CAD机械设计项目技术文件

CAD机械设计项目技术文件目录1.项目简介11.1项目描述11.2考核目的11.3相关件12.选手需备的能力13.竞赛项目43.1竞赛模块43.2模块简述53.2.1模块1：机械设挑战赛53.2.2模块2：机械制造53.2.3模块3：装配设与工程图53.2.4模块4：逆向工设计633命题方式634命题方案635考核次及地点安排64.评分标准64.1评价分主观）64.2测量分客观）4.3统分方法44裁判构和分组5.竞赛相关施设备5.1赛场提供的设备、软件52材料115.3参赛选自备的设备和工具125.4决赛场禁止自带使用的设备和材料126.项目特别定137.健康安全绿色环保138.开放赛场139.绿色环保13第第7页共13页本项目技术指导文件是按国家职业技能标准（三级／高级工以上），以及参照第45届世界技能大赛CAD机械设计项目技术说明TD05与测试题目TP05相关内容编写。本项目技术文是对本竞赛项目内容的框架性描述由于设备或场地条件可能会有变化，所以本技术文件可能会有更新，正式比赛内容及要求以竞赛最终公布的赛题为准。1项目简介1.1项目描述CA机械设计是指机械制造从业人员应用计算机辅助设计CAD软件、三维打印机、三维扫描仪和手工测量工具，为产品设计和制造建立零件和装配模型、详细工程图纸、产品设计和工艺解决方案的数字或纸质文件，提交含有三维打印件的完整产品并实现要求的使用功能所有数字或纸质文件必须遵循中国国家GB标准或者ISO标准。1.2考核目的根据5届界技能大赛的技术说明和比赛试题来编制本次辽宁省“技师杯”职业技能精英挑战赛的技术文件。通过实施本技术文件，能够确保在组委会提供的比赛条件下公平公正地选拔出省内优秀的选手。1.3相关文件本项目技术工作文件只包含项目技术工作的相关信息除阅读本文件外参与本项目竞赛的人员还需参考历届CAD机械设计项目世界技能大赛国赛、省赛选拔赛试题、比赛评分表、赛场设备工具清单等，并经常参加技术工作论坛讨论，获取最新比赛信息。2.选手需具备的能力参考45届世界技能大赛全国选拔赛本项目技术文件进行编制。过程职业能力必须的知识和技能描述权重1工作安排和管理15%个人必须知道和理解：●计算机辅助设计技术在制造业的各种目的和用途●目前国际上公认的工业制造和设计标准（ISO）●目前由行业使用并认可的标准（如D打印或扫描）●数学、物理和几何的相关理论和应用●技术术语和符号●对技术上和设计上的问题及挑战，起到提供创新性和创造理论性解决办法的作用个人应该能做到：●始终应用国际标准（ISO）和当前业界使用且认可的标准●将对数学物理几何的知识和理解全面地运用到CAD项目中●识别并正确选择标准部件和符号库●提交CAD图纸时正确使用和诠释技术术语及所用符号●表现出与同事、客户和其他相关专业人员间有效的沟通和交流技巧，以确保CAD应用符合用户要求●为用户提供个性化设计服务，并应用创新性和创造性的解决方案●不断地满足客户要求，在设计阶段将需求的产品可视化。实操2材料、软件和硬件15%个人必须知道和理解：●计算机的操作系统，能够正确地使用和管理计算机文件和软件●在CAD应用过程中所需用到的外围设备●设计软件中的特定的专业技术操作●设计模型的加工过程●了解设计软件的局限性，设计数据的格式和分辨率●了解测量工具的工作原理●三维打印机、三维扫描仪、绘图仪和激光打印机的使用理论个人应该能做到：●启动设备电源并激活指定的建模软件●设置和检查外围设备如键盘鼠标3D鼠三维打印机、三维扫描仪、绘图仪和打印机●使用计算机操作系统和专业软件熟练创建、管理并存储文件；选择正确的建模和绘图模块●使用不同技术来访问和使用CAD软件例如用鼠标菜单或工具栏●设定CAD设计软件、三维打印切片软件参数●有效地规划制作过程，熟练使用手工和自动测量工具，熟练使用三维打印机、绘图仪和打印机打印并输出作品实操3三维建模和创建三维动画30%个人必须知道和理解： ●如何编程以便对软件进行参数设置 ●计算机操作系统，以便使用和管理计算机上的文件和软件 ●机械系统及其功能 ●技术图纸规则 ●如何装配一个零件 ●如何展示一张图像理论个人应该能做到：●零件建模，优化构件实体形状●创建零件族●确定材料特性（密度）●确定零件的颜色和纹理●由零件3D型制造装配体●构建装配体（包括子装配体）●浏览基本信息以便高效率地规划工作●从数据文件获取信息●建模并装配项目涉及的各个基本零件●为缺失的尺寸估算近似值●按照要求，把已经建好模型的零件装配到子装配体中●利用图像粘贴功能，比如按要求将徽标粘贴于图像上●创建与系统操作相关的功能，该系统是采用行业编程设计的●生成动画展示不同零件如何工作或怎么被装配到一起●保存成果以备将来使用实操4生成渲染效果的图片（二维的）5%个人应该知道：如何用灯光、场景、材质、纹理、贴图等方法生成设计对象的渲染图像理论个人应能完成：●存储并标记图像以备将来查找使用●理解模型、图纸和PMI信息并准确地用于计算机生成的图像●创建零件和装配体渲染图像●调整光、着色、背景和拍摄的角度，以突出关键特征图像●使用相机视角功能更好地展示产品●打印用于表达的渲染图像实操5产品实体模型的逆向设计10%个人必须知道和理解：●获得未加工零件的材料和加工工艺理论■铸造■焊接■机加工■模拟仿真●将一个真实的物体转换为三维模型，然后再生成工程图纸和PMI模型的过程个人应能做到：●使用行业认证过的手工测量仪器测量实体模型的尺寸●创建手绘草图●对模型或图纸进行2D/3D标注●利用三维测量工具获得实体模型的数字模型（复制品）实操6工程制图和测量25%个人必须知道和理解：●符合ISO/GB标准和书说明的工程图●符合ISO/GB标准的基尺寸和公差以及几何尺寸及公差的标准●工程制图规则和当下最新的ISO/GB标准●说明书、表格、标准列表和产品目录的使用理论个人应能够完成：●基于ISO/GB标准配合面说明，生成工程图●在ISO/GB标准标下，运用注基本尺寸和公差、几何尺寸和公差的标准●利用工程制图规则和当下最新的ISO/GB标准来管控这些规则●使用设计手册、表格、标准列表和产品目录●插入书面信息，例如注释引出序号和零件明细表，这些注释类型都应符合ISO/GB标准●创建二维/三维零件图和装配图●创建爆炸等轴测视图实操3竞赛项目3.1竞赛模块模块编号模块名称竞赛时间分数判断分测量分合计M1机械设计挑战赛2.5小时22325M2机械制造2.5小时12425M3装配建模与工程图2.5小时12425M4逆向工程设计2.5小时12425总计0小时5951003.2模块简述全部比赛有四个模块组成，分别考核选手的创新设计能力、机械制造工艺设计能力、产品三维建模及装配设计能力、逆向设计能力。3.2.1模块M：机械设计挑战赛通常两个或两个以上任务组成。要求完成产品的设计及打印验证，另外要求选手能够根据产品的概念设计进行专业性的详细设计，或者也可以是针对现有的产品进行修改或补充设计，使原来的产品满足用户的需求或改良产品的设计。 ●针对产品概念设计，完成详细设计与结构设计（含判断分） ●根据提供的数据或实物进行零件或部件设计利用3D打验证产品的功能满足用户对产品的性能和功能要求 ●形成产品的设计解决方案以图纸模型模拟仿真或打印实物等形式表达给用户（含判断分） ●要会使用爆炸视图和渲染图片表示设计结果（含判断分）3.2.2模块M：机械制造针对工机械行业产品进行设计主要涉及钢结构结构连接工艺钣金工艺工程图学和工程机械的工艺设计。 ●钣金零件及其装配体 ●桁架结构件及其装配体 ●用于零件加工的工程图 ●工程图视图和展示（含判断分）3.2.3模块M：装配建模与工程图针对机行业涉及的复杂产品进行设计需要选手完成零件设计装配设计工程图生成及标注，并采用动画仿真及图像处理技术表达产品的工作原理。 ●根据图纸或其他信息进行产品的零件建模 ●在完成零件建模的基础上进行产品装配体建模 ●尺寸标注，表面质量标注，包括形位公差 ●工程图视图和产品动态展示（含判断分）3.2.4模块M：逆向工程设计给定至两个实体物理模型，在有限时间内容完成手工测量或自动测量，并使用建模软件重新生成与物理模型一致的数字模型，利用软件功能完成模型或图纸的2D、3D工程标注。 ●零件的几何特征呈现 ●尺寸测量的精准性 ●公差，GDT，表面纹理的表达，PMI标注 ●数字模型展示（含判断分）3.3命题方式本赛试题不能提前公开选手派出单位的专家或者和选手有直接利益关系的专家不能参与试题开发；由大赛组委会委托本项目裁判长或第三方单位开发试题；竞赛试题与评分标准在赛前密封，由赛区组委会保管。34命题方案命题专家根据本文件规定的模块要求进行出题每个模块均包含测试时间任务说明、任务要求、提交文件、配分方案；正式比赛前会对参赛裁判进行线上或现场培训和技术交流，并对新裁判进行评分规则的测试，测试合格才能参与裁判工作。35考核次数及地点安排本项目辽宁省“技师杯”职业技能精英挑战赛只进行一轮次考核，考核时间为220年10月下旬，地点：通用技术集团大连机床有限责任公司。4评分标准选拔赛评分采用世界技能大赛的评分方法。裁判员分工协作，严格按照评分标准进行本赛项采用基于评价和测量的评分规则4.1评价分（主观）裁判员参考评分细则同时举牌评分，最高分和最低分分差不得超过2分，否则需要给出确切理由并在裁判长的监督下进行调分。权重表如下：权重分值要求描述0分各方面均低于行业标准，包括未做尝试”1分达到行业标准2分达到行业标准，且某些方面超过标准3分达到行业期待的优秀水平样例：选手为完成装配设计的产品生成一幅渲染图片，可能有下列4种质量权重分值要求描述0分图像不清晰，特征不完整1分产品要素完成，图像清晰，展示了题目要求的计算机渲染效果2分图像清晰且具有美工效果，整个图像展示出计算机渲染的效果3分具有非常完美的视觉效果，图像的渲染效能达到计算机性能的极限4.2测量分（客观）严格按照评分细则中的评分要求进行评分。测量分评分准则样例：类型示例最高分值正确分值不正确分值满分或零分某紧固件要求选择右旋螺纹，配分为0.5选手得分只有两种可能，要么满分要么零分0.50.50从满分中扣除某装配体BOM表共0零件最大分1，缺一个扣0.2分选手缺少2个零件10.60.4从零分开始加某动画播放要求显示旋转一周，外壳透明看见齿轮，看见齿轮和活塞同步运动。最大分是0.6分选手的动画仅看见前两项0.60.40.24.3统分方法每个模块评分完成后裁判员需在原始记录评分表上签字，表示评分完成。裁判助理长把评分表复印件交给由大赛组委会统一任命的录入员将评分结果录入比赛信息系统。裁判长和录入人员对录入信息核对后，由裁判长指令锁定评分系统。所有的排名及成绩统计由计算机自动完成。PAGE第第12页共13页第第8页共15页4.4裁判构成和分组4..1裁判组裁判组由裁判长裁判长助理和裁判员组成裁判长和裁判长助理由大赛组委会任命。4..2裁判职条件各裁判除了要满足大赛组委会发布的技术规程对裁判员的资质要求外还需要参加本项目的赛前培训，并取得相关的认证合格才能参加正式比赛的评分工作，否则仅能参加比赛的执裁工作。5竞赛相关设施设备本项目比赛场地用于比赛的PC机为HP480G4产品，CPUi7-6700、内存8G、硬盘1T、显卡AMDR74302GGDDR5，显示器为24英寸。为了最大限度地选拔出最有潜力潜质的选手，本选拔赛不指定比赛用软件，但选拔赛现场只提供UGnx10.0、中望机械CAD教育版2020、中望3D2021教育版，中望结构仿真软件和CAXA2D电子图板软件2020、CAXA3D实体设计软件2020，如使用其他三维CAD软件，选手可自带，但需在比赛前出示正版授权证明并在抽签确定工位后于赛前一天安装且确认试用完好。赛场不提供对于选手自带软件的技术支持。5.1赛场提供的设备、软件赛场提供的设备及软件序号名称型号数量1CAD设计软件UGnx10.040套中望机械CAD教育版202050套中望3D2021教育版50套中望结构仿真软件50套CAXA2D电子图板软件50套CAXA3D实体设计软件202050套2其他软件MicrosoftOffice50套3计算机HP480G4产品:CPUi7-6700、内存8G、硬盘1T、显卡AMDR74302GGDDR5，显示器为24英寸66台4专家PC机华为matebook2台5桌面3D打印机（含配套软件）创想三维/Crelity3D1.XY轴定位精度0.012mm2.成型技术FDM熔融沉积成型3.喷头数量1个4.打印尺寸228×228×258mm5.打印速度正常打印速度≦200mm/s6.耗材直径1.75mm7.输入电压110-240v8.输出电压24v9.支持材料PLA、软胶，木材，碳纤维、含金属耗材1.75mm,多色可选10.热床温度正常≦100℃11.层厚0.1~0.4

mm可调12.喷嘴温度最高250℃13.喷嘴直径标配0.414.打印软件Cura、Simplify3D15.软件语言中/英语/繁体/俄文16.框架2.0mm全钢钣金件无缝焊接17.内存卡脱机打印SD卡脱机或联机18.支持文件格式STL,OBJ,G-Code8台6桌面三维扫描仪（含配套软件）来高E51.扫描方式：激光定位非接触式面扫描2.分辨率：500万，

单色

3.幅面范围：60×45×45mm³/300×225×225mm³（标配）/600×450×450mm³4.单幅精度：0.005mm5.拼接精度：0.005～0.015mm6.扫描距离：100-1250mm可调7.扫描速度：<3s8.测量点距：0.035mm9.光栅技术：多频像移结合反差增强面结构光栅，蓝色直格光机10.光源位置：内置在光栅发生器，无需HDMI接口11.校准技术：平面定标结合逐像素补偿技术，修正高阶畸变12.校准靶标：低热胀材质逐板校准靶标，200*150mm13.靶标格式：覆盖式角点逐格校准14.操作平台：便携式三脚架/重型支架15.输出文件格式：ply、asc、vtx、wrl、obj、ac、stl、obj、dxf、off16.拼接方式：全自动标志点拼接、手动特征拼接、纹理拼接17.操作系统：兼容Windows7/8/8.1/1018.工作条件：-10℃～45℃、100～240VAC8台7打印机A3幅面一体机1台8移动U盘32G50个5.2材料以下是本赛项每位选手必须要消耗的材料明细。序号材料名称型号数量1三维打印机耗材PLA充足2试题配套元器件外购每选手一套3打印纸A、A3充足5.3参赛选手自备的设备和工具选手需要自行携带手工绘图工具和符合下图要求的测量工（只要符合国家计量标准，在有效量程范围内的所有品牌均可。选手需携带测量工具清单序号名称型号/规格备注1钢尺0300mm2数显卡尺0-150m或0-2003深度卡尺0-150mm量