1、世界技能大赛数控铣项目世界技能大赛数控铣项目数控铣项目专家组长数控铣项目专家组长 鲁宏勋鲁宏勋 2022年年4月月29日日数铣项目竞赛规则第一、技术规则第二、竞赛流程第三、两届对比第四、技术准备一、数控铣项目技术规则CNC Milling （一）技术规则 （二）检测与评判 （三）赛场条件 （四）选手工具箱 （一）技术规则 技能说明技能定义技能定义：数控铣工技能说明技能说明：数控铣削加工是指利用数控铣床对工件进行数控金属切削加工。 CNC 是“计算机数字控制”的英文“Computer Numerical Control”的缩写。 所谓数控就是靠读取指令来驱动数控铣床，以去除材料的方式来制造零件的
2、过程。而且，数控加工适用于柔性制造，只要改变数控加工中各参数的设置，就可加工不同的产品。1 1、数控铣项目基本要求、数控铣项目基本要求 1技术规则技术规则 选手知识面要求相关知识相关知识 *数学知识-数值计算和几何图形的知识 *计量的知识 *材料的特性和工况的知识 延伸知识延伸知识 *工艺设计知识 *计算机技术知识 *金属切削工艺知识1 1、数控铣项目基本要求、数控铣项目基本要求 1技术规则技术规则 选手技能要求*识图技能识图技能：能对图形、标准、表格和其它技术规格进行解释 *检测技能检测技能：能选择和使用测量仪器和检查设备 *工件装夹工件装夹：能根据操作需要为待加工件选择装夹方法和装夹系统
3、*刀具知识刀具知识：能针对工件材料和所需的加工水平选择切削刀具 *操作技能操作技能：能完成在数控铣床上安装刀具和附件的整个过程 能识别和确定在数控铣床上各种不同的加工操作 能识别和确定在数控铣床上加工操作所需的各种功能参数 *金属切削金属切削：能将切削参数设定为操作顺序、材料类型、操作类型和数控铣床类型的函数 *编程技能编程技能：能将不同的编程技术应用到数控铣床上（包括计算机辅助制造系统）1 1、数控铣项目基本要求、数控铣项目基本要求 1技术规则技术规则 竞赛范围实际操作参赛者必须独立地、在规定时间内独立地、在规定时间内完成下列工作: *编程编程：基于工程图使用计算机辅助制造系统编制加工程序
4、*优化优化：完成程序的优化和修改工作 *传输传输：将程序数据传送到机床 *对刀对刀：完成刀具的选择、安装、对刀及刀具参数的输入 *找正找正：完成工件的装夹、找正 *检测检测：完成模块的检测与调整加工 *加工加工：完成模块的加工 注：世界大赛不包括理论知识和软件应用的考核注：世界大赛不包括理论知识和软件应用的考核1 1、数控铣项目基本要求、数控铣项目基本要求 1技术规则技术规则 模块1 模块2 模块3 1技术规则技术规则2 2、试题技术标准、试题技术标准项目描述备注试件材料铝合金；AlMgSi1 3.2315. 毛坯尺寸10010050 加工面两面 竞赛时间时间（单位：小时）合计4.25小时 编
5、程4.25 选手可在比赛时间内自主安排工作内容 刀具准备 加工结构特征要素特征要素描述 必选项铣槽、型腔、外轮廓、镗通孔、铣内或外螺纹任何一项不满足，不得参选 可选项圆形腔、方腔、钻孔、铰孔和攻丝 评分点设置评分点数量 A主要尺寸20min. -23max. B次要尺寸17min.-20max. C表面精度5min. -8max. 2 2、试题技术标准、试题技术标准- -模块模块1 1 1技术规则技术规则 1技术规则技术规则项目描述备注试件材料中碳钢CK 45 1.1191 毛坯尺寸15010050 加工面两面 竞赛时间时间（单位：小时）合计6.25小时 编程2.5按顺序进行：前不可做后、后可
6、以做前 刀具准备0.25 加工3.5结构特征要素特征要素描述 必选项铣槽、型腔、外轮廓、镗通孔、凸台、圆形腔、铣内螺纹、铰孔任何一项不满足，不得参选 可选项方腔、钻孔、铣岛屿、攻丝 评分点设置评分点数量 A主要尺寸25min. -28max. B次要尺寸20min.-23max. C表面精度5min. -8max. 2 2、试题技术标准、试题技术标准- -模块模块2 2 1技术规则技术规则项目描述备注试件材料中碳钢CK 45 1.1191 毛坯尺寸15010050 加工面3面 竞赛时间时间（单位：小时）合计7.25小时 编程3按顺序进行：前不可做后、后可以做前 刀具准备0.25 加工4结构特征
7、要素特征要素描述 必选项钻孔、镗盲孔、外轮廓、型腔、铣岛屿、铣外螺纹、攻丝、筋板（筋板最宽8mm，数量最多2个）任何一项不满足，不得参选 可选项圆形腔、方腔 评分点设置评分点数量 A主要尺寸30min. -33max. B次要尺寸20min.-23max. C表面精度5min. -8max. 2 2、试题技术标准、试题技术标准- -模块模块3 33 3、试题精度标准与评判方法、试题精度标准与评判方法内容内容标准标准评判方法评判方法主要尺寸尺寸公差范围：0.02-0.04 大于IT7铰孔、镗孔：IT7客观评判： 均由测量机检测。次要尺寸一般尺寸公差：+/-0.1 （未标注公差尺寸）内螺纹与外螺纹
8、：IT6螺纹深度：0/+2（指螺纹有效深度）孔深度：0/+0.5（仅指钻孔、铰孔的有效深度）半径：+/0.2角度：+/0.5客观评判：1、尺寸、半径、角度由测量机检测；2、螺纹及深度由人工检测。表面质量Ra0.8-3.2客观评判： 均由粗糙度仪检测。相符性机床倒角0.2-0.3X45以及其它标注的倒角手工倒角0.2-0.3X45轮廓损伤左视图加工与图样相符程度右视图加工与图样相符程度主观评判： 由5人组成的裁判组打分，去除最高最低分取平均分。 1技术规则技术规则4 4、试题配分标准、试题配分标准 1技术规则技术规则代号评分项目描述配分主观评判配分 客观评判配分配分合计A主要尺寸 5454B次要
9、尺寸 2121C表面质量 99D相符性10 10E未增加毛坯 66 10%90%100 两面加工的试件配分3面加工的试件配分D1 机床倒角22D2 手工倒角11D3 轮廓损伤11D4 与第一面的复合程度32D5 与第二面的复合程度32D6 与第三面的复合程度 2配分合计10104 4、试题配分、试题配分- -主观评判配分标准 1技术规则技术规则1、试题应能满足机床加工能力2、应能满足赛场检测仪器测量能力3、试题要素必须满足推荐刀具及量具的相关技术标准及能力5 5、其它技术描述、其它技术描述 1技术规则技术规则6 6、试题产生、试题产生由首席专家在6个月前指定每一模块的设计国家或地区在竞赛前三天
10、提交所有参赛国家或地区的专家评审、首席专家确定 1、确定试题文件是否符合技术文件要求：包括试题图样、评分标准、光盘资料、试题3D模型、试题零件实物； 2、确定试题图样是否符合技术文件要求：结构要素、公差等级等符合要求的试题再由全体专家无记名投票选出（方法1三分、2两分、3一分）经编写小组完成最后修改成为正式竞赛试题 1技术规则技术规则 1技术规则技术规则 Objective Marking FormChina Team Training 2013Sub Criterion IDASkill No.07SkillCNC MillingCompetition DayCompetitor No.Co
11、mpetitor NameMemberSub CriterionMain Dimension for AspectIDMaxMarkAspect of Criterion - DescriptionRequirement orNominal SizeResult or ActualValueMarkAwarded10.8C-3 (C-3)3 +0,01/-0,0120.5E-2 (E-2)140 -0,01/-0,0530.75E-3 (B-4)8 +0,02/040.6F-3 (F-3)DIA. 12 +0,018/050.6F-3 (F-3)DIA. 12 +0,018/060.75F-4
12、 (F-4)40 -0,02/-0,04570.5G-4 (G-4)76 +0,045/+0,0281F-6 (C-8) 0,03 B C90.75E-6 (E-6)8 0/-0,02100.5B-5 (B-5)20 -0,01/-0,03110.6D-4 (D-4)DIA. 40 +0,025/0120.55F-5 (F-5)10 0/-0,02130.55F-6 (F-6)10 +0,04/+0,02140.8B-10 (B-10)DIA. 18 +0,018/0150.5C-9 (C-9)16 0/-0,02160.5E-8 (E-8)140 -0,1/-0,14170.5F-10 (F
13、-10)16 +0,02/0180.5F-10 (F-10)86 -0,02/-0,055190.5G-10 (G-10)72 -0,04/-0,07200.5E-12 (E-12)114 +0,055/+0,02210.5E-10 (E-10)44 +0,1/+0,075220.85F-1 (F-6)24 +0,03/0230.85G-1 (E-7)40 -0,02/-0,05240.85F-2 (F-8)12 0/-0,03251C-6 (B-1) 0,03 A260.9E-6 (D-1)DIA. 60 +0,06/+0,03270.8E-8 (D-3)DIA. 12 +0,03/+0,0
14、128 18.00 Maximum Mark for Sub CriterionMark Awarded0 Signatures confirming the accuracy of this printed resultCompatriot or Independent ExpertChief ExpertMark Awarded is the Max Mark minus anyspecified deductions for difference betweenRequirement and ResultDate and TimePage 1/5 Page 1 of 1Objective
15、 Marking FormChina Team Training 2013Skill No.07SkillCNC MillingCompetitor No.Competitor NameMemberCriterion IDCriterion DescriptionMarks AwardedTotal AwardDay 1Day 2Day 3A Main dimensionsMax181818ActualB Secondary dimensionsMax777ActualC Surface qualityMax333ActualD Conformity with drawingMax3.33.3
16、3.4ActualE No additional material usedMax222ActualMaxActualMaxActualMaxActualMax33.333.333.4100TotalTotalActual000SubCriterion IDSub Criterion DescriptionMarks AwardedTotal AwardDay 1Day 2Day 3A1 Main Dimension for Project 1Max18ActualA2 Main Dimension for Project 2Max18ActualA3 Main Dimension for P
17、roject 3Max18ActualB1 Secundary Dimension for Project 1Max7ActualB2 Secundary Dimension for Project 2Max7ActualB3 Secundary Dimension for Project 3Max7ActualC1 Surface Quality for Project 1Max3ActualC2 Surface Quality for Project 2Max3ActualC3 Surface Quality for Project 3Max3ActualD1 In conformity
18、with drawing Project 1Max3.3ActualD2 In conformity with drawing Project 2Max3.3ActualD3 In conformity with drawing Project 3Max3.4ActualE1 No additional material used for Project 1Max2ActualE2 No additional material used for Project 2Max2ActualE3 No additional material used for Project 3Max2ActualRe
19、sults Confirmed ByMax33.333.333.4100Chief ExpertTotalTotalActual00.00 00.00 Jury PresidentCompatriot Expert 7 7、CISCIS评分表模板评分表模板 （二）检测与评判试题配分组成试题配分组成代号评分项目描述配分主观评判配分主观评判配分 客观评判配分客观评判配分配分合计A主要尺寸 5454B次要尺寸 2121C表面质量 99D相符性10 10E未增加毛坯 66 10%90%100客观评分：客观评分： 1、客观评分 - A, B, C 和 E 2、三坐标测量机、粗糙度检测仪完成客观评分要素的
20、检测 3、检测由专业检测员进行，三位专家在场监督、记录与复检客观评判客观评判 1技术规则技术规则主观评分：主观评分： 1、主观评分-D 2、专家们将分为三个工作组进行主观评分 3、每组5位专家：对每一评分点逐一打分，最高10分、最低1分，去除最高分和最低分（同一会员专家不参与自己选手的打分，但可以观看） 4、最高分与最低分差值必须小于3分。分差大于3分时：最低者说明原因，重新打分专家的分组方式专家的分组方式: 由首席专家和副首席专由首席专家和副首席专家指定家指定 1技术规则技术规则主观评判主观评判主观评判主观评判评分表评分表每天完成的评分结果：由组委会指定人员在首席专家及专家助理的每天完成的评
21、分结果：由组委会指定人员在首席专家及专家助理的监督下录入大赛评分系统并完成结果锁定。监督下录入大赛评分系统并完成结果锁定。 1技术规则技术规则结果产生结果产生 （三）赛场条件三轴立式数控铣床机械助力精密虎钳机外对刀仪（机）工作台1800X800刀具车装刀座台钳三坐标测量机台式粗糙度检测仪2D高度仪螺纹量规计算机及软件 （四）选手工具箱序号序号 刀具类型刀具类型规格规格1NC中心钻 10902钻头 5.00、 8.50、 9.80、 10.00、 11.80、 20.003机用铰刀 10H7、 12H74机用丝锥（盲孔）M6-6H、M10-6H5机用丝锥（通孔）M6-6H、M10-6H6铣刀（粗
22、加工） 613、 819、 1022、 1226、 1632、 20387铣刀（精加工） 613、 819、 1022、 1226、 1632、 20388球头铣刀 12990倒角刀 109010内螺纹铣刀，螺距1.5M301.5（最大长度 = 1.5 ）11外螺纹铣刀，螺距1.5M421.5（最大长度 = 1.5 ）12镗刀 85013面铣刀 6314方肩式机夹铣刀 20、 50刀具清单刀具清单序号序号量具类型量具类型规格规格1游标卡尺DIN 8620-1502深度千分尺0-753深度尺0-1504外径千分尺0-25、25-50、50-75、75-100、100-125、125-1505内测
23、千分尺5-25、25-506公法线千分尺0-25、25-507三爪千分尺（或内径表） 5-25、25-508螺纹千分尺1.5 （M301.5、M421.5）9螺纹塞规M6-6H、M10-6H、M301.5-6H10光面塞规 10H7、 12H711螺纹环规M421.5-6h12角度量规4513万能角度尺 0-36014一套块规0.9-10015磁力表座和千分表0.00216磁力表座和百分表0.0117R规 R3-2518直角尺809019钢板尺100量具清单量具清单携带物品没有形式及数量的限制携带物品没有形式及数量的限制技术文件提供的刀具量具清单为最少配置技术文件提供的刀具量具清单为最少配置二
24、、数控铣项目竞赛流程CNC Milling赛前4-2天赛前2天赛前2天赛中4天赛中4天赛后1天1、规则培训2、选取试题3、熟悉设备4、正式比赛5、试题评判6、公布结果模块14小时模块26.25小时模块27.25小时编程时间段编程时间段刀具准备时间段刀具准备时间段加工时间段加工时间段竞赛时间合计竞赛时间合计模块模块1 1不分时间段、选手可自由支配不分时间段、选手可自由支配4.254.25小时小时模块模块2 22.52.5小时小时0.250.25小时小时3.53.5小时小时6.256.25小时小时模块模块3 33 3小时小时0.250.25小时小时4.4.小时小时7.257.25小时小时竞赛时间要
25、求：竞赛时间要求：4天、总竞赛时间天、总竞赛时间18-22小时小时每一模块开始前有每一模块开始前有15分钟图纸学习时间、且能接受专家指导分钟图纸学习时间、且能接受专家指导41届选手 王泽民42届选手 谢海波三、两届参赛技术对比（一）训练成绩对比项目项目41届届42届届备注备注集训选手来源第四届国赛冠亚军适龄选手7人适龄选手全国选拔赛前十名比赛经验不多国赛中成绩冠军第25名相应组别训练时间4个月6个月集中训练初次选拔成绩44分67.87分世赛项目模块1、210进5选拔79.14分66.18分2套6模块试题5选2选拔66分77.07分2套6模块试题正式参赛选手选拔83.35分81.02分4套12模
26、块试题正式比赛前训练成绩平均85分稳定90分以上一个月调整检测手段机检+手检机检评判方法人工CIS训练试题往届试题+9套往届试题+26套强化铝合金加工（二）比赛成绩对比项目项目41届届42届届备注备注参赛成绩77.292.63名次第6名第3名（铜牌）名次提高3名分模块失分统计22.87.37失分减少15.43模块1失分项数主要尺寸6项次要尺寸1项主要尺寸1项次要尺寸3项41届主要尺寸失分项合计23项、次要尺寸3项。42届主要尺寸失分项合计6项、次要尺寸6项。失分4.981.15模块2失分项数主要尺寸9项次要尺寸0项主要尺寸3项次要尺寸1项失分6.62.22模块3失分项数主要尺寸8项次要尺寸2项
27、主要尺寸2项次要尺寸2项失分4.951.72（三）失分原因对比项目项目41届届42届届备注备注客观项看错尺寸5项2项0.5-2mm测量准确度10项0槽宽对刀误差5项0深度遗漏精加工1项2项次要尺寸镗孔2项预调过大更换毛坯1次0刀具折断主观项倒角加工1项轮廓损伤1项主要尺寸超差图纸相符性1项（R2）（四）刀具对比项目项目41届届42届届备注备注铣刀立铣刀钢SANDVIKSANDVIK1P251-1600-XA 16301P341-1600-XA 1620铝韩国FRAISA1562061015630501机夹刀国产+SANDVIK20-63SANDVIK10-32R390-11 T3 08M-PM
28、切削速度300M300M精加工200M进给速度1000-2000800-1000精加工400-600钻头普通钻头硬质合金+高速钢高速钢螺纹、铰前底孔U钻无SANDVIK U钻预钻孔螺纹加工小螺纹丝锥攻丝螺纹铣刀螺纹铣刀M6、M10大螺纹螺纹铣刀螺纹铣刀M30X1.5、M42高精度孔铣刀SANDVIK 镗刀精度孔（五）量具对比项目项目41届届42届届备注备注测量量具卡尺带表数显数显粗加工测量螺纹长度测量深度尺游标刻度数显数显+刻度千分尺刻度数显数显+刻度长度测量百分表0-10表盘0-50数显数显深度测量杠杆表标准杆标准杆+加长杆槽宽测量内径千分尺三爪刻度三针数显三针数显+三爪刻度内径测量光面环规
29、标配规格8-50 间隔2mm比较测量找正中心找正仪无有精：中心、单边找正寻边器机械式光电式光电式粗加工寻边对刀高度尺无数字式高度尺机外对刀（六）工具对比项目项目41届届42届届备注备注虎钳120机械助力120+90机械助力双虎钳软钳口使用使用25-30mm厚工件定位器无使用定位与限位支撑斜块无使用辅助支撑杠杆表校准器无使用10环规装置用于单面巡边对刀装置Z轴对刀器数字高度尺+千分表机外对刀刀柄数量3060强力、ER、钻夹、镗头、侧固等工具箱3个木箱、小于0.5M、200KG2个钢制工具柜、大于1.2M、800KG刀具台面测量台面总价50万近200万（七）工艺对比项目项目41届届42届届备注备注
30、开粗方式分层+水冷底齿2D动态+气冷侧齿切削量均匀刀具耐用度高开粗效率高开粗刀具机夹刀整硬铣刀+机夹刀减小二次开粗量切削深度、宽度2-2.5mm、70%D深度2D、25-40%D切深=台阶深度开放区域腔铣+辅助线分层动态中心：由外到内、由深到浅、由大到小动态残料：二次开粗封闭区域腔铣+螺旋下刀动态铣削：由内到外、由浅到深、螺旋下刀、斜线下刀或U钻动态残料：二次开粗铝件开粗部分开粗+松开夹紧去除应力工艺台+辅助支撑全部开粗+敲击震动去除应力工艺台+辅助支撑余量0.3-0.5（七）工艺对比项目项目41届届42届届备注备注大直径孔开粗铣U钻精加工顺序倒角-面-轮廓-孔倒角-面-孔-轮廓防止变形、折断
31、精加工刀具整硬+机夹整硬+机夹大于10底面-机夹主要尺寸按形状保证逐一保证深度尺寸深度尺大行程表槽宽尺寸内测千分尺块规、环规+杠杆表工件装夹120虎钳钢件：120虎钳铝件：90虎钳第三面：120+90虎钳软钳口工件定位无专用定位器定位+限位机床倒角10X90（6-10）X90减小手工倒角量手工倒角锉刀+三角刮刀锉刀+三角刮刀四、数控铣项目技术准备CNC Milling （一）刀具篇 （二）量具篇 （三）工具篇 （四）工艺篇多多益善多多益善充分验证充分验证平战结合符合标准符合标准两两手准备手准备技术准备整体思路 （一）刀具篇Vc300M/minAe=Dx25-40%Ap=10Fz=0.1mmVc300M/minAe=Dx25-40%Ap=2xDFz0.1mmVc200M/minAp=2xDAe:%Ap:mm下排屑丝锥下排屑丝锥用于通孔螺纹攻丝加工用于通孔螺纹攻丝加工上排屑丝锥上排屑丝锥用于盲孔螺纹攻丝加工用于盲孔螺纹攻丝加工 （二）量具篇 （三）工具篇 （四）工艺篇A A面开面开粗粗B B面开面开粗粗释放释放应力应力精加精加工工介绍完毕！谢谢大家！2013年11月15日
