第二屆全國數控技能大賽實操試題-裁判長點評

逆風飛揚

第二屆全國數控技能大賽實操試題點評
在2006年11月27日北京人民大會堂舉辦的數控大賽閉幕式及頒獎儀式上，來自數控大賽組委會的副總裁判長金福吉先生對第二屆數控技能大賽決賽賽題進行了點評。
本次實操試題數控車編制7套試題，數控銑/加工中心編制7套試題。試件外形新穎、配合形式獨特，令人耳目一新。配合有兩種，最多達三種配合。縱觀實操試題，無論從難度和精度，第二屆比第一屆有很大提高。
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1.  實操試題覆蓋面廣
    數控車床試題在保持軸類零件各種特征同時，增加了法蘭類零件特征，特別是孔內結構增加閥體類零件換向和節流結構。各類環槽加工方法，和液壓行業中的閥體類零件加工非常相似。
6 O5 E4 j) U* j, t! N. [) C) ]    在外螺紋加工中推出了大導程、異形齒形螺紋加工。這種結構在軍工企業、石油機械和通用機械中都有相似的加工部位。
在數控銑/加工中心試件中，有的試件外形借鑒了某些航天產品零件特征，有的試件具有模具產品中的滑塊和鑲件結構特征。試件加工項目有平面、腔槽、孔類、配合加工在試題中都有體現。特別是配合加工，每套試題都有兩種以上配合，其目的是考察選手對數控加工互換性的理解。加工精度在試題中也加大了考點，有對基準尺寸精度；有孔間距離精度；在配合精度中，既有自加工配合精度指標，也有和已成形尺寸的配合精度，現實加工工藝中都有類似做法。部分零件見附圖。
2.  試題考點突出
1 Q% g+ Z7 a2 N9 k1 G- S3 o    本屆數控技能大賽實操試題重點是考核選手工藝能力和工藝水平。主要體現在：選手要能適應各種不同形式零件加工，能快速進行工件定位、裝夾、找正，能在較短的時間內編制應試工藝，能熟練編制加工程序，能快速進行程序輸入，能靈活地使用刀具，能準確地驗證程序，掌握快捷的加工方法，能及時地進行工件自檢，具備加工精度自我評定能力。圍繞工藝考點，實操試題中突出了加工精度和配合精度在試題評分中的比重。試件外形尺寸小，粗加工量少，但加工部位多，加工精度高，對選手綜合素質是個考驗。
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3. 試題涵蓋多項新的工藝方法
1 L% b& W) K$ D+ Z    在數控車實操試題中，推出了使用宏程序編制大導程異形螺紋加工方法，重點考核宏程序編制，步長等有關成形加工參數設定。由于比賽用機床切削速度上限設定限制，試題中規定了主軸轉速，如果超此規定將得不到刀具正確軌跡，對此選手要有深刻理解。內輪廓加工增加了圓弧面配合精度要求。數控銑/加工中心推出螺紋銑削工藝，試題中有銑M12×1.25左旋螺紋和M20×1.25右旋螺紋，試題提示選手，編制切入/切出加工程序段，應選擇螺旋線插補方式。由于選擇刀具直徑為φ6mm，試題中規定了切入/切出中進給速度。試件配合有斜面配合考點，宏程序考點中既有圓弧面加工又有斜面加工。工件裝夾中引進了“藍新特”組合夾具，選手要有槽系列組合夾具和孔系列組合夾具概念。試題中有斜孔和角度加工部位，特別是V形面加工，要求選手能熟練使用組合夾具，進行特殊部位加工。在刀具使用中再次選擇了英格熱裝刀柄，側固刀柄，整體式鉆夾刀柄，強力夾套刀柄和普通彈簧夾套刀柄，目的是加深選手對各種刀柄性能的理解。

' R2 k( k* d" F% z/ E" }% K4.  試題考察選手綜合素質
/ a' T( ?( J1 {, u7 N3 _    本屆實操比賽中每天一套題，試題從結構到加工內容變化較大，試題之間可借鑒加工部位較少，無論毛坯形狀還是配合形式對有些選手可能很生熟，試件加工精度高讓有些選手難以適應。因此對選手綜合素質是個很大考驗。
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    實操應試簡要過程：讀圖→確定加工部位→粗定加工順序→確定精度保證措施→裝夾工件→確定零點→選擇刀具→編制加工程序→輸入加工程序→驗證加工程序→單段加工→切削參數適時調整→加工精度自檢→加工結束（加工結果自我評定）。
9 v$ {+ ?5 ^7 f; Q) _    （1）加工準備階段：選手進入比賽現場有30min左右加工準備時間。在這段時間里，選手要清點檢查賽場提供的各種工具及輔具，要檢查機床是否處于正常狀態。與此同時，結合試件毛坯讀懂圖樣。首先要看清裝配圖的配合形式和技術要求，明確主次配合試件。根據裝夾形式確定應試工藝方案；確定首先加工件；結合軸側視圖和配分表相關尺寸，看清零件圖加工部位。
    工件裝夾：找正固定鉗口，正常情況下用尋邊器和測頭等工具測定固定鉗口Y軸坐標位置，也可用刀柄等工具測定。工件裝夾要穩妥可靠，但裝夾力量不能太大，以防止變形。試件裝夾位置要相對固定，以利設定工件零點。試件夾緊后要測一下固定鉗Y軸位置，驗證鉗口受力變形狀態。零點設定：試件裝夾方向要和圖樣方向一致，要遵循基準統一原則。工件零點設定有兩種方法，一是基準推算法，另一種是對稱設定法。特別是Z軸零點設定還要方便尺寸測量，試件裝夾要考慮定位，以利減少零點設定時間。
& Y7 l" h, G6 P6 v+ M2 e    刀具準備：選手要根據訓練中掌握的規律和經驗，加工前檢查所用刀具、裝夾狀態，一次把所有刀對好，并設定相關參數。不推薦用一把刀對一把刀做法，建議采用開車對刀，可以防止由于心理緊張造成對刀中不必要的失誤。
/ X: O: Q1 z2 y    （2）編程準備：應試編程水平決定加工效率和精度，編程應以小模塊化程序為主，粗精加工可以用宏指令劃分，循環中背吃刀量、重復次數、精加工余量，都可以用宏指令來劃分。這樣編程效率高，應試現場不要編制過長程序，既費時間又不便于檢查。
    （3）高效加工：實操考試中最主要的要求是以最合理的工藝方案、最佳刀具路徑、最有效精度保證、最短時間完成試件加工。實操考試關鍵是實現高效加工，要有熟練操作機床能力，在加工過程中有適時調整各種切削參數的能力，要有控制加工精度能力，要有隨時處理報警能力，要有隨時應對可能出現的意外情況的能力，要把平時訓練積累的規范操作在賽場上充分體現出來。車工在完成法蘭類加工部位時，應先在外圓車出多個臺階，以利測量，最后用端車槽刀，加工至尺寸。車內輪廓面時為了保證軸向尺寸精度，應用同一把刀加工內輪廓后，車內、外肩面，克服了兩次對刀對加工精度的影響。
    數控銑和加工中心由于是平口鉗夾緊，在粗加工外形時，工件容易產生微量位移，為保證銷孔和型面間位置精度，首先進行型面粗精加工，最后加工銷孔。不采用這種做法，型面配合精度可能保證，銷孔配合精度可能不好，證明銷孔相對于型面位置精度有誤差。切削參數受加工材料、刀具連接等因素制約，現場要根據實際工作狀態，進行調整，由手動進給倍率調整，從低到高逐步達到最佳狀態。比賽現場部分選手未能將切削參數調整到最佳狀態，加工中出現尖叫聲，或者是連續的沖擊聲，這種現象表明加工參數選擇不合適。充分冷卻在整個加工過程中必不可少。
! H( @' z5 Q, K4 {; h0 j加工精度自檢：數控加工有些型面尺寸是靠程序和機床精度保證，因此加工精度自檢非常重要。比賽現場提供了杠桿表等量具，借助外形和基準孔等可以對孔距、型腔、外形尺寸等進行自檢，以確定最終尺寸。在配合尺寸中要保證有最小間隙，不做無間隙配合尺寸，一般情況下做到中差以上。

5.  本次大賽選手水平淺析
    從第一屆全國數控技能大賽至今已有兩年時間，再次和有些選手見面有一種耳目一新的感覺。本次大賽基本囊括了全國數控機床應用的高手，能反映出我國數控機床應用水平現狀。本屆參賽選手和第一屆數控技能大賽選手比較有很大變化。
/ S6 c- P  o; a- d3 F5 |    （1）綜合素質有所提高。本屆實操比賽試題比第一屆無論從工作量上還是從難度上，精度上及配合形式上都有很大提高，大多數選手卻都能很快適應試題變化。有時賽場猶如一個現代化車間，只見選手們有條不紊的操作機床，耳邊聽到的是均勻的切削聲。賽場上選手們的應試水平有很大提高。
    （2）操作能力有提高。本次實操試題可檢測尺寸較多，要求選手必須要有快捷操作機床的能力，才能完成試件加工。在數控銑/加工中心操作比賽中，有些選手對工件裝夾找正僅用了3min。有些選手運用十指法進行程序輸入；有的選手在進行自動加工時，手動調整進給倍率，讓人看得眼花繚亂；有些選手加工方法超出我們的預計。大部分選手在加工過程中應變能力有很大提高。
    （3）涌現一批年輕優秀選手。本次參賽選手比第一屆更年輕了，特別是來自職業院校的選手，他們更加成熟。同樣也有來自企業中的年輕選手，有些省市都是層層選拔上來的，無論在理論知識上，或者在操作技能、工藝能力和水平上，卻都達到了很高的水平。他們是學校和企業數控應用的骨干力量和生力軍，再經過一段時間鍛煉，他們將會成為我們國家數控行業技能型人才頂尖級人物。

' f2 ^0 ^; n- w) p. Z3 ^% y6.  實操試件綜合評述
- V/ q6 y" n5 V2 E    實操比賽是數控技能大賽中最重要的比賽，其單項成績在總成績中占比例最大。從試件實測結果來看，有些選手水平非常接近，說明了競爭激烈程度。優秀選手的試件無論從外觀上還是在尺寸精度上，以及在多種配合上都達到較為理想的程度，給人以耳目一新的感覺。
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    在所有試件檢測中，優秀占10.37%，良好占31.5%，中等占58%。
    職工組成績最好，教師組其次，學生組排在最后。
    從考試過程和結果分析，有以下幾方面問題要引起數控培訓和教學方面注意：
    （1）質量意識有待強化和提高。本次大賽從工件完整性衡量，只有少數選手加工精度和配合項目完成較好，大多數選手缺少保證加工精度的措施。
, _! \- |. m8 j- O1 z( ?* t    （2）編程水平有待提高。
6 M8 w4 }" u6 z! k1 `6 I$ \- I    （3）值得注意的問題：①比賽中少數選手切削參數選擇不合理，同一場次中竟有3〜4名選手出現同樣失誤，不能不說這是場外教練指導有誤造成的。②有些選手心態未調整好，賽場緊張，程序輸入有誤，造成機床故障，影響了實操成績。③有些選手在對刀時就把刀撞傷。④有少數選手不按要求留鉸量，造成鉸孔過大。⑤螺紋銑刀進給速度過快，φ6mm合金螺紋銑刀使用不正確。⑥還有少數選手對機床和數控系統不熟悉，使比賽無法進行下去。
產生原因：①有些選手訓練還停留在第一屆基礎階段，只重視單項技能訓練，綜合訓練做得不夠，工藝能力培養不夠。②應大力加強工藝能力的訓練，包括機械加工基礎知識、數控應用基礎知識和工件裝夾定位方面的訓練。保證加工精度、質量意識方面的訓練和工件測量方面的訓練。③深化對機床性能和數控功能的學習，要加強選手自身工藝能力的培養。
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    當今數控機床發展非常迅速，高速、高精、高效、多軸、復合是主要發展趨勢，發展現代制造業離不開數控應用技術，我們要通過數控技能大賽不斷把數控應用技術推向新的高度。

本篇文章來源于 “中國金屬加工在線”

逆風飛揚

這篇東西是2007年數控大賽時的電子版總結里的！
金福吉先生也是數控界的牛人之一！
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[ 本帖最后由 逆風飛揚 于 2008-12-18 20:02 編輯 ]

cj0203

宏是大賽的潛規則。必須對其熟練掌握，否則預賽都不用參加就PASS

. r9 c( D8 ?$ E/ s. q3 J這些題目都做過的，呵呵

郭飛鷹

太厲害了    你們是這樣練的

勁風組合

怎么沒有圖紙呢？

Vans

看來不會宏的話，水平將無法進一步提升。

數控銑工

我即將要從事數控編程崗位，對宏不是很熟練各位高手有什么方法可以提高對宏的熟練不咯？

知新

好東西，不過沒有圖紙，比較遺憾

鄒誠

看到了這些，真的讓自己難以相信自己現在的技術還叫不叫技術，真的是一山還有一山高，回望自己居然是個小山包

pkk314

對宏不是很熟練看來不會宏的話，水平將無法進一步提升。