（全国职业技能比赛：高职）GZ013数字化设计与制造赛题第5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5）
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，对产品中导轮摆臂零件被分解的STL格式数据进行重组并完成逆向建模，并对照实物结合手工测量数据，还原零件各孔位
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，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。
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2/9
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）阀体、阀芯、导轮摆臂，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），绘制产品装配图；阀芯、摆臂的二维
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。
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4/9
1.设计要求
（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、摆臂（优化），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。
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5/9
四、附件
附件1装配简图
（样题仅作示例，具体参见正式竞赛任务书）
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6/9
1011
789
6
5
4
3
2
2≥
1
11
GB/T1191
融Bx12
10
JKHXF-06
题
1
45
9
JKHXF-05-01
封
1
0235
8
JKHXF-05-02
瑞媒
0235
7
GB/T119.1
融3×16
1
6
JKHXF-04
融捷
1
45
5
GB/T819.1-2000
YBx4
2
45
4
GB/T3452.1-2005
0频
4
整
3
JKHXF-03
腊
LY12
2
JKHXF-02
数赣
1
64Mn
1
JKHXF-01
雕
LY12
解
图号
名
量
材料
4#
tf
备注
根情
配灶
班班
耳
豇
f
11
11
f
I
附件2工程图绘制要求
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7/9
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
赛项名称
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8/9
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9/9
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