中职工业产品设计与创客实践赛项样题

1、 第 1 页，共 8 页 2018 年全国职业院校技能大赛中职 “工业产品设计与创客实践”赛项样题 参赛选手须知 1. 比赛时间 4 小时，赛题共 3 大题 5 道题目，参赛选手需完成全部题目。 2. 参赛选手应始终保持赛题、图册完整，不得拆散赛题或图册。 3. 参赛选手须严格按照题目规定的路径及名称存储文件，并在比赛过程中及时保存。 4. 工程图按照题目图纸样式， 依据机械制图 “图样画法” 国家标准绘制； 工程图标题栏、 明细栏要求如下： （1） 六视图、爆炸图标题栏要求填写图样名称、图样代号及基础视图比例；零件图标题栏要求填写图样 名称、图样代号、零件材料、零件重量及基础视图比例。 （2） 工程图明细栏要求包含序号、代号、名称、数量、材料、重量及备注；明细栏总宽 180mm，各列宽 度依次为 8mm、40mm、44mm、8mm、38mm、22mm、20mm。 3 2 1 序号 代号 名称 数量 材料 重量 备注 5. 题目 3-1 由 Fusion 360 完成； 其他题目中模型及工程图、效果图、 动画等由 Inventor 完成， 说明 （制造） 文档由 Microsoft W

2、ord 或 Microsoft PowerPoint 完成。 零件材料 图样名称 图样代号 零件重量 视图比例 第 2 页，共 8 页 题目 1 机器人（25%） 机器人如图 1-1，请根据给出的图纸及要求，完成产品模型建立与设计表达。 本题需提交的文件及相关要求见表 1-1；所有文件须保存在“D: 赛位号 1-机器人” ；不得为不同类型的文 件单独创建文件夹。 表 1-1 题目 1 需提交的文件 内容 需提交的文件 文件命名方式 要求（备注） 项目 项目文件 机器人.ipj 零 件 头部壳 A 模型及工程图 头部壳 A.ipt、头部壳 A.idw 头部壳 B 仅模型 头部壳 B.ipt 机器人前壳 仅模型 机器人前壳.ipt 机器人后壳 仅模型 机器人后壳.ipt 肩部盖板 模型及工程图 肩部盖板.ipt、肩部盖板.idw 下臂盖 A 模型及工程图 下臂盖 A.ipt、下臂盖 A.idw 下臂盖 B 仅模型 下臂盖 B.ipt 腿盖板 仅模型 腿盖板.ipt 脚壳 A 仅模型 脚壳 A.ipt 脚壳 B 仅模型 脚壳 B.ipt 部件相关 部件模型、六 视图、爆炸图 及明细栏 机器人

3、.iam 其余零件已提供 机器人六视图.idw 机器人.ipn 机器人爆炸图.idw 设计表达 展示动画 机器人展示动画.wmv 按照提供的视频，由 Studio 渲染完成， 必须完成视频中机器人下蹲、摆腿、头 部摆动、右臂弯曲及左臂挥动五个动 作，以及镜头角度调整；时长 5 秒；大 小 1280720。 图 1-1 机器人 第 3 页，共 8 页 题目 2 智能单车（45%） 智能单车是装有智能装置的新型自行车，如图 2-1。 本题目分为两部分，请首先根据给出的图纸及要求，完成智能单车的 模型建立与设计表达；再根据题目中列出的需求，完成单车设计改进。 题目 2-1 智能单车建模与表达 根据给出的图纸及要求，完成智能单车的模型建立与设计表达。本题 需提交的文件及相关要求见表 2-1；所有文件须保存在“D: 赛位号 2-1-智能单车” ；不得为不同类型的文件单 独创建文件夹。 表 2-1 题目 2-1 需提交的文件 内容 需提交的文件 文件命名方式 要求（备注） 项目 项目文件 智能单车.ipj 零 件 传动箱 仅模型 传动箱.ipt 传动箱盖 A 仅模型 传动箱盖 A.ipt 传动箱盖

4、 B 仅模型 传动箱盖 B.ipt 主车架 仅模型 主车架.ipt 曲柄 仅模型 曲柄.ipt 踏板轴 仅模型 踏板轴.ipt 踏板 A 模型及工程图 踏板 A.ipt、踏板 A.idw 踏板 B 仅模型 踏板 B.ipt 车座 模型及工程图 车座.ipt、车座.idw 左车把安装盒 仅模型 左车把安装盒.ipt 右车把安装盒 仅模型 右车把安装盒.ipt 左车把 仅模型 左车把.ipt、左车把.idw 左车把套 仅模型 左车把套.ipt 右车把 仅模型 右车把.ipt 右车把套 仅模型 右车把套.ipt 轮毂-1 模型及工程图 轮毂-1.ipt、轮毂-1.idw 轮毂盖-5 孔 仅模型 轮毂盖-5 孔.ipt 部件相关 部件模型、六视 图、爆炸图及明 细栏 智能单车.iam 其余零件已提供 智能单车六视图.idw 智能单车.ipn 智能单车爆炸图.idw 设计表达 展示动画 智能单车展示动画.wmv 按照提供的视频由 Studio 渲染完成，需 要包括单车前行与车把转动动作；时长 5 秒；大小 1280720。 图 2-1 智能单车 第 4 页，共 8 页 题目 2-2 智能单车设计

5、改进 图2-1所示智能单车采用实心轮胎， 此举可免去为轮胎打气的工作而降低单车维护成本， 但与常规轮胎相比， 实心胎重量大且弹性差，增大了单车骑行阻力；另一方面，由于单车未配备挡泥板，雨天骑行将导致轮胎卷起的 泥水直接洒向骑行者。为改善智能单车骑行体验，请根据以下要求完成智能单车设计改进： 设计要求 1. 实心轮胎轻量化改进 在保持轮胎尺寸及实心构造不变的前提下进行轮胎减重处理，使实心轮胎重量至少降低 10%。 2. 新增前后车轮挡泥板 按照图 2-2 样式创建单车前后车轮挡泥板，并预留尾灯安装结构，安装给定模型的尾灯盖。 文件要求 本题需提交的文件及相关要求见表 2-2。所有文件须保存在“D: 赛位号 2-2-智能单车设计改进” ；不得为 不同类型的文件单独创建文件夹。 表 2-2 题目 2-2 需提交的文件 内容 需提交的文件 文件命名方式 要求（备注） 项目 项目文件 智能单车设计改进.ipj 零 件 改进后的实心胎 仅模型 实心胎-改进.ipt 前挡泥板 仅模型 前挡泥板.ipt 后挡泥板 仅模型 后挡泥板.ipt 部件相关 部件模型、 六视图 智能单车-改进.iam 连同智能

6、单车相关部件 及尾灯盖一并装入。 智能单车六视图-改进.idw 设计表达 效果图（3 张） 智能单车改进 1/2/3.png （或其他图片格式） 由 Studio 渲染完成，大小 1280720。 说明文档 智能单车改进说明.docx （或.doc、.pptx、.ppt 格式） 说明文档应将图片与文字相结合，介绍 轮胎减重方式与挡泥板设计，1 页面。 图 2-2 智能单车挡泥板 尾灯 尾灯盖主要尺寸 前挡泥板 后挡泥板 第 5 页，共 8 页 题目 3 玩具设计（30%） 本题目分为题目 3-1 和题目 3-2 两部分。第一部分要求选手使用 Fusion 360 完成玩偶造型；第二部分要求选 手使用 Inventor 完成水车设计。 题目 3-1 玩偶造型 任务 1 使用 Fusion 360，完成图 3-1 玩偶的造型创建，颜色自行确定。此题目无需保存模型，参考图 3-1 将 模型主视图、左视图、俯视图及轴测图四个方向的截图插入提供的 PPT 即可。PPT 见“D: 赛位号 3-1-玩偶 造型” ，PPT 无需再次创建，使用原 PPT 文件直接保存即可。 任务 2 若使用 3D 打印

7、方式制造此玩偶，请以节省材料、缩短打印时间为原则选择合适的打印方向，并使 用 PPT 表达加工方式。PPT 无需再次创建，使用原 PPT 文件直接保存即可（如图 3-2） 。 表 3-1 题目 3-1 需提交的文件 内容 要求提供的文件 文件命名方式 备注 造型表达 造型视图表达 玩偶造型与制造.ppt PPT 模板已提供，直接使用提供的 PPT 说明 并保存即可。 制造说明 打印方向选择说明 图 3-1 玩偶造型 图 3-2 玩偶打印方向 第 6 页，共 8 页 题目 3-2 水车设计 产品描述 水车是中国古代劳动人民发明的灌溉工具，作为农耕文化的重要组成 部分，体现了中华民族的创造力。图 3-3 为中国古代科技著作天工开物 所记载的提水水车筒车。 筒车是一种以水流作动力， 取水灌田的工具。 筒车在水流的作用下转动，将低处的水旋转至高出并泄入收集装置，为农 耕提供水源；当水流较慢无法推动筒车旋转时，亦可使用人力带动筒车旋 转实现提水功能。 请设计一款使用平板拼插方式制造，包含转动手柄及齿轮机构的提水 水车模型，模拟提水水车从河中取水并将水运送到较高位置水槽的过程。 设计要求 1. 产

8、品尺寸要求 整体尺寸在200mm200mm120mm至400mm400mm300mm范 围内，且可由给定的 4 块板材加工制造。 2. 产品功能要求 产品可模拟提水水车从河中取水并将水运送到较高位置水槽的过程，且必须配备手柄， 可通过转动手柄使水 车转动。具体要求包括： （1） 水车主体包括能将水从低处运往高出的储水结构。 （2） 水车必须配备手柄，按照手柄转 2 周，水车同方向转 1 周的规律转动手柄模拟水车运动。 （3） 手柄带动水车转动的运动通过以下齿轮中的若干齿轮实现，齿轮模型已给出，请选择合适的组合装入 所设计的产品；齿轮模型仅可打孔，其余结构不可改变，相同规格的齿轮可重复使用。 表 3-2 可供选择的齿轮 齿轮名称 A B C D E F 模数（mm） 1 1 1 1 1.25 1.25 齿数 15 20 30 40 30 40 3. 产品拼装要求 为满足用户自行拼装要求，板材之间须设置卡槽式连接。 4. 设计变更要求 （1） 由于板材厚度待定，基础模型应满足“一键选择厚度”的要求，即通过参数表中一步调整便可修改全 部板材相应结构的尺寸数据；板材厚度可选择为 3mm 或 5

9、mm。 （2） 为满足不同用户需求，基础模型应满足“一键调整储水结构数量”的要求，即通过参数表中一步调整 便可更改储水结构数量，并生成全部相关板材；储水结构数量可选择为 6 或 8。 （3） 上述设计变更要求仅在基础模型体现即可；零部件、动画使用板厚 3mm、储水结构数量 6 生成即可。 5. 产品制造要求 产品使用平板、圆柱棒及圆柱套管经切割制造，具体材料为： 图 3-3 提水水车（筒车） 第 7 页，共 8 页 平板 提供 4 块厚度待定（可能为 3mm 或 5mm） ，大小为 500mm500mm 的平板可供使用，除轴外的全部 零部件均由相同厚度（3mm 或 5mm 的某一种厚度）板材搭建，且全部零部件可由 4 块 500mm500mm 的板切割 完成。 圆柱棒 提供总长总长度为 1000mm、直径 5mm 圆柱棒供制作轴类零件，圆柱棒总长度为 1000mm。 圆柱套管 提供总长为长度为 500mm， 外径 6mm、 内径 5.5mm 圆柱套管， 以避免板材在轴上的左右滑动。 加工图要求 1. 直接使用提供的工程图文件“加工图.idw”完成板类零件加工图，加工图无需标题栏，无需添加中心 线与尺寸标注。 2. 激光切割机将直接根据加工图中的零件轮廓进行加工，故全部图样必须使用 1 : 1 比例。 3. 加工图中需包含全部零件；当某一形状、尺寸的板材需被多次（如两次）使用时，则加工图需多次 （两次）出现该零件轮廓。 4. 考虑拼装方便，所有零件图形须编号，如为“实体 1”对应的图形编号为“1”，如图 3-4。 5. 由于全部零件厚度一致，各零件仅需表达切割尺寸的一个视图，如图 3-5。 6. 工程图文件中的十字线表示四块板材之间的分界线，零件轮廓不可跨越该分界线，否则将无法加工， 如图 3-6。 7. 为节约成本，应在 500mm500mm 的有机玻璃板材中尽量集中排布所需切割的板材轮廓。 图 3-4 板材加工图编号要求 图 3-5 板材加工图视图选择 图 3-6 零件轮廓不可跨越板材分界线 第 8 页，共 8 页 文件要求 本题目需提交的文件见表 3-2。所有文件须保存在“D: 赛位号

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