第二屆職業(yè)技能大賽甘肅省選拔賽“CAD機械設(shè)計項目”技術(shù)工作文件

中華人民共和國第二屆職業(yè)技能大賽甘肅省選拔賽

CAD機械設(shè)計項目

技術(shù)工作文件

甘肅省選拔賽

組委會

2023年5月

甘肅省選拔賽組委會1

目錄

一、技術(shù)描述..........................................1

二、試題與評判標(biāo)準(zhǔn)....................................6

三、競賽細則.........................................10

四、競賽場地、設(shè)施設(shè)備等安排.........................12

五、安全、健康要求...................................17

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一、技術(shù)描述

（一）項目概要

CAD機械設(shè)計項目是指機械制造從業(yè)人員應(yīng)用計算機

輔助設(shè)計CAD軟件、三維打印機、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)。

（二）基本知識與能力要求

對選手理論知識、工作能力的要求以及各項要求的權(quán)

重比例見表1。

表1基本知識與能力要求

權(quán)重

相關(guān)要求

比例

(%)

1工作組織和管理

—計算機輔助設(shè)計的不同目的和用途；

—目前國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)（ISO）和行業(yè)使用并認(rèn)

可的標(biāo)準(zhǔn)；

10

—使用顯示系統(tǒng)及健康與安全防范措施；

基本知識

—數(shù)學(xué)、物理和幾何的相關(guān)理論及應(yīng)用；

—技術(shù)術(shù)語及符號；

—向潛在客戶準(zhǔn)確及清晰地展示設(shè)計理念的

重要性；

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—同事、客戶及其他相關(guān)專業(yè)人士之間有效溝

通及人際交往技巧的重要性；

—保持新興技術(shù)相關(guān)知識及技能的重要性；

—針對技術(shù)及設(shè)計難題和挑戰(zhàn)提供具創(chuàng)新性

和創(chuàng)造性解決方案的重要性。

—堅持使用國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；

—應(yīng)用并推廣健康與安全條例及其最佳實踐

操作；

—將數(shù)學(xué)、物理和幾何知識應(yīng)用到CAD項目

中；

—訪問和選擇機械標(biāo)準(zhǔn)件庫和符號庫；

—提交的CAD圖紙應(yīng)正確使用各種技術(shù)術(shù)語

和符號；

—針對潛在的用戶，在設(shè)計演示的過程中使用

高清晰度的CAD圖形圖像；

工作能力

—利用CAD工具展示與同事、客戶和其他相

關(guān)專業(yè)人員間有效的溝通和交流技巧；

—對客戶和其它專業(yè)人士介紹計算機輔助設(shè)

計（CAD）軟件的應(yīng)用技能；

—面對不斷更新的技術(shù)和應(yīng)用，在實際工作中

不斷增長新知識和技能；

—面向技術(shù)和設(shè)計上的問題和挑戰(zhàn)，能夠提出

創(chuàng)造性的技術(shù)解決方案；

—利用CAD軟件的產(chǎn)品可視化技術(shù)，準(zhǔn)確地

滿足用戶需求。

2材料、軟件和硬件

—計算機的操作系統(tǒng)，能夠正確地使用和管理

5

計算機文件和軟件的系統(tǒng)；

基本知識

—在計算機輔助設(shè)計過程中所用的外圍設(shè)備；

—CAD軟件的特定專業(yè)性技術(shù)操作；

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—不同行業(yè)背景的產(chǎn)品范圍、類型和應(yīng)用知

識，有效地支持和促進計算機輔助技術(shù)的應(yīng)

用；

—面向工藝及裝配過程的設(shè)計；

—面向增材制造的設(shè)計；

—CAD軟件的局限性；

—三維打印數(shù)據(jù)格式和打印精度；

—繪圖儀和打印機的使用；

—三維打印機和三維掃描儀的工作原理。

—啟動CAD設(shè)備并激活相關(guān)的建模軟件；

—設(shè)置和檢查外圍設(shè)備，如鍵盤，鼠標(biāo)，3D鼠

標(biāo)，繪圖儀和打印機；

—使用計算機操作系統(tǒng)和專業(yè)軟件熟練創(chuàng)建、

管理并存儲文件；

—從軟件界面的菜單或圖標(biāo)工具條上，選擇正

確的繪圖命令；

—使用各種工具和CAD軟件交互，例如鼠標(biāo)

工作能力

或數(shù)字化繪圖板、三維掃描設(shè)備；

—熟練操作使用三維打印機和三維掃描儀；

—熟練使用各種工具完成三維打印件的后處

理；

—使用繪圖儀和圖紙打印機，打印并輸出圖

紙；

—能夠利用比賽指定的器材或工具完成設(shè)計

作品（如三維打印件）組裝測試或功能演示。

3三維建模

—軟件的環(huán)境參數(shù)配置以便對軟件進行參數(shù)

30

設(shè)置；

基本知識

—熟悉計算機操作系統(tǒng)，以便使用和管理計

算機上的文件和軟件；

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—理解機械系統(tǒng)及其功能；

—理解工程圖紙的畫法要求和圖紙標(biāo)準(zhǔn)；

—理解鋼結(jié)構(gòu)、模具、線纜和管道零部件的

裝配方式。

—零部件建模，優(yōu)化零件的實體形狀；

—創(chuàng)建參數(shù)化零部件族；

—確定材料特性（材料、密度等）；

—為零件設(shè)置外觀顏色和材質(zhì)；

—生成實體結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、線纜系統(tǒng)、管道

系統(tǒng)等裝配體模型；

—從給定數(shù)據(jù)構(gòu)建裝配體（包括子裝配體）；

—實體模型、曲面模型和網(wǎng)格體STL模型的

工作能力混合設(shè)計；

—自頂向下的設(shè)計，根據(jù)裝配設(shè)計建立基本零

件；

—針對缺失的圖紙尺寸，能推算準(zhǔn)確值或估算

近似值；

—按照要求，把已經(jīng)建好模型的零件裝配到裝

配體中；

—利用貼圖、凸雕命令完成模型圖像特征顯

示，比如粘貼徽標(biāo)logo一類圖像。

4生成渲染圖片及展示動畫

—在CAD環(huán)境中設(shè)置燈光、場景、陰影、材質(zhì)

等，生成高質(zhì)量的渲染圖像；

基本知識—使用視頻或靜態(tài)圖像展示產(chǎn)品及其運動過

10

程；

—面向工業(yè)設(shè)計的美學(xué)。

—存儲并標(biāo)記圖像以備將來查找使用；

工作能力—理解模型資源信息并準(zhǔn)確地用于計算機生

成的圖像；

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—應(yīng)用圖紙資源提供的材料屬性；

—創(chuàng)建零部件和裝配體渲染圖像；

—調(diào)整顏色、紋理、背景和相機拍攝的角度，

以突出關(guān)鍵圖像；

—調(diào)整鏡頭設(shè)定用最佳角度展示設(shè)計項目；

—打印用于設(shè)計表達的圖像；

—創(chuàng)建動畫，展示不同零件的運動或裝配關(guān)

系。

5實體模型的逆向設(shè)計

—零件加工涉及的材料和加工工藝：如鑄造、

鍛造、焊接、機械加工、仿

真；

基本知識

—一個實物零件轉(zhuǎn)換為三維模型，然后再生成

工程圖紙的過程；

—手工和自動測量工具的使用方法。15

—使用符合規(guī)范的測量儀器測定實體模型的

尺寸；

—創(chuàng)建手繪草圖；

工作能力—利用測量工具以生成準(zhǔn)確的復(fù)制品；

—對模型進行三維掃描獲取產(chǎn)品表面幾何數(shù)

據(jù)；

—三維標(biāo)注及PMI技術(shù)。

6工程制圖和測量

—基于ISO標(biāo)準(zhǔn)的帶有書面說明的工程圖；

—符合ISO標(biāo)準(zhǔn)要求的基本尺寸和公差，表

30

面質(zhì)量及技術(shù)說明；

基本知識

—說明書，表格，標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品目錄列表的使用；

—機械加工、焊接工藝、桁架結(jié)構(gòu)、表面處理、

線纜系統(tǒng)、管道系統(tǒng)的成圖要求和規(guī)范。

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—生成基于ISO/GB標(biāo)準(zhǔn)的詳細的工程圖；

—運用ISO/GB標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)圖紙的工程標(biāo)注；

—為工程標(biāo)注和圖紙格式建立模板文件；

—使用設(shè)計手冊、軟件設(shè)計助手、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品目

工作能力

錄來進行設(shè)計；

—創(chuàng)建多種二維表達工程圖紙，包括標(biāo)準(zhǔn)視

圖、爆炸視圖、等軸測視圖、著色視圖等；

—使用圖紙或模型信息來表達設(shè)計意圖。

合計100

二、試題與評判標(biāo)準(zhǔn)

（一）試題

本賽項試題不提前公開。由大賽組委會委托組織命題

專家組封閉命題，競賽試題與評分標(biāo)準(zhǔn)在賽前按規(guī)定密封，由

大賽組委會保管。

（二）比賽時間及試題具體內(nèi)容

1.比賽時間安排：本項目比賽選用模塊化測試方式，

共有四個獨立模塊，總時間12小時，各模塊時間分配詳見表

2。

2.試題具體內(nèi)容：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)文檔等形式下達。選手通過讀

圖、測量、計算、分析獲取產(chǎn)品設(shè)計信息，利用軟件功能和硬

件設(shè)備完成工作任務(wù)。具體試題內(nèi)容見表2。

表2競賽項目內(nèi)容

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項目

提供的文件任務(wù)要求提交成果

名稱

①產(chǎn)品的設(shè)計方案

①完成產(chǎn)品設(shè)計方

②全部電子數(shù)據(jù)和

案；

pdf格式的A3～A1圖

②測繪產(chǎn)品并建立零

紙；

①給出草圖件三維模型；

③JPG或PNG格式的

（概念圖）、部③完成指定零件的三

M1：機械渲染照片和AVI格式的

分標(biāo)準(zhǔn)件；或維打印和裝配，實現(xiàn)產(chǎn)

設(shè)計挑動畫文件。

零件圖紙/模品功能；

戰(zhàn)賽④打印零件的3D打印

型④合理選擇標(biāo)準(zhǔn)件，

(3小時)文件。（3D打印時間不

②設(shè)計約束創(chuàng)建裝配模型和裝配

計入此比賽時間。選手

條件。圖；

自定填料設(shè)置。最長打

⑤為產(chǎn)品建立渲染照

印時間3.5小時）

片、設(shè)計表達圖形和產(chǎn)

⑤含有打印件的完整

品演示或原理動畫。

產(chǎn)品。

①建立通用機械、鈑

①工作原理金、桁架結(jié)構(gòu)件（零

圖、零件圖或件）和裝配體三維模①全部電子數(shù)據(jù)；

裝配圖；型；②pdf格式的A4～A1

M2：機

②零件模型②創(chuàng)建若干個零件圖圖紙；

械制造

或裝配模型；或裝配圖，完成正確③JPG或PNG格式的

(3小時)

③產(chǎn)品BOM的GDT、焊接工藝標(biāo)渲染照片和AVI格式的

表或其他數(shù)注；動畫文件。

據(jù)。③為產(chǎn)品建立渲染照

片、產(chǎn)品演示動畫。

M3：裝①零件圖或①根據(jù)零件圖建立零①全部電子數(shù)據(jù)；

配設(shè)計零件件三維模型；②pdf格式的A3～A1

與模型；②創(chuàng)建裝配模型，生圖紙；

工程圖②裝配圖或成裝配圖，編輯裝配③JPG或PNG格式的

(3小時)裝配圖；渲染照片和AVI格式

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模型；③為產(chǎn)品建立渲染照的動畫文件。

③產(chǎn)品BOM片、設(shè)計表達圖形和

表產(chǎn)品動畫。

或其他數(shù)據(jù)。

①使用三維掃描儀、

手工測量工具獲得零

件幾何信息，使用軟件

建立幾何模型；

②禁止使用帶有圖形

縮放或形狀記憶功能

的系統(tǒng)（照片，延展性

膩子，印臺等）；①工件的3D模型和

①工件實物；

③參賽者可以在紙上JPG或PNG格式的渲染

M4：逆向②描述文檔，

繪制草圖，作為建立3D照片；

工程及所有逆向工

模型的基礎(chǔ)，也可以邊②pdf格式的詳細圖

(3小時)程必要的附加

測繪邊在計算機上建紙。

信息。

模；

④實物模型供選手使

用1.5個小時后收回，

然后選手根據(jù)草圖和

之前收集的信息繼續(xù)

完成任務(wù)；

⑤整個競賽期間都允

許使用計算機。

3.提交文件及存儲說明：在指定存儲盤符下創(chuàng)建4個

文件夾，分別以M1、M2、M3、M4命名，所有需要提交的文件均

存儲到相應(yīng)模塊的文件夾下。每場競賽結(jié)束前，每位選手除將

文件存儲在臺式機上以外，務(wù)必將M1、M2、M3、M4文件夾拷貝

到下發(fā)的貼有機位號的U盤根目錄下（第一天下發(fā)2個U盤，

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均需拷貝所有數(shù)據(jù)，格式相同；第二天競賽時下發(fā)其中一個U

盤，用于選手繼續(xù)拷貝競賽文件，另一個U盤加密后用于評定

M1、M2模塊競賽成績）。注意，全部數(shù)據(jù)的存儲均不允許出現(xiàn)

與選手有關(guān)的任何信息，否則按作弊處理，以0分計。

（三）評判標(biāo)準(zhǔn)

1.分?jǐn)?shù)權(quán)重：每個模塊滿分均為25分，分主、客觀分

數(shù)，要求先評判主觀分，然后再評判客觀分。最終4個模塊總

分?jǐn)?shù)為100分。

2.評判方法：

主觀分：按評分規(guī)則進行評分。

客觀分：嚴(yán)格按照評分細則中的評分要求進行評分，

即3人組成一個評分小組，3名裁判各自單獨評分。權(quán)重按照

4檔評分：各方面均低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括“未做”，計0%；達到

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，計60%；達到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且某些方面超過標(biāo)準(zhǔn)，計

80%，達到行業(yè)期待的優(yōu)秀水平，計100%。計算出平均權(quán)重再

乘以該子項的分值計算出實際得分。裁判相互間分差必須小于

等于50%，否則需要給出確切理由并在裁判長的監(jiān)督下進行調(diào)

分。評分過程執(zhí)行回避原則，即裁判員應(yīng)自行回避本代表隊選

手的評判工作。

3.成績并列：當(dāng)選手成績相同時，以M1模塊的成績

高低區(qū)分名次先后，如果M1模塊的成績相同，以M2模塊的

成績高低區(qū)分名次先后，以此類推，依次依照M1-M4的成績

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高低區(qū)分名次先后。

三、競賽細則

（一）賽程安排

試題賽程安排

模塊

模塊內(nèi)容Date1Date2

M1機械設(shè)計挑戰(zhàn)8:30-11:30

M2機械制造14:00-17:00

M3裝配設(shè)計與工程圖8:30-11:30

M4逆向工程14:00-17:00

注：具體賽程安排根據(jù)場地及設(shè)備實際可能會略有調(diào)

整，以最終的競賽手冊為準(zhǔn)。

（二）裁判員分工、評分及成績處理

1.裁判長根據(jù)賽程安排將裁判員分為兩組，對M1/3

和M2/4執(zhí)裁和評分，為避免評分標(biāo)準(zhǔn)不同，每一個模塊由同

一組裁判進行評分；

2.所有裁判員全程不允許使用手機（關(guān)閉所有鬧鐘并

關(guān)機后上交）及任何存儲介質(zhì)（包括但不限于U盤、移動硬

盤、數(shù)碼相機、內(nèi)存卡等）；

3.裁判長負責(zé)加密不參與評分；

4.每個模塊評分結(jié)束后，裁判員對所評參賽選手的評

判結(jié)果簽字確認(rèn)；

甘肅省選拔賽組委會10

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5.裁判長組織錄分員將比賽結(jié)果錄入信息管理系統(tǒng)；

6.每個階段競賽結(jié)束后，裁判員對本階段評判結(jié)果進

行核對確認(rèn)；

7.各模塊評判結(jié)束后，裁判員核對本人本模塊評判成

績并簽字確認(rèn)；在全部模塊競賽結(jié)束后，由裁判長對總成績簽

字確認(rèn)并鎖定；

8.各模塊在核對過程中發(fā)現(xiàn)錯誤的，由裁判長安排立

即修改，并由當(dāng)值裁判員和裁判長在紙質(zhì)評判表修改處簽字。

（三）賽場紀(jì)律

1.每位選手可以攜帶任何資料和機械設(shè)計手冊進入

賽場，但在工位上不能接聽和使用手機（競賽中要求關(guān)閉手機）

及其它通訊設(shè)備，禁止選手?jǐn)y帶任何信息存儲介質(zhì)（U盤、移

動硬盤、數(shù)碼相機、內(nèi)存卡等）進入賽場；

2.比賽前每位選手要在經(jīng)過抽簽獲取的工位上試機

并確認(rèn)軟件、硬件能正常使用以完成比賽任務(wù)。試機過程由選

手獨立完成，場內(nèi)裁判與場外人員均不得提供任何指導(dǎo)；

3.選手務(wù)必攜帶繪圖尺規(guī)和指定的測量工具參賽并

接受賽前檢查；

4.軟件因宕機或發(fā)生其他技術(shù)故障等異常情況，導(dǎo)致

競賽中斷，請及時舉手示意，經(jīng)當(dāng)值裁判確認(rèn)情況，解決異常

情況后能繼續(xù)完成競賽，處理異常狀況的時間給予補償，在比

賽結(jié)束時，選手可以繼續(xù)順延比賽至補時結(jié)束；

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5.參賽選手在試機和比賽期間不得隨意走動，不得相

互討論，不得與其代表隊裁判單獨接觸；

6.參賽選手必須按照報名項目參賽，不得無故缺席。

開賽15分鐘后，遲到者取消比賽資格；開賽30分鐘后方可

交卷離場。競賽開始鈴響方可開始答題，競賽結(jié)束鈴響即停止

答題；

7.嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，正確使用各類工具和儀器；

8.競賽開始與結(jié)束以裁判長鈴聲為準(zhǔn)。競賽結(jié)束選手

應(yīng)立即停止答題，將提交文件按要求存儲，將物品交至指定地

點。如果比賽結(jié)束后還不提交文件并繼續(xù)答題，將扣除該模塊

競賽成績5分；

9.賽場僅允許選手、裁判人員、工作人員進入，其他

人一律禁止進入賽場；

10.注意公共衛(wèi)生，保持賽場清潔，垃圾雜物按指定位

置放置；

11.自覺服從管理，注意賽場安全；

12.技能競賽中出現(xiàn)的問題由當(dāng)值裁判裁定并記錄，

如有異議，交由裁判長和仲裁委員會最后裁定。

四、競賽場地、設(shè)施設(shè)備等安排

（一）賽場規(guī)格要求

CAD機械設(shè)計項目場地總面積為112m^2，總長度為

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14m，總寬度為8m，共有27個工位，每個工位占地為1.5m×

2m=3m^2，賽場內(nèi)分為選手工作區(qū)、儲物區(qū)、發(fā)布區(qū)等區(qū)域。

（二）場地布局圖

賽場布置圖如圖1所示。

圖1賽場布置圖

注：布置圖僅供參考，最終以實際布局為準(zhǔn)。

（三）基礎(chǔ)設(shè)施清單

1．CAD機械設(shè)計項目賽場提供設(shè)施、設(shè)備清單

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序名稱數(shù)量技術(shù)規(guī)格

號

Inventor2023，CAXA實體

設(shè)計2022，中望3D平臺設(shè)

CAD設(shè)計1套/選計軟件教育版V2023、中望

1

軟件手機械CAD教育版軟件

V2023，AdobeReader，視頻

播放器

英特爾i7-8700，內(nèi)存

PC機，預(yù)裝1臺/選16G，硬盤1TB，獨立顯卡

2

WPSOffice手4G顯存，顯示器21.5英

寸，Win10系統(tǒng)

3裁判用PC機3臺同上

桌面3D打印

1臺/選聯(lián)泰科技AMERD3000，SLA

4機（含

手光固化成型

配套軟件）

三維打印機1瓶/選

5光敏樹脂

耗材手

機械設(shè)計挑

1套/選

6戰(zhàn)模塊配套外購或委托加工

手

元器件

型號：先臨三維EinScanPro

EP

參數(shù)：掃描模式：手持精細掃

描，手持快速掃描，固定式全

三維掃描儀

1套/選自動掃描，固定式自由掃描；

7（含配套軟

手

件）尺寸精度：手持精細掃

描模式：±0.1mm，各

方向誤差≤0.3mm/m；手持

快速掃描模式：±0.3mm，方

向誤差≤0.3mm/m；固定掃描

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序名稱數(shù)量技術(shù)規(guī)格

號

模式：單幅掃描精度為

0.02mm；掃描速度：手

持精細掃描模式：≥

1,100,000點/秒；手持

快速掃描模式：≥

1,500,000點/秒；固定掃描

模式：單幅掃描時間＜0.5s；

須自帶點云自動處理和封裝

生成STL的掃描軟件

逆向工程手

1套/選

8工測量用實外購或委托加工

手

物零件

2個/選

9U盤不小于16G/個

手

10移動硬盤1個1TB，用于數(shù)據(jù)備份

2.CAD機械設(shè)計項目選手自帶工具、材料清單表

序號名稱數(shù)量技術(shù)規(guī)格

數(shù)字卡尺

11把/選手0-200mm

數(shù)字偏置中心距卡尺

1把/選手

210-160

甘肅省選拔賽組委會15

中華人民共和國第二屆職業(yè)技能大賽甘肅省選拔賽