2023年数控机床装调与维修竞赛项目竞赛试题.pdf

2 023年绍兴市中档职业学校学生技能大赛暨省中档职业学校学生技能大赛选拔赛数控机床装调与维修竞赛试题工位号:一、竞赛设备及工艺过程描述本装置由华中数控系统、交流伺服模块、变频调速模块、刀架控制模块、变压器、其他功能模块等组成，机械装置涉及十字滑台。竞赛的工作目的：参赛队在规定的时间内，根据任务书的规定，以现场操作的方式，完毕数控车床部分电气设计、电路连接、参数设立及机电系统联调、P L C参数设立、数控功能调试等。二、需要完毕的工作任务1、电路设计、设备安装和电路连接(1)根据任务书规定,设计一台数控车床的部分电气控制电路。(2)根据器件安装布局图，完毕变频器、伺服驱动器、步进驱动器、开关电源、电器元件等的安装工作，安装在实验台上。(3)根据提供的电路图和由选手自行设计的电路图，按照给定的接口说明，连接数控系统、伺服驱动模块、变频调速模块、刀架控制模块等电路。2、参数设立、P L C调试(1)根据现场提供的数控系统、变频器、驱动器等技术手册，查找并拟定需要设定的数控系统参数、变频器参数等，记录于附录的参数表中。(2)按照参数设立表中的参数，完毕数控系统、变频器、驱动器模块参数设立。(3)根据任务书的功能规定及系统的故障诊断，调整参数设立并完毕数控车床实验台的调试。(4)调试完毕后，备份参数和P L C数据。3、排除故障。三、具体工作规定注意：任 务1、2、3在华中数控H N C-2 1 T D综合实验台上操作；任务4、5、6在H S V-1 8 S T数控原理及维修综合实验台上操作。任 务1：电路设计根据表1所给的电器元件，完毕华中数控H N C-2 1 T D综合实验台的电源回路设计。表1序号代号名 称重要电器元件及规格数量备注L+T-Q F 1空气开关D Z 4 7 3 P 1 0 A1个2+T-Q F 2空气开关D Z 4 7 3 P 6 A1 个3+T-Q F 3空气开关D Z 4 7 I P 3 A1 个4+T-Q F 4空气开关D Z 4 7 I P 3 A1 个5+T-T C 2伺服变压器A C 3 8 0 V/A C 2 0 0 V1台6变频器西门子变频器，工作电源，AC 3 8 0 V1台7主轴电机三相异步电机1 只8+T-KM 1,K M 2交流接触器2个9+T-R C 3三相灭弧器1个10+M-M 2电动刀架四工位电动刀架1台11+T-TC1控制变压器AC380V/AC2 2 0 V/AC11 0V/A C 2 4V1个12+T-A P1整流桥HC1 1 0 11个13+T-VC1开关电源A C220V/DC24V1个1 4Z轴交流伺服驱动器松下交流伺服驱动器1台1 5KA4,KA5继电器2个16+T-RC 1,RC2单相灭弧器2个任 务2：设备安装根据提供的安装布局图，将变频器、伺服驱动器、交流接触器、P L C输入、输出板、开关电源、步进驱动器等电器部件安装在实验台上。杆手图 1器件安装布局图任务3 ：电路连接根据所提供的附录中的电路图和由选手自行设计的电路图，完毕实验台的电路连接。任务4：参数设立（口令:H I G）1、设定的数控系统X和 Z 轴参数并记录于附录4、5的表格中；2、设定台安变频器中参数，并记录于附录6的表格中；。3、检测实验台的反向间隙，并进行补偿设定，将其记录于附录表7中；4、备份系统参数和P L C参数，存放在“D：2 0 2 3 数控机床装调维修 XX”文献夹下（XX：工位号）。任务5：基本功能测试1、在参考点（R EF）模式下手动转动主轴，主轴返回参考点，显示参考点标志，且坐标值清零;2、在手动(J O G)模式下按主轴正转键，主轴以5 0 0 r p m 的速度按顺时针方向旋转(从正面看)；按主轴反转键，主轴以5 0 0 r p m的速度按逆时针方向旋转(从正面看)；按主轴停止键，主轴停止；3、在手动输入(M DA)模式下，运营M O 3 s *，主轴以指令速度正转运营，运营M 0 4 S*,主轴以指令速度反转运营，运营M 0 5,主轴停止。任务6 ：故障设定与分析1、进入PLC 的编辑状态，自定义自动润滑开的输出信号点，退出P L C 并进行重新编译，修改系统参数中的用户P L C 参数，设定自动润滑开的间隔时间为2 0,每次润滑的延续时间为1 0;进入系统，观测自定义输出信号是否有输出，并将过程记录于附录8中。2、在P L C 中，将主轴电机的最低转速设为5 0 r p m,最大转速为8 0 0 r p m；在M DI 方式下，运营M 0 3 S 1 0 0 0,观测电机运营现象，并记录于附录9 中。3、将刀架信号输入点中的刀架正转、反转及4把刀的输入信号记录于附录表中，并将刀架正转信号和反转信号进行互换，重新编译后，运转刀架并记录下现象，分析因素，记录于附录1 0 中。4、将X 轴的步进电机驱动器电源线A+,A-互换，进入系统让手动X 轴运营，将故障现象记录下来；将DI R+,DI R-任意取消一根,运营X 轴与正常情况下进行比较，记录于附录中；将X 轴的CP+,CP-进行互换，运营X 轴与正常情况下进行比较，记录于附录1 1 中。5、将坐标轴参数中的外部脉冲当量的分子分母比值进行改变（增长或减少）观测机床坐标轴运动时指令位置与实际位置是否一致，并记录于附件中；将X轴的轴参数中的运营拍数设立为零，退出系统后进行X轴的回零操作观测故障现象并记录于附录12中。6、将Z轴参数中的定位允差与最大跟踪误差分别设为5和1 0 0 0,并快速移动Z轴，观测现象并记录于附录1 3中。7、将刀具的换刀超时时间设为3 s ,换刀时有什么故障现象？将换刀时间更改为1 0 s ,将刀具锁紧时间更改为0.1 s,换刀时有什么故障现象，并用手扳动刀架，判断刀架是否锁紧，观测刀具是否到位。将故障现象及分析记录于附录1 4中。四、注意事项1、进行电气接线时，要规范、对的，否则极易烧坏器件。由于错误接线等因素导致数控系统、伺服系统、交流电机、变频器等损坏的,加倍扣分。2、选手应在试卷指定页内完毕实验台电源回路设计图，并在指定页内记录数控系统、变频器等的参数。3、选手提交最终的备份数据，存放在“D:2 0 2 3数控机床装调维修 XX”文献夹下（X X：工位号），选手的试卷用工位号标记。不得写上姓名或与身份有关的信息。4、比赛中，选手认定器件有故障可提出，经裁判测定完好时扣分,器件的确损坏酌情补时。附录1：HN C-2 1 数控装置接口图三一口5 0 0 0 0 0 0 0 0 o-O O O O O O O O O O O.-、-/XS20XS21XS10XS11XS1U椅队0-15)鼬(331)输入(0-19)掠入(2039)XS8手操盒附录2：电源回路绘制专用页（横向画图）附录3：其他电气原理图1、数控系统电气原理图一继电器与输入输出开关量7 W 理燎外部运行允许100X触颤:继电魏I6+T-K N P+T-K M 1+T-RC12113114A 1+T-K M 1+T H R C 2A 22A i +T-K M 2A 2220B2、PLC输入图、PLC输入板+P-CB京SB2超程解除2 4 V t-(no)+M-SQX-I/_X00201+M-SQX-3./_X01202 I+M-SQZ-1J_XO2204伺服允许L J3/015+M-SQZ-3：/_X03127LJ3/ES1+P-CBD-SB1 q急 停 二WKA9K23K24128(EST0P1)(EST0P3)2 4 V 1+P-XS10数控装置X S10接口,21,21 615,X23_ 4X22 1 7X21一 5X20 1 8X173.7X16X15X142 0X138X12 2 1XII9X102 2X07 1。X06 2 3X05.1 1X042 4X03 1 2X02 2 5X0!_ 1 3XOO外部运行允许T-KA9 1 0 02 4 V-一 文喻-一 鞭鹰 -WW+T-A P HX 1输入接线端子板HC5301-83、PLC输出图-Xt=-txt=4X t=-Xt=_ x_ x_+M-SQZ-2个+M-SQXT x+MYQZ-3 6+M-SQZT+M-SQX-3”+M-SQXT”耀 蟒 谕瑞 蟒X轴z轴回零刚回零班负限位坳正限位X轴负限位X轴正限位西,、附 卵，2 4 V 2 3电源1 0 0 2八口回正刘。曾卜以片X 0 2 ZX 0 3 Z麴 刚 回 零X05zBWW 71WX 1 0X T5X 1 6过 1号”到住运3：大 那，出4号刀到位X 1 7X20伺服准备好超1伺服报警型变频器故除输入燔夕解跖允许X 0 7 4:1 0TBS216.16 0TBS21 ESTOP1 4 _4ESTOP11 EST0P317A17 EST0P3,1270151818Yl.7*128_4 V1 701466Yl.6 1 1 f0131919Yl.5,Ylb，V I匚01277Yl.41 io01120220Yl.3_,vYi1a40108J8Yl.2_4 VI Il oO092121Yl.1*1 1Z0899Yl.0,Y ll072222Y0.7*YIU0610.a10Y0.6_ vYcUfc|0523-IV23Y0.51UO_ VHR|0411-IV11Y0.4 1UOI 03241/-IV24Y0.3,YU4_ _ VCQ1 021212Y0.2YUo1 012525Y0.1 YUz001313Y0.0,YUI-*Y00-超程解除-急停伺服允许而 照 自/土刀架反转刀架正转主轴反转主 轴 正 转/冲 动4、数控系统电气原理图-继电器板图5、手摇接线图+5V 255VG-1 短镂+E-WE4RW P4*e：2 1bB6、步进电机回路+5V-5TC-0.8米+5V-5VCTPE-叉子(OT1.5-6)+v轴电机7、Z轴伺服模块接线图+T-SDMZ z处何St模块PnaasoMicAC SEKTO DEI YE8、主轴变频器与电机及控制器的连接图R W 4 X 1.5V01/01/B4-L 2n-0L 3主轴变频器+T-U SSJ100-007H FE主轴电机接x s 9 n .一啦”0主速指令您W.+T-KAU-_ 5 05 正转K I K 2 比我+T-K A2/5 06 2K3雨1/反转-吗P 24公共端故障输出。,AL O附录4：数控系统轴参数（X轴重要参数）设立登记表:序号参数号设定值序号参数号设定值1262273284295306317328339341 035113 612371 338143 91 540164117421 843194420452146224723482449255 0附录5：数控系统轴参数（Z轴重要参数）设立登记表:序号参数号设定值序号参数号设定值12622732 842 9530631732833934103511361 237133814391 5401 6411742184319442045214622472 3482 4492550附录6：变频器重要参数设立登记表序号参数号设定值序号参数号设定值12822933043153263373 4835936103711381239134 01 44 1154 21 64 3174 4184 5194 62 04 7214 8224 9235 02 45 1255 2265 3275 4附录7：反向间隙参数设立登记表序号参数名称参数设定值附录8：自动润滑自定义记录附录9:主轴电机转速上下限设立记录附录1 0:刀架正反转设立记录附录11:步进电机驱动器记录附录1 2：坐标轴脉冲当量设立记录附录13：定位允差和跟踪误差设定记录附录1 4：换刀和刀具锁紧时间设立记录20 2 3年绍兴市中档职业院校技能大赛暨省中档职业院校技能大赛选拔赛一一数控机床装调与维修竞赛项目试题评分表工位号:总成绩:操作起始时间:评分内容配分重点检查内容扣分得分备注电路设计6电源回路器件安装2变频器、伺服驱动器、交流接触器、开关电源、步进驱动器等安装及装配工艺电路连接1 7电源回路刀架正反转电路外部运营允许伺服允许主轴控制电路进给轴控制电路辅助功能电路布线工艺规定参数设立25数控系统参数设立变频器功能参数设立数控系统进给轴、主轴参数设立PLC参数设立数据备份基本功能调试1 0冷却功能换刀功能数控功能调试30主轴控制功能换刀控制功能进给轴控制功能故障验证与分析职业素养与安全意识10现场操作安全保护是否符合安全操作规程工具摆放、导线接头等的解决是否符合职业岗位的规定是否有分工又有合作，配合紧密遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员，爱惜赛场设备和器材，保持工位的整洁操作结束时间:操作用时:裁判员签字: