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1、数控机床维护维修大赛考试试题总时间： 360 分钟考试组号： 2009-06-16机床编号：1参赛单位：襄樊职业技术学院考生姓名：第一题：数控机床进给轴装配及调试（共 22 分）得分请根据现场配备工具、Z 轴部装图及本阶段考核内容完成相应装配、准备工作并填写表一。本阶段考核内容 ( 所有项选手完成后需经裁判确认可方能进行下一环节)表一：装配工艺流程卡产品型号部件名称共 2页第 1页序号装配内容及技术要求装配工艺及技术要求工艺装配工具完成情况备注自检记录清洗及零件的摆放，符合金一属切屑机床通用技术条件的各项规定2二拆卸机床尾座放在软基面上以 Z 轴电机座为基准，安装及调整 Z 轴溜板箱、轴承支架
2、，要求 Z 轴电机座、溜板箱、轴承支架三者的同轴度三上、侧母线均 0.01/ 全长，其轴承孔或丝杆螺母孔与机床床身导轨平行度上、侧母线 全 长 允 差 均 为 0.01/200mm。安装 Z 轴电机座、轴承支架的轴承组件，安装 Z 轴溜板四箱的滚珠丝杠副组件，对 Z 轴滚珠丝杠副及其整套传动部件予以固定产品型号序号装配内容及技术要求按图纸正确的固定及预紧滚珠丝杠副后，复检滚珠丝杠副五在轴承座、电机座、丝杠螺母座端上、侧母线径向跳动Z 轴滚珠丝杠副安装后其与六 电机连接端的径跳和轴窜检侧及调整，径跳允差 0.012mm，经裁判确认后，发给选手溜板箱和轴承座的定位销，以便选手进行后面的安装调试工作
3、部件名称共2页第2页完成情况装配工艺及技术要求工艺装配工具备注自检记录裁判确认记录3轴窜允差 0.008mm安装 Z 轴伺服电机、滚珠丝杠七副防护板机床防护门、尾座等其它零件八的安装九机床精度检测与补偿十装入机床主轴卡盘第二题：数控机床电气连接（共7 分）请考生结合数控机床电气原理图，将机床接线端子排在加工工件前必须安装机床防护门裁判签字：得分XT1,XT2尚未连接的电缆按照要求连接完毕，连接时端子排从右端第一条电缆开始编号为XT1-1，XT2-1 依次填写表二 , 如果因为端子排或其他原因造成电缆与端子不对应，需在备注中说明。全部连接正确得7 分，连接错误 1 条扣 1 分，扣完为止。如果出
4、现连接不牢靠，连接过于凌乱酌情扣分。表二：电气连接记录表所在位置电缆端号电缆名称或作用得分备注XT1-1U01主轴电机风扇电源XT1-2XT1-3XT1-44XT1-5XT1-6XT1-7XT1-8XT1-12XT1-14XT2-1XT2-2XT2-3XT2-4XT2-5XT2-6XT2-7XT2-8XT2-9XT2-10XT2-11XT2-12XT2-13XT2-14XT2-15XT2-16XT2-17XT2-18XT2-195XT2-20XT2-21XT2-22XT2-23XT2-24XT2-25XT2-28XT2-29XT2-30XT2-31第三题：数控机床参数设置、调试、故障维修（共4
5、3 分）1、上电前的检查，此检查在系统上电运行之前必须进行，经裁判检查无误后方可以通电运行。（ 5 分）表三：上电检查记录表序号检查事项是否正常解决方法各电源的相电阻及对地电阻。 若中间经过空开 . 交流1接触器 . 保险等器件，应手动令这些器件导通测量。电源变压器的进出线顺序，务必检查。如：伺服变2 压器，主轴变压器， 220V 控制变压器， 110V 控制变压器等。开关电源，24V 正负是否正确。之间是否有短路现象。3各继电器线圈控制电源正负是否正确，连接是否牢4靠。得分备注6伺服电机电源线相序是否正确，各电机电源及反馈5端子是否连接正确牢靠。检查各回路导线、电缆的规格是否符合设计要求。6
6、各伺服电机电源线与码盘线是否一一对应。连接是7否牢靠。8检查所有 24V继电器线圈接线是否正确。各轴限位开关是否动作灵活、可靠。目测开关安装9位置是否正确。1011Z 轴是否安装完成。机械是否有干涉，尾座是否已经归位。裁判没有签字确认前擅自通电者扣5 分裁判确认：2、请考生根据提供的机床相关技术指标及技术要求设置相关的参数机床技术指标及要求：表四：机床相关部件技术指标：得分项目名称数值单位项目名称数值单位主轴电机的额定功率5.5KWX 轴伺服电机极对数3无主轴电机的最高转速5500r/minX 轴伺服电机编码器线数2500主轴电机的极对数2无X 轴电机与丝杆传动比1：1主轴电机的基本频率50H
7、zX 轴丝杠螺距4mm主轴电机的额定电压380VX 轴电机额定及最高转速1200/2000r/min主轴额定电流11.6AZ 轴伺服电机极对数37主轴电额定转速1460r/minZ 轴伺服电机编码器线数2500主轴电机与主轴传动比3： 2无Z 轴电机与丝杆传动比1：1主轴档位1无Z 轴丝杠螺距6mm主轴编码器每转脉冲数1024无Z 轴电机额定及最高转速1200/2000r/min表五：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主轴速度范围120 2100r/min2主轴手动初始转速300r/min3机床坐标显示（公制/ 英制）公制4是否采用断电保护否5外置存储设置类型U 盘6是否显
8、示 pmc轴否7上电系统是否提示回零否8脉冲输出方式单脉冲单脉冲9正负软极限设置根据机床实际情况进行设置微米正确设置810回参考点方向正向正向11参考点位置及偏差00微米12回参考点快移速度X 轴 2500Z 轴 3000mm/min13回参考点定位速度200200mm/min14单向定位偏移值10001000微米15最高快移速度30005000mm/min16最高加工速度15003000mm/min17快移加减速时间常数64ms64ms18快移加减速捷度时间常数3232ms19加工加减速时间常数6464ms20加工加减速捷度时间常数3232ms21定位允差2020微米22最大跟踪误差1200
9、012000微米3、数控系统、变频器、伺服参数的调整与修改。（共 13 分）得分1）根据系统的连接手册、变频器说明书和伺服说明书以及技术指标进行参数设置，置参数时详细填写表六，以备裁判对照考生填写的答题表进行分数的给定。所有参数的总分为13 分，全部设置正确得13 分，设置错误或漏设1 个扣 1 分，扣完 13 分为止，参数设置应能符合技术要求及保证机床正常运行。表六：参数调整表参数类别序号参数名称调整前数值调整后的数值单位1 主轴编码器每转脉冲数2 公制 / 英制编程3 是否采用断电保护机床位置系统参数4英制默认显示小数点后位数5 外置存储设置类型6 是否显示系统时间97是否显示 pmc轴8
10、主轴编码器方向P0上电系统是否提示回零P1主轴总档位数P2主轴手动初始速度P3主轴是否支持抱闸PMCP4主轴速度完成最大时间用户参数P5DA对应主轴最高理论转速P7刀架工位数P30一档理论低速P31一档理论高速P38一档实测低速P39一档实测高速P46一档传动比分子P47一档传动比分母参数类序号参数名称X 轴Z 轴单位别调整前数值调整后的数值调整前数值调整后的数值轴参数1外部脉冲当量分子微米2外部脉冲当量分母无3正软极限位置微米4负软极限位置微米5回参考点方向无6参考点位置微米7参考点开关偏差微米8回参考点快移速度毫米 /分9回参考点定位速度毫米 /分10单向定位偏移值毫米1011121314
11、151617伺 服 参1数2345678最高快移速度毫米 /分最高加工速度毫米 /分快移加减速时间常数毫秒快移加减速捷度时间常数毫秒加工加减速时间常数毫秒加工加减速捷度时间常数毫秒定位允差微米是否带反馈无最大跟踪误差微米电机每转脉冲数个步进电机拍数无反馈电子齿轮比分子无反馈电子齿轮比分母无参考点零位脉冲输入使能无是否是步进电机无变频器参数调整表：序号参数编号参数名称调整后前参数调整后的参数12345伺服驱动参数调整表：序号参数编号参数名称调整前的参数调整后的参数12113454、阅读 plc 程序，填写表 七： ( 共 5 分)得分表七 ：序号要求答案1 简单描述限位及急停模块2 简述刀架手动
12、模块3 如何利用空余键（ X4.1）代替冷却键5、机床功能检查及调试（共20 分）得分考生可以根据所列选项进行试车，保证机床各项功能的正确性，各动作能够正常实现。如在调试过程中出现故障，考生应进行排除并做详细记录填入故障排除记录栏，经裁判签字确认以后方可进行下一步。表八：上电过程记录表类别检查事项技术指标检验标准是否正常故障原因分析故障排除记录备注将所有空气开关保险全部拉下。并将数控系统电源线拆下。 合上总电源开关， 测量单项，机床总电源三相电压是否正常，符合系统要求。电源根据电气图纸， 逐步合上空开或保险，检查各电源电压是否正常。按从强到弱， 从前到12后的顺序经行。测量世纪星电源插头24V
13、 电压是否正常，数控系统对应脚号的极性是否正确，然后断开电源，电源将电源插头插入。系统启动各电源没有问题， 打开急停， 系统是否能够急停 急停回路 复位并显示正常， 拍下急停以后， 系统处在急停状态。1）手动方式下功能检查。检测如下功能时首先将机床的工作状态切换到手动方式下，按照表逐项进行检查，如果有问题请进行表九：手动方式下功能检查记录表类别检查事项技术指标检验标准是否正常故障原因分析+X 方向按下机床 X 轴正向点动按键， 机床向正方向移动-X 方向按下机床 X 轴负向点动按键， 机床向手动进给负方向移动+Z 方向按下机床 Z 轴正向点动按键， 机床向正方向移动-Z 方向按下机床 Z 轴负
14、向点动按键， 机床向裁判签字：调试和维修并记录在故障排除记录栏故障排除记录备注13负方向移动倍率修调在机床移动过程中， 增减机床进给倍率，机床移动速度按比例变化+X 方向同时按下机床X轴正向点动和快速进给按键，机床向X 正方向快速移动-X 方向同时按下机床X轴负向点动和快速进给按键，机床向X 负方向快速移动手动快速+Z 方向同时按下机床Z 轴正向点动和快速进进给给按键，机床向Z 正方向快速移动-Z 方向同时按下机床Z 轴负向点动和快速进给按键，机床向Z 负方向快速移动倍率修调在机床移动过程中， 增减机床进给倍率，机床移动速度按比例变化+X 方向超程手动将机床移动到 X 轴正向超程的位如限位开关
15、置，机床应急停并提示 X 轴正向超程无效禁止运-X 方向超程手动将机床移动到 X 轴负向超程的位行机床置，机床应急停并提示 X 轴负向超程机床硬限手动将机床移动到 Z 轴正向超程的位位保护+Z 方向超程置，机床应急停并提示 Z 轴正向超程-Z 方向超程手动将机床移动到 Z 轴负向超程的位置，机床应急停并提示 Z 轴负向超程超程解除机床超程后，按下超程解除按键，系统能够复位， 手动移动机床解除超程主轴正转按下主轴正转按键，主轴正转主轴主轴停止按下主轴停止按键，主轴停止旋转主轴反转按下主轴反转按键，主轴反转主轴点动按下主轴点动按键，主轴正转，手摇+X 方向手摇方式下按下X 轴正向点动按键选14（手
16、摇方择 X 轴，倍率开关选10, 顺时针摇式）动手轮，机床X 轴向正方向移动手摇方式下按下X 轴正向点动按键选-X 方向择 X 轴，倍率开关选10, 逆时针摇动手轮，机床X 轴向负方向移动手摇方式下按下Z 轴正向点动按键选+Z 方向择 Z 轴，倍率开关选10, 顺时针摇动手轮，机床Z 轴向正方向移动手摇方式下按下Z 轴正向点动按键选-Z 方向择 Z 轴，倍率开关选 10, 顺时针摇动手轮，机床轴向负方向移动分别选择不同的倍率1、 10、手摇倍率100 摇动手轮一格，机床相应移动0.001 、 0.01 、 0.1MM工作方式切换到回零方式，按下 x 轴X 轴回参考正向点动按键，机床回零，连续回
17、零点5 次，并记录回零后机床坐标值。回参考点工作方式切换到回零方式，按下 z 轴Z 轴回参考正向点动按键，机床回零，连续回零点5 次，并记录回零后机床坐标值。选择 1 号刀位，按下刀位转换，机床1 号刀开始换刀。并最终停在1 号刀位选择 2 号刀位，按下刀位转换，机床2 号刀2 号刀位手动选刀开始换刀。并最终停在选择 3 号刀位，按下刀位转换，机床3 号刀3 号刀位开始换刀。并最终停在选择 4 号刀位，按下刀位转换，机床4 号刀4 号刀位开始换刀。并最终停在机床软限手动移动机床 X 轴正方向， 应当在硬需要裁判确位保护+X 方向认限位 5-10MM处提示 X 正软限位到。15手动移动机床X 轴
18、负方向， 应当在硬-X 方向限位 5-10MM处提示 X 负软限位到。手动移动机床 Z 轴正方向， 应当在硬+Z 方向限位 5-10MM处提示 Z 正软限位到。手动移动机床 Z 轴负方向， 应当在硬-Z 方向限位 5-10MM处提示 Z 负软限位到。冷却按下冷却开停开关，冷却开，灯亮。手动开停再按下冷却关，灯灭掉。2）MDI或自动方式：表十： MDI或自动方式功能检查记录表序号主轴在 MDI方式下刀架在 MDI方式下检查事项检验方法是否正常故障原因分析故障排除记录备注M03（ S 设为输入 M03 S500 后，主轴正转此 项对速 度无 要500 ）求M04（ S 设为输入 M04 S500
19、后，主轴反转500 ）M05输入 M05后，主轴停止旋转需裁判确认S 指令分别在主轴正转和反转方式下输入S150/S1000/S2100 ，观察实际转速与指令转速是否相符。相差应在2%主轴修调给定主轴一速度，然后增减主轴倍率，主轴速度应该按相应比例变化1 号刀输入 T01 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2 号刀输入 T02 后，按循环启动刀架旋转开始换刀，换刀成功后停在2 号刀位3 号刀输入 T03 后，按循环启动刀架旋转开16始换刀，换刀成功后停在3 号刀位4 号刀输入 T04 后，按循环启动刀架旋转开始换刀，换刀成功后停在4 号刀位M08输入 M08，按下循环启
20、动后，冷却开冷却输入 M09，按下循环启动后，冷却关。M09G01 F在 G01 方式下，指定一段行程，并给机床运定一速度，机床应该按照指定速度移动行速度在 G00 方式下，指定一段行程，机床G00应该按照设定速度移动在 G01 方式下，指定 0.1-1MM 行程，机床运并给定一较低速度，利用百分表检测行距离机床实际移动距离与指令距离是否一致17第四题：位置精度的检测与补偿（共16 分）得分1、根据位置精度测量作业指导书，对机床的Z 轴进行步距规测试，步距规目标位置示意图如下。机 床 回零 参 考10点 为 起点 P105P1P3P4目 标 位 置P步距规结构示意图测试后，将测量与计算出的相关
21、数据填入下面的表格，并根据计算出的数据填写补偿参数表并将计算过程记录下来：表十一：机床位置精度测试记录表机床型号机床编号测试轴补偿状态环境温度湿度测试者测试日期测序号123456目标位置 Pi /mm量记 趋近方向录j=1位置偏差2Xij318（ m）45_单向平均位置偏差xi m标准不确定度Si / m2Si / m_xi -2S i / m_xi +2Si / m数单向重复定位偏差据m处反向差值 Bi / m理双向重复定位精度结果双向平均位置偏差标准方向定位精度A/mmRi -4S i /Ri / m_xi / mJB/T8324.1-1996单 向单 向双 向重复定位精度R/mm平均反向
22、差值B /mm192、补偿参数的设置表十二：位置精度检测与补偿参数表反向间隙（微米）螺补类型 (0- 无， 1- 单向， Z- 双向， 3,4- 扩展 )补偿点数参考点偏差号补偿间隙偏差值（微米）0偏差值（微米）1偏差值（微米）2偏差值（微米）3偏差值（微米）4偏差值（微米）5偏差值（微米）6偏差值（微米）7偏差值（微米）8偏差值（微米）9偏差值（微米）10203、请将以上表格输入到数控系统的相关参数，然后测量出补偿后的数据填入下面表格，并根据测量数据计算出相关的误差值。表十三：机床位置精度测试记录表：机床型号机床编号测试轴补偿状态环境温度湿度测试者测试日期序号123456目标位置 P /mm
23、测i量趋近方向记录位置j=12偏差Xij3（ m）45_单向平均位置偏差xi / m标准不确定度Si / m2Si / m数_据 xi -2S i / m处_理 xi +2Si / m结果单向重复定位偏差Ri -4S i /m反向差值 Bi / m双向重复定位精度Ri / m21_双向平均位置偏差xi / m标准JB/T8324.1-1996方向单 向单 向双 向定位精度A/mm重复定位精度R/mm平均反向差值B /mm本环节需要裁判签字确认，否则不得分。裁判签字确认：22请考生根据所提供的公式，将相关精度的计算过程记录下来：2324第五题：机床工件的加工测试（共 7 分） 请根据所提供的图纸
24、和给定刀具加工出正确的工件得分注意事项：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。实操试题abLhse2020125202545工具、刀具及工件毛坯（参考）1、 外圆端面车刀：（株洲钻石）说明：方柄 ( 2020 125) 、刀尖角 35o、主偏角 95o参考刀具型号： MVJNR2020K16参考刀片型号： VNMG160408-DF252、外螺纹车刀：（株洲钻石）ahbLs20202012525说明：方柄 ( 2020125) 、牙形角 60o、螺距 2mm。参考刀具型号： SWR2020K16参考刀片型号： RT16.01W-2GM3、毛坯： 38 102，毛坯要求车外圆、端面；端面要求平整。4、评分标准：该考评任务共 7 分。工件合格满分7 分。一、工件（配分：7 分）序号检测精度允差 (mm)实测 (mm)配分评分标准（扣完为止）得分1圆弧R150.11每超差 0.1 扣 0.5 分236-0.11每超差 0.05扣 0.5分3直径尺寸33-0.11每超差 0.05扣 0.5分428-0.11每超差 0.05扣 0.2分5长度尺寸1000.10.5每超差 0.1扣 0.2分266740.10.5每超差 0.1 扣 0.2 分外径、表面粗糙度、长度不7螺纹尺寸M32 22合格各扣0.527