GZ013 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造賽題第9套學(xué)生賽-M1-2023年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽擬設(shè)賽項(xiàng)賽題

202023年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽DigitalDesignandManufacturing賽項(xiàng)編號(hào)：GZ-013賽項(xiàng)名稱：數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造（學(xué)生賽）賽項(xiàng)組別：高職組競(jìng)賽模塊：M1-數(shù)字化設(shè)計(jì)競(jìng)賽時(shí)間：240分鐘競(jìng)賽任務(wù)書（樣題9）2023年4月（A4，共10頁(yè)）一、競(jìng)賽準(zhǔn)備請(qǐng)你在計(jì)算機(jī)D盤上以“M1-賽位號(hào)”建立1個(gè)文件夾，在文件夾下以“1-逆向建模與實(shí)物測(cè)量”“2-創(chuàng)新設(shè)計(jì)與CAE分析”“3-工程圖繪制與產(chǎn)品展示”建立3個(gè)子文件夾，M1模塊的競(jìng)賽作品按任務(wù)書要求存入對(duì)應(yīng)子文件夾中，并作為評(píng)分的唯一依據(jù)。文件名不得出現(xiàn)工位號(hào)，文件不準(zhǔn)做任何文字、記號(hào)、圖案特殊標(biāo)記，否則按違規(guī)處理。二、競(jìng)賽資源1.競(jìng)賽任務(wù)書；2.M1模塊電子文件位于D盤文件夾：M1-TG。三、競(jìng)賽任務(wù)M1模塊競(jìng)賽工作流程如圖1所示。逆向建模逆向建模與實(shí)物測(cè)量創(chuàng)新設(shè)計(jì)與CAE分析工程圖繪制與產(chǎn)品展示圖1工作流程圖圖1工作流程圖（一）任務(wù)一逆向建模與實(shí)物測(cè)量（10分）情境描述：請(qǐng)你分別以測(cè)繪員、三維造型師的角色，完成以下3項(xiàng)子任務(wù)：子任務(wù)1：利用賽場(chǎng)給定軟件，對(duì)產(chǎn)品中的氣缸和關(guān)節(jié)軸承零件的STL格式數(shù)據(jù)進(jìn)行逆向建模，并對(duì)照實(shí)物結(jié)合手工測(cè)量數(shù)據(jù)還原零件重要部位的尺寸精度和幾何公差。子任務(wù)2：對(duì)產(chǎn)品的實(shí)物關(guān)鍵部位進(jìn)行測(cè)量獲取產(chǎn)品重要尺寸信息。利用通用測(cè)量工具，手工測(cè)量產(chǎn)品中的支撐板、壓緊板2個(gè)零件，根據(jù)使用功能確定產(chǎn)品零件重要部位的尺寸精度和幾何公差。子任務(wù)3：利用逆向建模和測(cè)繪建模的數(shù)據(jù)模型和現(xiàn)場(chǎng)提供的stp模型，并調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)合簡(jiǎn)圖（附件1）對(duì)所有零件模型進(jìn)行虛擬裝配。1.設(shè)計(jì)要求（1）合理還原產(chǎn)品數(shù)字模型，對(duì)尺寸進(jìn)行圓整處理，特征拆分合理，轉(zhuǎn)角銜接圓潤(rùn)。（2）實(shí)物的表面特征不得改變，數(shù)字模型比例(1:1)不得改變。（3）標(biāo)準(zhǔn)件需要通過(guò)測(cè)量確定型號(hào)，并在軟件標(biāo)準(zhǔn)件模型庫(kù)中調(diào)用。（4）不得使用整體擬合功能。2.提交材料（1）氣缸，源文件格式和stp格式。（2）關(guān)節(jié)軸承，源文件格式和stp格式。（3）支撐板和壓緊板，源文件格式和stp格式。（4）產(chǎn)品三維裝配模型，源文件格式和stp格式。3.提交位置將以上4類文件保存到“1-逆向建模與實(shí)物測(cè)量”子文件夾內(nèi)。（二）任務(wù)二創(chuàng)新設(shè)計(jì)與CAE分析（30分）情境描述：請(qǐng)你以機(jī)械設(shè)計(jì)工程人員的角色，根據(jù)任務(wù)一生成的三維模型、設(shè)計(jì)資料，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)，完成以下2項(xiàng)子任務(wù)：子任務(wù)1：從提升導(dǎo)向精準(zhǔn)度和簡(jiǎn)潔方便角度對(duì)工件撥動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化，并設(shè)計(jì)鉆頭裝夾的簡(jiǎn)易鎖緊機(jī)構(gòu)，確保鉆孔過(guò)程中鉆頭被鎖定。生成優(yōu)化后的工件撥動(dòng)機(jī)構(gòu)以及新增加創(chuàng)新優(yōu)化后的三維模型。子任務(wù)2：對(duì)創(chuàng)新優(yōu)化后的工件撥動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元力學(xué)分析，將優(yōu)化后的三維零件重新虛擬裝配，完成運(yùn)動(dòng)仿真并對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。1.設(shè)計(jì)要求（1）工件撥動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化之后使得結(jié)構(gòu)緊湊、美觀、合理，并符合加工的可行性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等。（2）鉆孔機(jī)工件撥動(dòng)機(jī)構(gòu)每次撥動(dòng)90度，實(shí)現(xiàn)連續(xù)完成立方體四個(gè)面的鉆孔。（3）對(duì)工件撥動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置合理的邊界和約束條件，進(jìn)行有限元分析，生成應(yīng)力云圖。（4）根據(jù)鉆孔機(jī)的工作原理對(duì)整個(gè)裝配體進(jìn)行虛擬運(yùn)動(dòng)仿真，展示閥的各種工作狀態(tài)下的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，并導(dǎo)出產(chǎn)品360°旋轉(zhuǎn)展示動(dòng)畫，時(shí)長(zhǎng)10-15秒。2.提交材料（1）工件撥動(dòng)機(jī)構(gòu)（優(yōu)化后的三維模型），鎖緊機(jī)構(gòu)零件（新增），源文件格式和stp格式。（2）鉆孔機(jī)產(chǎn)品模型，源文件格式和stp格式。（3）應(yīng)力云圖，源文件格式和PDF格式。（4）產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫，源文件格式和avi格式。3.提交位置將以上4類文件保存到“2-創(chuàng)新設(shè)計(jì)與CAE分析”子文件夾內(nèi)。（三）任務(wù)三工程圖繪制與產(chǎn)品展示（20分）情境描述：請(qǐng)你以機(jī)械設(shè)計(jì)工程人員的角色，根據(jù)任務(wù)二生成的產(chǎn)品三維模型，完成以下2項(xiàng)子任務(wù)：子任務(wù)1：生成產(chǎn)品的爆炸圖，繪制產(chǎn)品裝配圖及工件撥動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維工程圖。子任務(wù)2：采用圖文結(jié)合的方式編制包含創(chuàng)新設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)仿真、有限元分析等內(nèi)容的創(chuàng)新設(shè)計(jì)報(bào)告，展示創(chuàng)新后的產(chǎn)品功能和特點(diǎn)。1.設(shè)計(jì)要求（1）零件與裝配須符合機(jī)械制圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。要求結(jié)構(gòu)表達(dá)完整，圖形清晰，看圖方便，尺寸標(biāo)注做到規(guī)范、正確，排列整齊。（2）創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容包含創(chuàng)新件的設(shè)計(jì)思路和工作原理。（3）運(yùn)動(dòng)仿真包含閥的各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的工作原理說(shuō)明。（4）有限元分析包含應(yīng)力云圖的結(jié)果分析，提出改進(jìn)方案。（5）創(chuàng)新報(bào)告要求邏輯性強(qiáng)，言簡(jiǎn)意賅，采用規(guī)范技術(shù)術(shù)語(yǔ)，排版整齊美觀。2.提交材料（1）產(chǎn)品爆炸圖,源文件格式和PDF格式。（2）產(chǎn)品裝配圖，源文件格式和PDF格式。（3）工件撥動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維工程圖源文件格式和PDF格式。（4）創(chuàng)新設(shè)計(jì)報(bào)告，源文件格式和PDF格式。3.提交位置將以上4類文件保存到“3-工程圖繪制與產(chǎn)品展示”子文件夾內(nèi)。20四、附件附件1裝配簡(jiǎn)圖（樣題僅作示例，具體參見(jiàn)正式競(jìng)賽任務(wù)書）附件2CAE分析應(yīng)力云圖請(qǐng)選手根據(jù)結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的工況，在工作狀態(tài)下齒輪軸的有限元分析，并完成下表的填空。貼應(yīng)力云圖截圖步驟情況說(shuō)明受力分析產(chǎn)品材料網(wǎng)格劃分約束設(shè)置載荷設(shè)置應(yīng)力云圖附件3工程圖繪制要求工程圖設(shè)計(jì)應(yīng)符合ISO或GB機(jī)械制圖相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有要求如下：表1零件圖標(biāo)題欄填寫要求序號(hào)項(xiàng)目填寫內(nèi)容說(shuō)明1塞項(xiàng)名稱數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造賽項(xiàng)2日期2023/4/83材料根據(jù)實(shí)物材料填寫4圖樣名稱5圖樣代號(hào)6比例自定義注：上表內(nèi)容為標(biāo)題欄必備信息，每張零件圖均需完整填寫，信息缺失或錯(cuò)誤將酌情扣分；標(biāo)題欄內(nèi)不得出現(xiàn)除上述規(guī)定填寫內(nèi)容以外的信息，否則視為以做標(biāo)記形式作弊，該圖判零分。附件4創(chuàng)新設(shè)計(jì)報(bào)告要求請(qǐng)選手根據(jù)賽題要求，采用圖文結(jié)合的方式編寫創(chuàng)新設(shè)計(jì)報(bào)告，要求表述專業(yè)、邏輯性強(qiáng)、技術(shù)術(shù)語(yǔ)規(guī)范、排版整齊美觀，內(nèi)容主要包括：1.設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明。闡述一下產(chǎn)品創(chuàng)新背景，包括產(chǎn)品功能、存在缺陷等；2.創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案說(shuō)明，包括創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路及涉及到的知識(shí)點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程，創(chuàng)新功能實(shí)現(xiàn)情況；3.結(jié)合裝配運(yùn)動(dòng)仿真，展示創(chuàng)新設(shè)計(jì)后的旋轉(zhuǎn)氣缸；4.結(jié)合附件2有限元力學(xué)分析結(jié)果，如有改進(jìn)需要，進(jìn)一步說(shuō)明改進(jìn)方案。附件5安全文明素養(yǎng)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)表

序號(hào)內(nèi)容倒扣分選手編號(hào)扣分原因扣分值選手簽字裁判簽字1在完成工作任務(wù)的過(guò)程中，因操作不當(dāng)導(dǎo)致事故。視情節(jié)扣總分1-2分，情況嚴(yán)重者取消比賽資格。（現(xiàn)場(chǎng)裁判共同商議確定扣分分值。）2因違規(guī)操作損壞賽場(chǎng)提供的設(shè)備，污染賽場(chǎng)環(huán)境等嚴(yán)重不符合職業(yè)規(guī)范的行為。視情節(jié)扣總分1-2分，情況嚴(yán)重者取消比賽資格。（現(xiàn)場(chǎng)裁判共同商議確定扣分分值。）3擾亂賽場(chǎng)秩序，干擾裁判員工作。視情節(jié)扣總分1-2分，