(全国职业技能比赛:高职)GZ013数字化设计与制造赛项赛题第7套教师赛M1.docx
竞赛任务书
竞赛任务书
2023年全国职业院校技能大赛
DigitalDesignandManufacturing
赛项编号:GZ013-J
赛项名称:数字化设计与制造(教师赛)
赛项组别:高职组
竞赛模块:M1-数字化设计
竞赛时间:180分钟
(赛题7)
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
创新设计与CAE分析
创新设计
与CAE分析
工程图绘制
与产品展示
图1工作流程图
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。
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。
逆向建模
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,对产品中的轴套(附件1装配简图件11)
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,手工测量产品中的轴套支架(附件1装配简图件8)与基座(附件1装配简图件21)2个零件,绘制三维模型,根据使用功能和安装要求确定
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。
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2/8
(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。
(4)不得使用整体拟合功能。
2.提交材料
(1)轴套、轴套支架、基座零件,Z3格式和stp格式
(2)产品三维装配模型,Z3格式和stp格式。
3.提交位置
将以上2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:为获得比较合理的切削转速,为电机输出端设计一个减速机构,电机转速9000r/min,传动比18-30;为增加滑动机构轴套支架(附件1装配简图件8)与铅笔机基座(附件1装配简图件21)安装和移动的平稳性,对基座
进行优化设计,生成优化后的减速机构及基座的三维模型。
子任务2:对预紧螺钉(附件1装配简图件22)进行有限元力学分析;将优化后的三维零件重新虚拟装配,完成铅笔机的运动仿真并对产品创新设计进
行验证。
请按照如下要求,对创新优化后的预紧螺钉进行有限元分析。
(1)预紧螺钉材料为:某钢材,密度8710kg/m3,泊松比0.32,弹性模量
3.89E+10N/m2;
(2)预紧螺钉与锁紧缸安装支架装配面设定为“固定”约束;
(3)在铅笔锁紧时,锁紧气缸的气压为0.6MPa,该气压的大小可认为均匀
施加在两个预紧螺钉上;
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(4)对预紧螺钉进行静力分析,可认为预紧螺钉在气压的作用下未发生弯
曲变形。
请根据上述条件对预紧螺钉划分合适的网格,进行受力分析,生成带有“应
力云图”的pdf格式分析报告。
1.设计要求
(1)减速机构、基座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)对预紧螺钉设置合理的边界和约束条件,进行有限元分析,生成应力
云图。
(3)根据该铅笔机的工作原理对整个装配体进行虚拟运动仿真,展示铅笔
机的工作过程,机构运行情况,并导出产品360°旋转展示动画,时长10-15秒。
2.提交材料
(1)减速机构、基座(优化),Z3格式和stp格式。
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