数控机床装配、调试和维修试题

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： 机床编号：参赛单位： 考生姓名：得分第一题：数控机床进给轴装配及调试 （共22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一清洗及零件的摆放，符合金属切屑机床通用技术条件的各项规定二拆卸机床尾座放在软基面上三以Z轴电机座为基准，安装及调整Z轴溜板箱、轴承支架，要求Z轴电机座、溜板箱、轴承支架三者的同轴

2、度上、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。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四安装Z轴电机座、轴承支架的轴承组件，安装Z轴溜板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部件名称共 2 页第 2 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裁判确认记录五按图纸正确的固定及预紧滚珠丝杠副后，复检滚珠丝杠副在轴承座、电机座、丝杠螺母座端上、侧母线径向跳动六Z轴滚珠丝杠副安装后其与电机连接端的径跳和轴窜检侧及调整，径跳允差0.012m

3、m，轴窜允差0.008mm七安装Z轴伺服电机、滚珠丝杠副防护板八机床防护门、尾座等其它零件的安装在加工工件前必须安装机床防护门九机床精度检测与补偿十装入机床主轴卡盘 裁判签字：得分第二题： 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X

4、T1-1U01 主轴电机风扇电源XT1-2XT1-3XT1-4XT1-5XT1-6XT1-7XT1-8XT1-12XT1-14XT2-1XT2-2XT2-3XT2-4XT2-5XT2-6XT2-7XT2-8XT2-9XT2-10XT2-11XT2-12XT2-13XT2-14XT2-15XT2-16XT2-17XT2-18XT2-19XT2-20XT2-21XT2-22XT2-23XT2-24XT2-25XT2-28XT2-29XT2-30XT2-31得分第三题：数控机床参数设置、调试、故障维修（共43分）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）

5、表三：上电检查记录表序号检查事项是否正常解决方法备注1各电源的相电阻及对地电阻。若中间经过空开.交流接触器.保险等器件，应手动令这些器件导通测量。2电源变压器的进出线顺序，务必检查。如：伺服变压器，主轴变压器，220V控制变压器， 110V控制变压器等。3开关电源，24V正负是否正确。之间是否有短路现象。4各继电器线圈控制电源正负是否正确，连接是否牢靠。5伺服电机电源线相序是否正确，各电机电源及反馈端子是否连接正确牢靠。6检查各回路导线、电缆的规格是否符合设计要求。7各伺服电机电源线与码盘线是否一一对应。连接是否牢靠。8检查所有24V继电器线圈接线是否正确。9各轴限位开关是否动作灵活、可靠。目

6、测开关安装位置是否正确。10Z轴是否安装完成。11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： 得分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： 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50HzX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

7、极对数3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1202100r/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10回参考点方向正向正向11参考点位置及偏差

8、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1200012000微米得分3、数控系统、变频器、伺服参数的调整与修改。（共13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

9、，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系统参数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7是否显示pmc轴8主轴编码器方向 PMC用户参数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P4主轴速度完成最大时间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

10、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别序号参数名称X轴Z轴单位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11最高快移速度毫米/分12最高加工速度毫米/分13快移加减速时间常数毫秒14快移加减速捷度时间常数毫秒15加工加减速时间常数毫秒16加工加减速捷度时间常数毫秒17定位允差微米伺服参数1是否带反馈无2最大跟踪误差微米3电机每转脉

11、冲数个4步进电机拍数无5反馈电子齿轮比分子无6反馈电子齿轮比分母无7参考点零位脉冲输入使能无8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12345得分4、阅读plc程序，填写表七：(共5分) 表七 ：序号要求答案1简单描述限位及急停模块2简述刀架手动模块3如何利用空余键（X4.1）代替冷却键得分5、机床功能检查及调试（共20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

12、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电源机床总电源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，三相电压是否正常，符合系统要求。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，从前到后的顺序经行。数控系统电源测量世纪星电源插头24V电压是否正常，对应脚号的极性是否正确，然后断开电源，将电源插头插入。系统启动急停急停回路各电源没有问题，打开急停，系统是否能够复位并显示正常，拍下急停以后，系统处在急停状态。 裁判签字：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

13、切换到手动方式下，按照表逐项进行检查，如果有问题请进行调试和维修并记录在故障排除记录栏 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故障排除记录备注手动进给+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轴负向点动按键，机床向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 手动快速进给+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

14、向快速移动+Z方向同时按下机床Z轴正向点动和快速进给按键，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机床硬限位保护+X方向超程手动将机床移动到X轴正向超程的位置，机床应急停并提示X轴正向超程如限位开关无效禁止运行机床-X方向超程手动将机床移动到X轴负向超程的位置，机床应急停并提示X轴负向超程+Z方向超程手动将机床移动到Z轴正向超程的位置，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

15、统能够复位，手动移动机床解除超程主轴主轴正转按下主轴正转按键，主轴正转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（手摇方式）+X方向手摇方式下按下X轴正向点动按键选择X轴，倍率开关选×10,顺时针摇动手轮，机床X轴向正方向移动-X方向手摇方式下按下X轴正向点动按键选择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+Z方向手摇方式下按下Z轴正向点动按键选择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-Z方向手摇方式下按下Z轴正向点动按键选择Z轴，倍率开关选×

16、10,顺时针摇动手轮，机床轴向负方向移动手摇倍率分别选择不同的倍率×1、×10、×100摇动手轮一格，机床相应移动0.001、0.01 、0.1MM回参考点X轴回参考点工作方式切换到回零方式，按下x轴正向点动按键，机床回零，连续回零5次，并记录回零后机床坐标值。Z 轴回参考点工作方式切换到回零方式，按下z轴正向点动按键，机床回零，连续回零5次，并记录回零后机床坐标值。手动选刀1号刀选择1号刀位，按下刀位转换，机床开始换刀。并最终停在1号刀位2号刀选择2号刀位，按下刀位转换，机床开始换刀。并最终停在2号刀位3号刀选择3号刀位，按下刀位转换，机床开始换刀。并最终停在3

17、号刀位4号刀选择4号刀位，按下刀位转换，机床开始换刀。并最终停在4号刀位机床软限位保护+X方向手动移动机床X轴正方向，应当在硬限位5-10MM处提示X正软限位到。需要裁判确认-X方向手动移动机床X轴负方向，应当在硬限位5-10MM处提示X负软限位到。+Z方向手动移动机床Z轴正方向，应当在硬限位5-10MM处提示Z正软限位到。-Z方向手动移动机床Z轴负方向，应当在硬限位5-10MM处提示Z负软限位到。冷却手动开停按下冷却开停开关，冷却开，灯亮。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主轴在MDI方式

18、下M03 （S设为500）输入M03 S500后，主轴正转此项对速度无要求M04 （S设为500）输入M04 S500后，主轴反转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刀架在MDI方式下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始换刀，换刀成功后停在3号刀位4

19、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号刀位冷却M08输入M08，按下循环启动后，冷却开M09输入M09，按下循环启动后，冷却关。机床运行速度G01 F在G01方式下，指定一段行程，并给定一速度，机床应该按照指定速度移动G00在G00方式下，指定一段行程，机床应该按照设定速度移动机床运行距离在G01方式下，指定0.1-1MM行程，并给定一较低速度，利用百分表检测机床实际移动距离与指令距离是否一致24得分第四题：位置精度的检测与补偿（共16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。机床回零参考点为起点P1P4P11050目标

20、位置P5P3步距规结构示意图测试后，将测量与计算出的相关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测量记录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Pi /mm趋近方向位置偏差Xij（m）j=1234 5数据处理结果单向平均位置偏差m标准不确定度Si/m2Si/m-2Si/m+2Si/m单向重复定位偏差Ri-4Si/m反向差值Bi/m双向重复定位精度Ri/m双向平均位置偏差/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/mm2、补偿参

21、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）103、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： 测量记录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Pi /mm趋近方向位置偏差Xij（m）j=1234 5数据处理结果单向平均位置偏差/m标准不确定度Si/m2Si/m-2Si/m+2Si/m单向重复定位偏差Ri-4Si/m反向差值Bi/m双向重复定位精度Ri/m双向平均位置偏差/m标准JB/T8324.1-1996方向单 向单 向双