華中數(shù)控杯-數(shù)控程序設計員樣題（職工）

2021年“湖北工匠杯”技能大賽

——湖北省第十一屆“華中數(shù)控杯”數(shù)控技能

大賽暨第五屆智能制造應用技術職業(yè)技能大賽

任務書

數(shù)控程序員

（數(shù)字化設計與制造）

職工、教師組

“數(shù)據(jù)采集與逆向建模、數(shù)字化加工與制造、產品裝

配驗證”階段

(總時間：4.5小時)

任

務

書

注意事項

1.參賽選手在比賽過程中應該遵守相關的規(guī)章制度和安全守則。

如有違反，則按照相關規(guī)定在考試的總成績中扣除相應分值；

2.參賽選手提交的成果文件只能有參賽編號、組別、場次、工位

號標識，不得寫有姓名或與身份有關的信息，否則視為作弊，成績無

效。

3.比賽任務書當場啟封、當場有效。比賽任務書按一隊一份分發(fā)，

競賽結束后當場收回。參賽選手不允許帶離賽場。也不允許參賽選手

摘錄有關內容，否則按違紀處理。

4.各參賽隊注意合理分工，選手應相互配合，在規(guī)定的比賽時間

內完成全部任務，比賽結束時，各選手必須停止操作計算機。

5.請在比賽過程中注意實時保存文件，由于參賽選手操作不當而

造成計算機“死機”、“重新啟動”、“關閉”等一切問題，責任自負。

6.在提交的電子文檔上不得出現(xiàn)與選手有關的任何信息或特別

記號，否則將視為作弊。

7.若出現(xiàn)惡意破壞賽場比賽用具或影響他人比賽的情況，取消全

隊競賽資格。

8.請參賽選手仔細閱讀任務書內容和要求，競賽過程中如有異議，

可舉手向現(xiàn)場裁判人員示意，不得擾亂賽場秩序。

9.遵守賽場紀律，尊重考評人員，服從安排。

10.所有電子文件保存在一個文件夾中，命名為“工位號”，文件

夾復制到賽場提供的兩個U盤移動存儲器之一中，裝入信封封好，選

手和裁判共同簽字確認。

一、任務名稱與時間

1.任務名稱：某人像數(shù)據(jù)采集與逆向建模、數(shù)字化加工與制造、裝配驗證

2.競賽時間：4.5小時

二、已知條件

某人像外形面流線復雜，人物逼真。

產品研發(fā)人員計劃用于商業(yè)展示。產品研發(fā)人員分別采用三維掃描、逆向建

模技術和數(shù)控五軸加工制造出人像樣品。接著，產品研發(fā)人員給人像設計了商業(yè)

展示座，人像坐在商業(yè)展示座上，便于公眾參觀。

本次競賽內容就是模擬某人像的原型設計、制造與展示過程。為便于競賽加

工過程順利進行，本次競賽選用超鋼（聚甲醛）材料，利用數(shù)控五軸加工完成零

件制造。

某零件說明：

圖1是某人像圖。

正式比賽時，隨賽卷提供人像實物一件。外形以比賽賽場提供物品為準。

圖1某人像圖

三、數(shù)據(jù)采集與再設計任務、要求、評分要點和提交物

任務一、數(shù)據(jù)采集逆向建模。（25分）

1.參賽選手標定賽場提供的Win3DD-M三維掃描儀裝置和附件。選手自行認

定至三維掃描儀“標定成功”狀態(tài)。并將該狀態(tài)截屏保存，格式采用圖片jpg

或bmp文件，文件命名為“saomiao－biaoding”?！癰iaoding”是“標定”兩

個字的全拼。注意：文件名不得出現(xiàn)工位號。

提交：電子文檔，格式為jpg文件，文件命名為“saomiao－biaoding”。

提交位置：現(xiàn)場給定2個U盤中，分別建立以“工位號”命名的文件夾，將

“saomiao－標定”存在其中一個U盤中的以“工位號”命名的文件夾中一份，

電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不準存放。（正式行業(yè)比賽中，如不進行

標定項任務，選手可忽略此步和提交“biaoding”文件，裁判以滿分計分。）

注意：文件夾只能以“工位號”命名，不得出現(xiàn)其他信息。

2.參賽選手使用自行認定“標定成功”的Win3DD-M三維掃描儀裝置和附件，

精心操作，完成給定人像實物（以比賽賽場提供實物為準）全表面的三維掃描，

并且對獲得的點云進行相應取舍，剔除噪點和冗余點。

提交：經過取舍后點云電子文檔，格式為STL文件，文件命名為“saomiao

－renxiang”?！皉enxiang”是“人像”二個字的全拼,

提交位置：存在以“工位號”命名的U盤文件夾中一份，電腦D盤根目錄下

備份一份，其它地方不準存放。

3.參賽選手進行某人像實物的三維建模。

參賽選手選用計算機預裝軟件，利用采集處理后的人像數(shù)據(jù)，完成人像外形

三維建模。

注意：

（1）合理還原人像數(shù)字模型，大面造型要求拆分合理，流線、轉角銜接圓

潤，滿足加工工藝要求。整體擬合不給分。

（2）人像的表面特征不得改變，三維數(shù)字模型比例（1:1）不得改變。

提交：人像數(shù)字模型的建模原文件和“STP”格式文件，及對齊坐標后用于

建模的“STL”文件，文件命名為“jianmo－renxiang”

提交位置：保存在以“工位號”命名的U盤文件夾中一份，電腦D盤根目錄

下備份一份，其它地方不準存放。

4.參賽選手根據(jù)某人像實物的三維建模后的數(shù)據(jù)設計展示底座。

參賽選手選用計算機預裝軟件，利用三維建模后的人像數(shù)據(jù)，完成某人像展示

底座設計。展示座滿足外形美觀，展示座與某人像裝配結構合理裝配且具有觀賞

性。

提交：展示座數(shù)字模型的建模原文件和“STP”格式文件，文件命名為“jianmo

－zhanshizuo”

提交位置：保存在以“工位號”命名的U盤文件夾中一份，電腦D盤根目錄

下備份一份，其它地方不準存放。

人像掃描分值指標分配如下：

指標掃描儀采正面主體完整正面局面特征完整轉（圓）角特征完整性、

集系統(tǒng)調性、處理效果性、處理效果處理效果

整

分值1211

人像建模分值指標分配如下：

指標數(shù)據(jù)定位模型合理分型線曲面拆分曲面光局面特征裝配特

合理性的完整性合理性合理性順度精度征選取

分值1212211

展示座建模分值指標分配如下：

指標外觀美觀度尺寸合理性曲面合理性裝配特征選取

分值4222

評分標準：將選手提交的掃描數(shù)據(jù)與標準三維模型各面數(shù)據(jù)進行比對，組成

面的點基本齊全（以點足以建立曲面為標準），并且平均誤差小于0.06為得分。

平均誤差大于0.10為不得分。

任務二、數(shù)字化加工制造（23分）

1.數(shù)控編程與加工

1.根據(jù)“任務一”逆向建模得到的人像數(shù)字模型,選手根據(jù)賽場提供的機床、

刀具、毛坯，選擇合適軟件和加工工藝對該人像數(shù)字模型進行數(shù)控編程并加工制

造。人像底部五星型盲孔用于裝配環(huán)節(jié)。

選擇合適的軟件對產品進行數(shù)控編程，生成加工程序。

提交加工工件的數(shù)控編程程序和加工工件，文件命名為“biancheng－

renxiang1、biancheng－renxiang2”等，與任務一的文件命名相對應。

提交位置：給定2個U盤中，各存一份，即保存在以“工位號”命名的U

盤文件夾中一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不準存放；

2.按加工要求，將比賽現(xiàn)場給定的毛坯裝夾、找正。把已經完成的數(shù)控編程

程序通過賽場提供傳輸軟件向五軸機床輸入，完成指定工作任務。

制定加工工藝和說明

制定加工工藝，填寫完成附件4加工工藝卡（紙質）和附件5加工工藝說明

（紙質）。

要求：（1）字體工整，文面整潔。（2）按附件5加工工藝說明要求，進行

描述。

提交工藝和說明文檔，文件命名為“biancheng－gongyika、biancheng－

gongyishuoming”等，與任務一的文件命名相對應。

提交位置：給定2個U盤中，各存一份，即保存在以“工位號”命名的U

盤文件夾中一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不準存放；

注意：1.選手應充分利用比賽現(xiàn)場給定的條件，完成本項任務。

分值指標分配如下：

指標工藝與說明加工完整性曲面尺寸精度曲面加工粗糙度

分值3433

評分標準：粗糙度高于等于Ra3.2，平均誤差小于0.05的面得分；平均誤

差大于0.10的面不得分，中間狀態(tài)酌情給分；可以得分的面，粗糙度為Ra6.3

或品相較差的面減半得分，粗糙度為Ra12.5或品相差的面得1/4分，粗糙度低

于Ra12.5的面不得分。

2.零件增材制造

根據(jù)“任務一”設計展示座數(shù)字模型，選手根據(jù)賽場提供的三維打印機與打

印材料，對三維數(shù)字模型進行編輯，選擇合適的打印層厚、支撐方式等完成零件

的3D打印、去除支撐和后處理。打印展示座實物。

注意：

1.將所設計的零件三維模型導入切片軟件中配置打印參數(shù)，并進行切片；

2.將切片數(shù)據(jù)保存到SD卡/或U盤，并可以使用打印機打印零件；

提交展示座的三維切片數(shù)據(jù)和打印實物，文件命名為“jiagong－zhanshizuo”。

提交位置：給定U盤中一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不準存放；

分值指標分配如下：

指標參數(shù)設置合理性打印模型完整性打印模型表面光滑度后處理

分值3322

評分標準：根據(jù)創(chuàng)新設計方案的可行性、合理性和零件的工藝性，評分裁判投票打分，

去掉最高分和最低分，取其余分平均值。

任務三、產品裝配驗證（17分）

將任務二加工部分得到的人像，與設計打印展示座裝配成一體。做為本任務評

判依據(jù)。

提交：將裝配整體裝入給定的貼有“工位號”的容器內以及信封上不準標記

任何文字、記號、圖案等符號。

分值指標分配如下：

指標配合及尺寸公差人像裝配互換性驗證展示座裝配互換性驗證

分值755

評分標準：評分裁判投票打分，去掉最高分和最低分，其余分取平均值。

比賽全程任務：職業(yè)素養(yǎng)與操作安全（5分）

主要考核競賽隊在本階段競賽過程中的以下方面：

（1）設備操作的規(guī)范性；

（2）工具、量具的使用；

（3）現(xiàn)場的安全、文明生產；

（4）完成任務的計劃性、條理