机械部件创新设计与制造.doc

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1、机械部件创新设计与制造　　　　（一）竞赛方式　　1．竞赛以团队方式进行，每个参赛队由学生组和教师组组成。学生组由学生选手3人组成（须为同校在籍学生,其中场上队长1人）；教师组由教师3人组成（须为同校在职教师。其中负责人1人，为教师组现场答辩教师选手；指导学生组现场竞赛的指导老师2人）。　　2．参赛队在赛前准备阶段，学生组自行完成参赛部件的创新设计与制造，并将参赛零部件等带到竞赛现场；教师组根据参赛部件设计项目教学方案，制作教学资源。　　3.现场竞赛形式，学生组为答辩和创新制造，教师组为答辩。　　4.现场创新制造竞赛期间，允许参赛选手在规定时间内，按照竞赛规则，接受指导教师的指导。参赛选手可自主

2、选择是否接受指导，接受指导的时间计入竞赛总用时。　　5.赛场开放，允许观众按照赛场开放方案，在不影响选手竞赛的前提下进入竞赛现场参观和体验。　　（二）竞赛内容　　1.竞赛主题：低碳环保　　2.竞赛内容：符合竞赛主题的机械部件创新设计与制造。　　具体内容为：　　给定一风能，根据能量转换原理，创新设计与制造一风能驱动叶轮转动，进而带动传动机构和驱动机构，实现物料传送的机械装置，如图1所示。物料尺寸Φ25mm×10mm，物料材质为塑料或尼龙；顶杆作直线往复运动，行程范围30mm～50mm。各参赛队根据题意自行设计本装置，确定加工方法。　　图1. 风力装置示意图　　学生组竞赛:　　（1）创新设计:赛前

3、完成设计的整套部件装配图、零件图和创新设计说明书；　　在创新设计阶段，各参赛队按照竞赛主题，利用CAD/CAM软件等进行部件的创新设计，然后利用参赛院校的数控车床、加工中心等设备，由参赛选手制作相应的部件并调试。　　①　叶轮。叶轮直径为Φ200mm～Φ250mm。叶轮厚度（含轮毂）不大于60mm。叶轮中心距底座平面高度可控制在150mm～200mm之间。如果采取其它安装方式，则距离不限。叶轮材质为硬铝合金，叶轮上叶片的曲面形状、叶片数量和叶轮的加工工艺由各参赛队赛前完成。　　②　传动轴。传动轴材质为45号钢，长度根据各参赛队的设计自行决定。除传动轴与叶轮轮毂的连接部分外，传动轴的结构设计和加工

4、工艺由各参赛队赛前完成。　　③　叶轮支架、底座由各参赛队赛前完成设计与加工。　　④　传动机构与驱动机构由各参赛队赛前完成设计与加工,该部分为纯机械机构。传动机构的体积应控制在280mm×250mm×250mm范围之内。驱动机构的顶出方向应呈90°双方向顶出。顶杆的往复运动不允许使用弹性元件。　　⑤　物料平台的的设计与加工由各参赛队赛前完成。物料平台应做成高度可调结构，以便与驱动机构相匹配。　　⑥　料仓的支承设计与料仓的制作由各参赛队赛前完成。因为是双向顶出机构，所以料仓可以是两个，料仓材料不限。　　⑦　除叶轮和传动轴的材料有明确规定以外，其他零部件的材料规定为金属材料（标准件除外）。　　（2）

5、创新制造:现场加工2个主要零件（叶轮和传动轴），编制零件加工工艺方案，与赛前完成加工的其他零件进行装配和调试；　　①　创新制造竞赛时，按竞赛现场规定的叶轮直径和轮毂图样现场加工叶轮，叶轮的形式和叶片数量自定，叶轮毛坯自带，不允许预加工毛坯，不允许带半成品。该叶轮为竞赛过程中的主要车铣复合件，叶轮叶片应在竞赛现场完成铣削加工，不允许钣金成形；传动轴与叶轮轮毂连接部分应按竞赛现场规定的图样现场加工，传动轴毛坯自带，不允许预加工毛坯，不允许带半成品。该轴是竞赛过程中以车削加工为主的加工零件。选手将赛前已完成加工的零部件带到竞赛现场，包括螺钉、螺母、销钉等标准件，与现场加工的零件完成装配联调。竞赛前不

6、允许预装配，竞赛开始后方可装配。　　②　叶轮加工完成后要做静平衡测试。　　③　轮毂图样、传动轴与轮毂连接部分图样以及评分标准在竞赛现场提供。传动机构与固定平台连接的螺孔位置赛前公布。　　（3）答辩:赛前制作答辩PPT，现场答辩。　　教师组竞赛:　　以各自参赛部件的创新设计和制造为项目载体，完成以下工作：　　（1）教学方案设计：赛前完成部件的教学方案设计；　　（2）教学资源制作：赛前制作与部件相关的教学资源；　　（3）答辩：赛前制作答辩PPT，现场答辩。　　（三）竞赛成果文件　　1.创新设计的整套部件装配图、零件图和创新设计说明书。　　2.现场加工零件的加工工艺方案（包括加工工序图表）；　　3．

7、加工出的零件和装配后的创新设计产品部件；　　4．项目教学方案设计及教学资源成果。　　（四）赛后点评　　竞赛结束后，由专家对赛项相关产业的发展进行介绍并对赛项的技术要点、选手表现、竞赛成果等进行点评。