2024年甘肃省职业院校技能大赛“数字化设计与制造（学生赛）”样题3.pdf

一、竞赛准备

本次竞赛有两个模块，其中模块一为：数字化设计，模块二为：

数字化制造。

请在计算机D盘上以“M1-赛位号”建立1个文件夹，在文件夹

下以“1-逆向建模与实物测绘”“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。

请在计算机D盘上以“M2-赛位号”建立1个文件夹，在文件夹

下以“4-协同设计与质量控制”“5-数控编程与仿真加工”“6-数控

加工与产品验证”建立3个子文件夹。

各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，M2模块电子文件位

于D盘文件夹：M2-TG。

三、竞赛任务

M1模块竞赛工作流程如图1所示。

逆向建模创新设计工程图绘制

与实物测绘与CAE分析与产品展示

图1M1模块工作流程图

（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，对产品中的瓦状零件的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，手工测绘给定产品中的杯型零件，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，并调用标准件结合模型简图（图2）对所有零件模型进行

虚拟装配。

图2模型简图

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）子任务1和子任务2完成的两个模型，源文件格式和stp格式。

（2）产品三维装配模型，源文件格式和stp格式。

3.提交位置

将以上2类文件保存到“1-逆向建模与实物测绘”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，请从提升产品耐

用度和安全使用角度完成以下3项子任务：

子任务1：图2模型所示产品为电机驱动，现将其改为手动驱

动，请结合实物结构，为该产品设计合理的驱动手柄，获得手柄的

三维模型(可以设计为装配体)。

子任务2：

该产品上部缺少合理的挤压机构(可以设计为装配体)，结合产

品实际特征及尺寸，为该产品设计挤压机构，并获得三维模型。

子任务3：对设计的挤压机构进行有限元力学分析，完成运动仿

真并对产品创新设计进行验证。

子任务4：将子任务1和子任务2获得的驱动手柄、挤压机构与任

务一的装配体(去除电机驱动及其相关结构)进行装配，获得新的装

配体。

1.设计要求

（1）驱动手柄应使整体结构紧凑、美观、合理，并符合加工的可

行性、工艺性、经济性等。

（2）对挤压机构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）根据图2设备的工作原理对整个装配体进行虚拟运动仿真，

展示其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）驱动手柄、挤压机构，源文件格式和stp格式。

（2）子任务4要求完成的装配模型，源文件格式和stp格式。

（3）应力云图，源文件格式和PDF格式。