设备安装与调试.doc

2015年福建省职业院校技能大赛
“数控车床装调与维修”赛项样题

（总时间：240分钟）

任
务
书

一、选手需知
1、 参赛选手必须遵守赛项规程和技术规范，符合安全、文明生产要求；
2、 参赛选手进入操作比赛现场后，须听从裁判的指挥；
3、 在裁判宣布比赛开始时，开始比赛计时；
4、 参赛选手对现场提供工具、材料按照清单进行检查确认，检查无误后在物品发放一览表上签字；工具、材料不足、有误或不能正常使用即刻与裁判取得联系；
5、 竞赛过程中需要裁判确认的项目和数据，参赛选手应申请裁判到场情况下演示操作过程并记录数据，裁判、选手都签字的情况下经确认项目和数据方能生效，杜绝弄虚作假；
6、 选手在进行电气故障排查时，应正确、规范使用万用表，不允许在带电情况下更换接线；
7、 任务二及任务三部分在竞赛开始60分钟后、任务四部分在竞赛开始120分钟后方可申请技术支持，由裁判通知工作人员进行相关支持；如果工作人员支持时间超过20分钟，由裁判记录时间并酌情加时；各参赛队现场允许3次申请技术支持机会，第三次技术支持时恢复至系统正常工作状态；
8、 选手认定器件有故障可提出更换，经裁判测定器件完好时每次扣3分，器件确实损坏酌情补时；
9、 各参赛选手必须严格按工艺守则和机床操作规程进行操作，一旦出现较严重的安全事故，经裁判长批准后立即取消参赛资格；
10、 竞赛过程中选手不能使用自带存储装置拷贝文件，违规者取消参赛资格；
11、 竞赛时间为240分钟，竞赛时间到参赛选手必须停止所有与竞赛内容相关的作业；同时配合裁判完成相关确认工作，裁判许可后方可退场；
12、 选手在试卷加密线内按照要求填写，不可在试卷任何地方做标记，否则视为无效试卷；
13、 本试题为样题，只作为比赛流程及任务类别的参考，现场比赛题目所涉及的各任务的具体内容会有所改变。

二、工作任务
任务一：电气线路连接(25分)
根据现场提供的器件、工具和资料，在数控机床电气副柜完成数控车床主轴、冷却电气电路的连接工作，保证连接正确可靠。
具体要求如下：
1、 根据现场提供的副柜电气图正确选择元器件并安装到电气底板上；
2、 布线规范，所有连接应与电气原理图要求一致；
3、 导线线径应符合图纸要求，导线颜色符合国家标准，端头压接应牢固可靠；
4、 接线符合工艺要求，凡是连接的导线，必须压接接线头（空气开关、继电器、交流接触器采用UT接线端子压接导线，其他采用管形预绝缘端头压接导线）；用线按照图纸标注；套上赛场提供的号码管，实物编号和接线图编号要一致。
5、 各继电器、交流接触器、空气开关等元器件的连接线，必须放入线槽内，外露部分走线整齐，信号线与强电线应分开走线，防止干扰。
6、 请不要擅自改变电气底板上已经连接好的电缆接线，如若更改，更改一处扣5分，扣完25分为止，若造成严重后果者，取消比赛资格。
7、 由裁判检查后方可通电联调，检验电气控制功能。全部连接正确并一次性通电验证成功，电气连接工艺规范者得25分。若未能上电验证电气功能，本题只能根据电气连接的多少及工艺规范性得0～10分。
8、 提请裁判检查发现错误不能通电者，每次扣除5分。通电后，第一次验证有功能未通过扣3分，以后每一次上电未通过扣1分，扣满10分为止，比赛结束时仍有电气线路故障未能排除的，一个故障点扣除5分。
9、 电气连接工艺一处不符合要求扣1分，扣满10分为止。
10、 本题完成后选手须在附表1上签字确认，否则本题不得分。

任务二 数控机床上电(10分)
1.上电前检查(4分)
任务要求：
1) 此检查针对电气主柜，在系统上电运行之前必须进行。
2) 检查项目按附表2（上电前检查记录表）中所列项目进行，检查中发现问题及时处理，并填好附表2的相应内容。
3) 经裁判检查签字确认无误后方可以通电运行。
4) 裁判没有签字确认前擅自通电者除本题不得分外再扣5分，若造成不良后果者取消比赛资格。
5) 此项目可以申请技术支持。
2.数控车床上电初检查。（6分）
1) 在附表2经过裁判签字确认后，选手可以对机床进行上电，并按附表3中的项目进行上电初检查，并做好记录。
2) 此项目可以申请技术支持。

任务三：数控系统参数设置(10分)

1. 机床技术指标
表一：机床相关部件技术指标：
项目名称
数值
单位
主轴电机的额定功率
5.5
KW
主轴电机的基本频率
50
Hz
主轴电机的额定电压
380
V
主轴电机的最高转速
8000
r/min
主轴档位
1
无
主轴1档最高转速
4650
r/min
主轴编码器每转脉冲数
4096
无
X轴伺服电机编码器线数
4096

X轴伺服电机与丝杆传动比
1：1
无
X轴丝杠螺距
10
mm
Z轴伺服电机编码器线数
4096

Z轴伺服电机与丝杆传动比
1：1
无
Z轴丝杠螺距
12
mm
表二：机床技术指标要求
序号
项目名称
要求
单位
备注
X轴
Z轴

1
最大快移速度
2500
2500
mm/min

2
机床空运行速度
3500
3500
mm/min

3
JOG进给速度
1500
1500
mm/min

4
最大加工速度
1000
1000
mm/min

5
手动快速移动速度
2000
2000
mm/min

6
各轴移动量为半径或直径指定
直径
半径

7
正负软极限设置
根据机床实际情况进行设置
μm
正确设置
8
主轴速度范围
30—2000
r/min

9
主轴控制方式
模拟量:0－10
V

10
机床坐标显示（公制/英制）
公制

11
数控系统指令单位
0.001
mm

12
刀架刀位数
6
位

13
手轮是否有效
是

2.参数设置
根据提供的机床相关部件指标及技术要求设置相关的参数。
（1）数控系统参数设置
完成数控系统相关参数的设定，将其数值写入到“附表3 数控系统参数设置表”中。
具体要求如下：
1) 设定主轴为模拟主轴；
2) 设定显示实际主轴速度和T代码；
3) 设定手轮为有效状态；
4) 设定各轴G00快速移动速度；
（2）主轴驱动器参数设置
完成主轴驱动器相关参数的设定，将其数值写入到“附表4 主轴驱动器参数设置表”中。
具体要求如下：
1) 设定主轴驱动器功率，使其与主轴电机相匹配；
2) 设定主轴驱动器单极性模拟量工作方式；
3) 设定主轴编码器脉冲数；
3.注意事项：
1) 选手只需设置本任务中规定的参数，不许修改其它参数；
2) 该环节，若选手因题目要求内的某个参数设置错误，或漏设置，引起附加故障，则由选手自行解决，若选手不能解决，则可以申请技术支持，该参数不得分。
3) 选手如设置了题目要求以外的参数导致故障，如能解除，不得分也不扣分，若申请技术支持，则任务三不得分。

任务四 数控机床功能检查及调试（35分）
1.注意事项：
1）选手根据所列选项进行试车，保证机床各项功能的正确性，各动作能够实现。
2）在调试过程中若出现故障，选手应进行排除，并将故障现象、故障原因、解决方法填写附表6故障现象与处理方案中。
3）每个故障排除后需裁判确认签字，否则此项不得分。
4）此任务可以申请技术支持。
5）如果由于选手的原因，产生附加故障，则由选手自行解决，如申请技术支持，则任务四不得分。
2.功能检查及调试项目如下：
1）开机报警
任务三完成后，重启系统，在不操作机床的情况下，系统应不显示SV**报警信息。
2）急停功能验证
在数控系统正常上电后，按下“急停”按钮，数控系统出现“EMG”（急停）报警，各功能运行停止；松开“急停”按钮，急停解除。
3）手动进给功能验证
① 在“手动”方式下，分别按“+X”、“-X”、“+Z”和“-Z”键，对应轴能正向移动或负向移动。
② 在“手动”方式下，进给轴倍率为“100%”时，任意按“+X”、“-X”、“+Z”、“-Z”键，进给轴以1500mm/min的速度移动。此时增减机床进给倍率，机床移动速度按比例变化。
4）手动快速进给功能验证
在“手动”方式下,同时按下“+X”和“快速进给”键或同时按下“-X”和“快速进给”键，X轴按2000mm/min的速度向正方向或负方向快速移动。用同样的方法测试Z轴，并保证各轴运行正常。
5）手摇进给功能验证
在“手轮”方式下，轴选依次选择X、Z轴轴选，倍率选择依次选择×1/×10/×100，顺时针或逆时针手摇手轮一格，所选轴往对应方向分别以0.001mm/0.01mm/0.1mm的增量移动。
6）参考点位置验证
工作方式切换到回零方式，依次按下x轴、Z轴正向点动按键，工作台回到指定参考点位置。实际两轴机械坐标显示均为0，系统回零成功。
7）机床软限位功能验证
为了保证机床的运行安全，需设置机床软限位，手动移动机床X轴正方向，应当在距离零点10mm位置提示X轴正向超程，手动移动机床X轴负方向，应当在距离零点-80mm位置提示X轴负向超程，手动移动机床Z轴正方向，应当在距离零点10mm位置提示Z轴正向超程，手动移动机床Z轴负方向，应当在距离零点-340mm位置提示Z轴正向超程。
8）主轴手动功能验证
① 在“手动”方式下，按“主轴正转”键，主轴正转。
② 在“手动”方式下，按“主轴停止”键，主轴停止旋转。
③ 在“手动”方式下，按“主轴反转”键，主轴反转。
9）“MDI”方式下主轴功能
① 在“MDI”方式下，输入“M03 S**”（**=300或600或1000），按一下“循环启动”键，主轴以300或600或1000rpm的速度正转。转速误差范围应在±10%内。
② 在“MDI”方式下，输入“M04 S**”（ **=300或600或1000），按一下“循环启动”键，主轴以300或600或1000rpm的速度反转。转速误差范围应在±5%内。
③ 在“MDI”方式下，输入“M05”，按一下“循环启动”键，主轴停止旋转。
10）手动换刀功能验证
按下换刀按钮，机床开始换刀。每按一次，刀架顺时针转动一次，换到下一把刀后停止工作。
11）自动换刀功能验证
在“MDI”方式下，输入T0101后，按循环启动，刀架旋转开始换刀，换刀成功后停在1号刀位；依次输入T0202、 T0303、T0404、T0505、 T0606进行换刀，均能换刀成功。
任务五：机床精度检测（10分）
利用所提供的工具、量具、检具，检测数控车床的部份精度，将检测的数据填入“附表7 几何精度检查表”中。
具体要求如下：
（1） 工具、量具、检具选用合理，使用方法正确；
（2） 检测项目如下
1) 检测尾座套筒轴线对主刀架溜板移动的平行度。
2) 检测顶尖轴线与主刀架溜板移动的平行度。
3) 检测主轴顶尖的跳动。
检测过程必须在裁判在场的情况下进行，检测数据填写在“附表7”中，并请裁判签字确认。

任务六：试切件加工（10分）
要求：1）请根据所提供的图纸和现场给定刀具加工出正确的工件。
2）在进行加工之前,一定要保证卡盘安装正确牢固,防护安装到位，否则不允许进行加工操作。

附表1 电气连接现场记录表
序号
工作内容及技术要求
完成情况
确认
备注
选手签字
裁判签字
1
完成YL-569型数控车床实训设备电气副柜主轴模块、冷却模块电气电路的连接工作，保证连接正确可靠，控制功能正常
通电联调次数

本部分需经裁判确认后，方可通电，擅自通电者扣5分。擅自通电有重要元器件烧毁的，可取消比赛资格。

通电后若再次改动电气线路，需裁判重新检查。
裁判检查次数

2
电气线路连接正确性
未能排除故障点有几处？

3
电气连接工艺规范
电气连接工艺不符合规范有几处?

附表2 上电前检查记录表
序
号
检查事项
是否正常（在相应括号中打“√”）
不正常现象
解决方法
1
检查控制变压器及伺服变压器的进出线顺序、电源幅值与所控电路是否对应。

是（ ）

否（ ）

2
开关电源端子接线正负是否正确。24V电源线路是否有短路现象。

是（ ）

否（ ）

3
伺服驱动器上各端口接线是否正确、牢固。

是（ ）

否（ ）

4
主轴驱动器上各端口接线是否正确、牢固。

是（ ）

否（ ）

裁判签名：
选手签比赛号：
已排除（ ） 未排除（ ） 申请排除（ ）

附表3 上电过程记录表
序
号
检查事项
是否正常（在相应括号中打“√”）
不正常现象
解决方法
1
按照正确的方法检查机床总电源电压是否正常，符合系统要求。

是（ ）

否（ ）

2
根据电气图纸，检查各电源电压是否正常。按从强到弱，从前到后的顺序进行。

是（ ）

否（ ）

3
打开电源开关，拍下急停开关，按下系统启动按钮后，数控系统正常启动

是（ ）

否（ ）

裁判签字：
选手签字（签比赛号）：
已排除（ ） 未排除（ ） 申请排除（ ）

附表4 数控系统参数设置表
序号
参数号
参数名称
调整前的参数
调整后的参数
X
Z
X
Z
1

2

3

4

附表5 主轴变频器参数设置表

序号
参数号
参数名称
调整前的参数
调整后的参数
1

2

3

附表6故障现象与处理方案
序号
项目
是否正常
（不正常写出故障现象）
处理方案
裁判确认
1
开机报警
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

2
急停功能
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

3
手动进给功能
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

4
手动快速进给功能
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

5
手摇进给功能
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

附表6 故障现象与处理方案（续）
序号
项目
是否正常
（不正常写出故障现象）
处理方案
裁判确认
6
参考点功能
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

7
机床软限位功能
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

8
主轴手动功能验证
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

9
“MDI”方式下主轴功能
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

10
手动换刀功能验证
正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

\
附表6 故障现象与处理方案（续）
序号
项目
是否正常
（不正常写出故障现象）
处理方案
裁判确认
11
自动换刀功能验证

正 常（ ）
不正常（ ）
故障现象：
原因

解决方法

附表7 几何精度检测表
每检测一项，裁判根据检测过程在检测方法正确的项目后签字确认。检测方法错误或未检测项目，裁判不签字。
检测项目名称
检测结果记录
裁判签字确认
尾座套筒轴线对主刀架溜板移动的平行度

检测方法正确（ ）

检测方法错误（ ）
顶尖轴线与主刀架溜板移动的平行度

检测方法正确（ ）

检测方法错误（ ）
主轴顶尖的跳动

检测方法正确（ ）

检测方法错误（ ）