2023年山东省职业院校技能大赛-3D 打印技术综合应用赛题

赛题： 第十六届山东省职业院校技能大赛 “3D打印技术综合应用”赛项 任 务 书 2023 年 12 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不得写有姓名、工位号等与身份有关的 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.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.选手请在比赛过程中每 15分钟保存一次文件，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 标记，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.所有电子文件保存在一个文件夹中，命名为“3D 打印技术综 合应用”，文件夹复制到赛场提供的 U盘移动存储器中，装入信封封 好，选手和裁判共同签字确认。所有电子文件和文件夹命名均不得出 现个人姓名、学校名称和工位号等一切具有标记性的文字。 1 一、竞赛时间：5.5 个小时 二、竞赛内容： 任务一、产品三维数据采集建模（10 分） 转笔刀是用于削木制铅笔的学习用品。图 1 所示为一款常用的手 摇转笔刀设计，上部为手摇轮及内部机构，下部有木屑收集盒，主要 结构组成包括：机身，铅笔夹持孔，积屑盒，内齿轮及手柄等组成， 如图 1 所示。内部的切削结构主要包括铣刀和刀架，如图 2所示，铣 刀与内齿轮配合，刀架通过螺纹与手柄连接。使用时铅笔伸进铅笔夹 持孔，转动手柄即可切削铅笔，产生的笔屑存储在积屑盒内，削完铅 笔可抽出积屑盒倒掉笔屑后装回原位。 1-铅笔夹持孔，2-积屑盒，3-内齿轮，4-手柄 图 1 手摇转笔刀 2 5-铣刀，6-刀架 图 2 手摇转笔刀的内部切削结构 赛场提供一款手摇转笔刀，因使用中操作不当或其他原因造成转 笔刀的内齿轮、手柄及积屑盒损坏或缺失，详见赛场提供的模型。 参赛选手自行调整给定三维扫描设备和相应辅助用品，对赛场提 供的转笔刀机身进行三维数据采集。高精度完成转笔刀机身的三维数 据采集，并且对获得的数据进行相应处理。（注意：只需要完成转笔 刀机身的扫描，其他零件可以扫描，但不进行评分。） 提交：扫描后的“ASC”格式源文件及经过取舍后点云的“STL” 格式文件，文件命名为“SM－zhuanbidao”。提交位置：给定 U盘中 存一份，电脑 D 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 主体数据完整性与处理效果 局部特征和细节特征的数据完 整性与处理效果 分值 6 4 任务二、三维建模（25 分） 根据三维扫描所采集处理的数据，选择合适软件: 1.对转笔刀机身进行三维数据逆向建模。 2.完成转笔刀机身的抽壳，抽壳厚度 2mm。 3 提交：逆向建模源文件和“STP”格式文件存入给定 U盘中，电 脑 D 盘根目录下备份一份，文件命名为“NX-zhuanbidao”，其它地 方不准存放。 分值指标分配如下： 任务三、产品创新设计（25 分） 为了恢复手摇转笔刀的功能，需要重新设计内齿轮、手柄及积屑 盒。 利用给定工具和零件，使用预留软件进行转笔刀的创新设计。 具体要求如下： 1.设计与铣刀配合的内齿轮。 2.设计与刀架螺纹连接的手柄。 3.设计一款抽拉式的积屑盒。 注意： （1）设计的内齿轮尺寸合理，与铣刀与机身配合可靠，满足强 度要求。 （2）设计的手柄结构、尺寸合理，与刀架之间螺纹连接，与设 计的内齿轮配合可靠。 （3）设计的积屑盒为抽拉式结构，要求排屑时积屑自然掉落， 即不需倾斜或翻转机身倒出，且整个积屑盒不脱离机身，积屑盒与机 身之间配合可靠，排屑过程顺畅。 （4）以上所有零件均应外形美观，符合人机工学。 4.与任务二完成的“NX-zhuanbidao”文件完成虚拟装配设计。 5.结构尺寸合理，符合 3D打印制作工艺。 指标 产品整体建 模完成度 特征拆分合理性、曲面光顺度、曲面 及特征建模精确度 抽壳厚度满 足要求 分值 10 12 3 4 提交：三维创新设计源文件和“STP”格式文件， 以及内齿轮、 手 柄 和积 屑 盒 源 文件 和 STP 格 式 文件 ，文 件分别 命名 为 “SJ1-neichilun”“SJ2-shoubing”“SJ3-jixiehei”“SJ4-zhu