Конкурсное задание

II Республиканского конкурса

по основам профессиональной подготовки

среди школьников

«JuniorSkills Belarus»

по компетенции

«Прототипирование»

(возрастная группа 14 – 17 лет)

Конкурсное задание 

по компетенции «ПроТОТИПИРОВАНИЕ»

(возрастная группа 14 – 17 лет)

Описание конкурсной компетенции

Прототипирование – это инженерно-конструкторская работа, связанная с созданием прототипов (опытных образцов) для последующих исследований, тестирования и прочих проверок. В процессе работы с прототипом становится возможной отработка и устранение всех возможных несоответствий и неисправностей, доработка конструкторских решений.

Конкурсная документация:

- конкурсное задание по компетенции;

- техника безопасности;

- инфраструктурный лист;

- критерии оценки.

В конкурсе принимают участие команды, состоящие и 2-х учащихся в возрасте 14-17 лет.

На выполнение конкурсного задания отводится:

1 день – 6 часов

2 день – 4 часа

Конкурсное задание

Описание конкурсного задания

Задание состоит из двух частей: моделирование и прототипирование.

Моделирование предполагает проектирование участниками изделия (создание 3D-модели деталей механизма).

Также необходимо добавить логотип JuniorSkills на модель. Вид логотипа, а также место его расположения на модели определяют сами участники. Однако, логотип должен быть хорошо виден и не должен мешать основной конструкции.

Рис.1. Примерный вид логотипа

Прототипирование предполагает грамотное формирование задания на печать (включает слайсинг и указание параметров печати) с предшествующим ему экспортом в формат полигональной сетки (stl), а также непосредственное осуществление 3D-печати.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Участникам предлагается самостоятельно спроектировать отдельные детали заводной машины с храповым механизмом. Собрать изделие, проверить работоспособность и замерить характеристики (дальность езды).

Общие требования к выполнению задания

Порядок выполнения задания:

1. Внимательно ознакомиться с предложенным заданием.

2. Создать модель в 3D-редакторе.

3. Проверить правильность выполнения пункта 2, после чего осуществить экспорт чертежа в формат stl.

4. Определить параметры и режимы печати.

5. Осуществить печать разработанной детали.

       Перед выполнением основного задания необходимо создать и распечатать калибровочную деталь (рис.1) для проверки настройки принтера. Конечный вид детали не определен и участникам необходимо самим ее создать. Заданы только ее основные параметры:

    размеры – 25х25 мм; толщина 3-6 мм; наличие текста и других калибровочных элементов(на выбор участников);

Рис.2. Примерный вид калибровочной детали

В качестве входных данных для проектирования предлагаются:

    образец примерного внешнего конечного вида проектируемого устройства (рис. 2); основные размеры устройства и деталей.

Храповой механизм (рис. 3) представляет собой храповое колесо с произвольным количеством зубьев, установленное на валу, и собачку. Пружина собачки храпового механизма прижимает язычок собачки к храповому колесу и одновременно удерживает собачку на месте.

При создании зубчатых колес запрещено использовать встроенные библиотеки программ.

Приветствуется внесение изменений в конструкцию механизма, если данные изменения улучшат его характеристики, однако дополнительные баллы начисляться за это не будут.

Рис.3. Общий вид изделия

Рис.4. Общий вид заводного механизма

Рис.5. Общий вид корпуса устройства

Рис.6. Общий вид редуктора

Детальные чертежи изделия будут предоставлены участникам во время проведения конкурса.

В случае, если участники по каким-либо причинам не смогут создать 3D модель какой-либо детали, то организаторы могут предоставить им готовую модель (в этом случае баллы за создание модели не зачисляются).

Создание 3D-модели детали для данной возрастной группы производится в любой из предложенных программ:
Sketch-up, 123d-design , КОМПАС 3D, Inventor.

Сборка и пробный запуск устройства

Участникам необходимо собрать устройство, опираясь на иллюстрации, текстовые пояснения и опыт, полученный в процессе проектирования отдельных деталей в рамках конкурсного задания. В том случае, если участники не смогли изготовить к моменту сборки все необходимые детали, организаторы будут оценивать качество отдельно выполненных деталей.

Конкурсные дни

На выполнение конкурсного задания участникам отводится 6 часов в первый конкурсный день и 4 часа во второй конкурсный день. Во время проведения соревнований участники не ограничены в выборе последовательности создания 3D-моделей элементов механизма, а также их печати.

Оборудование, инструменты и материалы, предоставляемые организатором

Каждой команде предоставляется следующее оборудование:

Стол размером не менее 120Ч60 см

1 шт.

Стул

2 шт.

Розетки

3 шт.

Конкурсное задание

1 шт.

Оборудование, инструменты и материалы, доставляемые участниками конкурса:

1. Ноутбук или компьютер с установленным программным обеспечением. Рекомендуемые характеристики:

процессор – многоядерный процессор 2 ГГц не меньше i5; системное ОЗУ – 2 Гб (минимум); видеокарта – 2Гб памяти (минимум); разрешение экрана – 1024 x 768 (минимум); клавиатура, мышь.

2. Измерительный инструмент (рекомендуется ШЦЦ-1-125).

3. Ручной инструмент для работы с деталями: плоскогубцы, набор надфилей.

4. 3D-принтер с закрытым корпусом.

5. Источник бесперебойного питания.

6. Пластик для печати (не менее 500 г).

7. Пластиковый шпатель для снятия детали  с рабочей поверхности
3D принтера.

8. Лак для печатающей поверхности.

9. Защитные прозрачные очки.

10. Антистатические браслеты.

11. Диэлектрический коврик.

12. Сетевой фильтр (удлинитель) минимум на 3 розетки.

13. Необходимые для команды канцелярские принадлежности и бумага.

Оценка выполнения конкурсного задания

       Конкурсное задание будет оцениваться по следующим критериям:

    Моделирование и печать калибровочной детали (до 6 баллов). Оценка качества калибровочной детали и понимания ее предназначения. Проектирование 3d-моделей по чертежам в редакторе (до 30 баллов). Данный критерий оценивает навыки участников в создании 3D-моделей и понимание особенностей моделирования для создания прототипов. Подготовка модели к печати и постобработка (до 34 баллов). Оценка навыков работы с 3D принтером (настройка, калибровка, печать). Сборка механизма (до 6 баллов). Оценка качества сборки готового механизма и его соответствия чертежам. Тестирование механизма (до 8 баллов). Данный критерий оценивает итоговые характеристики механизма. Разработка логотипа (до 10 баллов). Оценивается качество, читаемость и место размещения логотипа. Подготовка комплекта документации (до 16 баллов). Баллы начисляются за подготовку комплекта исходных файлов (проектов) и STL-моделей.

Максимальная сумма баллов за выполнение задания – 110.

За несоблюдение правил охраны труда снимается от 0 до 50 баллов.