（全国职业技能比赛：高职）GZ013数字化设计与制造赛题第3套学生赛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
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3）
2023年8月
（A4，共9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1/9
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
创新设计与CAE分析
工程图绘制与产品展示
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，对给定产品中导轮支架零件的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2个零件，并创建数据模型，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。
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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。
（4）不得使用整体拟合功能。
2.提交材料
（1）导轮支架、阀体、阀芯，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：从提升产品耐用度和使用方便角度对摆臂和摆臂支撑机构进行合理优化，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机构以及新增加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3/9
1.设计要求
（1）摆臂和摆臂支撑机构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，进行有限元分析，生成应力云图。
（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