工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與創(chuàng)客實踐賽項樣題

1、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與創(chuàng)客實踐賽項樣題賽題說明與參賽須知本賽題包含工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與創(chuàng)客實踐賽項各模塊內(nèi)容。模塊一包含兩道題目，計時2.5小時；模塊二包含兩道題目，計時2小時；模塊三包含兩道題目，計時3.5小時。各模塊獨立計時，不可相互借用時間。參賽選手須嚴格按照題目規(guī)定的路徑及名稱存儲文件，并在比賽過程中及時保存。參賽選手應(yīng)按照各題目要求，在指定的設(shè)備完成操作，并在比賽結(jié)束前將全部電子文件歸檔于指定位置，未存儲到指定位置的運行記錄或程序文件不作為競賽成果予以評分。計算機編輯文件請實時存盤，建議10-15分鐘存盤一次，客觀原因斷電情況下，酌情補時不超過15分鐘。各報告文件、說明文檔等須在提供的模板文件中完

2、成。必須使用提供的帳號登錄完成相關(guān)設(shè)計、制造工作。工程圖按照題目圖紙樣式，依據(jù)機械制圖“圖樣畫法”國家標準繪制；工程圖標題欄、明細欄要求如下：(1)六視圖、爆炸圖標題欄要求填寫圖樣名稱、圖樣代號及基礎(chǔ)視圖比例；零件圖標題欄要求填寫圖樣名稱、圖樣代號、零件材料、零件重量及基礎(chǔ)視圖比例。(2)工程圖明細欄要求包含序號、代號、名稱、數(shù)量、材料、重量及備注；明細欄總寬180mm,各列寬度依次為8mm、40mm、44mm、8mm、38mm、22mm、20mm。321序號:代號名稱數(shù)量t材料重量備注8.嚴格遵守設(shè)備使用規(guī)范,安全操作加工設(shè)備。由于參賽選手人為原因?qū)е赂傎愒O(shè)備損壞,以致無法正常繼續(xù)比賽,將取

3、消參賽隊競賽資格。9.題目1依據(jù)數(shù)字模型文件評判成績,題目2依據(jù)相關(guān)報告評判成績注：賽題及圖冊僅以電子文檔形式提供。模塊一數(shù)字樣機（45分）題目1-1消費產(chǎn)品（25分）對講機如圖1-1，請根據(jù)給出的圖紙及要求，完成產(chǎn)品模型建立與設(shè)計表達圖1-1對講機本題需提交的文件及相關(guān)要求見表1-1;所有文件須在比賽結(jié)束前歸檔于“D:賽位號1-1-數(shù)字樣機-消費產(chǎn)品”；不得為不同類型的文件單獨創(chuàng)建文件夾。表1-1數(shù)字樣機消費產(chǎn)品部分需提交的文件內(nèi)容需提交的文件文件命名方式要求（備注）零件話機前蓋模型及零件圖話機前蓋話機后蓋模型及零件圖話機后蓋揚聲器蓋僅模型揚聲器蓋散熱槽蓋A僅模型散熱槽蓋A散熱槽蓋B僅模型散

4、熱槽蓋B夾板僅模型夾板底座下殼模型及零件圖底座下殼底座上殼模型及零件圖底座上殼部件相關(guān)部件模型、六視圖、爆炸圖及明細欄對講機其余零件已提供對講機六視圖對講機對講機爆炸圖設(shè)計表達部件裝拆動畫（拆解動畫）對講機拆解動畫需表達全部零件的拆解過程，并根據(jù)各拆解步驟的特點添加特寫鏡頭；大小1280X720。題目1-2機械產(chǎn)品（20分）活塞式氣動馬達如圖1-2，請根據(jù)給出的圖紙及要求，建立產(chǎn)品數(shù)字模型并完成產(chǎn)品設(shè)計表達。圖1-2活塞式氣動馬達本題需提交的文件及相關(guān)要求見表1-2；所有文件須在比賽結(jié)束前歸檔于“D:賽位號1-2-數(shù)字樣機-機械產(chǎn)品”；不得為不同類型的文件單獨創(chuàng)建文件夾。表1-2數(shù)字樣機機械產(chǎn)

5、品部分需提交的文件內(nèi)容需提交的文件文件命名方式要求（備注）零件底座模型及工程圖底座支架模型及工程圖支架需使用鈑金工具創(chuàng)建。氣缸模型及工程圖氣缸飛輪模型及工程圖飛輪曲柄圓盤模型及工程圖曲柄圓盤連接軸模型及工程圖連接軸活塞僅模型活塞連桿僅模型連桿氣缸蓋僅模型氣缸蓋曲柄銷僅模型曲柄銷節(jié)流螺栓僅模型節(jié)流螺栓部件相關(guān)部件模型、裝配圖、爆炸圖及明細欄活塞式氣動馬達各標準件由資源中心調(diào)入?；钊綒鈩玉R達裝配圖活塞式氣動馬達活塞式氣動馬達爆炸圖設(shè)計表達工作原理動畫活塞式氣動馬達工作原理動畫按照提供的視頻由渲染模塊制作，需包含圓盤逆時針轉(zhuǎn)動、鏡頭調(diào)整及氣缸淡顯設(shè)置；時長5S；大小1280X720。部件裝拆動畫（

6、拆解動畫）活塞式氣動馬達拆解動畫按照提供的視頻由表達視圖模塊制作，需要包括全部零件拆解動作；時長不超過30秒；大小1280X720。模塊二設(shè)計挑戰(zhàn)（20分）題目2-1機構(gòu)分析計算（10分）活塞式氣動馬達氣缸工作原理見圖2-1，壓縮空氣通過氣缸通氣道進入活塞頂面，推動活塞上下運動，活塞上下運動通過連桿轉(zhuǎn)換成曲柄圓盤旋轉(zhuǎn)運動。請按要求完成如下計算，并填寫機構(gòu)設(shè)計計算報告。圖2-1活塞式氣動馬達氣缸工作原理繪制機構(gòu)簡圖。2.計算現(xiàn)行設(shè)計方案中的活塞行程。若活塞行程調(diào)整為18mm,且活塞頂部極限位置不變，曲柄圓盤及連桿應(yīng)作怎樣的調(diào)整；要求僅變更兩個零件中的各一個尺寸。根據(jù)任務(wù)要求完成將此機構(gòu)應(yīng)用至其他

7、產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計計算。題目2-1需提交的文件及相關(guān)要求見表2-1；所有文件須在比賽結(jié)束前歸檔于“D:賽位號2-1-設(shè)計挑戰(zhàn)-機構(gòu)分析計算”；不得為不同類型的文件單獨創(chuàng)建文件夾。表2-1設(shè)計挑戰(zhàn)機構(gòu)分析計算部分需提交的文件內(nèi)容需提交的文件文件命名方式要求（備注）零件及零件圖尺寸調(diào)整后的曲柄圓盤（零件模型及工程圖）曲柄圓盤B滿足條件2的零件模型及零件圖。尺寸調(diào)整后的連桿（零件模型及工程圖）連桿B設(shè)計報告機構(gòu)分析計算報告機構(gòu)分析計算報告包含原有設(shè)計方案的氣缸行程數(shù)據(jù)；需使用提供的報告模板完成。題目2-2輕量化設(shè)計（10分）注意：選手將在第一天比賽結(jié)束前將設(shè)計數(shù)據(jù)提交云計算平臺，并在第二天比賽開始前30

8、分鐘下載結(jié)果。如圖2-2，活塞式氣動馬達各部件通過“支架”固定于底座，支架材質(zhì)為鋼，重量0.034kg。請根據(jù)以下條件，使用衍生式設(shè)計（GenerativeDesign）技術(shù)進行輕量化設(shè)計。保持支架上方各零部件安裝位置不變。保持支架與其他零件連接方式不變，即通過4個螺釘固定于底座，且另通過2個螺釘與氣缸連接?？紤]氣缸工作時對支架的作用力，以豎直向下方向10倍于支架所承零部件重量為載荷條件進行設(shè)計。材料指定為ABS，制造方式為無限制，螺釘連接面的最小壁厚為3mm。以最小重量為設(shè)計目標，安全系數(shù)取為2.0。r上方各零件總重量10倍支架圖2-21901-02支架圖2-3支架承擔載荷示意注：以下各項要

9、求可在第二天比賽中完成。題目2-2需提交的文件及相關(guān)要求見表2-2；所有文件須在比賽結(jié)束前歸檔于“D:賽位號2-2-設(shè)計挑戰(zhàn)-輕量化設(shè)計”；不得為不同類型的文件單獨創(chuàng)建文件夾。表2-2設(shè)計挑戰(zhàn)輕量化設(shè)計部分需提交的文件內(nèi)容需提交的文件文件命名方式要求（備注）零件輕量化支架輕量化支架文件需導(dǎo)出至本地計算機部件相關(guān)部件模型、裝配圖活塞式氣動馬達-輕量化使用輕量化設(shè)計支架替換原有設(shè)計方案的部件模型與裝配圖?；钊綒鈩玉R達-輕量化裝配圖設(shè)計報告輕量化設(shè)計報告輕量化設(shè)計報告需使用提供的報告模板完成。模塊三創(chuàng)客實踐（35分）題目3-1虛擬裝配實踐（8分）運用三維裝配工藝設(shè)計與展示技術(shù)，將題目2-2優(yōu)化后的

10、模型在虛擬環(huán)境中完成部件裝配，確定整機三維裝配工藝路線和裝配流程圖，驗證裝配工藝的可行性，輸出三維裝配作業(yè)指導(dǎo)書。相關(guān)要求如下：跟據(jù)產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范，填寫零件代號。按照裝配順序規(guī)劃裝配工序，添加工序?qū)?yīng)的工序零件模型到工序中，制作零件BOM清單。在三維裝配作業(yè)指導(dǎo)書中記錄零件裝配過程的各個觀察視角，添加零件標簽、添加裝配技術(shù)要求、添加零件裝配過程中關(guān)鍵重點的文字描述、裝配要點應(yīng)添加局部放大視圖、添加裝配過程所需緊固工具（如：扳手）等必須信息。為每個裝配路徑命名該路徑活動名稱。仿真模擬三維裝配工藝并輸出符合實際裝配所需的工藝動畫。題目3-1需提交的文件及相關(guān)要求見表3-1；所有文件須在比賽結(jié)束前歸檔

11、于“D:賽位號3-1-創(chuàng)客實踐-虛擬裝配實踐”；不得為不同類型的文件單獨創(chuàng)建文件夾。表3-1創(chuàng)客實踐虛擬裝配部分需提交的文件內(nèi)容需提交的文件文件命名方式要求（備注）裝配模型輕量化裝配模型活塞式氣動馬達-輕量化裝配三維裝配仿真動畫三維動畫仿真視頻活塞式氣動馬達裝配仿真二維裝配工藝文件二維裝配工藝文件活塞式氣動馬達裝配作業(yè)指導(dǎo)書題目3-2部件制造實踐（27分）本題目包含增材制造，減材制造，增、減材復(fù)合加工三個任務(wù)。任務(wù)一增材制造（7分）設(shè)置合理的3D打印參數(shù)，選擇恰當?shù)膮?shù)完成題目2-2輕量化支架的增材制造，并將各項打印參數(shù)填入增材制造報告。注意：此部分制造的零件將在本題目任務(wù)三進一步做精加工處理

12、，應(yīng)考慮適當?shù)募庸び嗔俊１绢}目要求完成3D打印參數(shù)設(shè)置及前期準備（材料為ABS）,并將數(shù)據(jù)輸出至3D打印機。任務(wù)二減材制造（8分）現(xiàn)有用于加工零件“底座”（見圖3-1）的毛坯（已提供，材料為代木），請合理安排的加工工藝，完成零件頂面及底面銑削加工（需加工頂面、底面及底部凹槽，外形輪廓尺寸、倒角、螺紋孔等無需考慮），保證頂面至底面的距離16mm控制于土0.05mm范圍內(nèi)。圖3-1零件底座任務(wù)三增減材復(fù)合加工（12分）使用減材制造（數(shù)控銑削加工）方法，安排合理的加工工藝，對本題目任務(wù)一制造的輕量化支架模型的頂面做精加工處理，將支架頂面至底面的距離20mm控制于土0.05mm范圍內(nèi)。本題目要求設(shè)置工藝并輸出加工代碼，使用數(shù)控設(shè)備完成零部件加工。題目3-2需提交的物品（文件）及相關(guān)要求見表3-2，數(shù)字文件須在比賽結(jié)束前歸檔于“桌面賽位號3-2-減材制造”；不得為不同類型的文件單獨創(chuàng)建文件夾。表