（全國職業(yè)技能比賽：高職）GZ013數(shù)字化設(shè)計與制造賽題第4套學(xué)生賽M1.docx

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競賽任務(wù)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(shù)字化設(shè)計與制造（學(xué)生賽）賽項組別：高職組競賽模塊：M1-數(shù)字化設(shè)計競賽時間：240分鐘 （賽題4）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(shù)字化設(shè)計與制造賽項M1模塊競賽任務(wù)書1/9 一、競賽準(zhǔn)備請你在計算機(jī)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(shè)計與CAE分析”、“3-工程圖繪制與產(chǎn)品展示”建立3個子文件夾，M1模塊的競賽作品按任務(wù)書要求存入對應(yīng)子文件夾中，并作為評分的唯一依據(jù)。文件名不得出現(xiàn)工位號，文件不準(zhǔn)做任何文字、記號、圖案特殊標(biāo)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(wù)書；2.M1模塊電子文件位于D盤文件夾：M1-TG。三、競賽任務(wù)M1模塊競賽工作流程如圖1所示。創(chuàng)新設(shè)計與CAE分析工程圖繪制與產(chǎn)品展示逆向建模與實物測量圖1工作流程圖（一）任務(wù)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(wù)：子任務(wù)1：利用賽場給定軟件，對給定產(chǎn)品中導(dǎo)輪支架零件的STL格式數(shù)據(jù)進(jìn)行重組并完成逆向建模，對照“導(dǎo)輪支架”實物結(jié)合手工測量數(shù)據(jù)，還原零件各孔位的尺寸精度和幾何公差。子任務(wù)2：對產(chǎn)品的實物關(guān)鍵部位進(jìn)行測量獲取產(chǎn)品重要尺寸信息。利用通用測量工具，手工測量產(chǎn)品中的閥體、閥芯零件，并創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型，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：利用逆向建模和測繪建模的數(shù)據(jù)模型和現(xiàn)場提供的stp模型，并調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件，結(jié)合簡圖（附件1）對所有零件模型進(jìn)行虛擬裝配。2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數(shù)字化設(shè)計與制造賽項M1模塊競賽任務(wù)書2/9 1.設(shè)計要求（1）合理還原產(chǎn)品數(shù)字模型，對尺寸進(jìn)行圓整處理，特征拆分合理，轉(zhuǎn)角銜接圓潤。（2）實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)件需要通過測量確定型號，并在軟件標(biāo)準(zhǔn)件模型庫中調(diào)用。（4）不得使用整體擬合功能。1.提交材料（1）導(dǎo)輪支架、閥體、閥芯，Z3格式和stp格式。（2）產(chǎn)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(nèi)。（二）任務(wù)二創(chuàng)新設(shè)計與CAE分析（30分）情境描述：請你以機(jī)械設(shè)計工程人員的角色，根據(jù)任務(wù)一生成的三維模型、設(shè)計資料，結(jié)合機(jī)械設(shè)計相關(guān)知識，完成以下2項子任務(wù)：子任務(wù)1：從提升產(chǎn)品耐用度和使用方便角度對擺臂和擺臂支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化，并設(shè)計簡易的鎖緊機(jī)構(gòu)，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(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：對創(chuàng)新優(yōu)化后的擺臂進(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，完成運動仿真并對產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計進(jìn)行驗證。請按照如下要求，對創(chuàng)新優(yōu)化后的擺臂進(jìn)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(rèn)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(shù)字化設(shè)計與制造賽項M1模塊競賽任務(wù)書3/9 1.設(shè)計要求（1）擺臂和擺臂支撐機(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）壓下導(dǎo)輪后P-A相通，鎖緊機(jī)構(gòu)可以隨時鎖緊。解除壓緊力之后，機(jī)構(gòu)恢復(fù)到原始工作狀態(tài)。（3）對擺臂設(shè)置合理的邊界和約束條件，進(jìn)行有限元分析，生成帶有“位移云圖”的PDF格式分析報告。（4）根據(jù)該閥的工作原理對整個裝配體進(jìn)行虛擬運動仿真，展示閥的各種工作狀態(tài)下的內(nèi)部運動，并導(dǎo)出產(chǎn)品360°旋轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)零件（新增），Z3格式和stp格式。（2）產(chǎn)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(chǎn)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(shè)計與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：請你以機(jī)械設(shè)計工程人員的角色，根據(jù)任務(wù)二生成的產(chǎn)品三維模型，完成以下2項子任務(wù)：子任務(wù)1：生成產(chǎn)品的爆炸圖（彩圖），繪制產(chǎn)品裝配工程圖；閥芯、擺臂的二維工程圖。 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、運動仿真、有限元分析等內(nèi)容的創(chuàng)新設(shè)計報告，展示創(chuàng)新后的產(chǎn)品功能和特點。2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數(shù)字化設(shè)計與制造賽項M1模塊競賽任務(wù)書4/9 1.設(shè)計要求（1）零件與裝配須符合機(jī)械制圖的國家標(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)計內(nèi)容包含創(chuàng)新件的設(shè)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）有限元分析包含位移云圖的結(jié)果分析，提出改進(jìn)方案。（5）創(chuàng)新報告要求邏輯性強(qiáng)，言簡意賅，采用規(guī)范技術(shù)術(shù)語，排版整齊美觀。2.提交材料（1）產(chǎn)品爆炸圖（彩圖）,JPG格式。（2）產(chǎn)品裝配工程圖，dwg格式和PDF格式。（3）閥芯、擺臂（優(yōu)化），二維工程圖的dwg格式和PDF格式。（4）創(chuàng)新設(shè)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(chǎn)品展示”子文件夾內(nèi)。 2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數(shù)字化設(shè)計與制造賽項M1模塊競賽任務(wù)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(wù)書） 2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數(shù)字化設(shè)計與制造賽項M1模塊競賽任務(wù)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(shù)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(shù)字化設(shè)計與制造賽項M1模塊競賽任務(wù)書7/9 附件2工程圖繪制要求工程圖設(shè)計應(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：1.圖層設(shè)置使用軟件默認(rèn)，線寬及標(biāo)注樣式符合國標(biāo)。2.選擇合適的比例、圖幅。3.正確繪制并合理表達(dá)各零件圖。4.正確、完整、清晰、合理原則標(biāo)注各零件圖的一般尺寸。5.根據(jù)各零件的特點，合理標(biāo)注技術(shù)要求。表1零件圖標(biāo)題欄填寫要求序號項目填寫內(nèi)容說明1賽行名稱數(shù)字化設(shè)計與制造賽項2日期2023/8/83材料根據(jù)實物材料填寫4圖樣名稱閥芯擺臂（優(yōu)化）產(chǎn)品裝配工程圖5圖樣代號JKHXF-03JKHXF-09JKHXF-006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。 2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數(shù)字化設(shè)計與制造賽項M1模塊競賽任務(wù)書8/9 附件3創(chuàng)新設(shè)計報告要求請選手根據(jù)賽題要求，采用圖文結(jié)合的方式編寫創(chuàng)新設(shè)計報告，要求表述專業(yè)、邏輯性強(qiáng)、技術(shù)術(shù)語規(guī)范、排版整齊美觀，內(nèi)容主要包括：1.設(shè)計任務(wù)說明。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)計方案說明，包括創(chuàng)新設(shè)計思路及涉及到的知識點、關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新設(shè)計流程，創(chuàng)新功能實現(xiàn)情況；3.結(jié)合裝配運動仿真，展示創(chuàng)新設(shè)計后的機(jī)控?fù)Q向閥；4.結(jié)合有限元力學(xué)分析結(jié)果，如有改進(jìn)需要，進(jìn)一步說明改進(jìn)方案。 2023年全國職業(yè)院校技能大賽高職組數(shù)字化設(shè)計與制造賽項M1模塊競賽任務(wù)書9/9