(全国职业技能比赛:高职)GZ013数字化设计与制造赛题第1套学生赛M1.docx
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竞赛任务书
2023年全国职业院校技能大赛
DigitalDesignandManufacturing
赛项编号:
GZ013
赛项名称:
数字化设计与制造(学生赛)
赛项组别:
高职组
竞赛模块:
M1-数字化设计
竞赛时间:
240分钟
(赛题1)
2023年8月
(A4,共8页)
2023年全国职业院校技能大赛高职组数字化设计与制造赛项M1模块竞赛任务书1/8
一、竞赛准备
请你在计算机D盘上以“M1-赛位号”建立1个文件夹,在文件夹下以“1-
逆向建模与实物测量”“2-创新设计与CAE分析”“3-工程图绘制与产品展示”
建立3个子文件夹,M1模块的竞赛作品按任务书要求存入对应子文件夹中,并作为评分的唯一依据。
文件名不得出现工位号,文件不准做任何文字、记号、图案特殊标记,否则按违规处理。
所有提交材料除了动画视频其他一律上传PLM
系统。
二、竞赛资源
1.竞赛任务书;
2.M1模块电子文件位于D盘文件夹:
M1-TG。
三、竞赛任务
M1模块竞赛工作流程如图1所示。
创新设计与CAE分析
工程图绘制与产品展示
逆向建模
与实物测量
图1工作流程图
(一)任务一逆向建模与实物测量(10分)
情境描述:
请你分别以测绘员、三维造型师的角色,完成以下3项子任务:
子任务1:
利用赛场给定软件,对产品中的导轮支架、导轮摆臂2个零件的STL格式数据进行逆向建模,并对照实物结合手工测量数据还原零件重要部位的
尺寸精度和几何公差。
子任务2:
对产品的实物关键部位进行测量获取产品重要尺寸信息。
利用通用测量工具,手工测量产品中的阀体、阀芯零件,绘制三维模型,根据使用功
能确定产品零件重要部位的尺寸精度和几何公差。
子任务3:
利用逆向建模和测绘建模的数据模型和现场提供的stp模型,并
调用标准件结合简图(附件1)对所有零件模型进行虚拟装配。
2023年全国职业院校技能大赛高职组数字化设计与制造赛项M1模块竞赛任务书2/8
1.设计要求
(1)合理还原产品数字模型,对尺寸进行圆整处理,特征拆分合理,转角
衔接圆润。
(2)实物的表面特征不得改变,数字模型比例(1:
1)不得改变。
(3)标准件需要通过测量确定型号,并在软件标准件模型库中调用。
2.提交材料
(1)导轮支架、导轮摆臂,Z3格式和stp格式。
(2)阀体、阀芯,Z3格式和stp格式。
(3)产品三维装配模型,Z3格式和stp格式。
3.提交位置
将以上3类文件保存到“1-逆向建模与实物测量”子文件夹内。
(二)任务二创新设计与CAE分析(30分)
情境描述:
请你以机械设计工程人员的角色,根据任务一生成的三维模型、
设计资料,结合机械设计相关知识,完成以下2项子任务:
子任务1:
从提升产品耐用度和使用方便角度对摆臂和摆臂支撑进行合理优化,并设计简易的锁紧机构,可以使摆臂在工作状态下被锁定。
生成优化后的
摆臂和摆臂支撑以及新增创新优化后的三维模型。
子任务2:
对创新优化后的摆臂进行有限元力学分析,将优化后的三维零件
重新虚拟装配,完成运动仿真并对产品创新设计进行验证。
请按照如下要求,对创新优化后的摆臂进行有限元分析。
(1)摆臂材料为:
铝材6061,密度2720kg/m3,泊松比0.35,弹性模量
6.89E+10N/m2;
(2)请分析在摆臂处于极限位置时,摆臂的变形情况。
摆臂处于最高点时,
承受0N的压力,处于最低点时承受150N的压力;
(3)可认为摆臂与摆臂支撑配合面为固定约束。
2023年全国职业院校技能大赛高职组数字化设计与制造赛项M1模块竞赛任务书3/8
1.设计要求
(1)摆臂和摆臂支撑优化之后使得结构紧凑、美观、合理,并符合加工的
可行性、工艺性、经济性等。
(2)压下导轮后P-A相通,锁紧机构可以随时锁紧。
解除压紧力之后,机
构恢复到原始工作状态。
(3)对摆臂设置合理的边界和约束条件,进行有限元受力分析,生成带有
“位移云图”的PDF格式分析报告。
(4)根据该阀的工作原理对整个装配体进行虚拟运动仿真,展示阀的各种
工作状态下的内部运动,并导出产品360°旋转展示动画,时长10-15秒。
2.提交材料
(1)摆臂(优化)、摆臂支撑(优化),锁紧机构零件(新增),Z3格式
和stp格式。
(2)产品三维装配模型(优化),Z3格式和stp格式。
(3)位移云图(摆臂),Z3格式和PDF格式。
(4)产品运动仿真动画,avi格式。
3.提交位置
将以上4类文件保存到“2-创新设计与CAE分析”子文件夹内。
(三)任务三工程图绘制与产品展示(20分)
情境描述:
请你以机械设计工程人员的角色,根据任务二生成的产品三维
模型,完成以下2项子任务:
子任务1:
生成产品爆炸图(彩图);绘制产品装配工程图;阀芯、阀体的二
维工程图。
子任务2:
采用图文结合的方式编制包含创新设计、运动仿真、有限元分析
等内容的创新设计报告,展示创新后的产品功能和特点。
1.设计要求
2023年全国职业院校技能大赛高职组数字化设计与制造赛项M1模块竞赛任务书4/8
(1)零件与装配须符合机械制图的国家标准中的规定。
要求结构表达完整,
图形清晰,看图方便,尺寸标注做到规范、正确,排列整齐。
(2)创新设计内容包含创新件的设计思路和工作原理。
(3)运动仿真包含阀的各种运动状态的工作原理说明。
(4)有限元分析包含位移云图的结果分析,提出改进方案。
(5)创新报告要求逻辑性强,言简意赅,采用规范技术术语,排版整齐美
观。
2.提交材料
(1)产品爆炸图(彩图),JPG格式。
(2)产品装配工程图,dwg格式和PDF格式。
(3)阀芯、阀体,二维工程图的dwg格式和PDF格式。
(4)创新设计报告,word格式和PDF格式。
3.提交位置
将以上4类文件保存到“3-工程图绘制与产品展示”子文件夹内。
四、附件
2023年全国职业院校技能大赛高职组数字化设计与制造赛项M1模块竞赛任务书5/8
附件1装配简图
(样题仅作示例,具体参见正式竞赛任务书)
1011
789
◎
6
5
4
3
2
1
2
11
GB/T119.1
Bx12
10
JKHXF-06
题
45
9
JKHXF-05-01
0235
8
JKHXF-05-02
0235
7
GB/T1191
融×16
6
JKHXF-04
块
45
5
GB/T819.1-2000
Bx4
2
45
GB/T3452.1-2005
0题
整
JKHXF-03
醋
LY2
JKHXF-02
勉赣
64Mn
1
JKHXF-01
雕
LY12
腭
图号
名
量
材料
#
t#
备进
间
载和
耳
时
11
11
1
1I
2023年全国职业院校技能大赛高职组数字化设计与制造赛项M1模块竞赛任务书6/8
附件2工程图绘制要求
工程图设计应符合ISO或GB机械制图相关技术标准,具有要求如下:
1.图层设置使用软件默认,线宽及标注样式符合国标。
2.选择合适的比例、图幅。
3.正确绘制并合理表达各零件图。
4.正确、完整、清晰、合理原则标注各零件图的一般尺寸。
5.根据各零件的特点,合理标注技术要求。
表1零件图标题栏填写要求
序号
项目
填写内容说明
1
赛题名称
数字化设计与制造赛项
2
日期
2023/8/8
3
材料
根据实物材料填写
4
图样名称
阀芯
摆臂(优化)
产品装配工程图
5
图样代号
JKHXF-03
JKHXF-09
JKHXF-00
6
比例
自定义
注:
上表内容为标题栏必备信息,每张零件图均需完整填写,信息缺失或错误将酌情扣分;标题栏内不得出现除上述规定填写内容以外的信息,否则视为以做标记形
式作弊,该图判零分。
附件3创新设计报告要求
2023年全国职业院校技能大赛高职组数字化设计与制造赛项M1模块竞赛任务书7/8
请选手根据赛题要求,采用图文结合的方式编写创新设计报告,要求表述
专业、逻辑性强、技术术语规范、排版整齐美观,内容主要包括:
1.设计任务说明。
阐述一下产品创新背景,包括产品功能、存在缺陷等;
2.创新设计方案说明,包括创新设计思路及涉及到的知识点、关键技术,
创新设计流程,创新功能实现情况;
3.结合装配运动仿真,展示创新设计后的机控换向阀;
4.结合有限元力学分析结果,如有改进需要,进一步说明改进方案。
2023年全国职业院校技能大赛高职组数字化设计与制造赛项M1模块竞赛任务书8/8
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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