山西省首屆職業(yè)技能大賽技術(shù)文件-CAD機械設(shè)計項目

山西省首屆職業(yè)技能大賽

CAD機械設(shè)計項目

技

術(shù)

文

件

2019年8月

目錄

1.本項目的技術(shù)描述...................................3

1.1競賽項目名稱....................................3

1.2技術(shù)描述.......................................3

2.CAD機械設(shè)計技能與知識要求..........................3

2.1技能要求.......................................3

2.2基本知識要求....................................4

3.競賽內(nèi)容...........................................4

3.1命題要素.......................................4

3.2分模塊的競賽工作任務(wù)............................5

3.3模塊內(nèi)容.......................................5

3.4競賽項目評分標(biāo)準(zhǔn)與配分..........................5

3.5評分細(xì)則.......................................6

4.命題方式...........................................6

4.1命題流程與方式..................................6

4.2最終競賽題目產(chǎn)生方式............................7

5.成績評判方式.......................................7

5.1評判流程.......................................7

5.2評判方法.......................................7

5.3裁判員在評判工作中的工作和要求..................7

6.競賽基礎(chǔ)設(shè)施.......................................8

6.1場地要求.......................................8

6.2硬件設(shè)備要求....................................8

1

6.3賽場承辦單位提供的設(shè)備和材料....................8

6.4參賽選手需攜帶的測量工具清單....................8

7.競賽場地要求......................................11

7.1場地要求......................................11

7.2場地消防和逃生要求.............................11

8.安全要求..........................................11

8.1有毒有害物品的管理和限制.......................11

8.2賽事安全要求...................................11

8.3醫(yī)療設(shè)備和措施.................................12

9.開放現(xiàn)場的要求....................................12

10.綠色環(huán)保.........................................12

11.補充說明.........................................12

2

1.本項目的技術(shù)描述

1.1競賽項目名稱

競賽項目名稱：CAD機械設(shè)計

1.2技術(shù)描述

機械工程CAD（MechanicalEngineeringCAD）：是指機械制造從業(yè)人員應(yīng)用計

算機輔助設(shè)計CAD軟件、三維打印機、三維掃描儀和手工測量工具，為產(chǎn)品設(shè)計和制

造建立零件和裝配模型、詳細(xì)工程圖紙、產(chǎn)品設(shè)計和工藝解決方案的數(shù)字或紙質(zhì)文件，

提交含有三維打印件的完整產(chǎn)品，并實現(xiàn)要求的使用功能。所有數(shù)字或紙質(zhì)文件必須

遵循中國國家GB標(biāo)準(zhǔn)或者ISO標(biāo)準(zhǔn)。

參加CAD機械設(shè)計這個比賽項目的選手應(yīng)具備三維建模、三維打印、三維掃描的

知識與技能，必須了解機械產(chǎn)品三維設(shè)計的要求，能夠在國際標(biāo)準(zhǔn)下（主要是ISO

的OSI/RM物理層標(biāo)準(zhǔn)），進(jìn)行機械產(chǎn)品的三維建模、三維打印和三維掃描。選手也必

須要在比賽過程中具有選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾拖钠返闹R。要求選手具有一定的知識水

平和理解行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，遵守規(guī)范，注重質(zhì)量，關(guān)注細(xì)節(jié)，精通技術(shù)，技藝精良。

在比賽過程中，依據(jù)賽題，由1名選手按規(guī)定時間獨立完成。

2.CAD機械設(shè)計技能與知識要求

2.1技能要求

2.1.1參賽選手應(yīng)具備下列技術(shù)能力：

（1）相關(guān)軟件和硬件的使用；

（2）設(shè)置和檢查外圍設(shè)備，如鍵盤/鼠標(biāo)，掃描儀，繪圖儀和2D/3D打印機；

（3）能夠使用三維軟件進(jìn)行三維打印零件的設(shè)計及優(yōu)化；

（4）使用三維打印機完成制定零部件的制作與裝配，并實現(xiàn)產(chǎn)品的使用功能；

（5）根據(jù)工作任務(wù)為軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

（6）能夠使用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指定的手工測量工具進(jìn)行物理零件的測繪，并完成模型

和詳細(xì)工程圖紙的生成；

（7）能夠使用三維掃描儀針對零件整體或局部進(jìn)行測量，完成逆向模型的建立

與編輯；

（8）基于GB標(biāo)準(zhǔn)或者ISO標(biāo)準(zhǔn)完成零件和裝配件的詳細(xì)工程圖；

3

（9）運用GB標(biāo)準(zhǔn)或者ISO標(biāo)準(zhǔn)完成工程圖紙的2D/3D技術(shù)標(biāo)注；

（10）使用軟件創(chuàng)建符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品渲染圖像/照片/視頻等圖像數(shù)據(jù)；

（11）插入書面信息，例如零件號和含有多列注釋內(nèi)容的明細(xì)表，這些都應(yīng)符合

GB標(biāo)準(zhǔn)或者ISO標(biāo)準(zhǔn)；

（12）創(chuàng)建爆炸或者等軸測類型視圖。

2.2基本知識要求

2.2.1參賽選手應(yīng)至少掌握如下基本知識：

（1）三維建模、三維打印和三維掃描的知識；

（2）零件和裝配體（含子裝配體）建模，優(yōu)化構(gòu)件實體形狀；

（3）空間曲線建模，曲面建模，基于點云數(shù)據(jù)的零件造型；

（4）創(chuàng)建零件族（ipart）；

（5）確定材料物理特性（密度，重心，慣性等）；

（6）為零件設(shè)置表面顏色和材質(zhì)；

（7）由零件模型生成裝配體模型；

（8）鋼結(jié)構(gòu)和鈑金零部件/裝配件的建模和工程圖表達(dá)；

（9）從數(shù)據(jù)文件（手冊，產(chǎn)品草圖，圖片，測量數(shù)據(jù)）獲取設(shè)計信息；

（10）建模并裝配項目涉及的各個基本零件；

（11）針對丟失的零部件尺寸，計算出近似值或精確值；

（12）按照要求，把已經(jīng)建好模型的零件裝配到子裝配體中；

（13）利用貼圖命令粘貼圖像，比如粘貼徽標(biāo)logo一類圖像；

（14）采用燈光、背景、紋理、材質(zhì)和插圖等方法生成渲染圖像、視頻動畫；

（15）存儲并標(biāo)記圖像以備將來查找使用；

（16）理解CAD模型數(shù)據(jù)信息并準(zhǔn)確地用于計算機生成的圖像、視頻；

（17）創(chuàng)建零件和裝配體的渲染圖像和工作仿真動畫；

（18）調(diào)整顏色，底紋，背景和拍攝的角度，以突出關(guān)鍵部分；

（19）用于產(chǎn)品表達(dá)的圖像和動畫生成；

（20）使用手工測量工具和三維掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和逆向設(shè)計；

（21）創(chuàng)建手繪草圖；

3.競賽內(nèi)容

3.1命題要素

4

以CAD機械設(shè)計項目的技術(shù)要求和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，注重基本技能和專業(yè)化操作，強調(diào)

質(zhì)量和精度，注重操作過程和質(zhì)量控制。

3.2分模塊的競賽工作任務(wù)

CAD機械設(shè)計項目包括2個模塊的競賽工作任務(wù)。

模塊一：產(chǎn)品設(shè)計挑戰(zhàn)賽；

模塊二：逆向工程。

3.3模塊內(nèi)容

競賽模塊內(nèi)容如表1所示：

表1競賽項目內(nèi)容

項目名稱提供的文件任務(wù)要求提交成果

(1)產(chǎn)品的設(shè)

(1)完成產(chǎn)品設(shè)計方案

計方案及含

(2)測繪產(chǎn)品并建立零件三維

有打印件的

（1）給出草圖（概模型；

模塊一：完整產(chǎn)品；

念圖）、部分標(biāo)準(zhǔn)(3)完成指定零件的三維打印

產(chǎn)品設(shè)計(2)全部電子

件；或零件圖紙/和裝配，實現(xiàn)產(chǎn)品功能；

挑戰(zhàn)賽數(shù)據(jù)和選手

模型(4)合理選擇標(biāo)準(zhǔn)件，創(chuàng)建裝配

(2．5小簽名的A3～

（2）設(shè)計約束條模型和裝配圖；

時)A1圖紙；

件。(5)為產(chǎn)品建立渲染照片、設(shè)計

(3)JPG格式

表達(dá)圖形和產(chǎn)品演示或原理動

的渲染照片

畫。

和動畫文件。

(1)使用三維掃描儀或手工測(1)全部電子

量獲得零件幾何信息，使用軟數(shù)據(jù)；

(1)工件實物；件建立與物理模型一致的幾何

模塊二：(2)選手簽名

(2)描述文檔和三模型；

逆向工程(2)利用軟件功能完成模型或的A3～A1圖

維掃描數(shù)據(jù)，及所

(2.5小圖紙的2D、3D工程標(biāo)注。紙；

有逆向工程必要的

時)(3)為產(chǎn)品建立渲染照片；(3)工件的3D

附加信息。

(4)整個競賽期間都允許使用模型和渲染

計算機。照片。

3.4競賽項目評分標(biāo)準(zhǔn)與配分

選用模塊化測試方式，共有兩個獨立模塊試題組成，共5小時。

5

測試項目以工作任務(wù)單、零部件圖紙或?qū)嵨?、設(shè)計草圖、電子數(shù)據(jù)文檔的形式下

達(dá)。選手通過讀圖、測量、計算、分析獲取產(chǎn)品設(shè)計信息，利用軟件功能完成工作任

務(wù)。

試題開發(fā)者要為每個模塊附帶一份評分表，裁判組根據(jù)評分表內(nèi)容評分；評分采

用100分制評分，每個測試模塊均占50分，分主、客觀分?jǐn)?shù)；每個模塊要求先評判

主觀分，然后再評判客觀分。

表2具體評分標(biāo)準(zhǔn)與配分

分?jǐn)?shù)

項目名稱評分標(biāo)準(zhǔn)

主觀分客觀分合計

（1）設(shè)計方案表達(dá)

（2）產(chǎn)品的測繪與建模

（3）三維打印及產(chǎn)品功能實現(xiàn)

模塊一64450

（4）工程制圖與三維標(biāo)注

（5）設(shè)計結(jié)果動畫表示

（6）產(chǎn)品外觀渲染

（1）零件的幾何特征呈現(xiàn)

（2）零件建模

（3）尺寸測量的精準(zhǔn)性

模塊二（4）公差、GDT、表面紋理的表達(dá)、54550

PMI標(biāo)注

（5）渲染圖像質(zhì)量、數(shù)字模型展示

（含判斷分

總分1189100

3.5評分細(xì)則

本項目不公開具體評分細(xì)則，各模塊的評分細(xì)則模式請參照各模塊樣題中的評分

細(xì)則。

4.命題方式

4.1命題流程與方式

6

本賽項試題采用保密開發(fā)形式不能提前公開，依據(jù)本技術(shù)文件開發(fā)賽題，比賽前

公布競賽題目。根據(jù)競賽基礎(chǔ)設(shè)施材料準(zhǔn)備情況，一般在比賽時不再變更題目內(nèi)容。

所有競賽試題、評分標(biāo)準(zhǔn)與評分表需在賽前密封，由賽區(qū)組委會保管。

4.2最終競賽題目產(chǎn)生方式

賽區(qū)組委會、賽區(qū)工作人員共同研究協(xié)商場地布局，制定競賽所需場地、設(shè)備、

材料等設(shè)計方案，根據(jù)場地布局決定試題中三維打印機與計算機等問題。除特殊情況，

一般賽題正式公布后，不再改動。在賽前經(jīng)過專家的討論分析后，由專家組長組織確

定賽題。

5.成績評判方式

5.1評判流程

每個模塊項比賽結(jié)束后，由裁判人員進(jìn)行評判。評判時，選手不許在場，場地只

有裁判人員工作。選手的總成績按照各個模塊的成績之和以100分制計算。

在比賽當(dāng)天，專家組長將評分細(xì)則向裁判進(jìn)行講解，介紹評分方法。裁判人員分

成2個小組，每個小組所評判的部分內(nèi)容要對所有的選手進(jìn)行一致性的公平的判斷。

5.2評判方法

客觀分：嚴(yán)格按照評分細(xì)則中的評分要求進(jìn)行評分；

主觀分：按比賽評分規(guī)則進(jìn)行評分。

5.3裁判員在評判工作中的工作和要求

5.3.1比賽之前：檢查選手的工具和安全，審核選手參賽條件。

5.3.2監(jiān)考地點：檢查環(huán)境，設(shè)備和材料，發(fā)放試題。

5.3.3比賽期間：記錄時間，在競賽工位外前方流動觀測。

5.3.4安全防范：注意人身安全和環(huán)境、設(shè)備的正常使用情況

5.3.5選手離場：監(jiān)督選手禁止帶出賽場任何物品。

5.3.6分組評判：比賽結(jié)束后，裁判留在現(xiàn)場，分組評判。

5.3.7認(rèn)真履行職責(zé)，按時、保質(zhì)、保量完成各項技術(shù)工作；

5.3.8按照競賽各項規(guī)則要求，獨立行使裁判權(quán)力，嚴(yán)格執(zhí)裁，不因任何機構(gòu)和

個人而影響公平、公正執(zhí)裁；

5.3.9廉潔自律，不徇私舞弊，不做任何損害競賽聲譽和形象的事情；

5.3.10發(fā)揚團隊精神，服從工作分工，做好本職工作；

7

5.3.11遵守工作紀(jì)律，嚴(yán)守各項機密，不擅自為任何機構(gòu)或個人提供有關(guān)競賽

的培訓(xùn)和技術(shù)咨詢，不擅自將競賽相關(guān)技術(shù)資料透露給任何機構(gòu)或個人。

6.競賽基礎(chǔ)設(shè)施

6.1場地要求

每個比賽工位之間互不干擾,每個競賽工位標(biāo)明編號,競賽設(shè)備、材料、工具、耗

材等，在每個模塊比賽時，直接分發(fā)到競賽工位。

6.2硬件設(shè)備要求

用于比賽的圖形工作站安裝內(nèi)存不小于16G，CPU性能不低于Corei72.8GHz，

硬盤有效容量不小于500GB，顯卡為獨立顯卡內(nèi)存不小于4G，顯示器不小于17英寸。

6.3賽場承辦單位提供的設(shè)備和材料

表3賽場提供的設(shè)備和材料

名稱規(guī)格及說明數(shù)量

三維CAD軟件賽場預(yù)裝軟件另行通知待定

圖形工作站圖形工作站，WIN10系統(tǒng)，及辦公軟件待定

三維打印機FDM工藝待定

A3幅面彩色激光打印，復(fù)印，掃描一體數(shù)碼復(fù)

打印機待定

合機

掃描儀三維掃描儀待定

繪圖儀A0-A2幅面待定

A3、A4復(fù)印紙，A1，A2繪圖卷紙待定

耗材與

逆向工程手工、自動測量實體零件待定

材料

設(shè)計挑戰(zhàn)賽試題配套零件待定

輔助器材根據(jù)專家組提出的需要進(jìn)行準(zhǔn)備待定

6.4參賽選手需攜帶的測量工具清單

選手需要自行攜帶手工繪圖工具和符合一下要求的測量工具（只要符合國家計量

標(biāo)準(zhǔn)，在有效量程范圍內(nèi)的所有品牌均可）

表4選手需攜帶測量工具清單

8

鋼尺(0-300mm)

游標(biāo)數(shù)顯卡尺（0-150mm或0-200mm）

半徑規(guī)(0.4到25mm)

米制螺紋規(guī)(0.35到6mm)

螺紋塞規(guī)（M2—M12）

中心可偏移游標(biāo)卡尺（0—200mm）

9

萬用角尺（數(shù)顯或普通）

粗糙度比較樣塊（Ra6.3-0.4）

深度卡尺（0-150mm量程），最小單位0.01/0.02/0.05

10

7.競賽場地要求

7.1場地要求

7.1.1本項目的工位有效面積不小于3m×2m；

7.1.2本項目的競賽工位應(yīng)不少于參賽選手?jǐn)?shù)，并有2個備用工位；

7.1.3賽場配備符合國家健康與安全法規(guī)要求的冷氣系統(tǒng)；

7.1.4賽場配備電子監(jiān)控系統(tǒng)，有場外教室配備屏幕可觀摩并監(jiān)視考場；

7.1.5賽場周圍要設(shè)立警戒線，防止無關(guān)人員進(jìn)入發(fā)生意外事件。

7.2場地消防和逃生要求

賽場確保所有相關(guān)人員有一個安全和健康的環(huán)境，不會出于任何理由危害任何相

關(guān)人員的健康或安全。所有相關(guān)人員都要遵守