數(shù)控加工中心裝調(diào)與維修賽項(發(fā)那科)

1、數(shù)控加工中心裝調(diào)與維修賽項【樣題】全國職業(yè)院校現(xiàn)代制造及自動化技術大賽“數(shù)控加工中心裝調(diào)與維修”實操比賽【樣題】（總時間：240分鐘）任務書場 次： 工位號： 一、選手須知（請各位選手賽前務必仔細研讀）1、本任務書總分為100分，考試時間為4小時（240分鐘）。2、選手在實操過程中應該遵守競賽規(guī)則和安全守則，確保人身和設備安全。如有違反，則按照相關規(guī)定在考試的總成績中扣除相應分值。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盤及其它移動設備拷貝相關文件。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、參賽隊的有效信息，必須書寫在裝訂密封線

2、以上。7、故障診斷與維修項任務比賽開始150分鐘后方可申請技術支持，但申請排除的故障不得分。二、實操比賽部分特別說明1、在實操比賽過程中需按照任務書的要求完成，總成績由現(xiàn)場過程得分與操作結果作業(yè)得分兩部分組成。2、考察內(nèi)容包括六個方面：任務一：機械組件裝配與調(diào)整；任務二：電氣設計與線路連接；任務三：機電聯(lián)調(diào)與故障排除；任務四：機床精度檢測；任務五：試切件加工；任務六：職業(yè)素養(yǎng)考核。3、選手在“機械組件裝配與調(diào)整”（任務一）中記錄檢測數(shù)據(jù)時，應向裁判員示意，并經(jīng)裁判確認后方為有效。4、選手在“電氣設計與線路連接”（任務二）中，設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)

3、場技術人員檢查后方可上電。5、選手在“機電聯(lián)調(diào)與故障排除”（任務三）的“加工中心故障診斷與維修”環(huán)節(jié)中，完成自己所能排除的機床故障后，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（ ）”內(nèi)容是現(xiàn)場裁判確認填寫項，參賽選手不得填寫。6、選手在進行“機床精度檢測”（任務四）過程中，操作過程必須經(jīng)過裁判員確認后，所記錄數(shù)值方可有效。7、選手在進行“試切件加工”（任務五）環(huán)節(jié)前，需向裁判員示意，在裁判員與工作人員的監(jiān)督下，驗證任務三中“加工中心功能驗證”環(huán)節(jié)，并由裁判員逐一進行記載。8、選手在進行“試切件加工”（任務五）環(huán)節(jié)時，加工

4、前應向裁判示意，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。三、實操任務任務一：機械組件裝配與調(diào)整完成機床水平的調(diào)整和加工中心刀庫的裝配。具體要求如下：1. 裝配前的準備工作要充分，安裝面應清理；2. 在裝配的過程中要求按裝配的一般原則進行裝配；3. 裝配工藝合理，裝配順序和方法及裝配步驟正確、規(guī)范；4. 在裝配及調(diào)試過程中工具、量具使用正確；5. 在裝配及調(diào)試的過程中零部件及工、量具的擺放應整齊，分類明確；6. 在裝配過程中，注意裝配方法及工、量具使用正確；7. 調(diào)整工作臺的水平偏差1格，并將調(diào)整后的數(shù)據(jù)計算后填入“附表1”中；8. 完成電磁閥、氣缸、磁性開關、氣管

5、的安裝；9. 完成刀庫防護罩的安裝。任務二：電氣設計與線路連接根據(jù)現(xiàn)場提供的器件和工具，在所提供的圖紙模板（附圖一）上完成加工中心刀庫正反轉控制的主電路和控制電路的接線圖設計，并根據(jù)設計的電氣圖紙完成該部分強電信號電路、控制信號電路的連接工作，保證連接正確可靠。具體要求如下：1. 電氣圖紙上連接線繪制整齊、位置排布合理、圖面清晰，表示方法符合規(guī)范。2. 連接線上應有識別標記或標注。3. 刀庫控制要求，在自動方式或MDI方式或手動方式下能夠控制刀庫正反轉運行，即刀庫以刀盤上數(shù)字依次增大的方向旋轉為正轉運行，以刀盤上數(shù)字依次減小的方向旋轉為反轉運行。4. 接線前的準備工作要充分，接線時工具使用正確

6、。5. 接線符合工藝要求，凡是連接的導線，必須壓接接線頭（空氣開關、繼電器、交流接觸器采用UT接線端子壓接導線，其他采用管形預絕緣端頭壓接導線）；用線按照圖紙標注；套上現(xiàn)場提供的號碼管，實物編號和接線圖編號要一致。6. 各繼電器、交流接觸器、空氣開關等元器件的連接線，必須放入線槽內(nèi)，外露部分走線整齊，信號線與強電線應分開走線，防止干擾。注意：選手在設備上電前需自行先檢查所連接線路的正確性，并經(jīng)裁判或現(xiàn)場技術人員檢查無誤后方可通電運行。任務三：機電聯(lián)調(diào)與故障排除1. 機床技術指標表一 機床相關部件技術指標項目名稱數(shù)值單位項目名稱數(shù)值單位主軸伺服電機的額定功率1.5kWX軸伺服電機編碼器線數(shù)串行主

7、軸伺服電機的最高轉速6000r/minX軸電機與絲桿傳動比1：1主軸伺服電機的額定電壓380VX軸絲杠螺距5mm主軸伺服電機額定電流 3.8AX軸電機額定轉速4000r/min主軸伺服電機額定轉速1500r/minY軸伺服電機編碼器線數(shù)串行主軸伺服電機與主軸傳動比1：1Y軸電機與絲桿傳動比1：1主軸伺服電機編碼器線數(shù)1024Y軸絲杠螺距5mm主軸定位時的定位精度0.5度Y軸電機額定轉速4000r/min主軸編碼器類型ABZ增量型Z軸伺服電機編碼器線數(shù)串行Z軸電機與絲桿傳動比1：1Z軸絲杠螺距5mmZ軸電機額定轉速4000r/min表二 機床技術指標要求序號項目名稱要求單位備注X軸Y軸Z軸1回參

8、考點方向正向正向正向2參考點位置及偏差000mm3回參考點快移速度200020002000mm/min4回參考點定位速度400400400mm/min5最大快移速度400040004000mm/min6最大加工速度200020002000mm/min7正負軟極限設置根據(jù)機床實際情況進行設置m正確設置8主軸速度范圍506000r/min9主軸控制方式模擬量:010V10機床坐標顯示（公制/英制）公制11刀庫類型斗笠式12刀庫容量6把2.參數(shù)設置2.1賽場提供的技術資料在電腦“D:數(shù)控加工中心裝調(diào)與維修參考資料”文件夾下。2.2完成數(shù)控系統(tǒng)相關參數(shù)設計，并寫入到“附表2 數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設置表”中。1

9、) 設置每個軸快速倍率的F0速度2) 設置每個軸的參考計數(shù)器容量3) 設置主軸位置編碼器每轉脈沖數(shù)4) 設置Z軸的伺服軸號5) 設置主軸電機最高鉗制速度6) 設置手輪為有效狀態(tài)7) 設置主軸模擬電壓增益為010V輸出2.3完成主軸驅動器相關參數(shù)設計，并寫入到“附表3 主軸驅動器參數(shù)設置表”中。1) 設置主軸模擬量輸入接口為模擬口12) 設置主軸伺服電機的最高轉速3.加工中心故障診斷與維修3.1設備上電前檢查根據(jù)“附表4”中的項目，檢查設備的電氣連接，并填寫相關內(nèi)容。3.2設備上電過程記錄根據(jù)“附表5”中的項目，記錄設備上電是否正常。如不正常，需填寫原因及解決方法。4.故障診斷排除排除加工中心開

10、機上電后所出現(xiàn)的故障，并將出現(xiàn)的故障原因與處理方案填入“附表6 故障現(xiàn)象與處理方案”中。5. 加工中心功能驗證對下面所述的功能進行驗證。如不符合所述要求的功能，請修改相關參數(shù)或PMC程序，完成該功能的調(diào)試。5.1急停功能驗證在數(shù)控系統(tǒng)正常上電后，按下“急停”按鈕，數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)“EMG”（急停）報警，各功能運行停止；松開“急停”按鈕，急停解除。5.2限位功能驗證1）在“JOG”方式下,將X軸移動到正向超程的位置，機床應急停并提示正向超程；將X軸移動到負向超程的位置，機床應急停并提示負向超程。2）在“JOG”方式下,將Y軸移動到正向超程的位置，機床應急停并提示正向超程；將Y軸移動到負向超程的位置，

11、機床應急停并提示負向超程。3）在“JOG”方式下,將Z軸移動到正向超程的位置，機床應急停并提示正向超程；將Z軸移動到負向超程的位置，機床應急停并提示負向超程。4）機床超程后，按下“超程解除”鍵并保持，系統(tǒng)復位后，在手動方式下，按住該軸與報警相反的方向鍵，將限位擋塊移出限位開關內(nèi)，解除超程。5）為了保證機床的運行安全需先設置機床軟限位，應在硬限位開關前約5mm處，將當前實際位置值輸入到相應的參數(shù)上，并對機床的軟限位功能驗證，使其有效。5.3參考點功能驗證1）在“JOG”方式下，按“-X”鍵，移動X軸到負限位開關和參考點開關之間。切換到“REF”方式，按“+X”鍵，X軸以2000mm/min的速度

12、正向移動尋找參考點開關。檢測到參考點開關后，X軸以400mm/min的速度檢測零脈沖，零脈沖檢測完畢后，系統(tǒng)X軸的實際坐標顯示0，回參考點成功。2）在“JOG”方式下，按“-Y”鍵，移動Y軸到負限位開關和參考點開關之間。切換到“REF”方式，按“+Y”鍵，Y軸以2000mm/min的速度正向移動尋找參考點開關。檢測到參考點開關后，Y軸以400mm/min的速度檢測零脈沖，零脈沖檢測完畢后，系統(tǒng)Y軸的實際坐標顯示0，回參考點成功。3）在“JOG”方式下，按“-Z”鍵，移動Y軸到負限位開關和參考點開關之間。切換到“REF”方式，按“+Z”鍵，Z軸以2000mm/min的速度正向移動尋找參考點開關。

13、檢測到參考點開關后，Z軸以400mm/min的速度檢測零脈沖，零脈沖檢測完畢后，系統(tǒng)Z軸的實際坐標顯示0，回參考點成功。5.4進給軸功能驗證1）在“JOG”方式下，分別按“+X”、“-X”、“+Y”、“-Y”、“+Z”和“-Z”鍵，對應軸以2500mm/min的速度正向移動或負向移動。2）在“JOG”方式下，進給修調(diào)開關處于“100%”時，任意按“+X”、“-X”、“+Y”、“-Y”、“+Z”、“-Z”鍵，進給軸以2500mm/min的速度移動。此時順時針或逆時針旋轉進給修調(diào)開關，進給軸移動速度將比例增大或減小。3）在“JOG”方式下,同時按下“+X”和“快速進給”鍵或同時按下“-X”和“快速

14、進給”鍵，X軸按4000mm/min的速度向正方向或負方向快速移動。用同樣的方法測試Y、Z軸，并保證各軸運行正常。4）在“JOG”方式下,按快速倍率處的“F0”鍵，然后同時按下“快速進給”和“+X”鍵或同時按下“快速進給”和“-X”鍵，X軸按300mm/min的速度向正方向或負方向快速移動；按“25”或“50”或“100”鍵，然后同時按下“快速進給”和“+X”鍵或同時按下“快速進給”和“-X”鍵，X軸按750mm/min或1500mm/min或3000mm/min的速度向正方向或負方向快速移動。用同樣的方法測試Y、Z軸，并保證各軸運行正常。5）在“MDI”方式下，輸入“G91G00X-10.Y

15、10.；”，按一下“循環(huán)啟動”鍵，機床將以3000mm/min的速度運行到“X-10，Y10”的位置。6）在“MDI”方式下，輸入“G91G01X-20.Y-20.Z-30.F200；”，按一下“循環(huán)啟動”鍵，工作臺運行到“X-20，Y-20，Z-30”的位置。5.5主軸功能驗證1）在“JOG”方式下，按“主軸正轉”鍵，主軸以2000rpm轉速正轉，按“主軸停止”鍵，主軸停止旋轉，按“主軸反轉”鍵，主軸以2000rpm轉速反轉。2）在“JOG”方式下，主軸倍率為“100%”時，按“主軸正轉”或“主軸反轉”鍵，主軸以2000rpm的速度正轉或反轉。此時撥動主軸倍率波段開關，主軸轉速按比例增大或減

16、小。3）在“JOG”方式下，按“主軸定向”鍵，其左上角的指示燈亮起，主軸便快速正轉運行到指定的角度，以便能夠正常換刀，當定向完成后，其左上角的指示燈熄滅。4）在“MDI”方式下，輸入“M03 S*(*=500或1000或3000)；”，按一下“循環(huán)啟動”鍵，主軸以500rpm或1000rpm或3000rpm的速度正轉，轉速誤差范圍應在±2%。輸入“M05；”，按一下“循環(huán)啟動”鍵，主軸停止旋轉。5）在“MDI”方式下，輸入“M04 S*(*=500或1000或3000)；”，按一下“循環(huán)啟動”鍵，主軸以500rpm或1000rpm或3000rpm的速度反轉，轉速誤差范圍應在±

17、;2%。輸入“M05；”，按一下“循環(huán)啟動”鍵，主軸停止旋轉。5.6刀庫功能驗證1）在“JOG”方式下，按下“手動主軸松刀”按鈕，同時拿住刀柄防止刀柄掉下，完成主軸松刀與緊刀。2）在“JOG”方式下，按一下“刀庫正轉”鍵，刀庫正方向運行尋找下一把刀。3）在“JOG”方式下，按一下“刀庫反轉”鍵，刀庫反方向運行尋找下一把刀。4）在“MDI”方式下，輸入“M06 T*（*=16）；”，按一下“循環(huán)啟動”鍵，刀庫對應的刀具裝入主軸。5.7冷卻功能驗證1）在“JOG”方式下，按一下“冷卻”鍵，信號Y9.0有輸出，相應繼電器吸合，冷卻開，再按下“冷卻”鍵，信號Y9.0無輸出，冷卻關，相應繼電器觸點斷開。

18、2）在“MDI”方式下，輸入“M08；”或“M09；”，按一下“循環(huán)啟動”鍵，冷卻開或冷卻關。6. PLC程序的編寫與功能驗證（為加工中心增加一個手輪的功能）通過FANUC LADDER-III編程軟件，在提供的PLC程序基礎上增加一個手輪功能，完成手輪控制機床進給軸的PLC程序，該程序包括X、Y和Z軸軸選，×1、×10和×100增量選擇方式等功能，參照電氣原理圖I/O點的定義和FANUC Series 0 Mate-MODEL D功能連接說明書，完成手持操作盒PLC程序整個功能的編寫。具體要求如下：（1） 在PMC程序中增加一個手輪功能。（2） 程序編寫應符合規(guī)

19、范，應有相應注釋，編寫好的程序應存儲在電腦“D：/PLC”的文件夾中。（3） 在PMC程序中新設一子程序，其名稱為“P0002”,將該手輪功能程序寫在該子程序中，并在“LEVEL2”二級程序的最后增加調(diào)用該子程序的功能主程序。（4） 在“HND”模式下，選擇手輪方式有效，增量選擇×1方式，選擇X/Y/Z軸選，順時針或逆時針手搖手輪一格，所選進給軸往對應方向以0.001mm的增量移動。（5） 在“HND”模式下，選擇手輪方式有效，增量選擇×10方式，選擇X/Y/Z軸選，順時針或逆時針手搖手輪一格，所選進給軸往對應方向以0.01mm的增量移動。（6） 在“HND”模式下，選擇手

20、輪方式有效，增量選擇×100方式，選擇X/Y/Z軸選，順時針或逆時針手搖手輪一格，所選進給軸往對應方向以0.1mm的增量移動。任務四：機床精度檢測利用所提供的工具、量具、檢具，檢測加工中心的幾何精度，將檢測的數(shù)據(jù)填入“附表7 幾何精度檢查表”中。具體要求如下：1.工具、量具、檢具選用合理，使用方法正確。2.每一項數(shù)據(jù)檢測完成后，參賽選手應舉手示意，經(jīng)現(xiàn)場裁判確認后方可進行下一步操作。3.檢測主軸錐孔軸線的徑向跳動，并把檢測數(shù)據(jù)和檢測方法填寫在“附表7”中。4.檢測工作臺縱向移動對工作臺橫向移動的垂直度，并把檢測數(shù)據(jù)和檢測方法填寫在“附表7”中。5.檢測主軸箱移動對工作臺面的垂直度，并

21、把檢測數(shù)據(jù)和檢測方法填寫在“附表7”中。6.檢測主軸回轉軸線對工作臺面的垂直度，并把檢測數(shù)據(jù)和檢測方法填寫在“附表7”中。任務五：試切件加工編制“加工零件輪廓尺寸圖（附圖二）”所示零件的加工程序，并運行加工。工藝條件：毛坯鋁板；刀具選用：4端面立銑刀加工工件輪廓和5鉆頭鉆孔。附表1 記錄表序號項目測量值（mm）裁判確認1工作臺面的水平度X向Y向附表2 數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設置表序號參數(shù)名稱參數(shù)號參數(shù)設定值1每個軸的快速倍率的F0速度X/Y/Z2每個軸的參考計數(shù)器容量X/Y/Z3主軸位置編碼器每轉脈沖數(shù)4Z軸的伺服軸號5主軸電機最高鉗制速度6手輪為有效狀態(tài)7主軸模擬電壓增益為010V輸出附表3 主軸驅動

22、器參數(shù)設置表序號參數(shù)名稱參數(shù)號參數(shù)設定值1主軸模擬量輸入接口為模擬口12主軸伺服電機的最高轉速附表4 上電檢查表序號檢查事項是否正常故障原因及解決方法備注1各電源的相電阻及對地電阻。若中間經(jīng)過空開、交流接觸器、保險等器件，應手動令這些器件導通測量。2電源變壓器的進出線順序，務必檢查。3開關電源，24V正負是否正確。之間是否有短路現(xiàn)象。4檢查交流電源線路與直流電源線路應無短路現(xiàn)象。附表5 上電過程記錄表檢查事項技術指標檢驗標準是否正常故障原因及解決辦法備注機床總電源將所有空氣開關保險全部拉下。并將數(shù)控系統(tǒng)、驅動器、I/O Link的電源線拆下。合上總電源開關，測量單相、三相電壓是否正常，符合系統(tǒng)要求。根據(jù)電氣圖紙，逐步合上空開或保險，檢查各電源