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1、,第三届全国数控技能大赛,数控铣/加工中心实操试题点评,实操应试点评,前言 命题分析试题考点简介 实操分析 成绩分析 总结与思考,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，先后成功组织了三届全国数控技能大赛，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。,赛事回顾,数控铣/加工中心组共有来自28个省市404名选手参加了实
2、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。,成绩分布,数控铣最高得分：职工组 77分 教师组 77分 学生组 65.1分(中职组)加工中心最高得分：职工组 78分 教师组 80.7分 学生组 68.5分(中职组),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
3、。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。,工艺复合案例,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。,命题分析,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。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
4、部件,命题分析,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。,试题考点简介,试题分别有两件/套和三件/套两种，实操试题加工包括：平面、孔系、腔槽、曲面和雕刻加工。孔系加工有：平行孔系、垂直孔系和螺纹加工等，试件外形零件特征明显，本套试题外形带有明显回转部件特点，更具模块化刀柄结构特征
5、。,试题考点简介,数控铣/加工中心试件，强调功能化和部件化。试件功能包括：转动定点定位，转动变直线，最终实现定位，曲面贴合转动定位等。,试题考点简介,实操试题中宏程序应用，从单一型面提升到圆弧直线型面和由内外正弦曲线构成的曲面加工，公式化曲面加工首次在数控大赛的试题中出现。,试件考点简介,多层结构、园锥型面、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。,试件考点简介,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。,试件考点简介,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
6、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2-8孔同轴精度保证，上端面螺纹孔加工都有新意。,宏程序新考点园弧直线过渡曲面,宏程序新考点内外正弦曲线构成的曲面,试件考点简介,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。,试题考点简介,底座和本体实现插配后，转动本体顺时针旋转45度后，8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，8定位销可同时插入底座和本体。,试件装配图,从这套试题得到的启示是：当今数控加工，已不是传统意义的工序加工，而是工艺全过程。要在
7、传统加工工艺基础上，不断拓展数控加工新领域。本套试题装配后的功能展示和试件上雕刻加工就是实例。,试题考点简介,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。,试件装配图,有的的选手评价说：这套试题造型奇特，功能化、部件化考点有新意。通过赛前练习完成试件加工后并实现动作功能后，感慨的表示，试题太奇妙了。播放 铣1,试题考点简介,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
8、销能插入底座孔内，实现定位。播放 铣2,试件装配图,从这套试题得到的启示是：在特定的条件下，编制宏程序使用球头刀，用三轴数控机床，代替四轴机床完成曲面加工。播放 铣3,试件装配图,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。,试件装配图,108斜孔是向心孔，两8中心交点在工件中心，入孔处保证19.120.026加工时，要计算从加工延长线到入刀点的距离，6球头刀加工编制加工斜孔宏程序。注意两斜孔相对位置。功能工件组装后，转动件18H7孔可与件2两斜孔槽相通，用8销孔验证
9、。,试件装配图,从这套试题得到的启示是：在特定的条件下，编制宏程序使用特殊刀具，用三轴数控机床代替四轴机床，可以完成斜孔加工部位。,试件装配图,从这套试题得到的启示是：功能部件加工，首先要对图纸加工部位作用有深刻理解，熟悉装配尺寸相互间关系。有能制订加工工艺方案能力。有能达到加工精度指标的措施，能独立完成部件装配，并能实现部件功能动作。,实操分析,本次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。,实操分析,本套试题是由基座、螺柱
10、和旋盖三种零件和8个附件组成。完成本套试题关键是对工件在实现动作功能中作用的理解。在此基础上确定三种零件加工顺序。加工基座和螺柱配合部位和二个8销孔。加工螺柱。加工旋盖，旋盖重要加工部位是园弧直线过渡曲面和中国印图标。,优秀选手试件分析,这名选手首先加工基座上面和螺柱配合部位，以及二个8销孔。在三个零件中，螺柱加工是关键，螺柱下部和基座相连，上部和旋盖配合，旋盖的作用是把整个部件连成一体。,螺柱加工要点,键槽12H8、8 8H7相对位置保证：加工凸台面平口钳夹两侧，找正工艺夹头固定钳口面8H7孔重新装夹，夹两端面Z轴找正夹头一侧面加工12键槽M8螺孔。找正夹具定位销，装夹工件铣90凸轮槽螺柱螺
11、旋凸轮槽加工是实现动作功能的关键。,实操分析,本套实操试题是由基座、旋钮和三个附件组成，部件装配后，转动旋钮时，在曲面导向下，旋钮做周期性起伏运动，在180位置内安装在旋钮中的滑销应能准确进入基座8定位孔内。,实操分析,本套试题加工中关键是：首先解读由两条正弦曲线构成的曲面，使用6球头刀编制宏程序，加工基座和旋钮两个贴合面，基座中的8孔位置精度是实现部件180定位关键。基座和旋钮的底部加工部位，还可以实现插配合,实操分析,本套实操试题加工关键是：底座多方位四轴加工，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
12、件精细加工和装饰加工中，雕刻是主要加工手段。,实操分析,本套实操试题加工工作量较大。需要多次装夹才能完成加工，其中底座和本体配合部位加工，圆周部位凸轮槽形加工，孔系和螺纹加工，平面和圆周刻线、刻字和铣铰刀、倒角刀等刀具应用，也开阔了选手视野，达到了普及的目的。,底座加工要点,加工底座上面上转台加工底座园周部位。(先加工向心孔和腰形槽）在平口钳装夹加工两侧面刻字加工下面部位加工正面部位，保证配合精度。,成绩分析,第三届全国数控技能大赛参赛选手人数创造历届之最，他们当中有曾参加前两届的优秀选手，也有年轻有朝气的新生代，经过几年学习和刻苦训练，无论在数控技术理论还是在数控机床操作技能上，都有长足进步
13、。由于赛前公布了实操试题，进行开放式实操竞赛，相信比赛更能体现公平、公开、公正原则，有利选手发挥水平。通过选手、教练和指导老师会对实操图纸、加工部位进行认真分析、研究，制定适合选手特点的应试方案。对选手争取优异成绩打下坚实基础。,成绩分析,本届比赛中年轻选手有出色表现，他们机床操作熟练工艺过程明确，刀具使用合理，能准确的调整切削参数实现高效加工。特别可喜的是：他们能较好的把握试题考核要点，优先加工试件功能部位、配合部位、主要精度加工部位。他们能熟练地运用数控系统功能如：刀偏刀补、宏程序、图形旋转、背景编辑等功能提高了试件加工效率。加上准确的试件测量，使试件无论在尺寸精度、位置精度、表面粗糙度和
14、配合精度达到试题要求，加工试件趋于完美。,成绩分析,从实操试件检测结果可以看出，参加第三届全国控技能大赛的选手整体水平较前两届有很大提高，选手训练有素。试件从外观到各项精度保证，直到装配精度，有相当多选手完成较出色，和前两届比有很大提升。除个别组别外，大部分全部组别实操成绩都在75分以上，最高达到88分。,数车试件,数控车优秀选手试件,数控车优秀选手试件,总结与思考,在众多选手赛场上有出色表现的同时，也有少数选手在赛场上有不尽人意的地方，主要有以下几种现象：实操在实操比赛中开始阶段，选手容易出现进入状态慢。这主要原因是选手心理紧张，以及对机床和场地不熟悉，对四轴机床操作、编程不熟悉，对刀具、夹
15、具不熟悉等，再加上有些选手有过于追求完美。思想负担过重，平时很少出现的失误发生了，出现了看好选手没做好现象。,总结与思考,比赛中应变能力不强。在比赛进行中，选手已逐步适应了比赛场地和机床，机床切削也进入了正常状态。但由于事先对困难准备不足，粗精加工安排不尽合理，再加上时间紧迫，选手在赛场上可能出现平时不易出现的操作失误。如有的车工选手对刀把内孔刀撞坏，加工中心选手连续撞坏四把刀出现这种情况后，选手立即表现为紧张，加上判断的失误，一旦出现失误后不能及时排除，最终失去宝贵的比赛时间。,总结与思考,比赛接近结束时，选手容易出现急躁情绪，当比赛即将结束时，选手看到还有较大工作量时，心理容易产生急躁情绪
16、。往往采用大进刀和大给进量操作，这样做的后果轻则刀具破损，严重者可能使工件出现缺陷，最终影响实操试件的完成。,总结与思考,纵观第三届全国数控技能大赛，尽管取得了很好的成绩，但总体上发展不太平衡。有些选手整体水平高，特别可喜的是涌现了很多年轻选手。但从整体上看，还有些不容忽视的一些倾向。如数控车成绩学生组优势明显，主要原因是使用的机床没有改变。而教师组和职工组由于使用的机床发生了变化，明显感觉不太适应。,总结与思考,职工组在数控铣/加工中心成绩突出，主要原因是使用的机床和企业生产中使用的机床近似。特别是四轴加工中心职工选手使用熟练，而学生对近似四周的组合夹具不熟悉，影响了水平的发挥。凡是成绩好的
17、代表队选手士气高，操作规范，动作有序。,总结与思考,有些选手准备不充分表现平平。表现在图纸未看清楚，把加工方位搞错，有的缺乏四轴加工经验，夹具基准未找正，造成试件加工部位偏差。有些选手对刀具 不熟悉，如螺纹刀具。数控铣/加工中心选手不使用提供刀具镗孔，相当多的选手螺纹未加工，圆弧直线曲面大部分选手未作公式曲线构成，曲面只有少数选手完成，雕刻加工也只有少数选手完成。在功能实现方面，有的选手完成了较为复杂的型面编程和加工，但忽略了装配部件一些简单螺孔加工，致使试件不能装配，失掉了宝贵的功能实现机会。,总结与思考,上述这些现象虽然仅仅是个别和局部，克服这些不足也没有太大的障碍，但应引起我们的重视，相
18、信经过第三届全国数控技能大赛的选手们会有很大收获和提高。对数控应用行业的辐射作用也会越来越大，对技能型人才培训和培养必将起到极大作用。,对今后全国数控技能大赛实操试题设想,延续前三届实操命题技术方向，借鉴国际数控技能比赛摸式。健全符合我国国情和特点的实操命题机制,对今后全国数控技能大赛实操试题设想,要密切关注数控技术发展趋势，要紧跟数控技术潮流尽可能多的在实操试题中展现当今数控加工工艺新的理念，数控机床新的操作和编程方法。,对今后全国数控技能大赛实操试题设想,强化数控加工工艺复合技术，完善试题功能化部件化特征，引导选手创新意识探讨数控加工新技术。紧密联系企业生产实际，突出行业典型特征的加工要素
19、，增强选手在数控加工中质量意识。,对今后全国数控技能大赛实操试题设想,突出工艺能力的综合应用和考核。即考核功能部件总体工艺把握的能力，考核单个零件加工工艺制定的能力，考核工艺对精度保障的能力，考核现场应变能力，考核灵活调整工艺方法的能力。,对今后全国数控技能大赛实操试题设想,进一步加强和引导在多轴数控加工中的机床操作、工艺制定和程序编制等方面的考核，建议在第四届大赛职工组和教师组中能使用五轴数控机床和相关软件，在学生组使用四轴数控机床和相关软件。在实操竞赛中，应体现手工编程和自动编程并重。鼓励使用国产多轴数控系统。,结束语,数控大赛为选手们提供了展示才华的极好机会，也为选手搭建互相交流平台，赛场上选手们奋力拼搏，赛场下彼此切磋技艺，共同提高数控技能水平，是参赛选手共同的目的。数控大赛开拓了选手视野，提高调动了广大职工特别是青年职工学技术练技能的积极性，推动了我国数控应用技术发展，今后我们要进一步通过数控技能大赛这种形式，配合企业、职业院校培养、造就大批高水平数控应用人才，为加速制造业现代化做出更大贡献。,谢谢大家,
