本届比赛命题主题：

根据全国大学生工程训练综合能力竞赛组织委员会第一次会议讨论通过的竞赛命题原则，在多方征求意见和专家广泛讨论的基础上，经全国大学生工程训练综合能力竞赛专家委员会第一次会议通过，提出本届竞赛命题。

本届主题定为“节能增效”。命题源于工业生产流程中常见的控制阀，经抽象简化而成一阀体与阀芯的组合。此阀体孔与阀芯的配合精度影响到生产流程中液体介质的输送控制，要求达到开启灵活，泄漏少，具体要求如下所示。

本届竞赛命题

完成一套带底阀的圆筒型容器的设计、加工、检测、机器人组装及方案分析

本题目的设计，旨在较充分地体现出综合性工程训练的教学特点和培养目标，即通过此题目的各个阶段的比赛，考核参赛学生在机电产品设计制造、工艺和成本分析以及工程管理等方面的综合能力和创新精神。

1．题目说明

要求由参赛学生设计并加工制作出一个阀体与一个阀芯，如下图。材料为普通铝，材料牌号自行选定。

阀体的内径尺寸为Ø70±0.1 mm，阀体内壁高度尺寸为68±0.1 mm，外廓形状不限，但最小壁厚不小于4mm；阀体内部底面平坦，中间开有透孔，孔的形状为非圆形柱面，其正截面轮廓的内切圆直径不小于30mm，外接圆直径不大于40mm；孔的廓线由多段圆弧和直线组成，圆弧和直线均不少于4段，且每段圆弧或直线的长度都不小于8mm，总长度不小于120mm。此孔与阀芯的结合方式为柱面间隙配合。柱型结合面的配合高度为9±0.5 mm；配合部位的形状、配合公差及阀体和阀芯表面粗糙度等各项技术要求由参赛选手自行设计并标注在设计图纸上。

阀芯的设计要求如图所示。在阀芯的顶部，设计出直径为20mm、高为10mm的凸台，作为用机器人装配时的夹持部位。凸台中心应制有M5攻深10mm的螺纹盲孔，供检测时安装拉杆用。

在阀体外侧，如图中所标出的50mm高度、全圆周范围内要求制有参赛队自主设计的本届竞赛标识和全国大学生工程训练综合能力竞赛徽标。标识统一规定为“2009全国大学生工程训练综合能力竞赛”字样，其字体、大小及其做法不限；徽标属于自主创意设计内容，要求反映工程训练综合能力竞赛主题。以上内容均作为评分点之一。允许在阀体底面制作参赛学校标识，形式不限，但不作为评分内容。

图1. 阀体及阀芯制作要求

2.方案设计阶段

此阶段的比赛目的，是考察参赛学生能否综合运用所学的机械设计、工艺设计、成本分析及工程管理知识，对给定的工程问题做出全面、系统、合理的分析并提出相应的设计方案。

参赛队针对命题所提供的零件要求，按照生产纲领为单件小批量生产和月产3000件的中批量这两种生产纲领，在各自所在学校里独立完成命题零件的设计和工艺分析，并按照本大赛组委会发布的格式要求（从上下载），在本届全国比赛报到当天向会务组提交所作的结构设计方案、工艺设计方案、成本分析方案及工程管理设计方案的纸质文档和电子文档。每个方案的字数限制在A4纸5页以内，（电子文档的大小在2M以内），一式两份。

评分要点：

由竞赛评审组对每个参赛队提交的方案进行评阅。此项满分30分，其中结构设计方案8分，工艺设计方案8分，成本分析方案7分，工程管理设计方案7分。总合每队的4个方案的得分，按从高到低排列名次，起评分20分，各队得分按下列公式计算：

3．阀体零件的加工

此阶段主要目的，是按照工程训练教学以培养综合性工程能力为主的方针，考察各校参赛学生的工艺综合能力，特别强调了对学生的创新思维、创意设计、精度检测、误差分析和团队协作能力的考查。

比赛要求：

参赛队按照提交的机械设计方案和工艺设计方案，使用普通铝（材料牌号自行选定），按照所要求的尺寸及公差，自行选择工艺路线，在所在学校将阀体加工完成并带到比赛现场。

各参赛队提交的方案和参赛的阀体零件，必须是由参赛学生亲自设计并加工制造完成的。在本届全国比赛报到当天应向组委会秘书处提交记录和反映参赛作品在本校设计制作过程的视频资料，该视频资料长度应控制在15分钟左右。

评分要点：

（1）外形和标识的创意设计及其加工制作此项满分20分，其中外形的设计及其加工制作10分，标识或印记的设计及其加工制作10分。

由评委对参赛作品评分。总合每队的2项得分，按从高到低排列名次，起评分13分，各队得分按下列公式计算：

（2）尺寸测量此项比赛要求控制阀体的尺寸加工精度和学生的机械测量技能，满分15分。

每队以抽签的方式选出另外的三个队，用自带的普通游标卡尺（0.02mm，不允许用数显卡尺）对这三个队的阀体零件的内径和内壁高度进行测量，并报告测量结果（精确到0.01mm）。每个参赛作品均需接受另外三个队选手的检测。最后，由评委使用大赛指定的标准量具来评定每个队的6个测量结果的准确性。测量结果每超差0.02 mm，扣0.1分；作品的内径和内壁高度尺寸与大赛规定尺寸有误差的，每超差0.02 mm，扣0.1分；阀体底孔或阀芯廓线主要的4段圆弧和4段直线长度小于8mm的，每差1mm，扣0.4分；阀体底孔或阀芯廓线少于4段圆弧和4段直线的，判为未完成，本项不得分。阀体底孔柱面及阀芯柱面各自的素线之间有平行度要求，相对素线间的平行度公差为0.02mm，每超差0.01 mm，扣0.1分。