2018年数字化设计与制造职工组实操试题样卷2018.pdf

12018年年湖南湖南技能大赛技能大赛第八届全国数控技能大赛湖南选拔赛第八届全国数控技能大赛湖南选拔赛计算机程序计算机程序设计设计员（员（数字化设计与制造数字化设计与制造）职工职工组组实操竞赛实操竞赛试卷试卷（样卷）（样卷）第一阶段：“数据采集、建模与第一阶段：“数据采集、建模与反求反求设计”设计”任任务务书书（竞赛竞赛时间：时间：3.5小时小时）场次号：场次号：工位号：工位号：2018年年7月月31日日2注意事项注意事项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。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.各参赛选手应在规定的比赛时间内完成全部任务，比赛结束时，各选手必须停止操作计算机。5.在比赛过程中注意实时保存文件，参赛选手需承担因操作不当而造成的计算机“死机”、“重新启动”、“关闭”等一切后果。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，尊重裁判，服从安排。10.所有电子文件保存在一个文件夹中，命名为“场次号-工位号-上”，文件夹复制到赛场提供的两个U盘移动存储器之一中，装入信封封好，选手和裁判共同签字确认。注意：选手的加工程序要另存到两个U盘移动存储器另一个中的一个文件夹中，名为为“场次号-工位号-下”。3一、任务名称与时间一、任务名称与时间1任务名称：叶轮轴零件数据采集与再设计。2竞赛时间：3.5小时。二、已知条件二、已知条件叶轮轴零件产品如图1所示，本次竞赛内容就是叶轮轴零件的原型反求设计过程。为便于竞赛顺利进行，本次竞赛选用铝合金6061材质，使用四轴加工中心完成叶轮轴零件制造。图1叶伦轴零件图片随赛卷提供实物一件。具体结构形状以比赛赛场提供为准。三、三、数据采集与再设计任务、要求、评分要点和提交物数据采集与再设计任务、要求、评分要点和提交物任务一、三维数据采集（任务一、三维数据采集（15分）分）参赛选手使用赛场提供的三维扫描装置和样件，选手自行认定至三维扫描仪“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，文件命名为“saomiao-biaoding”。“biaoding”是“标定”两个字的全拼。注意：文件名不得出现工位号。提交：电子文档，格式为jpg文件，文件名为“saomiao-biaoding”。4提交位置：现场给定2个U盘中，建立以“场次号-工位号”命名的文件夹，将“saomiao-biaoding”存在其中一个U盘中的“场次号-工位号-上”命名的文件夹中，电脑D盘根目录下备份一份，其它地方不准存放。注意：文件夹只能以“注意：文件夹只能以“场次号场次号-工位号工位号-上”命名，不得出现其他上”命名，不得出现其他信息。信息。参赛选手使用自行认定“标定成功”的三维扫描仪装置和附件，精心操作，完成给定叶轮轴零件实物（以比赛赛场提供实物为准）全表面的三维扫描，并对获得的点云进行相应舍去，剔除噪点和冗余点。提交：经过舍去后点云电子文档，格式为STL文件，文件命名为“saomiao-yelunzhou”。“yelunzhou”是“叶轮轴”三字的全拼。提交位置：存在以“场次号-工位号-上”命名的U盘文件夹中一份，电脑D盘根目录下备份一份，其它地方不准存放。评分标准：将选手提交的扫描数据与三维模型进行比对，组成面的点基本齐全（以点足以建立曲面为标准）。注意：标志点处不作评分，未扫描到的位置不可以进行补缺。任务二、任务二、三维建模（三维建模（25分）分）1、使用计算机预装软件，利用“任务一”得到的数据，完成叶轮轴零件的三维逆向建模。重要提示重要提示：（1）合理还原产品数字模型，大面造型要求拆分合理，流线、转角衔接圆润，满足加工工艺要求。整体拟合不给分。（2）实物的表面特征不得改变，三维数字模型比例（1：1）不得改变。5（3）实物的孔表面可做光滑处理。提交：叶轮轴零件数字模型的建模源文件和“STP”格式文件，及对齐坐标后用于建模的“STL”文件，文件命名为:“jianmo-yelunzhou”、“jianmo-STL”。提交位置：保存在以“场次号-工位号-上”命名的U盘文件夹中一份，电脑D盘根目录下备份一份，其它地方不准存放。2、完成数字模型精度对比：利用GeomagicControl软件功能，做出数字模型精度对比报告（GeomagicControl报告）。选手逆向建模完成后，使用“GeomagicControl”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。提交：对比文件采用“pdf”格式文件，文件命名为“jianmo-duibi”。提交位置：保存在以“场次号-工位号-上”命名的U盘文件夹中一份，电脑D盘根目录下备份一份，其它地方不准存放。评分标准：将选手创建的模型与扫描三维模型各面数据进行比对，平均误差小于0.08，且面的建模质量好、合理拆分曲面、面与面之间拟合度高才能得分。平均误差大于0.20的面不得分，中间状态酌情给分。任务三、任务三、零件设计初衷反求零件设计初衷反求（25分）分）根据“任务二”的数字模型，对叶轮轴零件进行反求设计：反求设计的要求：（1）叶轮轴的外形及结构不得改变。（2）对所有设计结构的基本尺寸进行圆整（圆整精度为0.5mm）。（3）图2中所列尺寸为重要尺寸，按如下要求确定其尺寸公差6及重要结构的形位公差：“尺寸1”按IT10级设计，公差带对称分布；上下两孔（尺寸2和3）是安装轴承用，转速低于1000rmin，配合性质为过盈定位配合，即小过盈配合，设计其尺寸公差及两孔的同轴度公差；左、右两侧孔（尺寸4和5）用于装配较易的中等定位配合，按基轴制确定其尺寸公差，此两孔的轴线对上下两孔轴线（尺寸2和3）的垂直度按IT8级设计；尺寸6及尺寸7按IT8级设计，公差带对称分布。（4）按下列要求确定表面粗糙度：非圆曲面按Ra3.2设计，螺纹孔按Ra6.3设计，其余表面按Ra1.6设计。（5）利用软件的PMI功能在三维模型上创建如图2所示的截面视图，并在三维模型上进行尺寸标注：含重要尺寸（尺寸1-7）、基准、形位公差、表面粗糙度及技术要求。图2叶轮轴零件图7重要提示重要提示：（1）在本阶段的竞赛中可以携带并可查阅机械设计课程设计手册、公差配合、机械制图等设计资料。（2）本任务以三维模型上的尺寸标注作为重要评分依据。提交：三维反求设计源文件和“igs”格式文件，文件命名为“fanqiushejiyelunzhou”。提交位置：保存在以“场次号-工位号-上”命名的U盘文件夹中一份，电脑D盘根目录下备份一份，其它地方不准存放。任务四、数控编程与加工（数控编程部分）任务四、数控编程与加工（数控编程部分）重要提示重要提示：（1）上半场只进行任务四的加工工艺设计和数控编程部分内容。（2）所有尺寸均按0.02mm，形位公差按IT8级，非圆曲面表面粗糙度按Ra3.2，螺纹孔按Ra6.3，其余表面按Ra1.6编程加工。根据“任务三”得到的数字模型，选手根据赛场提供的及自带的软硬件条件，选择合适软件和加工工艺对反求设计后的零件进行数控编程、生成加工程序。选手自带工量刀具清单，见附件1；赛场提供的工具清单及毛坯见附件2。提交：1、加工工件的数控编程程序，文件命名为“O1001、O1002”等。2、提交工艺设计文件，工艺文件格式见附件3。提交位置：给定2个U盘中，各存一份，即保存在以“场次号-工位号-上”命名的U盘文件夹中一份，再另保存在以“场次号-工位号-下”命名的另一U盘中一份，电脑D盘根目录下备份一份，其它8地方不准存放。重要提示重要提示：本项任务要求对反求设计后的零件进行编程和加工。分值指标分配说明：任务四的数控编程部分提交的数控程序文件，不做为评分依据。评分裁判仅以提交的工艺文件及下半场加工后提交成果实件做为评分依据。提醒1：竞赛第一阶段的职业素养分不单独设置。如果选手违反职业道德、竞赛纪律，或违反安全操作过程，损害设备、工夹具行为出现，后果较严重。现场裁判有权作出在5分以内扣分或终止选手竞赛。提醒2：竞赛第二阶段赛场，电脑中不安装设计软件和编程软件，根据竞赛第一阶段竞赛编制的数控程序，进行数控加工。评分细则见附件4。9附件1：选手自带工量具清单序号名称规格数量1刀柄BT40自定2直柄立铣刀20、12、10、8、6各23球头立铣刀10、8、6、3各14丝锥（含绞手）M4、M5、M6各15麻花钻与第4项丝锥配套各26游标卡尺0200mm1把7外径千分尺025mm1把82550mm1把95075mm1把10内径千分尺测量范围030mm1套11百分表010mm1个12百分表座1套13寻边器1个14R规测量范围1mm15mm1套15Z轴设定器1个16内六角螺栓M4x20、M5x20、M6x20各1个17等高垫铁1盒18钻头13、16各1注：允许选手自带其他工量具。10附件2：赛场（零件加工）提供的工具清单及毛坯件尺寸序号名称规格数量（按机位配置）1油石1块2毛刷1把3铜皮若干4三爪卡盘及安装附件200mm1套，安装在工作台上装夹工件5棉布若干6胶木榔头1个7活动扳手1个9锉刀1把10DNC连线及通讯软件各111卸刀座及卸刀工具与刀柄匹配1套12加工件毛坯（铝6061）80140mm总数按参赛人数准备11附件3：工艺文件机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡组别场次工位号机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号材料名称及牌号毛坯种类或材料规格总工时（不填）工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具量具工时（该列不填）12数控加工工序卡数控加工工序卡组别场次工位号数控加工工序卡零件名称零件图号夹具名称设备名称及型号材料名称及牌号工序名称工序号工序简图：工步号工步内容切削用量刀具量具程序名nrminFmmminapmm刀号规格共页第页13附件4：评分细则任任务务任务名称任务名称(一级指标一级指标)评分标准评分标准(二级指标二级指标)配分配分任务1实物三维数据采集配分15分扫描仪采集系统调整及使用规范性2零件完整性、处理效果（以点足以建立曲面为标准）10噪点和冗余点剔除效果3任务2三维建模配分25分曲面部分建模效果主要从分型线合理性、数据定位合理性、曲面拆分合理性、数模整体完整性、曲面光顺度、局面特征精度等方面评定10非曲面部分建模效果主要从分型线合理性、数据定位合理性、型面拆分合理性、数模整体完整性、局面特征精度等方面评定12数字模型对比（报告）3任务3零件设计反求配分20分零件反求设计模型的完整性5零件截面的创建1尺寸标注重要尺寸设计及尺寸标注7形位公差设计及标注4技术要求、材质等信息的标注1表面粗糙度设计及标注、基准的标注2任务4数控编程与加工配分35分曲面加工完成量及加工质量20非曲面结构加工完成量及加工质量10加工工艺（文件）完整性及合理性5任务5职业素养配分5分文明生产及操作设备规范性5工量具使用规范性安全防护措施142018年年湖南湖南技能大赛技能大赛第八届全国数控技能大赛湖南选拔赛第八届全国数控技能大赛湖南选拔赛计算机程序设计员（计算机程序设计员（数字化设计与制造数字化设计与制造）职工职工组组实操竞赛实操竞赛试卷试卷（样卷）（样卷）第第二二阶段：“阶段：“零件加工零件加工”任任务务书书（竞赛竞赛时间：时间：2.5小时小时）场次号：场次号：工位号：工位号：2018年年7月月31日日15注意事项注意事项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。比赛任务书在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.各参赛选手在规定的比赛时间内完成全部任务，比赛结束时，各选手必须停止操作，并在3分钟之内提交零件。5.在提交的物品中不得出现与选手无关的任何信息或特别记号，否则将视为作弊。6.若出现恶意破坏赛场比赛用具或影响他人比赛的情况，取消竞赛资格。7.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。8.遵守赛场纪律，尊重裁判，服从安排。9.加工后的零件装入贴有“场次号-工位号”的信封，装入信封封好，选手和裁判共同签字确认。16一、任务名称一、任务名称1.任务名称：叶轮轴零件加工。2.竞赛时间：2.5小时二、已知条件二、已知条件选手在第一阶段制定的零件数控加工程序存放在大赛提供U盘内。三、第二阶段任务、要求、评分要点和提交物三、第二阶段任务、要求、评分要点和提交物任务四：数控编程与加工（任务四：数控编程与加工（35分）分）本阶段只进行任务4的后半部分，即反求设计后的零件样件加工。按加工要求，将比赛现场给定的毛坯装夹、找正。把已经完成的数控程序通过赛场提供传输软件向机床输入，完成特定工作任务。注意：注意：1.选手应充分利用比赛现场给定的条件，完成本项任务。2.选手仅需对反求设计后的样件进行加工。评分标准：1.曲面：完成粗、精加工且尺寸形状精度合格即得分，只完成粗加工，扣该项配分的一半；非圆曲面表面粗糙度按Ra3.2评定，超差不得分；2.其余结构：未完成的结构不得分；完成的结构：尺寸公差均按0.02mm进行评定，形位公差按IT8级评定；螺纹孔表面按Ra6.3，其余表面按Ra1.6评定。超差不得分。172018年湖南