2023年全国职业院校技能大赛-GZ013 数字化设计与制造赛项赛题第3套 教师赛M1 .pdf

一、竞赛准备

请你在计算机D盘上以“Ml-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，Ml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.Ml模块电子文件位于D盘文件夹：Ml-TGo

三、竞赛任务

Ml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

与实物测量与CAE分析与产品展示

图1工作流程图

(-)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：利用赛场给定件，对产品中的齿轮轴、齿条活塞杆2个零件的

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，手工测量产品中的齿轮轴、盲盖2个零件，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

调用标准件结合简图(附件1)对所有零件模型进行虚拟装配。

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)齿轮轴、齿条活塞杆、盲盖，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旋转速度的角度对齿轮轴、齿条活塞杆进

行合理优化。生成优化后的齿轮轴、齿条活塞杆三维模型。

子任务2：对创新优化后的齿轮轴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。

1.设计要求

(1)齿轮轴、齿条活塞杆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)在旋转气缸气体压力不变的条件下，气体推动齿轮齿条旋转速度加快。

(3)对齿轮轴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)根据旋转气缸的工作原理对整个装配体进行虚拟运动仿真，展示旋转

气缸工作状态下的外部和内部运动，并导出产品360°旋转展示动画，时长10T5

秒。

2.提交材料

(1)齿轮轴、齿条活塞杆(优化后的三维模型)，源文件格式和stp格式。

(2)旋转气缸产品模型，源文件格式和stp格式。

(3)应力云图，源文件格式和PDF格式。

(4)产品运动仿真动画，源文件格式和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：生成产品的爆炸图，绘制产品装配图及齿轮轴、盲盖的二维工程

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