Компетенция 3D-прототипирование (3D-prototyping)

ЮниорПрофи (JuniorSkills)

 

по компетенции:

 

Прототипирование 14+

 

Время на выполнение задания – 12 часов

 

Согласовано:

Национальный эксперт ЮниорПрофи (JuniorSkills)________________ / А. А. Родин/

 

 

Конкурсное задание включает в себя следующие разделы:

1. Введение

2. Формы участия в конкурсе

3. Задание для конкурса

4. Модули задания и необходимое время

5. Критерии оценки

6. Требования к квалификации участников

7. Конкурсное задание

8. Используемое программное обеспечение

 

 

Компетенция 3D-прототипирование (3D-prototyping)

Возрастная категория «14+»

ВВЕДЕНИЕ

 

Название и описание профессиональной компетенции.

 

Прототипирование / Prototype Modelling (FS)

Описание профессиональной компетенции.

Прототипирование – это инженерно-конструкторская работа, связанная с созданием прототипов (опытных образцов) для последующих исследований, тестирования и прочих проверок. Прототипы могут быть как действующими моделями, предназначенными для испытаний, так и недействующими (имитация/макет), которые используются для определения эстетических параметров и на предмет соответствия техническому заданию. В процессе работы с прототипом становится возможной отработка и устранение всех возможных несоответствий и неисправностей, доработка конструкторских решений.

Проектирование и 3D моделирование изделий производится в CAD программе. Термином «CAD» обозначается использование технологии компьютерного проектирования, которая предназначена для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации (более привычно именуются системами автоматизированного проектирования — САПР).

Область применения

Каждый Эксперт и Участник обязан ознакомиться с данным Конкурсным заданием.

Сопроводительная документация

Конкурсное задание содержит лишь информацию, относящуюся к соответствующей профессиональной компетенции, его необходимо использовать совместно со следующими документами:

§ Техническое описание. Прототипирование;

§ Правила техники безопасности и санитарные нормы;

§ Критерии оценки (файлы *.xls);

§ Инфраструктурный лист.

 

 

 

ФОРМЫ УЧАСТИЯ В КОНКУРСЕ

 

Командный конкурс. 1-4 модули выполнятся в паре с участником команды.

 

ЗАДАНИЕ ДЛЯ КОНКУРСА

 

Участники соревнований получают текстовое описание задания, части деталей прототипа в stl-формате. Конкурсное задание имеет несколько модулей, выполняемых последовательно. Каждый выполненный модуль оценивается отдельно.

Выполнение задания включает в себя:

· выполнение необходимых замеров и рисование эскизов с простановкой размеров;

· создание 3D-модели деталей в соответствии с требованиями задания или чертежом в САD программе;

· осуществление экспорта модели в формат STL

· подготовка 3D модели к печати;

· определение параметров и настройка режима печати;

· осуществление печати разработанной детали;

· создание сборки модели и чертежей в CAD программе

 

Окончательные аспекты критериев оценки уточняются членами жюри. Оценка производится в соответствии с утвержденной экспертами схемой оценки. Если участник конкурса не выполняет требования техники безопасности, подвергает опасности себя или других конкурсантов, такой участник может быть отстранен от конкурса.

Время и детали конкурсного задания в зависимости от конкурсных условий могут быть изменены членами жюри.

Конкурсное задание должно выполняться помодульно. Оценка также происходит от модуля к модулю.

Передача файлов внутри команды осуществляется через сетевую папку. Если не работает сеть, то через SD карту. Перед началом соревнований чистоту SD проверяет технический эксперт. В перерывах между выполнениями модулей, SD хранятся у главного эксперта.

МОДУЛИ ЗАДАНИЯ И НЕОБХОДИМОЕ ВРЕМЯ

 

Модули и время сведены в таблицу 1

Таблица 1.

№ п/п	Наименование модуля	Время на задание
1	Модуль 1: Создание и разработка 3D-модели изделия в CAD-среде	4 часа
2	Модуль 2: Подготовка детали к печати и настройка печати. Печать деталей. Пост обработка деталей	4 часа
3	Модуль 3: Сборка и тестирование движущего механизма	2 часа
4	Модуль 4. Подготовка комплекта документации	2 часа

Всего – 12 часов.

Использование фото, видеосъёмки или других способов сохранения информации о форме и размерах детали, кроме ручного эскизирования, запрещено.

 

Модуль 2: Подготовка детали к печати и настройка печати. Печать деталей. Пост обработка деталей.

Модуль выполняется командой.

Участники выполняют работу с 3D принтерами, используя умения настраивать и подготавливать печать. В ходе работы участникам необходимо подготовить 3D модель к печати на принтере, подобрать настройки печати под имеющийся тип пластика, откалибровать стол, распечатать деталь в высоком качестве. После печати, участниками, если это необходимо, выполняется пост-обработка изготовленных деталей и их подгонка.

Модуль 4. Подготовка комплекта документации

Модуль выполняется командой. Участники должны подготовить комплект чертежей изделия. Он включает сборочный чертёж и чертежи деталей. Чертежи деталей необходимо получить с созданных 3D моделей. Готовые модели импортируются в сборку и не подлежат дополнительной доработке. Для создания сборочного чертежа участникам необходимо создать 3 D модель сборки модели.

 

*Вышеперечисленные модули считаются выполненными, если команда участников может предоставить изготовленные ими на 3D-принтере детали и механическую конструкцию, а также всю разработанную ими в процессе проектирования техническую документацию: чертежи (2-3 вида) деталей с размерами, 3 D модели, сборку, включая файлы задания для печати в формате. /. gcode.

ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ УЧАСТНИКОВ

Участнику соревнования необходимы следующие знания и умения:

· умение читать чертежи;

· умение обращаться с измерительными инструментами (линейка, штангенциркуль, транспортир) и проводить обмер детали;

· понимание работы простых механизмов, умение самостоятельно разработать недостающую деталь по имеющимся эскизам;

· понимать назначение и место деталей в конструкции.

Владение основными приемами инженерного 3D-моделирования в САПР, включая:

· построение эскизов с заданием эскизных зависимостей и размеров;

· создание рабочих плоскостей и осей;

· операции выдавливания, вращения и построения по сечениям, оболочки,сопряжения и фаски, круговые и прямоугольные массивы;

· умение пользоваться библиотекой CAD программы;

· экспорт моделей в формат, пригодный для 3D-печати (.STL);

· создание сборочной модели, включая наложение сборочных зависимостей.

Умение использовать технологию 3D-печати, в том числе:

· понимать принцип работы, особенности и устройство термоэкструзионного (FDM) 3D-принтера;

· у читывать при моделировании особенности и ограничения технологии термоэкструзионной (FDM) 3D-печати, включая ограничения по геометрии, точности передачиразмеров, прочности получаемого изделия;

· понимать термины «усадка», «натяг», «зазор», «адгезия», «первый слой», «экструзия», «поддержки», «коэффициент подачи», «полигональность», «текстура», «высота слоя», «обдув», «периметр», «толщина стенки», «обрамление»;

· уметь пользоваться программой подготовки файлов к печати 3D-принтером (Polygon, Repetier Host, Cura или аналог);

· уметь оптимально разместить детали на рабочем столе, понимать смысл основныхпараметров печати и уметь их настроить;

· у меть выполнять основные операции с 3D-принтером (установка или удаление пластика,калибровка положения головки, запуск задания на печать, аварийный останов при ошибкахпечати, безопасное удаление готового изделия и т.п.);

· знать основные виды пластиков, используемых для печати, их применение и особенности, а также параметры печати;

· творчески мыслить и находить нестандартные решения, используя полученные знания при подготовке.

Критерии оценки

В данном разделе определены критерии оценки и количество начисляемых баллов (субъективные и объективные). См. табл. 2. Общее количество баллов задания/модуля по всем критериям оценки составляет 100.

Таблица 2.

Раздел	Критерий	Оценки
		Субъективная (если это применимо)	Объективная	Общая
A	Модуль 1. Создание и разработка 3D-модели изделия в CAD-среде	0	20	20
B	Модуль 2. Подготовка детали к печати и настройка печати. Печать деталей. Пост обработка деталей	0	40	40
C	Модуль 3. Сборка и тестирование движущего механизма	0	20	20
D	Модуль 4. Подготовка комплекта документации	0	20	20
Итого =		0	100	100

Субъективные оценки – Баллы начисляются по шкале от 1 до 10.

Компетенция 3D-прототипирование (3D-prototyping)

Возрастная категория «14+»

 

Конкурсное задание

«Разработка и прототипирование тисков»

Время на выполнение задания – 12 часов

 

Порядок выполнения задания и общие требования к выполнению:

 

1. Ознакомление с предложенным заданием, а также с предлагаемыми критериями оценки и правилами оценивания работы.

 

2. Проектирование электронных моделей прототипа изделия:

a. Создать 3D-модели деталей в соответствии с требованиями задания, создать 3D-модель сборки.

b. Проверить правильность выполнения первого пункта, после чего осуществить экспорт модели в формат.stl в высоком качестве.

 

3. Печать на 3D-принтере:

a. Определить параметры и режимы печати.

b. Осуществить печать разработанных деталей.

c. Заполнить технологическую карту изготовления детали (параметры и режимы печати).

d. Собрать прототип и проверить работоспособность.

 

4. Разработка комплекта документации на разрабатываемый прототип:

a. Создать чертежи всех деталей проектируемых тисков.

b. Создать сборочный чертеж.

c. Создать спецификацию разработанного изделия.

Конкурсное задание чемпионата «ЮниорПрофи»

ЮниорПрофи (JuniorSkills)

 

по компетенции:

 

Прототипирование 14+

 

Время на выполнение задания – 12 часов

 

Согласовано:

Национальный эксперт ЮниорПрофи (JuniorSkills)________________ / А. А. Родин/

 

 

Конкурсное задание включает в себя следующие разделы:

1. Введение

2. Формы участия в конкурсе

3. Задание для конкурса

4. Модули задания и необходимое время

5. Критерии оценки

6. Требования к квалификации участников

7. Конкурсное задание

8. Используемое программное обеспечение

 

 

Компетенция 3D-прототипирование (3D-prototyping)

Возрастная категория «14+»

ВВЕДЕНИЕ