數(shù)控機床裝配、調(diào)試和維修試題

1、 數(shù)控機床維護維修大賽考試試題 總時間：360分鐘 考試組號： 機床編號：參賽單位： 考生姓名：得分第一題：數(shù)控機床進給軸裝配及調(diào)試 （共22分） 請根據(jù)現(xiàn)場配備工具、Z軸部裝圖及本階段考核內(nèi)容完成相應(yīng)裝配、準(zhǔn)備工作并填寫表一。本階段考核內(nèi)容(所有項選手完成后需經(jīng)裁判確認可方能進行下一環(huán)節(jié))表一：裝配工藝流程卡產(chǎn)品型號部件名稱共 2 頁第 1 頁序號裝配內(nèi)容及技術(shù)要求裝配工藝及技術(shù)要求工藝裝配工具完成情況備注自檢記錄一清洗及零件的擺放，符合金屬切屑機床通用技術(shù)條件的各項規(guī)定二拆卸機床尾座放在軟基面上三以Z軸電機座為基準(zhǔn)，安裝及調(diào)整Z軸溜板箱、軸承支架，要求Z軸電機座、溜板箱、軸承支架三者的同軸

2、度上、側(cè)母線均0.01/全長，其軸承孔或絲桿螺母孔與機床床身導(dǎo)軌平行度上、側(cè)母線全長允差均為0.01/200mm。經(jīng)裁判確認后，發(fā)給選手溜板箱和軸承座的定位銷，以便選手進行后面的安裝調(diào)試工作四安裝Z軸電機座、軸承支架的軸承組件，安裝Z軸溜板箱的滾珠絲杠副組件，對Z軸滾珠絲杠副及其整套傳動部件予以固定產(chǎn)品型號部件名稱共 2 頁第 2 頁序號裝配內(nèi)容及技術(shù)要求裝配工藝及技術(shù)要求工藝裝配工具完成情況備注自檢記錄裁判確認記錄五按圖紙正確的固定及預(yù)緊滾珠絲杠副后，復(fù)檢滾珠絲杠副在軸承座、電機座、絲杠螺母座端上、側(cè)母線徑向跳動六Z軸滾珠絲杠副安裝后其與電機連接端的徑跳和軸竄檢側(cè)及調(diào)整，徑跳允差0.012m

3、m，軸竄允差0.008mm七安裝Z軸伺服電機、滾珠絲杠副防護板八機床防護門、尾座等其它零件的安裝在加工工件前必須安裝機床防護門九機床精度檢測與補償十裝入機床主軸卡盤 裁判簽字：得分第二題： 數(shù)控機床電氣連接（共7分）請考生結(jié)合數(shù)控機床電氣原理圖，將機床接線端子排XT1,XT2尚未連接的電纜按照要求連接完畢，連接時端子排從右端第一條電纜開始編號為XT1-1，XT2-1依次填寫表二,如果因為端子排或其他原因造成電纜與端子不對應(yīng)，需在備注中說明 。全部連接正確得7分，連接錯誤1條扣1分，扣完為止。如果出現(xiàn)連接不牢靠，連接過于凌亂酌情扣分。 表二：電氣連接記錄表所在位置電纜端號電纜名稱或作用得分備注X

4、T1-1U01 主軸電機風(fēng)扇電源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得分第三題：數(shù)控機床參數(shù)設(shè)置、調(diào)試、故障維修（共43分）上電前的檢查，此檢查在系統(tǒng)上電運行之前必須進行，經(jīng)裁判檢查無誤后方可以通電運行。（5分）

5、表三：上電檢查記錄表序號檢查事項是否正常解決方法備注1各電源的相電阻及對地電阻。若中間經(jīng)過空開.交流接觸器.保險等器件，應(yīng)手動令這些器件導(dǎo)通測量。2電源變壓器的進出線順序，務(wù)必檢查。如：伺服變壓器，主軸變壓器，220V控制變壓器， 110V控制變壓器等。3開關(guān)電源，24V正負是否正確。之間是否有短路現(xiàn)象。4各繼電器線圈控制電源正負是否正確，連接是否牢靠。5伺服電機電源線相序是否正確，各電機電源及反饋端子是否連接正確牢靠。6檢查各回路導(dǎo)線、電纜的規(guī)格是否符合設(shè)計要求。7各伺服電機電源線與碼盤線是否一一對應(yīng)。連接是否牢靠。8檢查所有24V繼電器線圈接線是否正確。9各軸限位開關(guān)是否動作靈活、可靠。目

6、測開關(guān)安裝位置是否正確。10Z軸是否安裝完成。11機械是否有干涉，尾座是否已經(jīng)歸位。裁判沒有簽字確認前擅自通電者扣5分 裁判確認： 得分2、請考生根據(jù)提供的機床相關(guān)技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)要求設(shè)置相關(guān)的參數(shù)機床技術(shù)指標(biāo)及要求： 表四：機床相關(guān)部件技術(shù)指標(biāo)： 項目名稱數(shù)值單位項目名稱數(shù)值單位主軸電機的額定功率5.5KWX軸伺服電機極對數(shù)3無主軸電機的最高轉(zhuǎn)速5500r/minX軸伺服電機編碼器線數(shù)2500主軸電機的極對數(shù)2無X軸電機與絲桿傳動比1：1主軸電機的基本頻率50HzX軸絲杠螺距4mm主軸電機的額定電壓380VX軸電機額定及最高轉(zhuǎn)速1200/2000r/min主軸額定電流 11.6AZ 軸伺服電機

7、極對數(shù)3主軸電額定轉(zhuǎn)速1460r/minZ軸伺服電機編碼器線數(shù)2500主軸電機與主軸傳動比3：2無Z軸電機與絲桿傳動比1：1主軸檔位1無Z軸絲杠螺距6mm主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)1024無Z軸電機額定及最高轉(zhuǎn)速1200/2000r/min表五：機床技術(shù)指標(biāo)要求序號項目名稱要求單位備注X軸Z軸1主軸速度范圍1202100r/min2主軸手動初始轉(zhuǎn)速300r/min3機床坐標(biāo)顯示（公制/英制）公制4是否采用斷電保護否5外置存儲設(shè)置類型U盤6是否顯示pmc軸否7上電系統(tǒng)是否提示回零否8脈沖輸出方式單脈沖單脈沖9正負軟極限設(shè)置根據(jù)機床實際情況進行設(shè)置微米正確設(shè)置10回參考點方向正向正向11參考點位置及偏差

8、00微米12回參考點快移速度X軸2500Z軸3000mm/min13回參考點定位速度200200mm/min14單向定位偏移值10001000微米15最高快移速度30005000mm/min16最高加工速度15003000mm/min17快移加減速時間常數(shù)64ms64ms18快移加減速捷度時間常數(shù)3232ms19加工加減速時間常數(shù)6464ms20加工加減速捷度時間常數(shù)3232ms21定位允差2020微米22最大跟蹤誤差1200012000微米得分3、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、伺服參數(shù)的調(diào)整與修改。（共13分）1）根據(jù)系統(tǒng)的連接手冊、變頻器說明書和伺服說明書以及技術(shù)指標(biāo)進行參數(shù)設(shè)置，置參數(shù)時詳細填寫表六

9、，以備裁判對照考生填寫的答題表進行分數(shù)的給定。所有參數(shù)的總分為13分，全部設(shè)置正確得13分，設(shè)置錯誤或漏設(shè)1個扣1分，扣完13分為止，參數(shù)設(shè)置應(yīng)能符合技術(shù)要求及保證機床正常運行。 表六： 參數(shù)調(diào)整表參數(shù)類別序號參數(shù)名稱調(diào)整前數(shù)值調(diào)整后的數(shù)值單位系統(tǒng)參數(shù)1主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)2公制/英制編程3是否采用斷電保護機床位置4英制默認顯示小數(shù)點后位數(shù)5外置存儲設(shè)置類型6是否顯示系統(tǒng)時間7是否顯示pmc軸8主軸編碼器方向 PMC用戶參數(shù)P0上電系統(tǒng)是否提示回零P1主軸總檔位數(shù)P2主軸手動初始速度P3主軸是否支持抱閘P4主軸速度完成最大時間P5DA對應(yīng)主軸最高理論轉(zhuǎn)速P7刀架工位數(shù)P30一檔理論低速P31一

10、檔理論高速P38一檔實測低速P39一檔實測高速P46一檔傳動比分子P47一檔傳動比分母參數(shù)類別序號參數(shù)名稱X軸Z軸單位調(diào)整前數(shù)值調(diào)整后的數(shù)值調(diào)整前數(shù)值調(diào)整后的數(shù)值軸參數(shù)1外部脈沖當(dāng)量分子微米2外部脈沖當(dāng)量分母無3正軟極限位置微米4負軟極限位置微米5回參考點方向無6參考點位置微米7參考點開關(guān)偏差微米8回參考點快移速度毫米/分9回參考點定位速度毫米/分10單向定位偏移值毫米11最高快移速度毫米/分12最高加工速度毫米/分13快移加減速時間常數(shù)毫秒14快移加減速捷度時間常數(shù)毫秒15加工加減速時間常數(shù)毫秒16加工加減速捷度時間常數(shù)毫秒17定位允差微米伺服參數(shù)1是否帶反饋無2最大跟蹤誤差微米3電機每轉(zhuǎn)脈

11、沖數(shù)個4步進電機拍數(shù)無5反饋電子齒輪比分子無6反饋電子齒輪比分母無7參考點零位脈沖輸入使能無8是否是步進電機無變頻器參數(shù)調(diào)整表：序號參數(shù)編號參數(shù)名稱調(diào)整后前參數(shù)調(diào)整后的參數(shù)12345伺服驅(qū)動參數(shù)調(diào)整表：序號參數(shù)編號參數(shù)名稱調(diào)整前的參數(shù)調(diào)整后的參數(shù)12345得分4、閱讀plc程序，填寫表七：(共5分) 表七 ：序號要求答案1簡單描述限位及急停模塊2簡述刀架手動模塊3如何利用空余鍵（X4.1）代替冷卻鍵得分5、機床功能檢查及調(diào)試（共20分）考生可以根據(jù)所列選項進行試車，保證機床各項功能的正確性，各動作能夠正常實現(xiàn)。如在調(diào)試過程中出現(xiàn)故障，考生應(yīng)進行排除并做詳細記錄填入故障排除記錄欄，經(jīng)裁判簽字確認

12、以后方可進行下一步。 表八：上電過程記錄表類別檢查事項技術(shù)指標(biāo)檢驗標(biāo)準(zhǔn)是否正常故障原因分析故障排除記錄備注電源機床總電源將所有空氣開關(guān)保險全部拉下。并將數(shù)控系統(tǒng)電源線拆下。合上總電源開關(guān)，測量單項，三相電壓是否正常，符合系統(tǒng)要求。根據(jù)電氣圖紙，逐步合上空開或保險，檢查各電源電壓是否正常。按從強到弱，從前到后的順序經(jīng)行。數(shù)控系統(tǒng)電源測量世紀(jì)星電源插頭24V電壓是否正常，對應(yīng)腳號的極性是否正確，然后斷開電源，將電源插頭插入。系統(tǒng)啟動急停急?；芈犯麟娫礇]有問題，打開急停，系統(tǒng)是否能夠復(fù)位并顯示正常，拍下急停以后，系統(tǒng)處在急停狀態(tài)。 裁判簽字：1）手動方式下功能檢查。檢測如下功能時首先將機床的工作狀態(tài)

13、切換到手動方式下，按照表逐項進行檢查，如果有問題請進行調(diào)試和維修并記錄在故障排除記錄欄 表九：手動方式下功能檢查記錄表類別檢查事項技術(shù)指標(biāo)檢驗標(biāo)準(zhǔn)是否正常故障原因分析故障排除記錄備注手動進給+X方向按下機床X軸正向點動按鍵，機床向正方向移動-X方向按下機床X軸負向點動按鍵，機床向負方向移動+Z方向按下機床Z軸正向點動按鍵，機床向正方向移動-Z方向按下機床Z軸負向點動按鍵，機床向負方向移動倍率修調(diào)在機床移動過程中，增減機床進給倍率，機床移動速度按比例變化 手動快速進給+X方向同時按下機床X軸正向點動和快速進給按鍵，機床向X正方向快速移動-X方向同時按下機床X軸負向點動和快速進給按鍵，機床向X負方

14、向快速移動+Z方向同時按下機床Z軸正向點動和快速進給按鍵，機床向Z正方向快速移動-Z方向同時按下機床Z軸負向點動和快速進給按鍵，機床向Z負方向快速移動倍率修調(diào)在機床移動過程中，增減機床進給倍率，機床移動速度按比例變化機床硬限位保護+X方向超程手動將機床移動到X軸正向超程的位置，機床應(yīng)急停并提示X軸正向超程如限位開關(guān)無效禁止運行機床-X方向超程手動將機床移動到X軸負向超程的位置，機床應(yīng)急停并提示X軸負向超程+Z方向超程手動將機床移動到Z軸正向超程的位置，機床應(yīng)急停并提示Z軸正向超程-Z方向超程手動將機床移動到Z軸負向超程的位置，機床應(yīng)急停并提示Z軸負向超程超程解除機床超程后，按下超程解除按鍵，系

15、統(tǒng)能夠復(fù)位，手動移動機床解除超程主軸主軸正轉(zhuǎn)按下主軸正轉(zhuǎn)按鍵，主軸正轉(zhuǎn)主軸停止按下主軸停止按鍵，主軸停止旋轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)按下主軸反轉(zhuǎn)按鍵，主軸反轉(zhuǎn)主軸點動按下主軸點動按鍵，主軸正轉(zhuǎn)，手搖（手搖方式）+X方向手搖方式下按下X軸正向點動按鍵選擇X軸，倍率開關(guān)選×10,順時針搖動手輪，機床X軸向正方向移動-X方向手搖方式下按下X軸正向點動按鍵選擇X軸，倍率開關(guān)選×10,逆時針搖動手輪，機床X軸向負方向移動+Z方向手搖方式下按下Z軸正向點動按鍵選擇Z軸，倍率開關(guān)選×10,順時針搖動手輪，機床Z軸向正方向移動-Z方向手搖方式下按下Z軸正向點動按鍵選擇Z軸，倍率開關(guān)選×

16、10,順時針搖動手輪，機床軸向負方向移動手搖倍率分別選擇不同的倍率×1、×10、×100搖動手輪一格，機床相應(yīng)移動0.001、0.01 、0.1MM回參考點X軸回參考點工作方式切換到回零方式，按下x軸正向點動按鍵，機床回零，連續(xù)回零5次，并記錄回零后機床坐標(biāo)值。Z 軸回參考點工作方式切換到回零方式，按下z軸正向點動按鍵，機床回零，連續(xù)回零5次，并記錄回零后機床坐標(biāo)值。手動選刀1號刀選擇1號刀位，按下刀位轉(zhuǎn)換，機床開始換刀。并最終停在1號刀位2號刀選擇2號刀位，按下刀位轉(zhuǎn)換，機床開始換刀。并最終停在2號刀位3號刀選擇3號刀位，按下刀位轉(zhuǎn)換，機床開始換刀。并最終停在3

17、號刀位4號刀選擇4號刀位，按下刀位轉(zhuǎn)換，機床開始換刀。并最終停在4號刀位機床軟限位保護+X方向手動移動機床X軸正方向，應(yīng)當(dāng)在硬限位5-10MM處提示X正軟限位到。需要裁判確認-X方向手動移動機床X軸負方向，應(yīng)當(dāng)在硬限位5-10MM處提示X負軟限位到。+Z方向手動移動機床Z軸正方向，應(yīng)當(dāng)在硬限位5-10MM處提示Z正軟限位到。-Z方向手動移動機床Z軸負方向，應(yīng)當(dāng)在硬限位5-10MM處提示Z負軟限位到。冷卻手動開停按下冷卻開停開關(guān)，冷卻開，燈亮。再按下冷卻關(guān)，燈滅掉。2）MDI或自動方式： 表十：MDI或自動方式功能檢查記錄表序號檢查事項檢驗方法是否正常故障原因分析故障排除記錄備注主軸在MDI方式

18、下M03 （S設(shè)為500）輸入M03 S500后，主軸正轉(zhuǎn)此項對速度無要求M04 （S設(shè)為500）輸入M04 S500后，主軸反轉(zhuǎn)M05 輸入M05后，主軸停止旋轉(zhuǎn)需裁判確認S指令分別在主軸正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)方式下輸入S150/S1000/S2100，觀察實際轉(zhuǎn)速與指令轉(zhuǎn)速是否相符。相差應(yīng)在±2%主軸修調(diào)給定主軸一速度，然后增減主軸倍率，主軸速度應(yīng)該按相應(yīng)比例變化刀架在MDI方式下1號刀輸入T01后，按循環(huán)啟動，刀架旋轉(zhuǎn)開始換刀，換刀成功后停在1號刀位2號刀輸入T02后，按循環(huán)啟動刀架旋轉(zhuǎn)開始換刀，換刀成功后停在2號刀位3號刀輸入T03后，按循環(huán)啟動刀架旋轉(zhuǎn)開始換刀，換刀成功后停在3號刀位4

19、號刀輸入T04后，按循環(huán)啟動刀架旋轉(zhuǎn)開始換刀，換刀成功后停在4號刀位冷卻M08輸入M08，按下循環(huán)啟動后，冷卻開M09輸入M09，按下循環(huán)啟動后，冷卻關(guān)。機床運行速度G01 F在G01方式下，指定一段行程，并給定一速度，機床應(yīng)該按照指定速度移動G00在G00方式下，指定一段行程，機床應(yīng)該按照設(shè)定速度移動機床運行距離在G01方式下，指定0.1-1MM行程，并給定一較低速度，利用百分表檢測機床實際移動距離與指令距離是否一致24得分第四題：位置精度的檢測與補償（共16分）1、根據(jù)位置精度測量作業(yè)指導(dǎo)書，對機床的Z軸進行步距規(guī)測試，步距規(guī)目標(biāo)位置示意圖如下。機床回零參考點為起點P1P4P11050目標(biāo)

20、位置P5P3步距規(guī)結(jié)構(gòu)示意圖測試后，將測量與計算出的相關(guān)數(shù)據(jù)填入下面的表格，并根據(jù)計算出的數(shù)據(jù)填寫補償參數(shù)表并將計算過程記錄下來：表十一：機床位置精度測試記錄表測量記錄機床型號機床編號測試軸補償狀態(tài)環(huán)境溫度濕度測試者測試日期序號123456目標(biāo)位置Pi /mm趨近方向位置偏差Xij（m）j=1234 5數(shù)據(jù)處理結(jié)果單向平均位置偏差m標(biāo)準(zhǔn)不確定度Si/m2Si/m-2Si/m+2Si/m單向重復(fù)定位偏差Ri-4Si/m反向差值Bi/m雙向重復(fù)定位精度Ri/m雙向平均位置偏差/m標(biāo)準(zhǔn)JB/T8324.1-1996方向單 向單 向雙 向定位精度A/mm重復(fù)定位精度R/mm平均反向差值/mm2、補償參

21、數(shù)的設(shè)置表十二：位置精度檢測與補償參數(shù)表反向間隙（微米）螺補類型(0-無，1-單向，Z-雙向，3,4-擴展)補償點數(shù)參考點偏差號補償間隙偏差值（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、請將以上表格輸入到數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，然后測量出補償后的數(shù)據(jù)填入下面表格，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算出相關(guān)的誤差值。表十三：機床位置精度測試記錄表： 測量記錄機床型號機床編號測試軸補償狀態(tài)環(huán)境溫度濕度測試者測試日期序號123456目標(biāo)位置Pi /mm趨近方向位置偏差Xij（m）j=1234 5數(shù)據(jù)處理結(jié)果單向平均位置偏差/m標(biāo)準(zhǔn)不確定度Si/m2Si/m-2Si/m+2Si/m單向重復(fù)定位偏差Ri-4Si/m反向差值Bi/m雙向重復(fù)定位精度Ri/m雙向平均位置偏差/m標(biāo)準(zhǔn)JB/T8324.1-1996方向單 向單 向雙