五届全国智能制造应用技术技能大赛模具工（智能制造加工技术方向）赛项（职工组/学生组）实操题 （样题）重要说明1.比赛时间240分钟。90分钟后，选手可以弃赛，但不可提前离开赛 位场地，需要在赛位指定位置，与比赛设备隔离。2.本赛项比赛共包括6个任务，总分100分，见表1。表 1：任务配分表序号名称配分备注1任务 1：典型模具数字化设计202任务 2：模具智能生产系统装调203任务 3;模具零件智能加工与装配204任务 4:模具产品冲压成形和注塑成型25任务 1、2、3评判完成后方可评判此项5任务 5：模具零件智能检测与质量分析106安全生产与职业规范5合计1003.限制各任务评判顺序，选手在实际比赛过程中要根据赛题情况进 行操作，所有评判必须在选手举手要求后评判。4.需要裁判验收的各项任务，任务完成后裁判只验收1次，请根据赛 题说明，确认完成后再提请裁判验收。5. 选手在比赛开始前，认真对照工具清单检查工位设备，并确认后 开始比赛； 比赛过程中，若发生危及设备或人身安全事故，立即停止比 赛，将取消其参赛资格。6.竞赛平台系统中立体仓库行列定义如下图1所示。图1 立体仓库行列定义27.参赛选手应在规定时间内完成。 比赛时间到， 比赛结束，选手应 立即停止操作，根据裁判要求离开比赛场地，不得延误。8.选手在竞赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违 反，则按照相关规定在竞赛的总成绩中扣除相应分值。9.选手必须及时保存自己编写的程序及材料，防止意外断电及其它 情况造成程序或资料的丢失。10.比赛过程中，若发生危及设备或人身安全事故，立即停止比赛， 将取消其参赛资格。11.选手对比赛过程中需裁判确认部分，应当先举手示意，等待裁判 人员前来处理。12.参赛队的任务书用比赛场次、赛位号标识，不得写上姓名或与身 份有关的信息，也不得在任务书做任何标识，否则成绩无效。13.选手严禁携带任何通讯、存储设备及技术资料，如有发现将取消 其竞赛资格。选手擅自离开本参赛队赛位或者与其他赛位的选手交流或 者在赛场大声喧哗，严重影响赛场秩序，如有发生，将取消其参赛资格。14.赛场提供的任何物品，不得带离赛场。3一 、竞赛项目任务书任务 1：典型模具数字化设计选手根据给定的冲压产品二维图、半成品模具和模具零件毛坯图，在已确定用拉深、切边、翻边三副冲压模具，即本次比赛将设计制造三 副模具前提下，完成设计冲压件三维图、设计拉深模凸模和凹模，应用 CAD/CAM/CAPP软件，对模具中待加工零件进行BOM构建、设计模具待加工 零件的加工工艺并编制其加工程序，并将相应的文件保存在MES要求的指 定文件夹或路径中。（ 一） 冲压件和注塑件三维图设计根据附件1、2冲压件、注塑件产品二维图，设计冲压产品三维图、 注塑产品三维图。（ 二）冲压拉深模具凸模和凹模设计根据已确定成形工艺方案和半成品模架二维图、坯料清单，应用CAD/CAM/CAPP软件，进行凸模和凹模、凹模圆角电加工电极零部件3D设 计。（ 三）注塑模具型腔和型芯设计根据已确定成形工艺方案和半成品模架二维图、坯料清单，应用 CAD/CAM/CAPP软件，进行注塑模具型腔和型芯零件3D设计。（ 四）模具零件数控加工程序编写与仿真选手根据零件加工工艺要求，对冲压拉深模具凸模和凹模、电极、 注塑模具型腔和型芯进行CAM编程，并对加工程序进行仿真验证；生成数 控加工NC加工程序并存放指定目录下。完成任务1 中(一) （四）后，举手示意裁判进行评判！4任务 2：模具智能生产系统装调选手对模具智能制造系统各基本单元进行功能测试，设计模具智能 制造控制系统工业网络架构拓扑图，以给定的 S7-1200 型 PLC 的 IP 地址 为基础,定义其他相关设备的合理 IP 地址并进行设置，完成模具智能制 造系统各智能设备的网络通讯连接，运行已安装在平台电脑中的需要使 用的大赛相关工业软件。选手通过示教器完成工业机器人示教编程。实现机器人自动到指定 的仓位抓取工件（含不同加工工件快换夹具的更换），并放置到加工中心 的卡盘上及取回放回仓位，实现机器人自动到仓位抓取成形板料，并放 置安装在数控成形压力机上的模具工位上及取回放回仓位。（ 一）智能制造系统基本单元检测任务描述：选手对智能制造系统各基本单元进行功能检测，确认设 备是否能够正常运行。功能检测包括：（ 1）操作并检查加工中心、数控电火花机、三坐标测量机和数控成 形机是否能够正常运行，包括主轴、运动轴、气动门以及气动夹具、零 点定位夹具等；（ 2）检查设备参数设置，实现加工中心回零功能。（ 3）检测摄像头的安装与电气连接，MES 系统界面上要显示数控冲 压机工作台和加工中心定位夹具图像；（4）检查机器人单元是否能够正常运行，包括操作机器人抓取手爪， 机器人快换夹具工作台有无手爪检测，传感器开关正常。完成任务2 中(一)后，举手示意裁判进行评判！5（ 二）正确设置 IP,调试网络任务描述：选手根据主控系统 PLC 的 IP，定义其他相关设备的合理 IP 地址，并分别设置相关设备 IP，组成通信网络，IP 地址分配表见表 1。表 1：IP 地址分配表序号名称IP 地址分配和预设备注1主控系统 PLC192.168.8.102主控 HMI触摸屏192.168.8.11如果 HMI 不采用以太网，则 保留该 IP 地址3RFID 模块192.16.88.12如果 RFID 模块不采用以太 网，则保留该 IP 地址4工业机器人192.168.8.1035MES 部署计算机192.168.8.996数控电火花192.168.8.157数控加工中心192.168.8.168数控成形机192.168.8.179立体仓库LED 模块192.168.8.20如果模块不采用以太网，则 保留该 IP 地址10编程计算机 1192.168.8.9711编程计算机 2192.168.8.98（ 1）以 S7-1200 型 PLC 的 IP 地址为：192.168.8.10,定义其他相关 设备的合理 IP 地址；（ 2）设置 IP 地址，完成组网、接通；（ 3）设置计算机间网络文件共享；（ 4）测试 MES 下载第一阶段竞赛资料、图纸、上传竞赛成果功能。完成任务2 中(二)后，举手示意裁判进行评判！（ 三）测试智能制造控制系统网络架构通讯任务描述：选手根据比赛现场硬件单元系统配置，操作 MES 智能制 造控制系统网络架构拓扑图。（ 1）检查 MES 控制软件上布置硬件单元模块架构；6（ 2）连接网络各个单元，进行网络通讯测试、确认；（ 3）拔掉加工中心或数控电火花的网 口，通过 MES 网络设置进行容 错性测试。完成任务2 中(三)后，举手示意裁判进行评判！（ 四）运行检查测试大赛需使用的工业软件任务描述：选手根据竞赛需要，检查、测试工业软件，确认正常。（ 1）检查大赛指定工业软件是否安装到位；（ 2）操作、测试，确认正常。完成任务2 中(四)后，举手示意裁判进行评判！（ 五）快换手爪示教编程与自动调试任务描述：选手通过工业机器人示教编程，完成工业机器人快换装 置的调试。（ 1）完成机器人侧快换装置、工具侧快换手爪调试，示教机器人换 手爪；（2）能够通过示教器实现 3 个工具侧快换手爪的张开和关闭控制以 及手爪上有无料的检测功能。（ 六）加工中心与立体仓库之间上下料示教编程与自动调试任务描述：选手通过工业机器人示教编程，完成工业机器人与加工 中心和立体仓库之间上下料示教编程与自动调试。（ 1）示教编程工业机器人与加工中心和立体仓库的取放程序；（ 2）在 PLC 端 HMI 上选取立体仓库中（ 1，4）仓位的毛坯，通过仓 库取料按钮和加工中心放料按钮，机器人能够从立体仓库正确取出工件，7放置到加工中心卡盘位置，并能夹紧；（ 3）通过在PLC 端 HMI 上加工中心取料按钮和立体仓库放料按钮， 机器人能够正确从加工中心取出工件，放回到立体仓库中原位置。（ 七）数控电火花与立体仓库之间上下料示教编程与自动调试任务描述：选手通过工业机器人示教编程，完成工业机器人与数控 电火花和立体仓库之间上下料示教编程与自动调试。（ 1）示教编程工业机器人与数控电火花和立体仓库的取放程序；（ 2）在 PLC 端 HMI 上选取立体仓库中（ 1，2）仓位的电极毛坯，通 过仓库取料按钮和数控电火花放料按钮，机器人能够从立体仓库正确取 出电极毛坯，放置到数控电火花电极卡盘位置，并能夹紧；（ 3）通过在 PLC 端 HMI 上数控电火花取料按钮和立体仓库放料按钮， 机器人能够正确从数控电火花取出电极毛坯，放回到立体仓库中原位置；（4）在 PLC 端 HMI 上选取立体仓库中（ 3，6）仓位的拉深凹模坯料， 通过仓库取料按钮和数控电火花放料按钮，机器人能够从立体仓库正确 取出拉深凹模坯料，放置到数控电火花卡盘位置，并能夹紧；（5）通过在 PLC 端 HMI 上数控电火花取料按钮和立体仓库放料按钮， 机器人能够正确从数控电火花取出拉深凹模坯料，放回到立体仓库中原 位置。（八）数控冲压机与立体仓库之间上下料示教编程与自动调试任务描述：选手通过工业机器人示教编程，完成工业机器人与数控 冲压机和立体仓库之间上下料示教编程与自动调试。（ 1）示教编程工业机器人与数控冲压机和立体仓库的取放程序；（ 2）在 PLC 端 HMI 上选取立体仓库中（ 5，4）仓位的冲压板料，通 过仓库取料按钮和数控冲压机放料按钮，机器人能够从立体仓库正确取82023 年全国行业职业技能竞赛第五届全国智能制造应用技术技能大赛出板料，放置到数控冲压机拉深模位置；（ 3）通过在 PLC 端 HMI 上数控冲压机取料按钮和立体仓库放料按钮， 机器人能够正确从数控冲压机取出工件，放回到立体仓库中原位置。完成任务2 中(五) （八）后，举手示意裁判进行评判！任务 3：模具零件智能加工与装配任务描述;选手依据 BOM 中的数据在MES 中对现场模具加工任务进行 排产和工单下达，完成规定零部件的加工与生产、质量检测、刀具补偿 等功能。通过 MES 管控软件能够实现生产数据管理、报表管理、智能看 板管理等任务；能够实时对加工中心、工业机器人、数控成形机、检测 装置、RFID 系统、立体仓库、可视化系统等进行数据采集；能够完整自 动地通过机器人取放料、数控设备自动加工、RFID 自动读写等流程和控 制要求，完成拉深凸模和凹模零件自动加工和测量。料库 RFID 标签信息编码规则如下：A.场次定义：A、B、C、D、E；B.零件种类指选手需要加工的零件，为加工图纸零件图号的最后两 位:10，12，14、17；C.零件材料定义：0:铝材，1:45 钢；D.最后两位零件状态定义如下：00：空，01：毛坯，02：正在加工，92023 年全国行业职业技能竞赛第五届全国智能制造应用技术技能大赛