全国数控技能大赛_复杂部件造型、多轴联动编程与加工

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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。
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2轴、3轴、4轴联动加工
2轴、3轴联动加工
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机床简单故障诊断和排除
无
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车铣复合零件3-4个
车铣复合零件1个
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教学档案设计
无
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指导教师参赛现场指导
无
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开放赛场
最后一场比赛开放
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二、2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目竞赛内容
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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。
• 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。
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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。
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。
社会各界对数控技能人才培养极大关注
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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。
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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。
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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。
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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。
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竞赛方式
• （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。
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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。
• 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。
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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。
2010年项目与2008年项目竞赛考核元素对比
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序 2010年复杂部件造型、多轴联动编 2008年“产品部件的数控编
号
程与加工竞赛项目
程、加工与装配”项目
1
曲面造型
平面造型
2 根据特定主题，开展创新性设计
无创新性设计要求
3
2-4轴自动编程
2轴手动编程+3轴自动编程
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三、2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目所需设备和经费
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竞赛所需设备
（1）CAD/CAM软件 CAXA制造工程师2006、UG NX 4.0、Cimatron7.1、
ProE。 （2）数控机床
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生成刀具轨迹
曲面造型
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四坐标轴立式加工中心
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2010年复杂部件造型、多轴编程加工项目创新点
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、量具及工具、毛胚等。
一、2008年和2009年高职组数控项目比赛回顾
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2009年“数控机床装配、调试与维修”竞赛项目现场
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数控编程 与操作 （车、铣、 特种加 工….)
数控 自动 编程 (2轴、 3轴
…..)
数控机床维护维修
数
数控
控
机床
机
电气
床
控制
其他 （生产 管理、 市场营 销…)
机械加工工艺知识（刀、夹、量） 机械加工基础知识（识图、公差…..)
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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。
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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；
团队协作、车铣复合贴近现代数控加工趋势
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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
教育部高职高专机械类专业教学指导委员会 全国数控人才培养工程高职院校协作会
主任 理事长
陈吉红
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提要
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
• 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。
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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、UG NX 4.0、 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。
2008年“产品部件的数控编程、加工与装配”比赛项目现场
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2008年 “产品部件的数控编程、加工与装配”项目 创新点
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；
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大赛加工零件具有工业企业实际背景
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2008年 “产品部件的数控编程、加工与装配”项目 创新点