第六屆淮安狀元大賽技術(shù)文件（學(xué)生組）CAD機(jī)械設(shè)計(jì)（學(xué)生組）

第六屆淮安市技能狀元大賽CAD機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目技術(shù)文件（學(xué)生組）2022年7月Time\@"yyyy年M月d日"Time\@"yyyy年M月d日"2022年7月15日目錄一、本項(xiàng)目技術(shù)描述………1二、選手應(yīng)具備的能力……1三、競(jìng)賽內(nèi)容………………2四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及流程………7五、場(chǎng)地及設(shè)施設(shè)備………8六、賽事紀(jì)律………………10七、賽事安全………………10八、綠色環(huán)?！?1九、備注……………………11一、本項(xiàng)目技術(shù)描述機(jī)械工程CAD（MechanicalEngineeringCAD）：是指制造業(yè)工程技術(shù)從業(yè)人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD軟件、三維打印機(jī)、三維掃描儀和手工測(cè)量工具，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造建立零件和裝配模型、詳細(xì)工程圖紙、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝解決方案的數(shù)字或紙質(zhì)文件；使用三維掃描儀結(jié)合手工測(cè)繪工具創(chuàng)建逆向工程模型；提交含有三維打印件的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原型，并驗(yàn)證預(yù)定的功能；所有設(shè)計(jì)文檔必須符合國(guó)家GB標(biāo)準(zhǔn)或者ISO標(biāo)準(zhǔn)。本賽項(xiàng)為單人賽。（一）競(jìng)賽內(nèi)容本次大賽分為機(jī)械設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽、裝配建模與工程圖、逆向工程三個(gè)模塊。（二）競(jìng)賽日程本項(xiàng)目競(jìng)賽分為一天，進(jìn)行三個(gè)模塊的實(shí)操競(jìng)賽，全部模塊評(píng)分與成績(jī)統(tǒng)計(jì)。（三）配分比例模塊編號(hào)模塊名稱競(jìng)賽時(shí)間min分?jǐn)?shù)判斷分測(cè)量分合計(jì)M1機(jī)械設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽3小時(shí)33740M2裝配建模與工程圖1.5小時(shí)22830M3逆向工程1.5小時(shí)22830比賽時(shí)間總計(jì)6小時(shí)793100（四）考核方式采用閉卷方式，由專家組長(zhǎng)組織命題，賽前1天組織CAD軟件、3D打印機(jī)試機(jī)。正式比賽前工位抽簽，由選手獨(dú)立完成試題。二、選手應(yīng)具備的能力（一）機(jī)械工程理論基礎(chǔ)應(yīng)知應(yīng)會(huì)理解并掌握機(jī)械工程涉及的產(chǎn)品設(shè)計(jì)表達(dá)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)理論、機(jī)械加工工藝、工程材料選用、測(cè)量理論。理解并熟悉數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)原理，增材制造技術(shù)，逆向工程技術(shù)，工程設(shè)計(jì)文檔的管理。（二）機(jī)械工程CAD職業(yè)能力主要考核選手使用機(jī)械CAD軟件、3D打印機(jī)和手工測(cè)量工具，獨(dú)立完成產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)（包含正向設(shè)計(jì)和逆向設(shè)計(jì)）、利用CAD軟件生成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模型和工程圖紙、利用CAD軟件生成產(chǎn)品的渲染圖片和3D動(dòng)畫，對(duì)設(shè)計(jì)的3D打印件進(jìn)行性能和功能驗(yàn)證，向用戶展示設(shè)計(jì)成果及產(chǎn)品的功能用途。三、競(jìng)賽內(nèi)容（一）具體內(nèi)容共三個(gè)模塊，涵蓋下列內(nèi)容：1.M1模塊——機(jī)械設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)（3小時(shí)）：提供數(shù)據(jù)：零件或裝配件（三維模型）；設(shè)計(jì)變更要用到的技術(shù)說(shuō)明；設(shè)計(jì)概要；所有必要的附加信息。要完成的工作：基于給定數(shù)據(jù)生成具有特定功能裝配體；完成設(shè)計(jì)變更；用AutodeskInventor設(shè)計(jì)加速器生成零件和裝配體；生成設(shè)計(jì)變更后的裝配圖；生成爆炸圖；生成模擬仿真動(dòng)畫和渲染圖像；預(yù)期結(jié)果：修改后的文件（含零部件和裝配體）；設(shè)計(jì)變更后的裝配圖；指定格式的動(dòng)畫；顯示新品設(shè)計(jì)的完整爆炸及/或折疊視圖順序及實(shí)體模擬仿真動(dòng)畫；渲染圖片和專用BOM表；三維打印件及功能展示。2.M2模塊——裝配建模與工程圖（1.5小時(shí)）：提供數(shù)據(jù)：零件圖或裝配工程圖；零件或裝配體三維模型；BOM表格；所有必要的附加信息。需要完成的工作：根據(jù)詳細(xì)工程圖生成零部件模型；生成裝配體模型；生成制造用的詳細(xì)工程圖；從Inventor資源中心中獲取零部件。預(yù)期成果：零件和裝配體文件；產(chǎn)品裝配圖；制造用詳細(xì)工程圖；專用BOM表；產(chǎn)品爆炸視圖；指定格式的3D動(dòng)畫，顯示實(shí)體模擬仿真。3.M3模塊——逆向工程（1.5小時(shí)）提供數(shù)據(jù)：零部件或裝配體實(shí)物；所有必要的附加信息。要完成的工作：從實(shí)體模型獲取尺寸以生成文件和圖紙；使用自帶工具清單里的測(cè)量?jī)x器完成手工測(cè)繪；完成逆向產(chǎn)品的3D建模和工程圖。實(shí)體模型供選手使用1個(gè)小時(shí)后收回，然后選手根據(jù)草圖和之前收集的信息繼續(xù)完成任務(wù)；整個(gè)比賽期間內(nèi)都允許使用電腦。預(yù)期成果：零件或裝配體三維模型；三維標(biāo)注；零部件或裝配體的詳細(xì)工程圖；工程測(cè)量標(biāo)注；渲染圖片。（二）試題樣題1、M1模塊——機(jī)械設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)給定數(shù)據(jù)：試題打印件一份；設(shè)計(jì)概要圖（兩張A4圖紙）；提供實(shí)體模型小型手搖自充手電筒（除去手柄零件）工作任務(wù)：通過要求拆解提供的產(chǎn)品，用測(cè)量工具測(cè)量?jī)?nèi)部所有零件并設(shè)計(jì)出一個(gè)合適的功能性手柄零件。最后利用3D打印機(jī)將此設(shè)計(jì)的手柄零件打印出來(lái)，并且能實(shí)現(xiàn)該模型的功能；(1)根據(jù)給定的設(shè)計(jì)，將手柄（HandCrank）建模。要求：1）設(shè)計(jì)手柄零件。測(cè)量任一要求的尺寸；如有缺失，選手自己判斷或選擇。2）手柄應(yīng)該與電源開關(guān)對(duì)面的前銷配合。詳見設(shè)計(jì)概要。3）當(dāng)手柄按壓到最底處時(shí)，手柄把手可以鎖住，手柄處于鎖定狀態(tài)。4）手柄齒輪與齒輪盤嚙合時(shí)才能產(chǎn)生電能5）手柄應(yīng)符合人體工學(xué)，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不滑手。6）手柄必須精簡(jiǎn)不浪費(fèi)材料（中空，避免過厚的特征，兩側(cè)面和盒體間隙小于0.5mm，體積控制在3200mm^3到3900mm^3）7）在手柄較大的平面添加你的兩位數(shù)工位號(hào)，凹進(jìn)文字深度0.5mm，字體大小6mm。使用"ISOCPEUR"字體零件建模。你將模型生成3D打印零件。3D打印零件應(yīng)正確配合，并在重新裝配的產(chǎn)品中有正確的功能。層厚為0.1mm，零件材料是黃色PLA，支撐是PVA。選手自定填料設(shè)置。最長(zhǎng)打印時(shí)間1.5小時(shí)。（2）完成工程圖。要求：1）生成手柄的著色等軸測(cè)視圖(A3幅面)2）生成零件必要的三視圖(比例1:1)，以更好的描述它。不要添加尺寸。3）生成小型手搖自充手電筒裝配圖(A3幅面)（3）生成動(dòng)畫。要求：1）生成小型手搖自充手電筒的原理動(dòng)畫2）分辨率1280x720；視頻時(shí)長(zhǎng)不超過30秒3）整體旋轉(zhuǎn)一周.在旋轉(zhuǎn)一周過程中，手柄開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，逐步透明盒蓋，看見全部齒輪運(yùn)動(dòng)，手柄轉(zhuǎn)到底部，鎖扣卡住手柄，手柄停止轉(zhuǎn)動(dòng)，停止約1秒后手柄回彈轉(zhuǎn)到初始位置。（按壓仿真動(dòng)畫要與實(shí)體模型一致）保存為AVI格式，按比賽文件要求命名（4）生成渲染圖片。要求：（１）使用InventorStudio，生成小型手搖自充手電筒的渲染圖片（２）分辨率:1280x720（３）保存為PNG格式，按比賽文件要求命名提交的文件（1）全部數(shù)據(jù)均存放在D盤根目錄個(gè)人文件夾內(nèi)（選手姓名拼音字母+M1）。（2）打印并提交兩張A3圖紙；（3）保存工作原理動(dòng)畫和渲染照片文件（動(dòng)畫和渲染文件僅能保存一個(gè)，如保存多個(gè)僅對(duì)最后生成的文件評(píng)分）。注意：每名選手有兩次打印機(jī)會(huì)，圖紙標(biāo)題欄一定要有自己名字，大約在比賽結(jié)束前20分鐘裁判會(huì)提醒圖紙打印，如果考試時(shí)間內(nèi)選手僅打印了1次，則在比賽結(jié)束后還可以打印一次（但不能做任何圖文上的修改），選手選擇最好的一張圖紙上交，正式遞交的圖紙都要有自己的親筆簽名。2、M2模塊——裝配建模與工程圖給定數(shù)據(jù)：試題(含BOM表)打印件一份；零件打印圖紙（一張A3圖紙）；提供的STEP格式數(shù)據(jù)文件。工作任務(wù)：完成一種“齒輪油泵”的設(shè)計(jì)建模工作。根據(jù)試題提供的BOM表格信息、零件圖紙和step模型，完成一個(gè)齒輪油泵數(shù)字化建模設(shè)計(jì)，要求完成下列工作任務(wù)：（１）根據(jù)提供的零件打印圖紙，完成對(duì)應(yīng)的零件建模設(shè)計(jì)。（２）根據(jù)試題提供的BOM信息和step模型，完成“齒輪油泵”的總裝配建模，對(duì)于原有step模型上缺失的特征信息要添加完整。（３）完成“齒輪油泵”總裝配工程圖（A3幅面）。至少生成3個(gè)（含）以上視圖，并標(biāo)注出總體尺寸。選擇合理剖切位置，能夠表達(dá)齒輪嚙合關(guān)系；能夠表達(dá)齒輪軸、泵體、泵蓋裝配的裝配關(guān)系。生成裝配圖零件序號(hào)標(biāo)注，并在總裝配圖上生成對(duì)應(yīng)的BOM表，BOM包含序號(hào)、零件名稱、數(shù)量、材料。（４）生成工作原理動(dòng)畫，要求：avi格式，分辨率1024x768，時(shí)長(zhǎng)不超過15秒；旋轉(zhuǎn)一周展示產(chǎn)品；部分零件要漸變透明，可以看到齒輪嚙合協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)；展示裝配體整體定格。提交的文件（１）全部數(shù)據(jù)均存放在D盤根目錄個(gè)人文件夾內(nèi)（選手姓名拼音字母+M2）。（２）打印并提交A3總裝配圖紙；（３）保存工作原理動(dòng)畫和渲染照片文件（動(dòng)畫和渲染文件僅能保存一個(gè)，如保存多個(gè)僅對(duì)最后生成的文件評(píng)分）。注意：每名選手有兩次打印機(jī)會(huì)，圖紙標(biāo)題欄一定要有自己名字，大約在比賽結(jié)束前20分鐘裁判會(huì)提醒圖紙打印，如果考試時(shí)間內(nèi)選手僅打印了1次，則在比賽結(jié)束后還可以打印一次（但不能做任何圖文上的修改），選手選擇最好的一張圖紙上交，正式遞交的圖紙都要有自己的親筆簽名。3、M3模塊——逆向工程給定數(shù)據(jù)：測(cè)量零件工作任務(wù)：用量具測(cè)量此零件，零件將在1小時(shí)后被收回。創(chuàng)建三維模型，生成詳細(xì)工程圖和3DPDF文件，具體內(nèi)容包括：（1）測(cè)繪齒輪減速器中上蓋和底座。注意：1）在測(cè)繪中，若部分零件有缺損，應(yīng)按正確結(jié)構(gòu)繪制零件；2）零件的配合要求、零件的加工要求，尺寸公差，選手根據(jù)零件的功能要求和零件設(shè)計(jì)的要求自行確定。（2）完成減速器上蓋和底座的三維建模。（3）生成上蓋和底座零件圖。（4）渲染圖片。使用Studio創(chuàng)建一張渲染圖片，PNG格式，分別率為1024*768.；加工面外觀為“鋁-拋光”；提交的文件：（１）零件三維模型、工程圖和渲染圖的全部創(chuàng)建數(shù)據(jù)均存放在桌面?zhèn)€人文件夾內(nèi)（姓名拼音+M4）。（2）打印并遞交A3零件圖2張，標(biāo)題欄和視圖配置自主決定，圖紙須本人簽名。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及流程所有的評(píng)分都依據(jù)和試題配套的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，分裁決評(píng)分（主觀評(píng)分）、測(cè)量評(píng)分（客觀評(píng)分）和成績(jī)并列時(shí)排名。１．裁決分（主觀）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)裁決分（Judgement）打分方式：4人組成一個(gè)評(píng)分小組，1人記錄，3名裁判各自單獨(dú)評(píng)分，計(jì)算出平均分的權(quán)重再乘以該子項(xiàng)的分值計(jì)算出實(shí)際得分。裁判相互間分差必須小于等于1分，否則需要給出確切理由并在小組長(zhǎng)或裁判長(zhǎng)的監(jiān)督下進(jìn)行調(diào)分。權(quán)重表如下：權(quán)重分值要求描述0分各方面均低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括“未做嘗試”1分達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2分達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且某些方面超過標(biāo)準(zhǔn)3分達(dá)到行業(yè)期待的優(yōu)秀水平樣例：選手為完成裝配設(shè)計(jì)的產(chǎn)品生成一幅渲染圖片，可能有下列4種質(zhì)量權(quán)重分值要求描述0分圖像不清晰，特征不完整1分產(chǎn)品要素完成，圖像清晰，展示了題目要求的計(jì)算機(jī)渲染效果2分圖像清晰且具有美工效果，整個(gè)圖像展示出計(jì)算機(jī)渲染的效果3分具有非常完美的視覺效果，圖像的渲染效能達(dá)到計(jì)算機(jī)性能的極限2．測(cè)量（客觀）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量分（Measurement）打分方式：按模塊設(shè)置若干個(gè)評(píng)分組，每組4人，由3名裁判共同打分1人負(fù)責(zé)記錄。如有爭(zhēng)議時(shí)每個(gè)模塊的所有裁判一起商議，在對(duì)該選手在該項(xiàng)中的實(shí)際得分達(dá)成一致后最終只能給出一個(gè)分值，若裁判數(shù)量較多，也可以另定分組模式。測(cè)量分評(píng)分準(zhǔn)則樣例：類型示例最高分值正確分值不正確分值滿分或零分某緊固件要求選擇右旋螺紋，配分為0.5分，選手得分只有兩種可能，要么滿分要么零分0.50.50從滿分中扣除某裝配體BOM表共10個(gè)零件，最大分1分，缺一個(gè)扣0.2分，選手缺少2個(gè)零件10.60.4從零分開始加某動(dòng)畫播放要求顯示旋轉(zhuǎn)一周，外殼透明看見齒輪，看見齒輪和活塞同步運(yùn)動(dòng)。最大分是0.6分，選手的動(dòng)畫僅看見前兩項(xiàng)0.60.40.23．成績(jī)并列時(shí)的選手排名當(dāng)選手成績(jī)相同時(shí)，以M1模塊的成績(jī)高低區(qū)分名次先后，如果M1模塊的成績(jī)相同，以M2模塊的成績(jī)高低區(qū)分名次先后，以此類推，依次依照M1-M3的成績(jī)高低區(qū)分名次先后。五、場(chǎng)地及設(shè)施設(shè)備場(chǎng)地由選手競(jìng)賽工作區(qū)、專家評(píng)分室、錄分工作室、體驗(yàn)展示區(qū)組成：1、競(jìng)賽工作區(qū)，180平米。包括CAD設(shè)計(jì)桌面工位、3D打印后處理鉗工臺(tái)、圖紙打印機(jī)工位、候賽室。2、專家評(píng)分室，15平米包括保密、閱卷、評(píng)分、工作人員休息3、錄分工作室，10平米核分、錄分、成績(jī)復(fù)核與統(tǒng)計(jì)打印。4、體驗(yàn)展示區(qū)，50平米參賽選手日常訓(xùn)練和比賽作品，贊助商產(chǎn)品和技術(shù)的互動(dòng)與展示。比賽設(shè)備與工具1、賽場(chǎng)提供設(shè)備清單序號(hào)名稱數(shù)量技術(shù)規(guī)格1CAD設(shè)計(jì)軟件1套/選手INVENTOR2022，AdobeReader，Office2019，視頻播放器2圖形工作站（雙屏），預(yù)裝Office1臺(tái)/選手XeonE5-1607v43.1GHz，內(nèi)存16G，硬盤500GB，獨(dú)立顯卡內(nèi)存為4G，顯示器為23.5英寸，Win11專業(yè)版系統(tǒng)（以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際配置為準(zhǔn)）3專家用PC機(jī)4臺(tái)同上（以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際配置為準(zhǔn)）4錄分員用PC機(jī)1臺(tái)同上（以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際配置為準(zhǔn)）5桌面三維FDM打印機(jī)（含配套軟件）威寶仕WEEDOS630臺(tái)打印尺寸：250mm×200mm×260mm打印機(jī)具備斷電續(xù)打功能和WIFI連接發(fā)送模型并打?。淮蛴∑脚_(tái)：可加熱；在同等條件下優(yōu)先選用打印速度快、精度高、支撐剝離容易的設(shè)備；6激光打印機(jī)2臺(tái)A3、A4彩色7三維打印機(jī)耗材1卷/選手PLA，ABS，TPU8設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽試題配套元器件1套/選手委托加工9逆向工程手工、自動(dòng)測(cè)量用實(shí)體零件1套/選手委托加工10打印紙不限A4,A32、自帶測(cè)量工具清單序號(hào)名稱數(shù)量技術(shù)規(guī)格1數(shù)字卡尺1把/選手0-200mm2數(shù)字偏置中心線卡尺1把/選手10-160mm3通用量角器1把/選手4半徑規(guī)1套/選手0.4-25mm5外公制螺紋規(guī)1套/選手0.35-6mm6螺紋塞規(guī)1套/選手M2-M127金屬直尺1把/選手0-300mm8數(shù)顯深度卡尺測(cè)量?jī)x1把/選手0-150mm9粗糙度對(duì)比塊1套/選手六、賽事紀(jì)律1.每場(chǎng)比賽開始前選手和裁判有10分鐘的交流時(shí)間，交流期間選手和裁判不能操作電腦，不能在試題或圖紙上做任何標(biāo)記。比賽期間選手不得單獨(dú)與其代表隊(duì)裁判單獨(dú)接觸。2.每位選手可以攜帶任何資料和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)入賽場(chǎng)，但在工位上不能接聽