第45屆世界技能大賽全國機械行業(yè)選拔賽-CAD機械設(shè)計項目樣題

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第45屆世界技能大賽全國機械行業(yè)選拔賽

CAD機械設(shè)計項目樣題

主辦單位：全國機械行業(yè)協(xié)會

承辦單位：廣州市技師學(xué)院

第45屆世界技能大賽全國機械行業(yè)選拔賽

CAD機械設(shè)計項目樣題

模塊1：設(shè)計挑戰(zhàn)賽

45CN_TP05_M1

45CN_TP05_M1

1of4

模塊1:設(shè)計挑戰(zhàn)賽-Scooter設(shè)計方案

工作時間:2.5小時

給定條件：

本任務(wù)要求設(shè)計一個兒童使用的滑板車，設(shè)計師畫出了滑板車的草圖，并標(biāo)出了基本結(jié)構(gòu)

尺寸和構(gòu)件組成，同時已知下列條件：

（1）在選手的個人文件夾中已保存有標(biāo)準(zhǔn)件和部分零部件的三維模型（見圖2），三維模型以

parasolid（*.x_t）和step（*.stp）數(shù)據(jù)格式給出，缺少螺紋、倒角等特征，需選手自己決定。

（2）缺少的零件設(shè)計信息由選手自主設(shè)計或選擇。

圖1滑板車設(shè)計草圖

45CN_TP05_M1

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GB/T896-1986GB/897-1988ISO4762

彈性擋圈雙頭螺紋內(nèi)六角螺栓

機頭軸承剎車彈簧螺紋夾緊裝置組件踏板

機頭低端夾緊件機頭高端夾緊件前輪叉架組件輪子組件

后輪軸架（6061合金）后擋泥板（剎車）機頭緊固螺母

圖2選手文件夾中提供的零部件模型

工作任務(wù):

1.生成由后輪軸架、前輪架、踏板（軸架和踏板型材有關(guān)尺寸見試卷附圖紙）組成的焊接裝配

圖，要求標(biāo)注工藝符號。

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3of4

后輪軸架

前輪架×2

2

2

踏板

2.建立滑板車總裝配圖，主視圖要表示出機頭在最大夾角（80度）和最小夾角（0度）的重疊視

圖，并生成裝配圖的BOM表(可以另外附紙)，須附配一個渲染的軸測圖。

3.生成拆裝過程動畫，要符合零件的裝配順序和工作原理。

提交的文件:

1.任務(wù)（1）布局在一張A3紙上，圖框和標(biāo)題欄自己定義，打印圖紙。

2.完成任務(wù)（2）A2裝配圖和BOM表,用繪圖儀輸出圖紙，圖框和標(biāo)題欄自己定義。

3.保存拆裝過程動畫文件到指定地址，動畫尺寸大于800×600，AVI或WMV格式。

4.提交3D打印數(shù)據(jù)用于打印

選手注意：每名選手有兩次打印機會，圖紙標(biāo)題欄一定要有自己名字，第1次打印在比賽結(jié)束前10

分鐘進行，第2次打印可以在結(jié)束后進行，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。

評分要點:

1級指標(biāo)2級指標(biāo)配分

C1設(shè)計方案表達8.1

C2工程制圖5.4/主1

C3設(shè)計結(jié)果動畫表示7.5/主1

C4產(chǎn)品渲染4/主3

Total:25

45CN_TP05_M1

4of4

第45屆全國機械行業(yè)競賽

CAD機械設(shè)計項目樣題

模塊一設(shè)計挑戰(zhàn)賽

附件網(wǎng)盤鏈接

鏈接：/s/1i7iYSG9

密碼：pka3

第45屆世界技能大賽全國機械行業(yè)選拔賽

CAD機械設(shè)計項目樣題

模塊2：裝配設(shè)計和工程圖

45CN_TP05_M2

45CN_TP05_M2

1of3

比賽時間：2.5小時

工作任務(wù):根據(jù)斯特林發(fā)動機（StirlingEngine）的工作原理建立產(chǎn)品的部分零件和總裝配

模型并生成有關(guān)的設(shè)計文件。

給定的數(shù)據(jù)

給出全部零件編號及其圖樣，以及28個專用零件（有下劃線的有圖紙，其余為STEP模

型，名稱如下：

1底板

2六角棒

3支架側(cè)板（左）

4支架側(cè)板（右）

5曲柄連接軸

6曲柄臂

7+8長、短連桿

9+10長、短軸（曲柄組件）

11搖臂

12搖臂襯套

13搖臂支撐軸

14缸體

15做功活塞

16做功活塞連桿

17襯套

18配氣活塞

19配氣活塞蓋

20配氣活塞軸

21加熱缸

22飛輪

23燃燒器座

24燃燒器蓋（23，24可用一個類似酒精燈代替）

25帶輪（輸出動力）

26長軸套

27短軸套

28橡膠墊片

任務(wù)1:

建立編號6、7、8、14、22、23、24零件的幾何模型，然后根據(jù)斯特林發(fā)動機原理進行

裝配建模。對于圖紙上或模型上缺失的技術(shù)信息，如標(biāo)準(zhǔn)件（GB或ISO均可采用）、螺

紋或某些尺寸，選手自己判斷或選擇。

確定連桿（零件7）長度并在圖紙上的標(biāo)注數(shù)值。做功活塞在最低位置時距離缸底端只

有1±0.3mm。

確定連桿（零件8）的長度并在圖紙上標(biāo)出數(shù)值，使配氣活塞（零件18和19）能到達距

離缸體頂部最大值0.5±0.3mm。

45CN_TP05_M2

2of3

統(tǒng)一在A3規(guī)格紙上繪制裝配圖，需要表達出搖臂、做功活塞和配氣活塞的極限位置，以

及2種缸體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)視圖，要提供渲染色的軸測圖。

任務(wù)2:

為了檢查建模精度，要提供零件14（缸體）、零件22（飛輪）的質(zhì)量，假定材料密度為

8.5kg/dm3。

任務(wù)3:

生成總裝配體的爆炸視圖和裝配視圖動畫。要根據(jù)裝配方向決定不同零件的移動方向和

位置，最后保存并提交動畫視頻。

任務(wù)4:

生成產(chǎn)品的工作原理仿真動畫，逐漸增加發(fā)動機缸體透明度以便能看見2個活塞運動情

況，至少要有一個循環(huán)周期的運動，最后保存并提交動畫視頻。

評分

指標(biāo)2級指標(biāo)配分

A1零件建模10.6

A2裝配建模5.5

A3工程圖設(shè)計4.6/主觀1

A4動畫仿真3.8

A5圖像渲染0.5

Total:25

45CN_TP05_M2

3of3

第45屆全國機械行業(yè)競賽

CAD機械設(shè)計項目樣題

模塊二裝配設(shè)計與工程圖

附件網(wǎng)盤鏈接

鏈接：/s/1pMjmyEn

密碼：ilwi

第45屆世界技能大賽全國機械行業(yè)選拔賽

CAD機械設(shè)計項目樣題

模塊3：機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

45CN_TP05_M3

45CN_TP05_M3

1of6

模塊3:鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計

比賽時間:2.5小時

提供數(shù)據(jù)資料:

下面圖樣所示一種單螺桿物料輸送裝置，其左下部為物料進口端，右上部為物料輸出端，此2部分

構(gòu)件的主要鈑金件編號及名稱見圖，本題附帶文件夾中已給出了基礎(chǔ)桁架STEP三維模型和平面視圖，以

及6個鈑金件的STEP格式三維模型，結(jié)構(gòu)的設(shè)計尺寸通過測量模型獲得，缺少的設(shè)計信息自己決策。

基礎(chǔ)桁架

84182蓋板

87143蓋板

84180圍板

84171底板

84177擋板

87160底板

基礎(chǔ)桁架圖Step（3D）

基礎(chǔ)桁架圖pdf(2D)

84171.stp

84177.stp

84180.stp

84182.stp

87143.stp

87160.stp

工作任務(wù):

（1）根據(jù)焊接工藝要求完成基礎(chǔ)桁架的三維焊接裝配模型，并生成焊接組裝工程圖，按ISO

標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注公差及焊縫。（桁架上不同位置組件要標(biāo)注必要的尺寸和公差，焊縫的基本尺寸和形式

在下面焊接說明中給出，要求提交基礎(chǔ)桁架A2圖紙/比例1:20）。

（2）完成構(gòu)件87160，84180，84171的工程圖紙，按ISO標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注公差及焊縫。

評分要點:

45CN_TP05_M3

2of6

必須有一組完整的桁架尺寸和焊接裝配詳細視圖（包括產(chǎn)品的形位公差、焊接符號、焊接方法符號、

型材規(guī)格（如ISO30x30x2，表示30X30截面，厚2mm的方管).

圖紙上的焊接符號必須符合ISO2553標(biāo)準(zhǔn)。

須有焊接結(jié)構(gòu)長度和角度尺寸的一般性公差-形狀和位置公差標(biāo)注必須符合ISO13920標(biāo)準(zhǔn)。

焊接方法--整個基礎(chǔ)桁架結(jié)構(gòu)采用熔化極活性氣體保護電弧焊–MAG。

焊接說明:

基礎(chǔ)桁架所用的80x40x3（矩形管型材）和30x30x2（方管型材）接頭四周都有焊縫。

桁架的高端位置焊接結(jié)構(gòu):

8毫米鋼板的固定---采用單坡口（斜面）焊縫（singlebevelbutt）和角焊縫（filletweld）a4，如

圖指向(A)

角鋼板（尺寸100x50x10）采用四周角焊縫a4，如圖指向(B)

所有小鋼片（24x40）（如圖指向(C)）采用單邊角焊縫（焊縫在框架內(nèi)側(cè)表面）a1,5。

(B)

(A)

(C)

平板(40x10)與方管焊接:外側(cè)表面

在桁架內(nèi)側(cè)采用角焊縫a3

外側(cè)表面采用V形平表面焊縫（single-flat(flush)Vbutt）

槽鋼(40x20x5)與基礎(chǔ)桁架焊接:

頂部一面采用V形平焊對接

（single-flat(flush)Vbutt）

槽鋼的垂直位置采用角焊縫a3，

如圖指向(D)

底部

(D)

45CN_TP05_M3

3of6

平板45度拼接結(jié)構(gòu)(24x2):

對接采用V形平面焊縫a1,5

（Flat(flush)Vbutt）

(E)

出口端部分桁架內(nèi)部細節(jié)結(jié)構(gòu)(24x2):

四條鋼板(尺寸24x2)都采用間歇角焊接，焊縫在框架內(nèi)側(cè)表面a1,5，焊縫長度為50mm，重復(fù)5次

如圖（F）

(F)

輸入端底部細節(jié):

拐角處(G)采用角焊縫a3

單斜面對接焊縫（外側(cè)表面H）a3

(Singlebevelbutt)

(H)

(G)

45CN_TP05_M3

4of6

基礎(chǔ)桁架技術(shù)說明:

基礎(chǔ)桁架的繪圖打印幅面為A2.

根據(jù)下列要求標(biāo)注形位公差：

-平行度和垂直度的公差范圍必須1毫米內(nèi)

-基礎(chǔ)桁架構(gòu)件（80x40x3）底面可作為參考基準(zhǔn)

需要插入的零件（型材）清單

按下列要求生成鈑金零件圖紙:

1.輸出口底板87160

底板與垂直凸耳的鋼片焊接用電阻點焊，鋼片長邊方向每邊配置5個電阻焊點，每一個焊點2mm直

徑；

底板與和機架相連的一端需要焊接鋼棒轉(zhuǎn)軸采用MAG焊接，用間隙單邊角焊縫（intermittent

single-bevelbutt）尺寸a2，4x40；

底板上的聯(lián)接凸耳、轉(zhuǎn)軸鋼棒焊接位置必須有詳細局部視圖A3圖紙；

板材:X5CrNi18-10，A3圖紙，視圖比例1:5，并附加一個3D立體圖，不標(biāo)外形尺寸,生成展開圖，

比例1:10(不要求標(biāo)注尺寸).

2.進料口側(cè)圍板84180

材料：X5CrNi18-10，A3圖紙，比例1：5，須有軸測視圖；

標(biāo)注展開圖孔位位置尺寸，尺寸為整數(shù)；

相鄰兩折邊連接處使用鎢極惰性氣體保護焊焊接工藝（選擇相應(yīng)的焊接接頭）；相鄰兩折邊采用I

型平焊縫和凹面角焊縫；

折彎垂直度1mm，形位公差以750mmx240mm平面為基準(zhǔn)。

3．進料口底板84171

材料：X5CrNi18-10，A3圖紙，比例1：5，要有展開圖（不要求標(biāo)尺寸）

相鄰兩折邊連接處采用氬弧焊TIG焊接工藝I型平焊縫，a1；

創(chuàng)建一個面向15度斜面位置的視向視圖，標(biāo)注孔位位置（取整數(shù)）；

考慮到和84177構(gòu)件的裝配，需標(biāo)注角度位置公差，以250mmx792.2mm平面為基準(zhǔn)，公

差1mm.

有關(guān)ISO4063焊接工藝的編號（標(biāo)注用）

電弧焊1電阻焊2

金屬弧焊101電阻點焊21

手工電弧焊111電阻線焊22

重力電弧焊112電阻搭接焊221

用藥芯焊絲或氣體保護的金屬電弧焊接114氣焊3

氣體保護焊13氣體火焰焊接31

熔化極惰性氣體保護焊MIG131氧氣/丙烷火焰氣體焊接312

熔化極活性氣體保護焊MAG135氧氣/乙炔火焰氣體焊接311

鎢極氣體保護焊14

鎢極惰性氣體保護焊TIG141

折彎半徑要根據(jù)材料的厚度決定

所有鈑金的倒角半徑在0.3–0.5mm.

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5of6

評分要點:

1級指標(biāo)2級指標(biāo)配分

B1零件和裝配建模8.3

B2結(jié)構(gòu)建模5.3

B3詳細工程圖8.9/主觀1

B4設(shè)計結(jié)果表達2．45

Total:25

45CN_TP05_M3

6of6

第45屆全國機械行業(yè)競賽

CAD機械設(shè)計項目樣題

模塊三機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

附件網(wǎng)盤鏈接

鏈接：/s/1sm0JonV

密碼：g3j8

第45屆世界技能大賽全國機械行業(yè)選拔賽

CAD機械設(shè)計項目樣題

模塊4：手工測繪與逆向工程

45CN_TP05_M4

45CN_TP05_M41of3

比賽時間：2.5小時

工作任務(wù)：

（1）您所在的車間已從總公司獲得生產(chǎn)和銷售某型發(fā)動機零部件的許可，但沒有獲得零件的加工圖紙，為此

你需要首先對下圖零件實物進行手工測繪并建立其準(zhǔn)確的三維模型及詳細零件工藝圖紙。

（2）請先仔細觀察零件的各個特征，然后測量零件，并手工或計算機繪制草圖，然后建立三維模型，并生成

零件的詳細工藝圖紙，您還需要創(chuàng)建一個渲染圖像。請記住，零件實物將在1.5小時后收回。

（3）只能使用本賽項技術(shù)說明上的手工量具。

選手注意事項：

（1）測量要求和圖紙要求如下

i.測量精度控制在±0.5mm以內(nèi).

ii.小于等于0.3mm倒角圓角不需要測量及標(biāo)注.

iii.零件表面的刻字或瑕疵可以忽略.

iv.零件只有M5x0.8andM4x0.7螺紋孔需要建模.

v.比例采用1:1，所有標(biāo)注符合ISO標(biāo)準(zhǔn).

vi.零件尺寸需要保留一位小數(shù)，要考慮合理公差，未注公差尺寸按