山东省职业院校技能大赛中职组“工业产品设计与创客实践”试题.pdf

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第1页，共9页2018年山东省职业院校技能大赛中职组“工业产品设计与创客实践”赛项试题参赛选手须知1.比赛时间4小时，赛题共3大题5道题目，参赛选手需完成全部题目。

2.参赛选手应始终保持赛题、图册完整，不得拆散赛题或图册。

3.参赛选手须严格按照题目规定的路径及名称存储文件，并在比赛过程中及时保存。

4.工程图依题目图纸样式，按机械制图“图样画法”国家标准绘制；工程图标题栏、明细栏要求如下：

（1）六视图、爆炸图标题栏要求填写图样名称、图样代号及基础视图比例；零件图标题栏要求填写图样名称、图样代号、零件材料、零件重量及基础视图比例。

（2）工程图明细栏要求包含序号、代号、名称、数量、材料、重量及备注；明细栏总宽180mm，各列宽度依次为8mm、40mm、44mm、8mm、38mm、22mm、20mm。

321序号代号名称数量材料重量备注5.题目中模型及工程图、效果图、动画等由AutodeskInventor完成；说明（制造）文档用MicrosoftWord或MicrosoftPowerPoint完成。

参赛选手确认表赛位号设备正常赛题完整（9页）图册完整（28页）数据完整（5文件夹）请勿填写姓名确认后在表格中划“”，如有问题应在比赛正式开始前报告现场裁判。

零件材料图样名称零件重量视图比例图样代号第2页，共9页题目1躺式自行车（30%）躺式自行车如图1-1，请根据给出的图纸及要求，完成产品模型建立与设计表达。

本题需提交的文件及相关要求见表1-1；所有文件须保存在“F:

赛位号1-躺式自行车”；不得不得为不同类型的文件单独创建文件夹。

图1-1躺式自行车表1-1题目1需提交的文件内容需提交的文件文件命名方式要求（备注）项目项目文件躺式自行车.ipj零件车外壳A仅模型车架壳A.ipt车外壳B仅模型车架壳B.ipt座椅上壳仅模型座椅上壳.ipt座椅下壳仅模型座椅下壳.ipt曲柄仅模型曲柄.ipt脚蹬模型及工程图脚蹬.ipt脚蹬.idw左车把仅模型左车把.ipt右车把仅模型右车把.ipt车把安装盒仅模型左车把安装盒.ipt车把安装盒盖仅模型右车把安装盒.ipt左车把套仅模型左车把套.ipt右车把套仅模型右车把套.ipt轮毂-4模型及工程图轮毂-4.ipt轮毂-4.idw轮毂盖-4孔仅模型轮毂盖-4孔.ipt部件相关部件模型、六视图、爆炸图及明细栏躺式自行车.iam其余零件已提供躺式自行车六视图.idw躺式自行车.ipn躺式自行车爆炸图.idw设计表达展示动画躺式自行车展示动画.wmv按照提供的视频，由Studio渲染完成，时长5秒；大小1280720。

第3页共9页题目题目2无人机无人机（40%）无人机用于空中摄影，如图2-1。

本题目分为两部分，请首先根据给出的图纸及要求，完成无人机的模型建立与设计表达；再根据题目中列出的需求，完成无人机的设计改进。

题目题目2-1无人机无人机建模与表达建模与表达（30%）根据给出的图纸及要求，完成无人机的模型建立与设计表达。

本题需提交的文件及相关要求见表2-1；所有文件须保存在“F:

赛位号2-1-无人机”；不得不得为不同类型的文件单独创建文件夹。

表2-1题目2-1需提交的文件内容需提交的文件文件命名方式要求（备注）项目项目文件无人机.ipj零件上壳仅模型上壳.ipt下壳模型及工程图下壳.ipt、下壳.idw散热网罩模型及工程图散热网罩.ipt、散热网罩.idw电机座仅模型电机座.ipt上壳密封盖仅模型上壳密封盖.ipt螺旋桨仅模型螺旋桨.ipt装饰带1仅模型装饰带1.ipt装饰带2仅模型装饰带2.ipt支脚模型及工程图支脚.ipt、支脚.idw相机固定盘仅模型相机固定盘.ipt相机固定架仅模型相机固定架.ip部件相关部件模型、六视图、爆炸图及明细栏无人机.iam其余零件已提供无人机六视图.idw无人机.ipn无人机爆炸图.idw设计表达装拆动画无人机装拆动画.wmv完整表达产品的部件装配或拆解过程并添加特写镜头；分辨率为1280720。

图2-1无人机第4页共9页题目2-2无人机设计改进题目2-2无人机设计改进（10%）无人机常用作玩具、航模与航拍。

从安全性角度出发，飞行器螺旋桨还应具有保护结构；从使用便捷角度出发，该保护结构应该便于安装，不用拆卸无人机能够一步装拆；从操纵者观察角度出发，无人机的前后方为能够一眼识别。

具体要求如下。

设计要求1为保证使用安全，飞行器螺旋桨周围应具有保护结构保护结构，防止飞行过程中因撞击障碍物而造成破坏。

2为保证快捷使用，保护套应拆装方便，能够实现一步拆装实现一步拆装。

3为保证飞行顺利，新增或改进后的零件，特别是支架与螺旋桨保护结构应尽可能轻便轻便。

4为保证操纵者能够观察无人机状态，需要操纵者一眼分辨出无人机的前后方位一眼分辨出无人机的前后方位。

5考虑各零件间的连接方式的合理性合理性与产品外观的美观性美观性。

文件要求需要提交的文件见表2-2。

所有文件须保存在“F:

赛位号2-2-无人机设计改进”；不得不得为不同类型的文件建立单独的文件夹。

表2-2题目2-2需提交的文件内容需提交的文件文件命名方式备注项目项目文件无人机改进.ipj零件改进后无人机的所有零件模型.ipt未修改零件使用原零件名称；调整或新增零件按其用途命名。

部件相关部件文件、六视图、爆炸图及明细栏无人机改进.iam需将螺旋桨保护结构一同装入。

无人机改进六视图.idw参考题目2-1无人机六视图。

无人机改进.ipn无人机改进爆炸图.idw参考题目2-1无人机爆炸图。

设计表达效果图无人机改进1.png、无人机改进2.png、无人机改进3.png（或其他图片格式）效果图由Studio渲染完成，应突出设计改进的相关内容；分辨率1280720。

说明文档无人机设计说明.docx（或.doc、.pptx、.ppt文件）说明文档应将产品图片与文字相结合，介绍设计改进的相关内容。

第5页，共9页题目3一平米板创客实践（30%）本题目由3-1和3-2两部分组成。

第一部分要求选手设计可参数驱动的机械零件齿轮；第二部分要求选手使用设计完成的零件，按要求进一步完成小车设计。

题目3-1齿轮设计实践（5.5%）任务1根据下图，创建齿轮参数化模型。

要求齿轮模型可通过参数表中的模数（M）、齿数（Z）、齿宽（B）（必须使用指定的字母M/Z/B表示）进行驱动，快速生成所需的齿轮模型。

任务2若使用3D打印方式制造此齿轮，请以节省材料、缩短打印时间为原则选择合适的打印方向，并使用PPT表达加工方式。

PPT无需再次创建，使用原PPT文件贴图后直接保存即可（如图3-2）。

表3-1题目3-1需提交的文件内容要求提供的文件文件命名方式备注齿轮模型齿轮参数化设计模型齿轮.ipt保存在“F:

赛位号3-1-齿轮设计实践”制造说明打印方向选择说明齿轮打印方向说明.pptPPT模板已提供，贴图后保存即可。

图3-2齿轮打印方向图3-1齿轮设计图第6页，共9页题目3-2智能小车设计实践（24.5%）智能车如图3-3（仅供参考，不可复制此外观），要求选手发挥创意，设计一款车，车种类不限，仅用板材、圆柱棒和套管即可加工制造的小车模型。

核心部件核心部件共9个，如图3-4（模型已提供），各核心部件对应的功能说明见表3-2。

图3-4已提供模型尺寸图表3-2智能小车功能及核心部件说明图3-3智能小车序号核心部件基本功能备注1电机提供动力电机可为小车驱动和转向提供动力2超声波探测模块超声波防撞利用超声波发射信号，可以避开较大的障碍物3红外避障模块红外探测防撞利用红外线测距，可以避开小车前方的小型障碍物4红外循迹模块捕捉地面黑白线循迹模块能探测地面上的轨迹线，使小车可按轨迹行驶5太阳能电池板转换光能为电能为小车提供电能，任何放置方式下，电池板外露设计要求1.产品尺寸要求整体尺寸在200mm100mm120mm至400mm200mm240mm范围内，且可由给定的4块板材加工制造。

2.产品功能要求

（1）此款智能小车由电机驱动，同时可由太阳能板提供临时电力，请设计可放置太阳能板的结构，考虑光照强度，连接牢固可靠，考虑模型大小，外形美观，适当放置太阳能板，板数不限。

（2）电机顺时针旋转时，智能小车前进，相反则为后退。

后轮与电动机的传动比为1：

12，请选择合适的齿轮组成轮系完成运动传递。

齿轮模型由题目3-1所创建的齿轮模型生成，但齿轮参数必须从表3-3中选择，相同规格的齿轮可重复使用。

齿轮参数见表3-3。

（3）利用平面四杆机构，设计前轮转向机构，利用所提供的材料完成小车前轮转向机构的设计。

车轮转向原理参考图3-5第7页，共9页（4）智能小车能够完成超声波避障、黑白线寻迹等功能。

将提供的各种功能模块核心部件，放在各自合理的位置，要求结构合理，完美实现功能。

表3-3可供选择的齿轮图3-5转向原理图（参考）3.产品拼装要求为满足用户自行拼装要求，板材之间须设置卡槽式连接卡槽式连接。

4.设计变更要求

（1）由于板材厚度待定，基础模型应满足“一键选择厚度一键选择厚度”的要求，即通过参数表中一步调整便可修改全部板材相应结构的尺寸数据；板材厚度可选择为3mm或5mm。

（2）上述设计变更要求仅在基础模型体现即可；零部件、动画使用板厚上述设计变更要求仅在基础模型体现即可；零部件、动画使用板厚3mm即可。

即可。

5.产品制造要求产品使用平板、圆柱棒及圆柱套管经切割制造，具体材料为：

平板提供4块厚度待定（可能为3mm或5mm），大小为500mm500mm的平板可供使用，除轴外的全部零部件均由相同厚度（3mm或5mm的某一种厚度）板材搭建，且全部零部件可由4块500mm500mm的板切割完成。

圆柱棒提供总长总长度为1000mm、直径5mm圆柱棒供制作轴类零件，圆柱棒总长度为1000mm。

圆柱套管提供总长为长度为500mm，外径6mm、内径5mm圆柱套管。

制造要求1.智能小车将使用有机玻璃板经激光切割机制造。

现有4块厚度待定的500mm500mm的有机玻璃板可供使用，选手设计的板式智能小车模型应全部由相同厚度板材搭建，即全部均为板式零件，且全部板材可由4块500mm500mm的板完成切割。

2.由于板材厚度待定（可能为3mm或5mm）的，所创建的模型应满足“一键选择厚度一键选择厚度”的要求，即通过一步操作便可修改全部板材及相应结构的相关尺寸数据。

3.为节约成本，应在500mm500mm的有机玻璃板材中尽量集中排布所需切割的板材轮廓。

若设计的智能小车既能存放上述全部物品又可节约整张板材，则可获得加分。

4.为满足用户自行拼装要求，板材之间须设置卡槽式连接卡槽式连接。

齿轮名称ABCDEF模数（mm）11111.251.25齿数102040604060第8页，共9页出图要求1.直接使用提供的工程图文件“加工图加工图.idw”完成加工图，加工图无需标题栏，无需添加中心线与尺寸标注。

2.激光切割机将直接根据加工图中的零件轮廓进行加工，故全部图样必须使用1:

1比例。

3.加工图中需包含全部零件；当某一形状、尺寸的板材需被多次（如两次）使用时，则加工图需多次（两次）出现该零件轮廓。

4.考虑用户拼装，所有零件图形须编号，如为“实体1”对应的零件编号为“1”，如图3-6。

5.由于全部零件厚度一致，出图时每个零件仅需表达切割尺寸的一个视图，如图3-7。

6.工程图文件“智能小车加工图.idw”中的十字线表示四块板材之间的分界线，零件轮廓不可跨越该分界线，否则将无法加工，如图3-8。

7.为节约成本，应集中使用板材并减少边角料。

工程图文件“加工图.idw”已标出四块板材的区域图中1、2、3、4，出图时应先集中在第一块板材中布置零件轮廓，待第一块板材布满后再使用第二块板材，以此类推。

若满足收纳要求且按1:

1比例绘制全部零件轮廓后仍有整块500mm500mm区域剩余，则可获得加分。

文件要求本题目需提交的文件见表3-4。

所有文件须保存在“F:

赛位号3-智能小车设计实践”；不得为不同类型的文件建立单独的文件夹。

图3-8零件轮廓不可跨越板材分界线图3-7板材加工图视图选择图3-6板材加工图编号要求第9页，共9页表3-4题目3-2需提交的文件内容要求提供的文件文件命名方式备注项目项目文件智能小车设计实践.ipj零件全部零件模型X.ipt（如“1.ipt”或“实体1.ipt”）1.采用尽可能简单的方式命名，如“1.ipt”或“实体1.ipt”；2.仅需板材厚度为3mm时相应零件模型。

部件部件模型智能小车.iam核心部件已提供制造图纸4块板材切割工程图加工图.idw1.严格按照“制造图要求”完成制造图纸；2.加工图包括智能小车及转向结构全部板材；3.圆柱棒无需出图。

设计说明设计说明文档智能小车说明.docx（或.doc、.ppt文件）说明文档应将产品图片与文字相结合，介绍电机电机带动带动齿轮齿轮传传动方式。

设计表达展示动画智能小车.wmv1板厚3mm时直升机展示动画；2驱动前轮转向结构须有特写镜头；3使用Studio制作，分辨率为1280720。