第45届世界技能大赛山东省选拔赛数控车项目技术工作文件(讨论稿)

第45届世界技能大赛山东省选拔赛——数控车项目技术工作文件（讨论稿）2018年1月11．数控车竞赛项目技术描述1.1数控车加工竞赛是指使用数控车床对金属零件进行的加工技能竞赛，其中也包括用常用的手动工具配合完成的相关工作。参赛选手需要根据技术图纸进行数控编程、刀具选择、安装刀具、设定刀偏等工作，去加工含有IT6级精度和大于IT6级精度的回转体工件。数控车竞赛项目允许在机床数控系统上直接编写程序，也可以利用CAM软件来进行自动编程。1.2竞赛能力要求1.2.1参赛选手必须熟练掌握机械制图的相关知识。1.2.2参赛选手必须熟练掌握相关数控车床编程指令和操作技能。1.2.3参赛选手必须熟练掌握数控车削刀具选择、安装、调试和使用的操作技能。1.2.4参赛选手必须熟练掌握常用手工量具的操作技能。1.2.5参赛选手必须熟练掌握计算机辅助制造软件中数控车削自动编程的操作技能。1.2.6参赛选手必须掌握数控车工相关的基础理论知识，必须具备基础理论知识的应用能力。1.2.7参赛选手必须了解中国国家标准中机械加工的精度等级、尺寸公差、形位公差、尺寸链计算等相关知识。1.2.8参赛选手必须遵守选拔赛制定的安全防护条例和相关环境保护要求。2.数控车项目竞赛范围及要求2.1数控车竞赛是在普通数控车床上利用三爪夹盘和相应的车削刀具，使用计算机自动编程软件或手工编程方法，在规定的时间内按照图纸要求完成零件的外圆、内孔、沟槽、内外螺纹等基本加工要素的实际操作竞赛。2.2本次选拔赛需要考核2个模块。模块1的材料为硬铝合金，模块2的材料为中碳钢。3.参赛选手要求3.1选手年龄：1997年1月1日以后出生的人员。3.2技能水平：具备数控车工中级或以上职业资格技能水平。3.2选手要求：思想品德优秀，遵守纪律，身心健康。24.裁判员要求4.1数控车项目裁判长由大赛组委会指定。4.2裁判员来源于各支参赛队。一旦担任裁判员工作后，比赛中途不得更换人选。若人数（至少10人）不能满足裁判等技术工作需要，裁判长有权指定相应人员从事相关辅助技术工作。4.3裁判员应服从裁判长的管理，裁判员的工作由裁判长指派或抽签决定。在工作时间内，裁判员不得无故迟到、早退、中途离开工作地或放弃工作，否则将视其影响程度每次扣除其代表队选手竞赛成绩1-3分。4.4裁判员按工作需要，由裁判长分为现场监督、检测监督、安全监督及主观评判等若干小组开展工作，其中主观评判组5人、检测监督3人并承担测量机、粗糙度等检测监督、检测结果记录或部分测量工作，各小组在裁判长安排下可轮换开展各类工作。4.5裁判员在工作期间不得使用手机、照相机、录像机等设备。4.6安全和规范操作评判应由3名裁判员在竞赛现场打分。4.7现场执裁的裁判员负责检查选手携带的物品。违规物品一律清出赛场。比赛结束后裁判员要命令选手停止加工。监督选手提交零件、图纸、评分表。4.8比赛中所有裁判员不得接近选手，除非选手举手示意裁判长解决比赛中出现的问题。5.竞赛规则5.1每名选手独立配备一台计算机，开机及屏保密码由裁判长设置并分配给选手。为保证数据安全，在编程阶段每位选手要经常存盘。文件要保存在指定的目录下。5.2选手在比赛期间及工作期间不得使用手机、照相、录像等设备，不得携带U盘等存储设施。5.3选手在拿到竞赛试题每一模块后，正式比赛期间，除裁判长外任何人员不得主动接近选手及其工作区域，不许主动与选手接触与交流，选手有问题可向裁判长反映。5.4比赛结束铃声响起以后，选手应执行完当前语句后立即停止工作，退刀并卸下工件。3分钟之内必须把零件、图纸、评分表提交到交件处，并签名确认。副裁判长或比赛监督须做好加密、装箱和保存工作。5.5未经裁判长允许，选手不得延长比赛时间。5.6下一场将要参赛的选手不得出现在当前竞赛现场。不允许观摩当前竞赛选手的比赛。5.7参赛选手不得擅自修改数控系统内的机床参数，如发现按照作弊处理。5.8参赛选手如果违规，则根据违规程度，违规选手将会受到罚去10分～20分、不得进3入前10名、取消竞赛资格等不同级别的处罚。5.9比赛成绩在比赛结束后两天内公布。6.选拔赛命题要求6.1选拔赛试题包含2个模块。第一模块为单件，材料为硬铝合金。第二模块为单件，材料为中碳钢。如表6-1所示。表6-1模块材料和毛坯尺寸模块1模块2材料：硬铝合金（2A12）毛坯尺寸：不大于Φ100×160加工时间：编程和加工共计4小时材料：中碳钢（45#钢）毛坯尺寸：不大于Φ100×160加工时间：编程和加工共计4小时6.2每个试题模块包含的加工要素，如表6-2所示。表6-2命题中的加工要素加工要素图解模块1模块2外圆车削（含外圆轮廓）必要必要内圆车削必要必要外圆沟槽车削必要必要内圆沟槽车削可选可选端面沟槽车削必要必要4外螺纹车削可选可选内螺纹车削可选可选允许使用软爪可选可选允许使用顶尖可选可选表面粗糙度要求必要（4处）必要（4处）形位公差要求必要（2处）必要（2处）注：表格中“必要”表示该模块必须包含的加工要素。“可选”表示在模块中可选用的加工要素。6.3命题中加工要素的公差等级要求，如表6-3所示。表6-3命题要素的公差精度等级要求加工要素内容公差等级选拔赛题目最大外圆直径必须小于Φ98mm外圆直径公差精度等级≥IT6外轮廓外轮廓公差精度等级≥IT7内孔直径≥18mm内孔直径公差精度等级≥IT6外圆沟槽底径底径公差精度等级≥IT6沟槽宽度≥4mm槽深≤25mm宽度公差精度等级≥IT6内圆沟槽直径如果直径和宽度可测，公差精5沟槽宽度≥4mm度等级≥IT7级。端面槽大径、小径和深度。大径≤90mm小径≥40mm槽宽≥5mm深度≤20mm端面槽大径、小径和深度公差精度等级≥IT6M30×1.5-6h三角形外螺纹M42×1.5-6h三角形外螺纹螺纹环规精度等级6hM30×1.5-6H三角形内螺纹M42×1.5-6H三角形外螺纹螺纹塞规精度等级6H每个零件上必须有4处粗糙度要求Ra0.4、Ra0.6、Ra0.8或Ra0.4～Ra0.8区间其余Ra1.6每个零件上必须包含2处形位公差要求精度等级IT6~IT76.4选拔赛题目中不能包含的加工要素，如表6-4所示。表6-4命题不能包含的加工要素要素图解禁止攻丝套扣铰孔切断滚花梯形和异形螺纹动力头铣削和钻孔6.5各模块配分比例选拔赛题目中共有2个模块，总配分为200分。每个模块平均100分。根据数控车项目6对于尺寸的精准度和质量要求极高的特点，评分表中不设置主要尺寸和次要尺寸，所有尺寸同等重要，因此配分基本平均。另外为了加强选手安全生产和规范操作的意识，在主观评分中为安全生产和操作规范增加了配分。单个模块的配分如表6-5所示。表6-5单个模块配分表评分类型配分评分内容数量说明75尺寸25～35含：径向尺寸、轴向尺寸、螺纹部位尺寸、形位公差。形位公差可适当加重配分。10表面粗糙度4处Ra0.4、Ra0.6、Ra0.8或Ra0.4～Ra0.8区间客观评分90%2有无更换毛坯1件无更换毛坯得分。更换毛坯则扣除，且只能更换1次毛坯。1.5零件倒角是否符合图纸要求-含：图样标注及未注的倒角和倒圆弧，是否符合图纸要求1零件是否去除毛刺-含：零件所有加工部位均要求去除毛刺，且不允许手工或用锉刀、油石、砂布等去除，如有则视为未处理。1.5零件表面是否有划伤、碰伤和夹伤-含：所有表面。4已加工零件与图纸要求的一致性-含：未完成部分，做错的部分。2其余表面质量除了4处需要检测的表面，其余表面质量完成的程度。主观评分10%3安全生产、操作规范-检测项目：护目镜、安全鞋、工作服、操作规范、工具摆放。总分10076.6选拔赛样题图纸（仅供参考），如图6-1所示。图6-1选拔赛样题86.7选拔赛客观和主观评分表如表6-6和表6-7所示（仅供参考）。表6-6客观评分表9表6-7主观评分表107.选拔赛评判方法7.1评分流程选拔赛评分流程采用世界技能大赛的评分方法进行。各参赛队的裁判员（每个对仅限1名）被分为不同的组别，分别针对已加工完毕的零件进行评分。操作三坐标测量机和粗糙度仪的第三方操作人员必须在不少于2名裁判员的监督下进行数据测量和数据存储。存储后的测量数据任何人不得修改，并必须立即打印纸质文件提交给裁判长妥善保存。主观评分和手工测量数据必须由每一个参与评判的裁判员签字确认后提交给裁判长妥善保存。选拔赛评分流程检测人员：全体教练员、三坐标测量机操作员↓检测设备和量具：三坐标测量机、数显游标卡尺、数显内、外径千分尺、数显深度千分尺、数显高度尺、数显公法线千分尺、数显叶片千分尺、数显测高仪、台式表面粗糙度仪、螺纹环规和塞规、标准块规等；↓零件主观评分应由5名裁判员负责共同打分并记录结果；↓零件表面质量至少由2名裁判员负责操作和监督粗糙度仪数据并记录检测结果；↓采用手动量具测量尺寸时应至少由3名裁判员负责测量数据并记录检测结果；↓螺纹检测至少由3名裁判员使用螺纹环规和螺纹塞规负责检测并记录结果；↓零件所有尺寸采用手工量具与三坐标测量机相结合的检测方法。竞赛前应严格划分出手工测量和三坐标测量机的工作范围。手工测量产生异议将以三坐标测量机检测结果为准；↓所有检测数据由裁判长输入CIS评分系统进行评分、统计与排名；7.2评判方法7.2.1径向尺寸可用手工量具与三坐标测量机相结合的方法检测；7.2.2轴向尺寸可用手工量具、测高仪、三坐标测量机相结合的方法检测；7.2.3在用三坐标测量机测量直径尺寸时，采用测量圆柱直径方式。在用手工量具测量直径尺寸时，至少需要测量三处。测量时应避开夹伤、碰伤、毛刺点。一处不合格，即判为不合11格；7.2.4在用三坐标测量机测量长度、槽宽、平行度等尺寸时，应采用“面到面”距离测量方法。在用测高仪或者手工量具测量长度、槽宽和平行度时，至少需要测量三处。一处不合格，即判为不合格；7.2.5螺纹由人工利用螺纹环规和螺纹塞规进行检测。合格为Yes，不合格为No。7.2.6表面质量必须用台式粗糙度仪进行检测。如果没有台式粗糙度仪，可以把便携式粗糙度仪夹持在高度尺上使用。但高度尺必须保持稳定，零件必须架在V型铁和平台上。粗糙度仪的测针必须保证无磨损状态。7.2.7测量表面质量时，应以表面质量最差处作为测量点。测针的运动方向应尽量垂直于加工纹理方向；7.2.8形位公差尺寸必须由三坐标测量机进行测量。测量同轴度时，应采用“基准圆柱面轴线到被测圆柱面轴线”的测量方法。在基准圆柱面上应取2个截圆，距离越远越好，形成基准圆柱面，从而得到基准圆柱面的轴线。被测圆柱面的轴线取得方法与基准圆柱面轴线取得方法相同。计算两轴线的差值再乘2得到同轴度偏差数据。7.2.9一般而言，主观评判应先于客观评判进行。主观评判时，每一评价要素要由5人组成的裁判组打分（从1-10），去掉一个最高分和一个最低分，取剩余3个数之平均值。再除以10作为该要素计分系数。这一系数与该要素配分之积，即是该要素的最后得分。裁判组打分时最高分与最低分的分差值不得超过3分。超过3分则本轮打分作废，需重新打分。但在重新打分之前出示分差值最大的裁判员必须做出解释。7.2.10对于完成度不大于50%左右的试件，不再进行全面检测与评判，仅视完成情况做局部检测或相互比较后给出相应分数。8.选拔赛的基础设施8.1机床设备和软件8.1.1数控车床选拔赛采用大连数控车床CKA6150（四工位刀架，车刀刀体规格为25mm×25mm，夹具为250mm三爪卡盘，赛场提供的硬爪需选手自行安装，选手也可自带软爪，但赛场不提供软爪），数控系统有Fanuc0iMate-TC、Fanuc0iMate-TD、Fanuc0iMate-TF、西门子828D、和华中世纪星；8.1.2计算机及软件：WIN7操作系统，预装MastrCAM2017中文版、CAXA2015数控车CAM软件。12注意：
预装的MastrCAM2017为中文版，但因汉化有可能导致CAM软件运行不稳定、数据传输不可靠等现象发生，赛场无法提供技术保障。
有些品牌数控系统用户程序内存较小（512kb）、采用RS232串口传输程序时（包括在线加工时），请预先考虑预