“技能兴威”第一届威海市职业技能大赛“数控装调与技术改造”赛项样题

数控机床装调与技术改造赛项【样题】

“技能兴威”威海市第一届职业技能大赛

“数控机床装调与技术改造”实操比赛

FANUCOiMF——样题

（总时间：240分钟）

任

务

书

工位号:

1/26

目录

一、选手须知.....................................................3

二、实操比赛部分特别说明...........................................3

三、赛题说明.......................................................4

四、实操工作任务...................................................5

任务一：数控机床电气设计与安装（15分）...........................5

任务二：数控机床机械部件装配与调试（15分）......................6

任务三：数控机床故障诊断与维修（20分）..........................7

3-1.参数设置（共计6分，第1题2分，其余每小题1分）..........8

3・2.驱动或伺服设置（共计8分）................................8

33PMe及I/O总线故障排查（共计6分，每小题1）..............................8

任务四：数控机床技术改造与功能开发（15分）......................9

任务五：数控机床精度检测（15分）...............................10

任务六：试切件的编程与加工（10分）.............................11

任务七：职业素养（10分）

一、选手须知

请各位选手赛前务必仔细研读

1.本任务书总分为100分，本赛项为个人赛，考试时间为4小时（240分钟）。

2.选手在实操过程中应该遵守竞赛规则和安全守则，确保人身和设备安全。

如有违反，则按照相关规定在考试的总成绩中扣除相应分值。

3.选手答题按照题目要求，将需要填写、绘图的部分，写入指定表格中，其

他项目填写到赛卷记录表中。使用黑色水笔填写，表中数据文字涂改后需经选

手签字注明、裁判确认，否则涂改项无效。

4.考试过程中考生不得使用自带U盘及其它移动设备拷贝相关文件。

5.禁止使用相机及手机对试题进行拍照，否则取消考试资格。

6.参赛队的有效信息，必须书写在装订密封线以上。

7.故障诊断与维修项任务比赛开始60分钟后方可申请技术支持，选手放弃

后未查出的故障不给分（并每一个故障倒扣2分）。

8.参赛队在比赛过程中遇到部分内容不能通过自行判断完成，导致比赛无法

进行，60分钟后可以向裁判员申请求助本参赛队指导教师指导1次，经裁判长

批准后，参赛队在赛场指定地点接受1位指导教师指导，指导时间不超过5分

钟，求助指导所花费的时间计入比赛总时间之内

二、实操比赛部分特别说明

1.在实操比赛过程中需按照任务书的要求完成，总成绩由现场过程得分与操

作结果作业得分两部分组成。

2.考察内容包括六个方面：

任务一：数控机床电气设计与安装；任务二：数控机床机械部件装配与调

试；任务三：数控机床故障诊断与维修；任务四：数控机床技术改造与功能开

发；任务五：数控机床精度检测；任务六：试切件的编程与加工；任务七：职

业素养与安全操作。

3.选手在“数控机床电气设计与安装”（任务一）中，设备上电前必须进行

认真检查电源。对于选手自行连接的线路，须经裁判员或现场技术人员检查后

方可上电。

4.选手在“数控机床机械部件装配与调试”（任务二）中的精度检测环节中，

在记录检测数据时，应向裁判示意，并经裁判确认方为有效。

5.选手在“机电联调与故障排除”（任务三）的“数控机床故障诊断与维修”

环节中，完成自己所能排除的机床故障后，在指定空格处填写“报警号”、“故

障原因”、“排除方法”，并需向裁判员示意，在裁判员的监督下，验证所完

成的故障排除情况；每个故障项下面的“已排除（）、未排除（）、申请排除

（）”，是现场裁判确认填写项，参赛选手不得填写。

四、实操工作任务

任务一：数控机床电气设计与安装（15分）

题目：完成YL-569型数控机床电气控制单元电气控制线路的设计与连接。（10

分）

根据现场提供的器件、工具及机床电气控制原理图，在所提供的图纸模板

（见《赛卷记录表》附表1“数控机床电气设计与安装”记录表）上设计、绘制

绘制项目要求的电气图。

项目要求：

1、正确绘制“机床三色灯”电路和“程序保护钥匙开关”电路图，并检查

排除回路故障，实现三色灯功能和程序钥匙保护功能。

2、检查排除冷却控制回路故障、补全控制电路，实现以下功能：

1）按下控制面板上的“CLANTA”按键，冷却电机工作，同时“CLANTA”

键上的发光二极管亮。

2）机床自动或者MDI方式下,执行“M08”冷却电机启动,执行“M09”

冷却电机停止。

3）调试手动跳开冷却主回路空开后，显示“EX1201COLDSYSOVERLOADv

报警信息。

具体要求如下：

1）电气原理图绘制整齐、位置排布合理、图面清晰，表示方法符合规范。

2）原理图上应有识别标记或标注。

3）实现三色灯工作状态：①报警：红灯亮，②程序运行：绿灯闪烁，③程序

结束：黄灯亮。

4）钥匙开关在保护状态，程序不能输入。

5）接线前的准备工作要充分，接线时工具使用正确。

6）接线符合工艺要求，凡是连接的导线，必须压接接线头，套上赛场提供的

号码管，实物编号和原理图编号要一致。（输入、输出地址规范标注、

其它线号可自定义）

7）走线规范，信号线远离动力电源线。

注意：选手在设备上电前需自行先检查所连接线路的正确性，并经裁判或

多场技术人员检查无误后方可通电运行。调试手动跳开冷却主回路空开后，显

示“EX1201COLDSYSOVERLOADw报警信息可在任务三后完成。

任务二：数控机床机械部件装配与调试（15分）

主轴的装配、检测与调整

项目一、工件准备与清洁（L5分）

将零件摆放区的主轴零部件进行清点、核对，并按照正确的工艺步骤清洗

或清洁，并按照安装工艺步骤将零部件码放到装配区，如发现零部件上有毛刺，

按照正确的工艺方法去除毛刺。

项目二、主轴轴承安装（3分）

根据主轴安装工艺要求安装主轴轴承，正确选择轴承安装方向，轴承组对

形式正确。

项目三、主轴轴承回转精度调整（3分）

调整前轴承外环与主轴后轴承接触圆之间回转，确认安装完成后，请裁判

确认回转精度，①前轴承外环与主轴后轴承接触圆之间回转跳动②前轴承外环

端面跳动。

项目四、前轴承锁紧螺母锁紧（3分）

当确认轴承系轴向预紧完成，请在记录表2上写出:①前轴承预紧力（Nm）,

②后轴承预紧力（Nm）。

项目五、实测主轴套筒端面到主轴前轴承外环的深度（3分）

1（大连主轴）实测主轴套筒端面到主轴前轴承外环的深度，并将

①用深度卡尺测量主轴套筒端面到主轴前轴承外环的长度K

②测量法兰（图纸零件号710）凸台高度KL；

③按照工艺要求计算K1=K+;

2（亚龙主轴）实测主轴套筒端面主轴隔套台的深度_

Kl=；角接触球轴承（7012C）、轴承隔套内环、轴承隔套外环、角

接触球轴承（7012C）、迷宫隔环内外环,测量叠加高度数值为K2=；

主轴前端盖凹台深度H二；工艺要求K=K2-Kl+0.2mm与H值的偏

差结果修配主轴主轴前端盖。

项目六、皮带轮及其它零件安装（L5分）

填入记录表2中

上述每完成一步均应协助裁判员检测、确认，并将结果填写在附表2“主

轴安装记录表”中。

任务三：数控机床故障诊断与维修（20分）

技术指标

机床技术指标

序号规格ZTXX-30A

1三轴行程Metric

2X轴最大行程450mm

3Y轴最大行程350mm

4Z轴最大行程380mm

5主轴最前端面到工作面台（最小）140mm

6主轴最前端面到工作面台（最大）520mm

7主轴中心线到立柱前面距离430mm

8工作台Metric

9T型槽（槽数X槽宽X槽距）3X14X110mm

10工作台最大载重150kg

11工作台尺寸700X320mm

12主轴Metric

13主轴最高转速lOOOOr/min

14主轴电机功率7.5/1IkW

15锥口类型ISO40#

16前支撑直径*55

17冷却有

18具备可选齿轮箱无

19主驱动系统主电机经皮带轮传动

YL-569型数控机床电气控制单元主要规格参数

序号名称主要部件、器件及规格

1设备电气平台569型数控机床实训设备

2数控系统FANUCOiMF5

3驱动单元发那科Bisvsp20-20-40/ll-B

4手轮单元手摇脉冲发生器

X/Y轴:BiSc8/3000-B

5进给电机

Z轴：BiSc12/3000-B

6主轴电机发那科Bil8/12000

7润滑单元电动润滑泵

8数控机床机械单元大连ZTXX-30A铳床

9漏电保护漏电动作电流W30mA

10数控控制台尺寸长X宽X高=800X600><1800mm

3”•参数设置（共计6分，第1题2分，其余每小题1分）

（1）赛场提供的技术资料在电脑“D:\数控加工中心装调与维修参考资料”

文件夹下。

（2）根据下表第三列“技术指标检验标准”，排除故障现象，并将故障现

象、故障原因及修正参数写入到“《赛卷记录表》附表3-1数控系统参

数设置表”中。

序号检查事项技术指标检验标准

1屏幕报警解除屏幕报警

2伺服轴移动在MDI方式下，编辑G00或G01,让任一进给轴移动

在手轮、JOG或MDI移动X轴30mm,确认距离是否准

3轴位移精度

确，如果不对调整正确。

显zj\伺服和主

4轴调整及运转如果没有此画面，通过参数设置出来

监控画面

在MDI方式下，执行M19确认主轴准停位置，如果位

5主轴准停位置

置不对（红线刻度），调整正确。

3・2.驱动或伺服设置（共计R分）

（1）赛场提供的技术资料在电脑“D:\数控加工中心装调与维修参考资料”

文件夹下。

（2）根据下表第二列“检查事项”和第三列“技术指标检验标准”要求，

进行伺服相关参数调整与设置，并将过程、步骤写入到《赛卷记录表》

“附表3-2伺服设置记录表”中。

序号检查事项技术指标检验标准配分

是否有“主在位置画面“P0S”按扩展键，应出现“监

1轴、伺服负载控”软件键，可显示伺服轴及主轴的负载状态1分

监控”圆面条

2伺服轴无效将X轴无效1分

①应用系统配置的伺服优化功能检测当前X/Y

轴执行“圆”时的运动精度。

②通过正确的伺服参数调整或系统自带的调整

工具进行伺服优化，优化后采用下述④的方法

X/Y两轴联动精保存图形。

3度与伺服优化③应用电脑配置的SERVO_GUID软件进行速度6分

调整环频率特性检测并进行调躯。

④采用SERVO_GUID软件图形功能记录“圆”

图形并保存，而请裁判确认。

⑤保存调整前、后结果。具体考核内容参照附

表3-2伺服设置记录表中评分要求

3-3.PMC及I/O总线故障排查（共计6分,每小题1）

（1）赛场提供的技术资料在电脑“D:\数控加工中心装调与维修参考资料”

文件夹下。

（2）根据下表第二列“检查事项”和第三列“技术指标检验标准”，排除

故障现象，达到“技术指标检验标准”中的耍求，并将故障现象、故障原

因及修正参数写入到“《赛卷记录表》附表3-3PMC及I/O总线故障排查

记录表中”。

序号检查事项技术指标检验标准

自动倍率是否MDI方式下运行G91G01X100Y100F500程序，

1有效倍率开关可进行运行速度修调

手轮功能是否在手轮方式下，各进给轴均可是实现移动控制。

2有效

JOG方式实在JOG方式下，均可实现X\Y\Z的正负向移动控

3现X\Y\Z轴移制。

动

检查手动进给倍在JOG方式下，旋转手动进给倍率开关，（外圈）应与实际标

4率开关与实际标定值相符。

定值是否一致

测试M45排屑MDI方式下编辑

器正转指令M45

M45G04X1.

5G04X1.M46

M46G04X1.

G04X1.M99

M99排屑器正/反转正常

6测试M19指令在执行M19,主轴可以实现准停。

任务四：数控机床技术改造与功能开发（15分）

假设赛设备中限位超程保护功能相关的PMC程序被误删，请竞赛选手

按照下列要求重新开发数控机床限位超程保护功能，实现机床超程保护。

地址分配：F1键X轴限位超程输入信号

F2键Y轴限位超程输入信号

F3键Z轴限位超程输入信号

具体功能要求如下：

1）新建子程序P101,新开发的数控机床超程保护功能PMC程序都存放

在P101中。

2）机床操作面板按键F1键作为X轴限位超程输入信号，X轴负向移动

时按下F1键，系统报警显示换面报出“OTO507（X）负向超程（硬

限位）”报警信息。X轴正向移动时按下F1键，系统报警显示换面

报出“OT0506（X）正向超程（硬限位）”报警信息。

3）机床操作面板按键F2键作为Y轴限位超程输入信号，Y轴负向移动

时按下F2键，系统报警显示换面报出“OTO507（Y）负向超程（硬

限位）”报警信息。Y轴正向移动时按下F2键，系统报警显示换面

报出“OT0506（Y）正向超程（硬限位）”报警信息。

4）机床操作面板按键F3键作为Z轴限位超程输入信号，Z轴负向移动

时按下F3键，系统报警显示换面报出“OTO507（Z）负向超程（硬

限位）”报警信息。Z轴正向移动时按下F3键，系统报警显示换面

报出“OT0506（Z）正向超程（硬限位）”报警信息。

★超程保护功能，在自动运行方式、MDI方式、手轮方式三种方式

下均有效。

任务五：数控机床精度检测（15分）

本任务基于：标准GB17421-1/2/4和GB-T2095711J.2-2007精密加工中心检

验条件（2）标准检测方法和评价标准，包括圆度误差检测。

5・1数控机床几何精度测量（15分）

项目要求:

1）依据GB-T20957[l].2-2007精密加工中心检验条件（2）中的部分测

量标准，利用所提供的工具、量具、检具，按照下表5.1检测加工中心的几

何精度，将检测的数据填入《赛卷记录表》“附表5-1几何精度检查表”中。

2）工具、量具、检具选用合理，使用方法正确。

3）每一项数据检测完成后，参赛选手应举手示意，经现场裁判确认后

方可进行下一步操作。

表5-1

序号简图检验项目

主轴轴线和Z轴线

运动间的平行度；

a.在平行于Y轴线

1

的YZ垂直平面内

b.在平行于X轴线

的ZX垂直平面内

任务六：试切件的编程与加工（10分）

项目要求：

1.请根据现场提供的“加工试件”图纸，完成@108mm圆和相切方之轮廓加

工试件的切削；

2.请参赛选手自行安装调整虎钳并完成整个试切，工作人员不参与任何相关

工作。

3.用G代码编制“如下加工零件图”所示零件的加工程序，并运行加工。

4.由丁•场地条件所限，不进行大面铳削，Z向尺寸不考核。

数控机床装调与技术改造赛项【样题】

加工试件图:

注：鉴于现场条件有限，要求选手准备毛坯尺寸按照公示的毛坯尺寸图准冬，原则上要求预留加工量应小于2mm（不做

面处理），铳刀单边轨迹加工。

13/26

数控机床装调与技术改造赛项【样题】

2023年“技能兴威”威海市第一届职业技能大赛

“数控机床装调与技术改造”实操比赛

FANUC0iMF——卷C

（总时间：240分钟）

赛

卷

记

录

表

场次:

工位号:

14/26

数控机床装调与技术改造赛项【样题】

任务一：数控机床电气设计与安装

附表I“数控机床电气设计与安装”记录表（本题共15分）

裁判确认/

项目内容机床三色顶灯电路的设计、绘制配分得分

选手签字

1）图形绘制正

确1分

任何一处错误

扣0.3分，扣完

为止

1.机床三

色灯主电

路

（2分）

2）符号标注正确

1分

任何一处错误

扣0.3分，扣完

为止

15/26

1）三色灯图形

绘制正确1分

任何一处错误

扣0.3分，扣完

为止

2）三色灯图形符

号正确1分

任何一处错误

2.机床三扣0.3分，扣完

色顶灯控为止

制图/程

序钥匙开3）程序钥匙开

关控制图关绘制正确，符

（5分）号标注正确1分

每个错误扣0.3

分，扣完为止

4）输入输出地

址标注正确1分

地址每错一处

扣0.3分，扣完

为止

16,26

评分内容考核内容考察点

内容一、二色灯1可路故障排除0.5分

报警发生：红灯亮

程序运行：绿灯闪冷却泵控制故障排除0.5分

程序结束：黄灯亮三色灯实现考核内容之动作：

内容二、（-）三色灯状态征程

1分

程序保护钥匙开（-）程序钥匙保护有效

连接调试

关有效

正确（3

3.现场动手动断开排削空开，显示“EX1201COLD

分）内容二、

作验证（8SYSOVERLOAD"报警。

热保护报警信息

分）

“EX1201COLD设计显示“EX1201COLDSYS

1分

SYSOVERLOAD"报警梯形图

OVERLOAD”显

示

空开过热接线有交叉或压接端子不实，规范得

接线工艺接线要求

每处扣0.2分0.5分

规范（共计

所接的每根线要有号码管且号码管上有规范得

1分）号码管要求

相应号码,缺失每处扣0.2分0.5分

17/26

数控机床装调与技术改造赛项【样题】

附表2任务二“数控机床机械部件装配与调试”记录表（本题共15分）

序号项目内容配分得分裁判、选手签字

项目一工件准备与清洁1.5

项目二前后轴承组装配方向3

调整前轴承外环与主轴后轴承接触圆之间回转

项目三3

跳动=mm,前轴承外环端面跳动=mm

前后轴承锁紧螺母锁紧力，前轴承=Nm

项目四3

后轴承=Nm

1（大连主轴）实测主轴套筒端面到主轴前轴承外环的

深度K=法兰（图号710）凸台高度Kl=；

工艺要求K1=K+;

?（亚龙主轴）实测主轴套筒端面主轴隔套台的深度

项目五Kl=;角接触球轴承（7012C）、轴承隔套内环、轴承3

隔套外环、角接触球轴承（7012C）、迷宫隔环内外环，

测量叠加高度数值为K2=；主轴前端盖凹台深度

H=；工艺要求K=K2-Kl+0.2mm与H值的偏差结果

修配主轴主轴前端盖。

项目六其他零件安装1.5

合计15

18/26

数控机床装调与技术改造赛项【样题】

附表3任务三：数控机床故障诊断与维修（本题共20分）

附表3-1数控系统参数设置表（总分6分，每个故障申请排除倒扣2分）

配分裁判/选

序号故障现象处理方案

手签字

原因1

¥

屏幕决

法

原因0.5

照2

主轴SP报警

万

1

己排除O未排除（）申请排除（）

0.5

原因

SV0417报警

解决

方法

己排除（）未排除（）申请排除O

在MDI方式卜，1

编辑G00或原因

G01,让任一进

2给轴移动位置解决

画面显示互锁方法

“*”信号

已排除（）未排除（）申请排除O

在手轮、JOG或原因1

MDI移动X轴

30mm,确认距

解决

3离是否准确，如

果不对调整正方法

确

己排除（）未排除（）申请排除（）

1

显示伺服和主原因

轴调整及运转

4监控画面解决

方法

已排除（）未排除（）申请排除（）

在MDI方式下，原因1

执行M19确认

主轴准停位置，

解决

5如果位置不对

（红线刻度），方法

调整正确

已排除（）未排除（）申请排除O

总分6

19/26

附表3・2伺服设置记录表（总分8分，每个故障申请排除倒扣2分）

序裁判/选

故障现象或要求处理方案配分

号手签字

在位置画面“P0S”按扩展原因

键，应出现“监控”软件键,

可显示伺服轴及主轴的负

1解决方法1分

载状态条

己排除（）未排除（）申请排除（）

原因

将X轴伺服无效

建议采用伺服放大器拆除

2功能1分

解决方法

已排除（）未排除（）申请排除（）

1分

1分

伺服参数

3优化调整

2分

2分

完成（）未完成（）申请放弃（）总8分

附表3-3PMC及I/O总线故障排查记录表（总6分每个故障申请排除倒扣2分）

序配分裁判/选

故障现象或要求处理方案

号手签字

1分

MD1方式下运行G91G01原因

X100Y100F500程序,

1倍率开关可进行运行速

度修调无效

解决

方法

已排除O未排除O申请排除O

1分

原因

在手轮方式下，各进给

2轴手轮移动机床无效

解决

方法

20/26

已排除（）未排除O申请排除。

原因1分1

在点动（JOG）方式下，

X/Y轴不能负向移动解决

方法

3

已排除（）未排除O申请排除O

1分

原因

检查手动进给倍率开关与

实际标定值是否一致

4

解决

方法

21/26

已排除（）未排除（）申请排除（）

1分

原因

MDI方式下执行M45,

排屑器正转

解决

方法

5

已排除（）未排除O申请排除。

1分

原因

机床不能进行M19

解决

方法

6

已排除O未排除（）申请排除。

任务四：数控机床技术改造与功能开发（15分）

附表4・L“功能开发”作业记录表（15分）

数控机床限位超程保护功能开发，假设赛设备中限位超程保护功能相关

的PMC程序被误删，请竞赛选手按照下列要求重新开发数控机床限位超程

保护功能，实现机床超程保护。

22/26

地址分配：Fl键X轴限位超程输入信号

F2键Y轴限位超程输入信号

F3键Z轴限位超程输入信号

序

检测项目得分

号

1

2分

2

2分

3.

2分

4

2分

5最终动作确认功能实现7分

23/26

数控机床装调与技术改造赛项【样题】

任务五：数控机床精度检测（15分）

附表5-1数控机床几何精度测量记录表（15分）

序号内容实测值配分得分裁判、选手签字

主轴轴线和Z轴线运动间的平行.度：

1a）在平行于Y轴线的YZ垂直平面内a):mm1.5

b）在平行于X轴线的ZX垂直平面内b):mm1.5

主轴轴线和X轴线运动间的垂直度/300mm2.1

2

检验工具：0.9

Z轴线运动和Y轴线运动间的垂直度/300mm2.1

3

检验工具：0.9

工作台的基准T型槽和X轴线运动间的平行度/300mm2.1

4

检验工具：0.9

7轴线运动和X轴线运动间的垂直度/300mm2.1

5

检验工具：0.9

24/26

附表6：试切件的乌命程与加工记录表

裁判

签

序号评分内容评分细节扣分要求配分得分名备注

平口钳安装：平口钳钳口找正、平M钳钳底找正。每缺1项

平口钳安装与调整0.4

扣0.2分，扣完为止。

加工准备

1刀具选择正确，刀具装夹牢