GZ-2022015 工业设计技术正式赛卷完整版包括附件-2022年全国职业院校技能大赛赛项正式赛卷.docx

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1、*ChinaSkiIIs2022年全国职业院校技能大赛高职组工业设计技术赛项水陆两栖遥控特技车创新设计与试制（B卷）（总时间：13小时）任务书二。二二年八月注意事项1参赛选手在比赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违反，则按照相关规定在考试的总成绩中扣除相应分值。2 .参赛选手的比赛任务书用参赛证号、组别、场次、工位号标识，不得写有姓名或与身份有关的信息，否则视为作弊，成绩无效。3 .比赛任务书当场启封、当场有效。比赛任务书按一队一份分发，竞赛结束后当场收回，不允许参赛选手带离赛场，也不允许参赛选手摘录有关内容，否则按违纪处理。4 .各参赛队注意合理安排各阶段的竞赛任务，在规定的比赛

2、时间内完成全部任务，比赛结束时，各选手必须停止所有比赛操作。5 .请在比赛过程中注意实时保存文件，由于参赛选手操作不当而造成计算机“死机”、“重新启动”、“关闭”等一切问题，责任自负。6 .在提交的电子文档上不得出现与选手有关的任何信息或特别记号，否则将视为作弊。7 .若出现恶意破坏赛场比赛用具或影响他人比赛的情况，取消全队竞赛资格。8 .请参赛选手仔细阅读任务书内容和要求，竞赛过程中如有异议，可向现场裁判人员反映，不得扰乱赛场秩序。9 .遵守赛场纪律，尊重考评人员，服从安排。10赛场发放两个U盘。所有比赛文件分别保存在两个U盘的根目录及计算机E盘根目录中，第一阶段比赛完毕提交一个U盘，装入信

3、封封好，选手和裁判共同签字确认。另一个U盘放在工具箱中，选手在第二阶段时使用其中的加工程序进行加工及装配验证。11.加工后的零件按照要求装配后装入工具箱封好，选手和裁判共同签字确认。不得将比赛中作品及文件资料带出赛场，否则按作弊处理。一、任务名称与时间1 .任务名称：水陆两栖遥控特技车2 .竞赛时间:13小时二、已知条件本赛项按照汽车行业工业设计技术岗位真实工作过程设计竞赛内容。主要包括三维数据采集、逆向建模、创新设计、CNC编程与加工、3D打印、装配验证等前沿的知识、技术技能以及职业素养等内容，全面检验学生工业设计的工程实践能力和创新能力。电动玩具是青少年所喜爱的玩具之一，它采用电动的方式使

4、玩具具有动感效果，青少年通过各种电动玩具,不但获得了快乐，同时也开发了青少年的大脑潜能，使青少年在娱乐的同时获得知识。水陆两栖遥控特技车作为电动玩具的代表之一，在电动玩具市场占有重要的市场。某玩具厂需开发一款水陆两栖遥控特技车，前期已完成了两栖特技车的外观设计，如图1、2所示。现需要在已开发的产品的基础上，按照已选定的电动机和电源等条件进行水陆两栖遥控特技车结构设计，并进行部分零部件的加工、装配并验证设计的可行性。水陆两栖遥控特技车基本情况：水陆两栖遥控特技车由上壳体、下壳体、电源、电动机、开关和车轮等多个组件构成。电动机产生的动力通过车轮转变成其行进的推力，以克服水陆两栖遥控特技车在陆地或水

5、中航行的阻力。外形为多个规则和不规则平面或曲面构成。1、电池盖2、电池3、车轮4、齿轮箱5、电机6、上壳体7、电路板8、下壳体图2水陆两栖遥控特技车结构示意图本项目要求设计的水陆两栖遥控特技车基本设计方案如下：(一)总体布置方案总体布置如图3所示，两栖特技车外形尺寸为：长15Omm左右，宽14Omm左右，总高80mm左右，轴距由车身上盖模型决定。图3特技车总体布置图(一)外形及配件外形参考原有外形，考虑到生产的经济性从市场上采购部分配件，具体如下：1.上盖参考早期投放市场的上盖外形，根据其它功能要求进行创新设计。上盖外形利用逆向方式采集形状数据。车身尺寸、前后轴距由模型决定。如图4所示：图4上

6、盖外形模型图2.电机及接收板图5为电机及接收板外观与接线图，该电机为130直流电机，噪音低，启动电流小。电机外形参数直接测量实物，接收板上带开关，此配件直接安装在车上外盖结构内即可，接线说明见表1。表1电路参数及接线说明遥控器电压3V（2节5号AA电池）电流0-4A接收板电压DC4.5-7.2V遥控频率2.4GHZ遥控器尺寸约IoOXlOoX36mm接收板尺寸PCB板尺寸6025mm导线长度约12Omm接线说明VCC线红线接电源正极GND线B、F线黑线接电源负极F与B字符处的2根线（蓝线和白线）接电机1R、L线R与L字符处的2根线（蓝线和白线）接电机23.车轮图6为车轮外观图，该车轮空心结构采

7、用直径70mm车轮胎，外圈橡胶，内部ABS塑料，外径尺寸测量，车轮的孔径需要测量，车轮用螺钉从侧面固定在动力输出轴上。图6车轮外观图4.轴(1)轴3mm,数量10根，长度自行测量，选手根据设计选用。5.电池图8为电池外形，1550t900mAh,3.7VoJWMWMB.MInV图7电池外观图6.遥控器图9为遥控器示意图。图8遥控器7标准件(1)自攻螺$JGB/T8462000,M2.55,数量：10个；(2)自攻螺金JGB/T846-2000,M2.57,数量:15个；(3)螺钉GBT8191985,M37,数量：10个。8 .免压焊锡环热缩管防水快速接线端子，见图9。图9免压焊锡环热缩管防水

8、快速接线端子9 .密封圈图10为电池盖密封圈，数量1个。(三)材料1 .车下壳：PLA,3D打印成形2 .减速机构及电机座：(1)传动系统壳体左、右侧板：铝2A12,规格：20010010mm,2件；(2)电机座前端采用铝2A12加工，规格：505030mm,2件；电机后端采用3D打印壳体进行封装，保证密封。(3)减速齿轮：PLA,打印成形。三、数字化设计阶段任务、要求、评分要点和提交成果任务1实物三维数据采集(10分)参赛选手对赛场提供的三维扫描装置进行标定。利用标定成功的扫描仪和附件对任务书指定的实物进行扫描，获取点云数据，并对获得的点云进行相应取舍，剔除噪点和冗余点后保存点云文件。考核选

9、手复杂表面点云准确获取能力。(1)标定参赛选手利用赛场提供的三维扫描装置和标定板，根据三维扫描仪使用要求，进行三维扫描仪标定。并确认三维扫描仪处于“标定成功”状态。并将该状态截屏保存，格式采用图片jpg或bmp文件。注意：文件名不得出现工位号。提交：标定成功截图，格式为jpg或bmp文件，文件名为提交位置：现场给定2个U盘，将“11bd”保存在U盘中根目录中一份，电脑E盘根目下备份一份，其它地方不准存放。(2)数据采集参赛选手使用自行认定“标定成功”的三维扫描仪和附件，完成给定的两栖车上盖外壳内外表面扫描，并对获得的点云进行取舍，剔除噪点和冗余点。由于上盖外壳刚性较差，固定时尽量保证不要产生大

10、变形，以免扫描数据失真！提交：经过去舍后点云电子文档，格式为asc文件，文件名命名为“I2dy”，及封装后的电子文档Stl文件，文件命名为“I3sm”。提交位置：U盘根目录一份，电脑E盘根目录下备份一份，其它地方不准存放。分值指标分配如下：指标扫描仪采集系统调整单个特征完整性、处理效果特征过渡：转（圆）角特征完整性、处理效果主体整体拼合完整性、处理效果分值180.50.5评分标准：将选手提交的扫描数据与扫描样件模型各面进行比对，组成面的点基本齐全（以点足以建立曲面为标准），且与实物对比不失真。扫描出现扫不到的区域和杂点，根据出现区域大小和杂点多少酌情扣分中间状态酌情给分。注意：（1）标志点处不

11、作评分，未扫描到的位置不可以进行补缺。（2）利用逆向模型反推的点云数据不给分。（3）点云数据真实反映实物外形，足够逆向建模即可。任务2逆向建模（20分）利用任务1采集的点云数据，使用逆向建模软件，对给定的两栖车上盖外壳进行三维数字化建模。对逆向建模的模型进行数字模型精度对比，根据已完成的三维扫描数据STL文件和电动遥控特技车上盖的逆向建模数模文件，完成3D比较零件整体外观偏差显示，要求7段色谱图，临界值为0.5,名义值为0.15,使用点注释对3处平面上某处1.5mm范围内平均点误差大于0.2的位置进行注释。2D比较要求：上盖纵向中间剖分面、前后轮中心界面、结合面轮廓投影面等;创建2D尺寸要求：

12、标注上盖纵向中间剖分面、前后轮中心界面、结合面轮廓投影面等位置尺寸，形成“pdf”格式分析报告。注意：(1)合理还原产品数字模型，要求特征拆分合理，转角衔接圆润。优先完成主要特征，在完成主要特征的基础上再完成细节特征。整体拟合不得分。(2)实物的表面特征不得改变，数字模型比例(1:1)不得改变。提交：(1)对齐坐标后用于建模的“str文件，命名为(2)特技车上盖外壳数字模型的建模源文件和“stp”文件，命名为“22jm”。提交位置：保存在U盘根目录一份，电脑E盘根目录下备份一份，其它地方不准存放。数字模型精度对比：利用逆向建模软件的数据比对功能，做出数字模型精度对比报告。选手逆向建模完成后，使

13、用软件分别进行模型的3D比较(建模STL与逆向结果)、2D比较(指定位置)及创建2D尺寸(指定位置并标注主要尺寸)，创建“pdf格式分析报告。注意：对比内外表面，对比报告配分将与创新设计说明结合给出。详见任务三分值指标分配。提交：对比文件采用“pdf格式文件，文件命名为“23db”。提交位置：保存在U盘根目录中一份，电脑E盘根目录下备份一份，其它地方不准存放。指标数据定位合中理性色型特征的特彳完成度E拆分合理性特征完成精确度关键特征精度数字模型对比(报告)分值253523分值指标分配如下：评分标准：将选手创建的模型与扫描数据进行比对，平均误差小于0.08。面建模质量好、合理拆分特征、拟合度高的

14、得分。平均误差大于020不得分，中间状态酌情给分。任务3创新设计(35分)根据制定的总体布置方案及选定的配件，结合产品结构、机械制图、数控加工、人体工程学、3D打印等专业相关知识，使用提供的电机、车轮、电池、遥控器及接收板、开关，进行结构和功能方面进行设计，可选用提供的标准件。完成设计零件的三维造型，并进行三维虚拟装配。根据要求对特技车外壳下盖、传动系统壳体、电机安装壳体进行设计，具体设计要求如下：(1)传动系统设计设计传动机构：包括齿轮、轴、支承板等零件，要求：根据图11为驱动轮的传动路线示意图，根据电机参数设计传动系统，采用三级直齿圆柱齿轮减速传动，总传动比3540,每级传动比为24,四轮

15、均为驱动轮，同一侧的车轮用一个电机驱动，前后两轮转速和方向一致。所有轴与孔采用基孔制间隙配合，轴孔公差不大于8级，将电机安装在电机保护壳，然后连接到传动支承板上，要求电机做防水密封处理。结构合理,轴与齿轮定位准确、传动可靠。设计电机安装壳体与传动支承板连接可靠，电机安装壳体前端采用采用铝2A12进行CNC加工，后端壳体采用3D打印进行封装，保证密封。车轮车轮车轮车轮图11特技车传动系统示意图(2)行走系统设计设计特技车的行走系统，要求：使用提供的车轮等配件。(3)车身外壳下部设计根据传动系统、行走系统、上盖的连接安装要求设计车身外壳下部，使各系统合理定位安装在车身上连接成一个整体。要求：传动系统定位合理，连接可靠,与上盖之间结合面吻合度高。在下壳体上设计电池安装盒，要求：电池盒安装可靠，电池安装方便且有密封结构，电池安装时不需要拆装电池盒