请裁判验收。12.选手严禁携带任何通讯、存储设备及技术资料，如有发现将取消其竞赛资格。13.选手必须认真填写各类文档，竞赛完成后所有文档按页码顺序一并上交。序号名称说明配分1任务1：数控机床的安装与调试2任务2：在线检测单元的安装与调试3任务3：工业机器人的安装调试和编程4任务4：智能制造控制系统的安装与调试5任务5：可视化系统的调试6任务6：规定零件的切削试运行7任务7：切削加工智能制造单元虚拟仿真8任务8：职业素养与安全操作合计一、竞赛项目任务书任务1：数控机床的安装与调试任务描述：对数控车床、加工中心进行参数设置、功能调试及优化，对其气动门、动力夹具进行控制，实现数控系统与外部系统的互联互通，完成机内摄像头的安装、调试和防护，做好刀具安装及对刀等加工前的准备工作。（一）气动门、动力夹具编程控制任务描述：1．完成数控车床气动门、液压三爪卡盘自动控制相关的硬件连接和PLC控制程序设计与调试。2．完成加工中心气动门、气动虎钳自动控制相关的硬件连接和PLC控制程序设计与调试。保证机床、机器人相关动作的相互协调与安全。表1-1数控车床夹具、气动门控制完成表序号具体要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1气缸、行程开关位置调整2电磁阀接头安装3PLC控制程序设计调试（考虑各动作之间的安全互锁，确保调试、加工安全）4液压夹钳可靠夹紧工件表1-2加工中心夹具、气动门控制完成表序号具体要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1气缸、行程开关位置调整2电磁阀接头安装3PLC控制程序设计调试（考虑各动作之间的安全互锁，确保调试、加工安全）4液压夹钳可靠夹紧工件特别注意：（1）只有在数控车床的防护门打开到位、主轴停止、液压卡盘/气动虎钳松开到位、机床准备就绪（无急停、无报警）的情况下方可允许机器人进入，完成装卸工件。（2）机器人也必须在完成上下料，回到安全位置后，机床才能关闭防护门，开始加工。具体见控制流程图。（3）在主控面板上设置“单机”与“联机”切换开关，当处在“单机”模式时，防护门的开、闭，由机床操作面板上的单按键和M代码控制完成，并有指示灯显示状态。卡盘的松、紧由机床操作面板上的单按键和M代码控制完成，并有指示灯显示状态。当处在“联机”模式时，自动执行如图所示的控制流程。（4）机器人在上下料过程中，有指示灯按1S周期闪烁，上下料结束后，指示灯熄灭。（二）机内摄像头的安装与调试任务描述：为便于观察零件的加工过程，数控车床和加工中心机内配置摄像头，摄像机镜头前装有气动清洁喷嘴，要求完成数控车床和加工中心机内摄像头的安装与调试。表1-3序号具体要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1摄像头的安装与连接2气动清洁喷嘴的控制程序（实现定时吹气、随时手动吹气）3摄像头的通讯设置与功能调试（三）数控机床主要参数设置与功能调试任务描述：根据设备配置情况，完成数控车床和加工中心的主要参数设置，并完成数控车床和加工中心的部分主要功能调试。1．数控车床参数设置及主要功能调试任务描述：根据提供的数控车床技术参数，并完成表1-4、表1-5所列任务，并设置在数控系统中，以满足数控车床运行要求。数控车床技术参数：（根据比赛现场提供的设备技术资料）可不在此处列出最大回转直径：360-460mm；顶尖距：350-450mm；主轴转速：3000-5000rpm；主轴电机型号液压三爪卡盘：5吋、6吋、8吋，均配软爪；主轴通孔直径：Φ55-Φ63mm；交流伺服主电机：3.7-5.5Kw；进给轴电机型号进给轴快移速度：12-24m/min；进给轴最大切削速度刀架：卧式，8-12工位，液压或者电动；刀柄：方20-25mm，圆Φ25-Φ40mm；自动冷却、集中润滑、链板排屑定位精度重复定位精度表1-4数控车床参数设置序号参数功能参数号数值单位1主轴最高转速2X轴切削速度3Z轴快速速度4回参考点相关参数表1-5完成数控车床功能一览表序号功能要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1回零调试2液压卡盘的松开和夹紧3防护门的打开和关闭2、加工中心参数设置及主要功能调试任务描述：根据提供的加工中心技术参数，完成表1-6、表1-7所列的参数，并设置在数控系统中，以满足加工中心的运行。加工中心技术参数：三轴行程：XYZ≥600x400x450mm；T型槽：18mmx3；主轴转速：8000-10000rpm；主轴电机型号：交流伺服主电机：额定功率5.5-7.5Kw；进给轴快移速度：12-48m/min；进给轴最大切削速度：进给轴电机型号：刀库：凸轮机械手（刀臂式），24工位；刀柄型式：BT40；换刀时间：气源流量：250L/min；气源压力：0.5-0.7MPa；自动冷却、集中润滑、螺杆（或链板）排屑；定位精度、重复定位精度表1-6加工中心参数设置序号参数功能参数号数值单位1主轴最高转速2X轴切削速度3Z轴快速速度4主轴定向相关参数5回参考点相关参数表1-7加工中心主要功能一览表序号功能要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1回零调试2主轴定向3气动虎钳的松开与夹紧4防护门打开与关闭（四）刀具安装及对刀调试任务描述：将零件加工所需要的刀具安装到数控车床刀架和加工中心刀库，完成对刀过程及相应的数据设置。任务2：在线检测装置的安装与调试任务描述：进行加工中心在线测量装置（测头）的安装与调试，对测头进行标定，对加工的零件进行在线测量，测量数据通过以太网上传。根据检测数据，判断零件是否合格，并作出相应处理。（一）在线测量装置（测头）的安装与连接任务描述：完成在线测量装置（测头）的安装，完成与数控系统的连接。表2-1测头安装完成表序号具体要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1正确将测头装夹在到刀柄上2正确安装测头到机床主轴上3将无线接收器安装在正确位置并连接到数控系统4正确放置标定量规到机床夹具上（二）在线测量装置（测头）的标定任务描述：完成在线测量装置（测头）的标定。表2-2测头标定完成表序号具体要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1正确进行测头标定2检测数据上传及显示3标定后的测头数据正确（三）工件在线测量任务描述：测试工件的尺寸，测量数据通过以太网上传MES系统，并实时显示，完成检测数据的接收（MES）、判断与处理（误差趋势、合格判断）。表2-3测头在线测量检测完成表序号具体要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1测试工件的尺寸，测量数据传MES系统2测量数据显示准确任务3：工业机器人的安装调试和编程任务描述：根据现场提供的部件，进行工业机器人夹具、气动部件等外部设备的安装与调试，进行工业机器人（含第七轴）与数控机床、立体仓库等设备之间动作的编程和调试。（一）完成工业机器人末端夹具的安装以及部分气路的连接与调试表3-1夹具的安装与调试完成表序号具体要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1夹爪的装配2气管接头的安装3手爪上的光电开关的安装（二）机器人示教编程及调试任务描述：完成工业机器人工具坐标系设定，数控车床与立体仓库之间上下料示教编程与自动调试，加工中心与立体仓库之间上下料教编程与自动调试，数控车床与加工中心之间上下料教编程与自动调试。表3-2机器人示教编程及调试完成表序号具体要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1数控车床与立体仓库之间上下料准确2加工中心与立体仓库之间上下料准确3数控车床与加工中心之间上下料准确任务4：智能制造控制系统的安装与调试任务描述：基于PLC控制系统完成智能制造单元主要设备间的互联、编程和调试。实现工业机器人从立体仓库取出待加工毛坯，同时读取RFID数据，送至数控机床，加工、在线测量后，再由工业机器人送回立体仓库规定的仓位中，并更新RFID数据。实现智能制造单元中各设备的安全、协调运行。（一）主控PLC与智能制造单元主要设备之间的互联任务描述：主控PLC、机器人、数控车床、加工中心、立体仓库、在线测量装置、MES系统之间的硬件连接和通讯调试。表4-1主控PLC与智能制造单元主要设备之间的互联完成表序号具体要求裁判填写选手确认裁判签字（完成/未完成/放弃）1主控PLC与机器人之间的连接（硬件、软件设置）2主控PLC与数控车床之间的连接3主控PLC与加工中心之间的连接4主控PLC与立体仓库之间的连接5主控PLC与测头之间的连接6主控PLC与MES系统之间的连接（二）主控PLC的编程与调试任务描述：根据智能制造单元控制要求，完成主控PLC的编程与调试，实现智能制造单元中各设备的安全、协调运行。表4-2主控PLC的编程与调试完成表序号具体要求裁判填写（完成/部分完成/放弃）选手确认裁判签字1RFID数据的初始化2读RFID数据-从立体仓库取工件-至数控车床-至加工中心-测量-至立体仓库指定位置-写RFID数据（具体过程根据MES排程优化）任务5：可视化系统的调试任务描述：调试运行数据（机床状态、机器人状态、料库状态以及产品RFID数据信息等）通过MES系统，在可视化系统上显示。完成机内摄像头的功能调试，设置IP地址，实现与MES的通讯，在大屏幕上显示数控车床和加工中心的实时加工视频。（一）网线连通，输入网址，打开对应界面任务描述：表5-1连通完成表序号具体要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字1网线连通2输入网址打开对应界面显示正确（二）设置调取监控画面到系统显示屏任务描述：表5-2连通完成表序号要求裁判填写（完成/未完成/放弃）选手确认裁判签字输入网址输入硬盘刻录机IP地址、用户名、登录，开始预览成功。任务6：规定零件的切削试运行任务描述：根据给定图纸的技术要求，手工编制规定零件的加工程序，通过MES系统，下发生产任务单。使用调试完成的切削加工智能制造单元，由MES调用数控机床加工程序、工业机器人运行程序自动进行加工零件；根据智能制造单元的运行情况和零件的加工质量进行调整，实现两种以上零件混流、稳定、批量加工，符合图纸质量要求。（一）手工编制规定零件加工程序任务描述：根据给定零件图和坯料图（见附件1、2），编写数控车、数控铣程序、工艺卡，并保存在指定文件夹中。（二）MES软件系统应用任务描述：上传程序，订单管理、尺寸设置、检测及修补，具体要求：1.将编写好的加工程序按标准命名规范进行命名。2.使用自己的账号登录智能制造系统，在加工任务页面中进行零件数量及对应工序的确认。3.进行刀具与刀号对应的确认，刀长的测量。4.上传程序。5.加工排程。6.尺寸公差设置。7.自动加工。8.在线检测并修补，输出检测结果。（