（全國職業(yè)技能比賽：高職）GZ013數字化設計與制造賽題第3套學生賽M1.docx

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競賽任務書2023年全國職業(yè)院校技能大賽DigitalDesignandManufacturing賽項編號：GZ013賽項名稱：數字化設計與制造（學生賽）賽項組別：高職組競賽模塊：M1-數字化設計競賽時間：240分鐘 （賽題3）2023年8月（A4，共9頁）2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數字化設計與制造賽項M1模塊競賽任務書1/9 一、競賽準備請你在計算機D盤上以“M1-賽位號”建立1個文件夾，在文件夾下以“1-逆向建模與實物測量”、“2-創(chuàng)新設計與CAE分析”、“3-工程圖繪制與產品展示”建立3個子文件夾，M1模塊的競賽作品按任務書要求存入對應子文件夾中，并作為評分的唯一依據。文件名不得出現工位號，文件不準做任何文字、記號、圖案特殊標記，否則按違規(guī)處理。所有提交材料除了動畫視頻其他一律上傳PLM系統(tǒng)。二、競賽資源1.競賽任務書；2.M1模塊電子文件位于D盤文件夾：M1-TG。三、競賽任務M1模塊競賽工作流程如圖1所示。創(chuàng)新設計與CAE分析工程圖繪制與產品展示逆向建模與實物測量圖1工作流程圖（一）任務一逆向建模與實物測量（10分）情境描述：請你分別以測繪員、三維造型師的角色，完成以下3項子任務：子任務1：利用賽場給定軟件，對給定產品中導輪支架零件的STL格式數據進行逆向建模，并對照實物結合手工測量數據還原零件重要部位的尺寸精度和幾何公差。子任務2：對產品的實物關鍵部位進行測量獲取產品重要尺寸信息。利用通用測量工具，手工測量產品中的閥體、閥芯2個零件，并創(chuàng)建數據模型，根據使用功能確定產品零件重要部位的尺寸精度和幾何公差。 子任務3：利用逆向建模和測繪建模的數據模型和現場提供的stp模型，并調用標準件，結合簡圖（附件1）對所有零件模型進行虛擬裝配。2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數字化設計與制造賽項M1模塊競賽任務書2/9 1.設計要求（1）合理還原產品數字模型，對尺寸進行圓整處理，特征拆分合理，轉角銜接圓潤。（2）實物的表面特征不得改變，數字模型比例(1:1)不得改變。（3）標準件需要通過測量確定型號，并在軟件標準件模型庫中調用。（4）不得使用整體擬合功能。2.提交材料（1）導輪支架、閥體、閥芯，Z3格式和stp格式。（2）產品三維裝配模型，Z3格式和stp格式。3.提交位置將以上2類文件保存到“1-逆向建模與實物測量”子文件夾內。（二）任務二：創(chuàng)新設計與CAE分析（30分）情境描述：請你以機械設計工程人員的角色，根據任務一生成的三維模型、設計資料，結合機械設計相關知識，完成以下2項子任務：子任務1：從提升產品耐用度和使用方便角度對擺臂和擺臂支撐機構進行合理優(yōu)化，并設計簡易的鎖緊機構，可以使擺臂在工作狀態(tài)下被鎖定。生成優(yōu)化后的擺臂和擺臂支撐機構以及新增加創(chuàng)新優(yōu)化后的三維模型。子任務2：對創(chuàng)新優(yōu)化后的擺臂進行有限元力學分析，將優(yōu)化后的三維零件重新虛擬裝配，完成運動仿真并對產品創(chuàng)新設計進行驗證。請按照如下要求，對創(chuàng)新優(yōu)化后的擺臂進行有限元分析。（1）擺臂材料為：鋁材6061，密度2720kg/m3，泊松比0.35，彈性模量6.89E+10N/m2;（2）請分析在擺臂處于極限位置時，擺臂的變形情況。擺臂處于最高點時，承受0N的壓力，處于最低點時承受150N的壓力； （3）可認為擺臂與擺臂支撐配合面為固定約束。2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數字化設計與制造賽項M1模塊競賽任務書3/9 1.設計要求（1）擺臂和擺臂支撐機構優(yōu)化之后使得結構緊湊、美觀、合理，并符合加工的可行性、工藝性、經濟性等。（2）壓下導輪后P-A相通，鎖緊機構可以隨時鎖緊。解除壓緊力之后，機構恢復到原始工作狀態(tài)。（3）對擺臂設置合理的邊界和約束條件，進行有限元分析，生成應力云圖。（4）根據該閥的工作原理對整個裝配體進行虛擬運動仿真，展示閥的各種工作狀態(tài)下的內部運動，并導出產品360°旋轉展示動畫，時長10-15秒。2.提交材料（1）擺臂（優(yōu)化）、擺臂支撐（優(yōu)化），鎖緊機構零件（新增），Z3格式和stp格式。（2）產品三維裝配模型（優(yōu)化），Z3格式和stp格式。（3）位移云圖（擺臂），Z3格式和PDF格式。（4）產品運動仿真動畫，avi格式。3.提交位置將以上4類文件保存到“2-創(chuàng)新設計與CAE分析”子文件夾內。（三）任務三工程圖繪制與產品展示（20分）情境描述：請你以機械設計工程人員的角色，根據任務二生成的產品三維模型，完成以下2項子任務：子任務1：生成產品爆炸圖(彩圖)，繪制產品裝配圖及閥芯、擺臂的二維工程圖。子任務2：采用圖文結合的方式編制包含創(chuàng)新設計、運動仿真、有限元分析 等內容的創(chuàng)新設計報告，展示創(chuàng)新后的產品功能和特點。2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數字化設計與制造賽項M1模塊競賽任務書4/9 1.設計要求（1）零件與裝配須符合機械制圖的國家標準中的規(guī)定。要求結構表達完整，圖形清晰，看圖方便，尺寸標注做到規(guī)范、正確，排列整齊。（2）創(chuàng)新設計內容包含創(chuàng)新件的設計思路和工作原理。（3）運動仿真包含閥的各種運動狀態(tài)的工作原理說明。（4）有限元分析包含應力云圖的結果分析，提出改進方案。（5）創(chuàng)新報告要求邏輯性強，言簡意賅，采用規(guī)范技術術語，排版整齊美觀。2.提交材料（1）產品爆炸圖（彩圖）,JPG格式。。（2）產品裝配圖工程圖，dwg格式和PDF格式。（3）閥芯、擺臂（優(yōu)化），二維工程圖dwg格式和PDF格式。（4）創(chuàng)新設計報告，word格式和PDF格式。3.提交位置將以上4類文件保存到“3-工程圖繪制與產品展示”子文件夾內。 2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數字化設計與制造賽項M1模塊競賽任務書5/9 四、附件附件1裝配簡圖（樣題僅作示例，具體參見正式競賽任務書） 2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數字化設計與制造賽項M1模塊競賽任務書6/9 1011789◎心6>2543211GB/T119.1Bx1210JKHXF-06題459JKHXF-05-01野102358JKHXF-05-0?到肆102357GB/T119.1雕6x166JKHXF-04題捷1455GB/T819.1-2000物M3x4454GB/T3452.1-20050螺4整3JKHXF-03賦LY122JKHXF-02數贛64Mn1JKHXF-01雕1LY12解圖號名鞋材料#魯注 購間配灶樣時H#6t11ff2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數字化設計與制造賽項M1模塊競賽任務書7/9 附件2工程圖繪制要求工程圖設計應符合ISO或GB機械制圖相關技術標準，具有要求如下：1.圖層設置使用軟件默認，線寬及標注樣式符合國標。2.選擇合適的比例、圖幅。3.正確繪制并合理表達各零件圖。4.正確、完整、清晰、合理原則標注各零件圖的一般尺寸。5.根據各零件的特點，合理標注技術要求。表1零件圖標題欄填寫要求序號項目填寫內容說明1賽項名稱數字化設計與制造賽項2日期2023/8/83材料根據實物材料填寫4圖樣名稱閥芯擺臂（優(yōu)化）產品裝配工程圖5圖樣代號JKHXF-03JKHXF-09JKHXF-006比例自定義注：上表內容為標題欄必備信息，每張零件圖均需完整填寫，信息缺失或錯誤將酌情扣分；標題欄內不得出現除上述規(guī)定填寫內容以外的信息，否則視為以做標記形式作弊，該圖判零分。 2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數字化設計與制造賽項M1模塊競賽任務書8/9 附件3創(chuàng)新設計報告要求請選手根據賽題要求，采用圖文結合的方式編寫創(chuàng)新設計報告，要求表述專業(yè)、邏輯性強、技術術語規(guī)范、排版整齊美觀，內容主要包括：1.設計任務說明。闡述一下產品創(chuàng)新背景，包括產品功能、存在缺陷等；2.創(chuàng)新設計方案說明，包括創(chuàng)新設計思路及涉及到的知識點、關鍵技術，創(chuàng)新設計流程，創(chuàng)新功能實現情況；3.結合裝配運動仿真，展示創(chuàng)新設計后的機控換向閥；4.結合有限元力學分析結果，如有改進需要，進一步說明改進方案。 2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數字化設計與制造賽項M1模塊競賽任務書9/9