第三届全国数控技能大赛点评ppt

刀具的典型加工内容 ①Φ32机夹立铣刀—平面粗精加工，外轮廓粗加工。 ②Φ20机夹立铣刀—内外轮廓半精加工，腔槽底面精加 工。 ③Φ10整体硬质合金立铣刀—内外轮廓精加工， 螺纹底 孔精加工。 ④Φ6球头刀—圆弧面加工，点钻Φ8H7孔位。 ⑤Φ7.5钻头—预钻Φ8H7孔。 ⑥Φ6合金立铣刀, 精铣Φ8H7孔及部分内外轮廓精加工。 ⑦8H7铰刀—精铰Φ8H7孔。 ⑧螺纹铣刀—铣螺纹。
试件层次分明，加工部位多，平面加工中增加了要借助组 合夹具才能完成的角度平面和角度孔加工，多部位加工集 中反映了当今集成化零部件主要特征。配合中有直线定位、 转动定位、角度定位。
实操试题特点 实操试题没有过度追求试件复杂性和加工 精度指标，重点突出了加工零件的部件化和 功能化。为实现特定机械功能，零件加工部 位有较大增加，加工中不仅要保证零件自身 的尺寸精度和位置精度，更重要是要保证零 件之间相互位置的准确性。
工件找正与夹紧
借助找正工具，找正平口钳固定钳口Y 轴坐标位置，用高度一致垫铁安装工件。轻 夹工件，用胶木锤，轻敲工件上面，检查工 件和垫铁接触状态，确认后夹紧，再次检查 工件和垫铁接触状态。确定无误后，此时为 工件装夹完成。
坐标系的设定
X轴坐标系的设定是利用数控机床主轴 的回转精度和杠杆表的灵敏度，工件取中的 方法获得。Y轴坐标系零点的初设在平口钳 的固定钳口处，再根据图纸要求进行坐标平 移设定每一加工形状的Y轴坐标零点。（ Y 轴坐标系零点的初设值，可记录在G55坐标 系中）
加工技术条件

机床：（3+1）四轴立式加工中心
机床厂：大连机床厂、北京机电院
数控系统：FAUNC、西门子、华中世纪星、广州数控
夹具：平口虎钳、三爪卡盘、组合夹具 刀具清单 : (见大赛文件） 量具清单 : (见大赛文件） 辅件清单 : (见大赛文件）

刀柄及刀具 Φ32、 Φ20机夹立铣采用侧固刀柄
工准备阶段
进入比赛现场有30分钟左右加工准备 时间。在这段时间里，选手要清点检查赛场 提供的各种工具及辅具，要检查机床是否处 于正常状态。与此同时，结合试件毛坯读懂 图纸。首先要看清装配图的配合形式和技术 要求，明确主次配合试件。根据装夹形式确 定应试工艺方案；确定首先加工工件；结合 图纸和评分表，看清零件图加工部位相关尺 寸。
赛事简介



数控铣/加工中心组共有来自28个省市404名选 手参加了实操比赛。 比赛用设备42台，职工组和教师组使用四轴数 控铣和四轴加工中心。 实操试题12套，由于赛前公布了实操试题，因 此提高了试题加工难度，工作量较前两届增加 了 约20％。
竞赛内容
竞赛考核三部分内容： 理论知识 软件应用 实际操作 30% 10% 60%

高效加工
最合理的工艺方案 最佳刀具路径 最有效精度保证 最短的加工时间

加工精度自检
数控加工有些型面尺寸是靠程序和机床 精度保证，因此加工精度自检非常重要。比 赛现场提供了杠杆表等量具，借助零件外形 和基准孔等部位可以对孔距、型腔、外形尺 寸等进行自检，以确定最终尺寸。在配合尺 寸中要保证有最小间隙，不做无间隙配合尺 寸，一般情况下做到中差以上。
实操试题可分为结构部位、功能加工部位、精度 加 工部位、装饰加工部位。 实操考核重点是： 紧密联系企业数控加工实际，典型零件结构要素， 零件特征明显，试题造型新奇，功能动作新颖。 四轴数控机床操作，突出多工序、多部位功加工。 操作技能考点：熟练操作机床，快捷编程，灵活使 用刀具和夹具，零部件加工和装配。 数控加工工艺考点：功能部件图纸理解，合理的安 排加工顺序，较复杂型面编程。
配合要求： 1、基座与本体 插配后，其总 高度应满足图 纸要求。 2、插配后，转 动本体，可完 成90度正反方 向旋转，并可 在正负双向极 限位置插入定 位销。
图
纸
毛 坯
基座毛 坯
本体毛 坯
图纸分析
基座零件加工项目包括平面、销孔、斜面、
型腔、凸台、圆弧面，侧向有型槽、圆弧面、 平面、销孔、方向箭头等，其配合尺寸是加 工的重点。斜面、圆弧面、是本套试题中的 宏程序考点。侧向加工内容需用四轴加工。 本体零件加工项目包括平面、销孔、沉孔、 型腔、螺纹孔等，侧向有圆槽、凸凹圆弧面、 销孔、圆柱面等其配合尺寸亦是加工的重点。
命题分析
当今随着机械产品更新速度加快，零部件 一体化程度不断提高，零件的形状日益复杂， 精度要求越来越高。数控加工已从工序分散转 向工序集中，当今数控加工一个重要特征是工 艺复合。数控加工不仅仅是工序，而是全部工 艺过程。制造技术要与工艺紧密结合是数控应 用技术发展的必然趋势。数控技能大赛实操试 题要素来源企业、教学、职业培训和鉴定实际， 但要高于具体零件加工。实操试题考点要素应 具备，典型、集中、概括、突出和可操作等特 点。
全国数控技能大赛
数控铣/加工中心
实操试题点评
天津职业技术师范大学 工程训练中心 谭积明
前言
为配合“国家高技能人才培训培养工程”， 和技能型紧缺人才的培训方案，促进数控机床应 用水平的提高，劳动和社会保障部等六部委，先 后成功组织了四届全国数控技能大赛;教育部组 织了每年一届全国职业院校数控技能大赛，通过 比赛推出造就了一大批优秀高技能型人才。数控 技能大赛，可以推动选手和数控应用相关人员探 讨、研究数控加工中的技术、技能，摸索数控加 工中的规律。对于我国数控应用技术水平普及和 提高，起到很好示范和推动作用，数控技能大赛 促进了数控技能水平的提升。
工艺复合 工艺复合是集数控机床操作技术、 工艺技术、工夹量刃具使用技术、 编程技术、测量技术、零部件 装配技术为一体的现代制造技术综 合体现。
实操试题考点构成 集中某些零部件图形要素加以集中、概括和提升 组合考点。典型曲面加工； 参照企业零部件中关键部位丰富考点。园弧直线 过渡曲面加工； 根据组合夹具功能和选用的刀具特性设定考点。 Ｖ形面和角度孔加工； 参照时尚图标装饰考点。中国印和标识雕刻加工； 采用较少零件和配件，组合功能部件最终确定考 点。回转定位功能部件
对称加工部位楼空结构特征，六边锥型面加工颇 具数控加工特征。雕刻的箭头、数字和方向指示 图案，增加了可视效果。
试件上部是典型的四轴加工部位，上端部端面曲线，园柱 面园弧槽和园柱面凸台等加工部位，都需要在四轴机床上完 成加工。园柱凸台上2-Φ8孔同轴精度保证，上端面螺纹孔 加工都有新意。
底座和本体实现插配后，转动本体顺时针旋 转45度后，Φ8定位销可同时插入底座和本 体。转动本体逆时针旋转45度后，Φ8定位 销可同时插入底座和本体。
切削参数选择

主轴转速S S=1000v/∏d
式中 S─主轴转速，r/min v─切削速度，mm/min d─刀具直径，mm

进给速度F F=fsz
式中 F─进给速度，mm/min f─每刃进给量，mm/刃 S─主轴转速，r/min z─刀具的刃数
Φ 32机夹立铣刀：端铣V=200～250m/min，单齿进给量0.09～ 0.15mm/r。（S=2000~2500 F=350~750） Φ 20机夹立铣刀：V=200m/min，端铣单齿进给量0.08mm/r，侧铣 单齿给进量0.07mm/r。 （S=3000 F=500） 螺纹铣刀：V=45m/min，单齿给进量0.035mm/r。 （S=1200 F=150） Φ 7.5高速钢钻头，V=30m/min，进给量0.1～0.17mm/r。 Φ 20机夹立铣刀：扩孔V=100m/min，单齿进给量0.08mm/r。 Φ 10整体硬质合金立铣刀：精铣孔V=150m/min，单齿进给量 0.05mm/r。 （S=4000 F=500） Φ 8H7铰刀：V=15m/min，进给量0.16mm/r。（S=400 F=150） Φ 6合金立铣刀：精铣孔V=150m/min，单齿进给量0.035mm/r。 （S=5000 F=550） Φ 6球头刀：V=150m/min，单齿进给量0.05mm/r。 （S=5000 F=800）
第三届全国数控技能大赛决赛 试题XJ-B03点评
基座
本体


XJ-B03是一套结构较复杂的实操试题，零件加工内容比较多，加工工 作量较大，需要多次装夹才能完成加工，包括底座和本体配合部位加 工，圆周部位槽形加工，孔系和螺纹加工，平面和圆周刻线、刻字加 工等。该试题突出考核工艺能力、突出配合要求，试题涵盖多项新工 艺方法。 本套实操试题加工关键是：基座多方位四轴加工，由于受到转台限制 工件定位、压紧、加工都有难度。此外还增加了刻线和方向指示雕刻 加工，这是数控铣/加工中心机床一种特殊的加工方法。在零件精细加 工和装饰加工中，雕刻是主要加工手段。
园弧直线过渡曲面
内外正弦曲线构成的曲面
参照时尚图标装饰考点。中国印图标雕刻加工,今 年是奥运年，奥运活动是全中国人们头等大事，数 控大赛试题也要有奥运元素。用中国印图标装饰试 题，更能体现数控大赛试题时代感。
多层结构、园锥型面、Ｖ型加工、筋格布局， 各类零件特征汇萃一体。试题要素来源于生 产实践，最终要服务于生产实践。
螺堵在螺柱的螺旋槽内滑动，同时带动旋盖及中 心轴和锁紧环向下运动，罩盖转到71.616度时， 旋盖120度缺口推动键旋转，当旋盖转到82.246 度时，键将锁紧环锁住，实现定位。
旋钮和基座贴合面是由内外两条正弦曲线构成的曲面。在 三轴机床完成曲面加工，宏程序编制有创新，要求贴合面 间隙均匀，不大于0.2mm，旋钮180度定位销能插入底座 孔内，规律和经验，加工 前应检查所用刀具、裝夹状态，一次把所有刀对 好，并设定相关参数。不推荐用一把刀对一把刀 做法。 对刀具使用，要兼顾粗精加工分开原则，防 止精加工刀具过早的磨损。机夹立铣刀，由于有 螺旋升角，铣刀侧刃直线性不好，不适合精加工； 整体硬质合金刀，侧刃直线性好，精度高，适合 精加工用。粗加工阶段，尽可能不用整体硬质合 金铣刀，以备精加工用。