全国数控技能大赛_复杂部件造型、多轴联动编程与加工.ppt

,教育部高职高专机械类专业教学指导委员会主任,陈吉红,全国数控人才培养工程高职院校协作会理事长,2010年全国职业院校技能大赛（高职组）“复杂部件造型、多轴联动编程与加工”竞赛项目设计方案,一、2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目设计思想二、2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目竞赛内容三、2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目设备及经费,提要,一、2008年和2009年高职组数控项目比赛回顾,2009年“数控机床装配、调试与维修”竞赛项目现场,2008年“产品部件的数控编程、加工与装配”比赛项目现场,1、使用数控车、加工中心各一台，3名选手组成团队参赛，模拟企业车间实际工作状况。要求选手掌握数控车（二维）、数控铣（三维）的工艺、编程和操作等复合技能，以及团队合作、协调、调度等职业素质；,2008年“产品部件的数控编程、加工与装配”项目创新点,2、在掌握操作技能的同时，还要求选手掌握手工编程和使用CAD/CAM软件进行自动编程、DNC加工等综合技能；,2008年“产品部件的数控编程、加工与装配”项目创新点,团队协作、车铣复合贴近现代数控加工趋势,大赛加工零件具有工业企业实际背景,3、注重加工工艺、装配工艺。所加工的零件需要车、铣、车铣复合和组合加工等综合工艺，并要求填写工艺卡片。通过对所加工的零件的配做和装配，考核加工精度控制等工艺知识和技能。,2008年“产品部件的数控编程、加工与装配”项目创新点,社会各界对数控技能人才培养极大关注,2008年“产品部件的数控编程、加工与装配”项目创新点,比赛项目针对企业数控加工高技能人才的岗位需求，引导选手掌握数控编程、工艺、操作、精度控制、团队合作等综合技能和素质，对推动高职数控技术专业的教育教学改革起到了引领和推动作用。,机械加工基础知识（识图、公差.),机械加工工艺知识（刀、夹、量）,数控编程与操作（车、铣、特种加工.),数控自动编程(2轴、3轴.),数控机床,数控机床电气控制,数控机床维护维修,其他（生产管理、市场营销),2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目创新点,1、增加对复杂曲面造型与编程的知识技能的考核内容。2010年竞赛项目，拟增加复杂零件（如叶片）曲面三维造型和自动编程的竞赛内容。2、增加对多轴联动加工工艺、编程和操作的知识技能的考核内容。2010年竞赛项目，拟在加工中心上增加第四轴转台，实现四轴联动复杂曲面零件的加工。,曲面造型,生成刀具轨迹,四坐标轴立式加工中心,2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目创新点,3、增加对车铣复合工艺的应用的考核内容。2008年，竞赛考题中只有一个车铣复合零件。2010年，拟将竞赛考题中的40-50%的零件安排车铣复合加工。4、增加对数控机床维护维修方面的知识技能的考核内容。2010年的竞赛项目，拟增加数控机床简单故障的排除和维护的竞赛内容。,2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目创新点,5、增加对选手创新能力的考核。对于部分被加工曲面，拟由选手按照竞赛考题所给定的开放性主题内涵，创造性地造型设计和加工，体现选手的创新能力。6、增加指导老师的参与性和教学能力的考核内容。参赛队由一名指导老师和三名学生组成，老师参加、指导比赛。并要求指导老师，以竞赛考题作为学习情境的载体，按照工作过程导向课程的要求，提交教学档案。,指导教师参与竞赛过程,本赛项采取小组团队比赛方式，每个参赛队由3名选手和指导教师1名组成。在竞赛过程中，选手可以就遇到的问题向指导老师求教。这种形式符合企业师傅带徒弟的实际情况，也增加了赛项的开放性、真实性和共同参与性。,竞赛过程面向社会开放,此外，在保证比赛正常进行的前提下，实现赛场和竞赛过程的对外开放。赛场设置观众通道，方便社会各界人士现场观摩比赛；同时，还采用先进技术设备，利用现代教育技术手段，对比赛现场进行远程视频直播，观众可通过上网点击实时观摩比赛过程。,2010年项目与2008年项目竞赛考核元素对比,二、2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目竞赛内容,竞赛目的,通过技能大赛，加快工学结合人才培养和课程改革与创新的步伐，推动高职院校数控技术专业的教育教学改革，培养既具备较为全面的综合技能，又具备一定创新能力的人才。本方案以制造企业典型的复杂部件造型、多轴联动编程与加工实际要求为背景，通过对工作内容的提炼形成竞赛内容，按照实际工作过程编排竞赛过程。旨在通过竞赛促进高职院校紧贴产业需求培养制造企业急需的现代CAD/CAM技术、多轴联动编程与加工技术技能人才。同时，通过竞赛，检验参赛选手的团队协作能力、计划组织能力和数控机床故障诊断和排除技能以及质量、效率、成本、安全和环保意识。,参赛队主要工作,要求参赛队在规定时间内，根据指定零件图纸要求，以现场操作的方式，利用数控车床、四轴联动加工中心、CAD/CAM软件（CAXA制造工程师2006、UGNX4.0、Cimatron7.1、ProE）、数控刀具和其他工具，完成指定图纸（包含车铣复合零件）的软件造型和四轴联动数控加工程序编制，对设置的数控机床故障进行诊断和排除，操作机床完成零件加工并且完成部件装配。同时，完成一定的设计与加工创新。指导教师现场全程参加和指导比赛，并且根据实际比赛过程和参赛选手表现，提交一份本项目的教学档案。,竞赛方式,竞赛采用团队比赛形式，每个参赛队由3名选手和1名指导教师组成，男女不限。（1）复杂部件造型。复杂部件造型。利用现场所提供的数控车床、四轴联动加工中心、CAD/CAM软件等，根据指定图纸的型面特点和曲面造型的需要，建立复杂部件的几何模型。复杂部件由6-8个零件组成，其中，有3-4个零件，需要车铣复合加工。,（2）设计创新。组委会在某个零件上将预留一块表面，要求参赛选手根据所给定的开放性的特定主题，自行创新设计出曲面造型，并且生成数控程序进行加工。还可以多给参赛队一两件材料，参赛队根据所给材料进行创新设计。组委会给出A、C工件图纸，选手使用CAD/CAM软件进行设计，并把它加工出来，使A、C两件连接或配合在一起，实现一定的功能。裁判组根据实际加工曲面的创意效果和加工精度进行评分，并且记入总分。,竞赛方式,（3）四轴联动数控编程。根据现场提供的零件毛坯、数控刀具、数控车、四轴联动加工中心等，使用CAD/CAM软件进行四轴联动加工条件下的刀具几何尺寸三维补偿的编程，并且传送到数控装置中，进行程序校验运行。（4）数控机床维护。每台比赛机床在参赛选手入场前将设置数个常见的数控系统故障，要求参赛选手尽快分析、排除后方可以进行数控加工工序。,竞赛方式,竞赛方式,（5）四轴联动数控加工和部件装配。利用现场条件完成零件的工艺方案，完成零件的数控车、四轴联动数控加工和工艺装配，并提交相应工艺文件。在零件加工完成后，根据部件装配图进行装配。（6）提交教学档案。现场全程观察比赛过程的指导教师，根据实际比赛过程和参赛选手的表现，起草、修改本竞赛项目的教学档案，并且提交专家组评审。,成绩评分和奖项设置,比赛总成绩满分100分，其中，设计创新部分10%，简单故障诊断与排除10%，加工工艺文件设计部分占10%，编程、加工和装配部分占70%，文明生产部分为扣分项，不单独计分。教学方案设计，作为独立的奖项，单独评分。奖项设置。按参赛队总分进行排名确定竞赛成绩，只计团体竞赛成绩，不计参赛选手个人成绩。设团体奖，每位获奖选手均获得证书。教学方案设计单独评选奖项，成绩优秀者颁发证书。,三、2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目所需设备和经费,竞赛所需设备,（1）CAD/CAM软件CAXA制造工程师2006、UGNX4.0、Cimatron7.1、ProE。（2）数控机床卧式数控车床：配备华中世纪星HNC-21TD数控系统。四轴联动立式加工中心：配备华中世纪星HNC-22M数控系统。（3）计算机每台数控机床旁配置一台符合CAD/CAM软件运行要求的微机，（4）刀具、夹具