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。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15-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“SMzhuanbidao ”。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64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。2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：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10123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。3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-zhuangpei ”。提交：给定 U 盘中一份，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：指标内齿轮外形、结构及 装配设计手柄外形、结构及装 配设计积屑盒外形、结构及 装配设计分值5515任务四、书写创新设计说明（5 分）结合以上要求以及三维创新设计书写设计方案，采用word 文档 或 ppt 的形式，图文并茂阐述说明创新设计思想、如何使用、优缺点 等，文件命名为“方案 ”。提交：给定 U 盘中一份，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：指标创新设计说明分值5任务五、产品 3D 打印与后处理（10 分）根据创新完成的内齿轮、手柄和积屑盒三个零件的数字模型，结 合赛场提供的3D 打印成型设备、配套的设备操作软件、加工耗材等 条件， 自行调整设备进行上述三个零件的3D 打印成型加工。向 3D 打印成型设备输入数据模型，选设加工参数，按照要求进 行 3D 打印成型加工，并与现场提供的转笔刀及配件进行装配和功能 验证。对 3D 打印完成的制件进行基本的后处理：剥离支撑材料、拼4接等产品装配，零件之间不准粘结。 分值指标分配如下：指标完整性及表面粗糙度装配验证、功能实现分值64任务六、DIY 打印机的组装调试（20 分）比赛选手根据现场提供的打印机散件，选手自行进行组装、布线、 调试（回零、预热、进料、调平），自行调试完成后举手示意裁判进 行现场演示打分。分值指标分配如下：指标装配完成调试布线整齐拆除归位分值10622任务七、职业素养（5 分）主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面：（1）设备操作的规范性；（2）工具、量具的使用；（3）现场的安全、文明生产；（4）完成任务的计划性、条理性，及遇到问题时的应对状况等。分值指标分配如下：指标设备操作规范 性工具、量具正 确使用安全、文明生 产其他分值2211若出现明显违反职业道德、竞赛纪律、安全操作规程的行为，或5损害设备、工具、量具的行为，且后果较严重，职业素养模块为零分。 处理决定由二位现场裁判共同提出，裁判长复核并同意。6附：竞赛结束时提交的成果与资料1.电子文档电子文档存放要求一览表文件保存到文件及文件名文件格式U 盘（存放路径按 指定要求存放）扫描(数据采集点云文件)ASC格式文件处理(处理后的点云文件)STL格式文件逆向(逆向设计图档)源文件和 STP格式文件创新 (正向设计图档)源文件和 STP 格式文件创新（产品创新说明）Word、PPT 等格式2.加工实物将打印件与转笔刀及配件完成装配后同 U 盘一同装入收纳盒内上交。7