3
模型的完整性
5
零件截面的创建
1
任 务 3
零件设计反 求
配分 20 分
零件反 求设计
尺寸标注
重要尺寸设计及尺寸标注 形位公差设计及标注
7 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
曲面加工完成量及加工质量
20
任 数控编程与
务
加工
非曲面结构加工完成量及加工质量
10
4 配分 35 分
场次号： 工位号：
2018 年 7 月 31 日
14
注意事项
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。
工
步
工步内容
号
切削用量
刀具
n
F
ap
规 刀号
r/min mm/min mm
格
量具
程序名
共页
12
第页
附件 4：评分细则
任 任务名称 务 (一级指标)
评分标准(二级指标)
配分
扫描仪采集系统调整及使用规范性
2
任 实物三维数
务 据采集 零件完整性、处理效果（以点点和冗余点剔除效果
2
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 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
（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
5
棉布
6
胶木榔头
7
活动扳手
9
锉刀
10 DNC 连线及通讯软件
11
卸刀座及卸刀工具
12 加工件毛坯（铝 6061）
200mm
与刀柄匹配 Φ80×140mm
1块 1把 若干 1 套，安装在工作台上 装夹工件 若干 1个 1个 1把 各1 1套 总数按参赛人数准备
10
附件 3： 工艺文件
机械加工工艺过程卡
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。
8
附件 1： 选手自带工量具清单
序号
名称
规格
1 刀柄
BT40
2 直柄立铣刀 3 球头立铣刀
Φ20、Φ12、Φ10、Φ8、Φ6 Φ10、Φ8、Φ6、Φ3
4 丝锥（含绞手） M4、M5、M6
6
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“fanqiusheji －yelunzhou”。 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） 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
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。
7
地方不准存放。 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。
3
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、 10
任 务 2
数模整体完整性、曲面光顺度、局面特征精度等方面评定 三维建模 非曲面部分建模效果 配分 25 分 主要从分型线合理性、数据定位合理性、型面拆分合理性、 12
数模整体完整性、局面特征精度等方面评定
数字模型对比（报告）
4
（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 Geomagic Control 软件功能， 做出数字模型精度对比报告（Geomagic Control 报告）。选手逆向建 模完成后，使用“Geomagic Control”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、零件设计初衷反求（25 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
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、 三维建模（25 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： （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。
2018 年湖南技能大赛· 第八届全国数控技能大赛湖南选拔赛
计算机程序设计员（数字化设计与制造）
职工组实操竞赛试卷 （样卷）
第一阶段：“数据采集、建模与反求设计”
任 务 书
（竞赛时间：3.5 小时）
场次号： 工位号：
2018 年 7 月 31 日
1
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。
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”。
5
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 1000r/min，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。
3
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。