2019年广西职业院校技能大赛中职组《“3D”打印应用综合技术》赛项竞赛规程

2019年广西职业院校技能大赛

中职组《“3D”打印应用综合技术》赛项

竞赛规程

一、赛项名称

赛项编号：ZZ-2019005

赛项名称:“3D”打印应用综合技术

赛项组别：中职组

赛项归属产业：加工制造类

二、竞赛目的

通过本项目竞赛，使中职学生能熟练掌握三维扫描、数据

处理、数字建模、3D打印等新技术和新工艺，培养其创新意识和

强化其创新能力；引领各中等职业学校专业改造方向，促进中职

学校相关专业的课程建设和教学改革，全面提升我国制造业人才

素质和质量，以适应科技发展和产品更新换代的企业岗位能力要

求；推进中职学校与相关企业的合作，更好地实现工学结合的人

才培养模式，为机械制造行业培养高素质的技能型人才。

三、竞赛内容

该竞赛为团体赛，参赛队在规定时间内完成以下任务：使

用三维扫描仪扫描指定工件，经过数据处理，三维逆向设计、

创新创意以及程序编制，最终用3D打印机将创新的作品加工

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出来，进行作品装配验证。竞赛样题如下：

1.已知条件

（1）手电筒组件说明

图1是手电筒外观组件照片。

开关

防滑纹

充电插头

图1手电筒外观组件照片(整个组件视为一整体)

手电筒实物为企业正式产品，选手在使用该产品作为三维

扫描样件进行建模过程时，请按文明生产要求操作，不得对产

品有任何伤害。

2.第一阶段任务（20分）

任务一：数据采集（20分）

参赛选手使用赛场提供的Win3DD-M三维扫描装置及辅件，

高精度完成给定手电筒样件（图1所示）外观的三维扫描。并

且对获得的点云数据进行相应取舍，剔除噪点和冗余点。

2

提交：经过取舍后点云数据电子文档“ASC”格式文件及

处理后的“STL”格式文件，文件分别命名为“saomiao”。提

交位置：给定U盘中一份，电脑D盘根目录下备份一份，其它

地方不准存放。

分值指标分配如下：

指标手电筒正面手电筒背面精度及处理效果

分值776

评分标准：将选手提交的扫描数据与标准三维模型各面数

据进行比对，组成面的点基本齐全（以点足以建立曲面为标

准），并且平均误差小于0.05为得分，平均误差大于0.10为

不得分，中间状态酌情给分。

注意：1、标志点处不作评分，2、扫描不到地方不能进行

补缺，3、利用模型反推得到点数据作0分处理。

2.第二阶段任务（70分）

任务二：三维逆向建模（25分）

1.手电筒外观三维逆向建模

参赛选手选用计算机预装软件，利用“任务一”得到的点

云数据，完成手电筒外观三维逆向建模。

注意：图1中防滑纹简化不做。其余严格按照产品实际情

况完成。逆向建模不得使用整体点云拟合的建模方式，不得利

用建模结果反推导形成。

提交：逆向建模的数字模型的原文件和“STP”格式文件，

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文件命名为“jianmo”。提交位置：给定U盘中，各存一份，

电脑D盘根目录下备份一份，其它地方不准存放。

分值指标分配如下：

模型的合理性

指标及完整性拆分合理光顺度建模精度

分值9655

评分标准：将选手创建的各曲面与标准三维模型各面数据

进行比对，平均误差小于0.08，并且面的建模质量好、面与面

之间拟合度高为得分。平均误差大于0.20不得分，中间状态

酌情给分。

注意：整体拟合不给分。

任务三：模型创新（20分）

根据“任务二”建模得到的数字模型作为参考，设计一个

连接机构，将手电筒固定于自行车前把手上如图2所示，便于

夜骑路面照明。

车把直径30mm圆柱

图2自行车前把手

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1.连接机构要求：外形美观，结构合理，拆装方便、稳固、

安全，符合打印工艺。

2.创新创意说明：结合创新创意三维设计，采用文字或结

合补充插图，言简意赅说明创新创意思想，根据国际职教的职

业能力8项指标要求，说明为什么这样创新创意设计，写入Word

文档中。

提交：

1.三维创新设计原文件和“STP”格式文件，文件命名分

别为“chuangxin1，chuangxin2……”如此类推。

2.创新创意说明文档，以Word文件提交，文件命名为“创

新说明”

3.提交位置：给定U盘中，各存一份，电脑D盘根目录下

备份一份，其它地方不准存放。

分值指标分配如下：

指标创新合理性创新新颖性创新说明

分值884

根据创新创意设计方案的合理性、新颖性和说明组织评分

裁判投票打分，去掉最高分和最低分，其余分取平均值。

提醒：文件名必须按要求相应保存。提交位置：给定U盘

中，各存一份，电脑D盘根目录下备份各一份，其它地方若有

存放，应清除。

任务四：3D打印与装配验证（25分）

1.调试3D打印机。将整套产品的数字模型文件通过赛场

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提供的传输方式向3D打印机控制电脑输入，完成特定工作任

务。

注意：如果逆向的模型因创新发生了则需要打印。

2.对3D打印出的制件进行后处理，并将制件与样件进行

装配，验证设计方案及加工质量。

分值指标分配如下：

制件后处理及

指标制件完成程度打印质量配合精度

分值997

评分标准：将选手加工完成的制件进行组合装配,成型制

件的尺寸精度满足装配要求。

任务五：职业素养（10分）

主要考核竞赛队在竞赛过程中的以下方面：

（1）设备操作的规范性；

（2）工具、量具的使用；

（3）现场的安全、文明生产；

（4）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状

况等。

分值指标分配如下：

指标设备操作规范性工量具正确使用安全、文明生产其它

分值4222

评分方法：该模块扣分由二位现场裁判共同提出，

负责现场裁判工作的副裁判长（或负责人）复核并同意。

若由于明显违反职业道德、竞赛纪律或违反安全操

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作过程，损害机床、工夹具行为出现，后果较严重，职

业素养模块为零分。处理决定由二位现场裁判和负责现

场裁判工作的副裁判长（或负责人）共同提出，裁判长

复核并同意。

特别提醒：过程性电子文档统一存于D盘根目录下

以工位号作为文件名的文件夹中，以便工作人员清除，

其它地方不准存放。

四、竞赛时间

本赛项比赛时间为5小时，竞赛过程连续进行。在

竞赛前30分钟，参赛队进行检录并抽签，确定技能竞

赛的工位号。时间安排详见表1。

表1竞赛时间安排表（以正式公布的比赛指南为准）

日程时间安排事项竞赛地点简要说明

参赛队入住酒会务组负责接站

10:00-14:00参赛队报到店与接机

第1天15:30-16:00参赛队熟悉竞赛场现代制造实训开放赛场

(报到)地中心1楼

现代制造实训

16:00-17:30领队说明会、抽签中心303室各参赛队领队

现代制造实训

7:30-8:00检录抽签中心1楼抽签确定工位号

第一阶段

8:00-8:40第一组竞赛数据采集赛场“数据采集”比赛

第2天

(竞赛)“数字建模、模型

8:40-13:00第二阶段数字建模及3D创新、3D打印与装

竞赛打印赛场配验证”比赛

8:30-9:00第二组检录抽签数据采集赛场抽签确定工位号

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日程时间安排事项竞赛地点简要说明

第一阶段

9:00-9:40竞赛数字建模赛场“数据采集”比赛

“数字建模、模型

9:40-14:00第二阶段数字建模及3D创新、3D打印与装

竞赛打印赛场配验证”比赛

现代制造实训

15:00-18:00裁判评分中心

第3天现代制造实训

8:00-9:00赛项总结会中心二楼智能

(总结)制造实训区

五、竞赛试题

本赛项不设理论考试，对操作技能进行综合考核，技能竞

赛题为不公开，样题详见本赛项规程的竞赛内容。

六、竞赛规则

（一）参赛资格

参见2019年广西职业院校技能大赛中职组《“3D”打印

应用综合技术》赛项比赛实施方案。

（二）遵循准则

1.学生必须持本人身份证和参赛证参加比赛。

2.参赛选手报到当天可预先熟悉比赛场地，但不得进行现

场练习。

3.参赛选手出场顺序、位置由抽签决定，不得擅自变更、

调整。

4.参赛选手提前15分钟进入赛场，并按照指定位号参加

比赛。迟到15分钟者，取消比赛资格；比赛开始15分钟后，

选手方可离开赛场。

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5.组委会统一布置竞赛需要的软硬件环境。选手不得私自

携带任何移动存储、辅助工具、移动通信和和其它未经允许的

资料、物品进入赛场。如出现违规、违纪、舞弊等现象，经裁

判组裁定给予处分直至取消比赛成绩。

6.选手在比赛过程中不得擅自离开赛场，如有特殊情况，

需经裁判同意。选手若需休息、饮水或去洗手间等，耗用时间

计算在比赛时间内。

7.竞赛过程中，参赛选手应严格遵守赛场纪律和操作规

程，确保设备和人身安全，并接受裁判员的监督和警示。如遇

设备或软件等故障，参赛选手应举手示意，赛场裁判长、技术

人员等应及时予以解决。确因计算机软件或硬件故障，致使操

作无法继续的，由裁判长视具体情况做出裁决。

8.若参赛选手欲提前结束比赛，应向裁判员举手示意，竞

赛终止时间由裁判员记录，参赛选手结束竞赛后不得再进行任

何操作。

9.比赛结束时，参赛选手应立即停止操作，不得以任何理

由拖延比赛时间。选手操作完成后，在《实际操作现场记录表》

上签名确认，方可离开赛场。

10.其它未尽事宜，将在赛前向各领队做详细说明。

七、竞赛环境

（一）竞赛现场通风良好、照明需符合教室采光规范。

（二）竞赛环境安静、整洁。须设立紧急疏散通道，医疗

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服务站。

（二）比赛场地均可容纳6组队（选手）同时比赛，且满

足赛项比赛所需的设备设施。

（三）比赛场地设置观摩区，允许指导老师在观摩区观摩

比赛。比赛过程全程录像，保证公开、透明。

（四）赛场有志愿服务人员，同时有治安人员维护比赛现

场秩序与卫生。

（五）赛场为参赛队提供统一的竞赛设备；参赛选手需自

备0-150mm游标卡尺1支，其他工具及附件无需准备。

八、技术规范

本赛项要求具有的知识点、基础技术要求和技能要求为机

械设计基础、程序编制、3D打印设备与应用、软件应用、3D

打印实训、常用工程材料、三维扫描设备的应用等课程实训所

涵盖的内容。

本赛项要求掌握的操作规程为竞赛指定设备所规定安全

操作规程，详见设备使用操作说明书。

九、技术平台

（一）软件平台

1.操作系统：MS-Windows7；

2.文字处理软件：MS-Office2010；

3.设计软件：点云处理软件GeomagicWrap2016

逆向建模软件GeomagicDesignX2016;

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正向建模软件UGNX10.0,3DOnePlus2017.

4.扫描软件系统：Wrap_Win3D三维数据采集系统。

5.3D打印软件系统：UPStudio。

（二）设备器材

1.赛场提供统一品牌计算机。基本配置为：双核处理器/4G

内存/1T硬盘/1G独显/19寸LED显示器。

2.比赛用三维扫描设备为Win3D单目三维扫描仪，主要参

数详见表2

表2三维扫描设备参数表

技术原理：单工业相机白光光栅扫描技术

光栅类别:独立式数码光栅

产品结构：先进的主流一体化工业结构的箱体设计

接口线缆：安全稳定工业级插头线缆，非多接头组合式线缆

单幅扫描范围(mm)：300×210×200

技术指标

扫描距离(mm)：600

扫描点距(mm)：0.2～1.1

单幅扫描时间：<3秒

相机分辨率：130万像素

扫描精度:L单幅扫描/对角线长度

球空间误差:0.005+L/15000

球面度误差:0.005+L/40000

技术指标平面度误差0.005+L/25000

扫描方式：非接触式（拍照式）

拼接方式：全自动拼接

输出文件格式：ASC,STL,IGS,OBJ

扫描物体尺寸（mm）：250～600

扫描数据可以保存为标准点云txt文件格式，支持导入主流逆

通用性要求

向软件如GeomagicStudio、GeomagicDesignX、Imageware、

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比赛用的三维扫描附品（赛场提供）：

（1）手动二维转盘（规格Φ360*6mm）；

（2）标志点（5mm）；

（3）黑色背景布（1平方米）；

（4）双面胶带；

（5）黑色橡皮泥；

（6）黑色转盘垫块（两块）；

3.比赛用3D打印机为UPBOX，主要参数详见表3

表33D打印机主要参数表

打印尺寸255×205×205mm(L×W×H)(L×W×H)

喷头数量1

打印层厚0.15-0.4mm

打印精度±0.2mm

技术指标

喷嘴直径0.4mm

打印耗材PLA/ABS（多色）

耗材直径1.75mm

外形尺寸485×520×495mm

通用性要支持的系统：Windows7,10，支持的文件类型：STL、OBJ。支持断

求电续打功能，断电时保存，恢复供电后从中断处继续打印

比赛用的加工附品（赛场提供）：

（1）偏口钳：剥离支撑材料用；

（2）刻刀：剥离支撑材料用；

（3）CA-50胶：缝隙修复用；

（4）爽身粉：缝隙修复用；

（5）板挫：缝隙修复，打平用；

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（6）水砂纸：打磨和修毛刺用；

（7）棉布：供学生清洁工件、提交包装工件用。

（8）提供A4纸（供书写讨论用，比赛结束不允许带走）；

（9）签字笔；

（10）量具：选手自备0-150mm游标卡尺1支。

十、评分标准

（一）制订原则

大赛评分严格遵循“公平、公正、公开”的原则，采用

过程评价与结果评价相结合、能力评价与职业素养评价相结合

的方式进行。评定依据结合国家及行业的相关标准和规范，全

面评价参赛选手职业能力的要求，本着“科学严谨、公正公平、

可操作性强”的原则制定评分标准。

（二）评分方法

1.裁判员选聘。按照职业院校技能大赛专家和裁判工作

管理办法相关制度建立2019年广西职业院校技能大赛赛项裁

判库。裁判长由大赛裁判委员会向大赛组委会推荐，由大赛组

委会聘任。裁判长组建裁判组，执行裁判长负责制。

2.裁判员人数。总人数暂定10人（其中裁判长1人、裁

判员8、裁判长助理1人）。

3.成绩审核方法

（1）对于需要记录数据和结果现象的考核点，由选手记

录并举手请裁判进行确认；对于需要记录操作过程与规范的考

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核点，裁判需记录具体情况并在比赛结束后由裁判长组织统一

评分，以保障评分尺度的一致；对于需要保存数据的考核点，

在比赛结束后由两名或以上裁判进行统一评分，并进行U盘备

份。

（2）评比按竞赛任务不同，分为不同的小组完成，小组

内可以采取“先同一标准后评分，最后取平均分”的办法。若

小组内成员有争议，由裁判长召集评分裁判组会议根据竞赛相

关文件决定。裁判长组织对各小组成绩进行审查和复核。

（3）比赛结束后，裁判长重新分配裁判小组，每组至少

有2－3成员，负责对任务书中的某一项目，严格按照评分细

则，进行全场评分，最后将该项目所有成绩汇总成表，并由小

组审核确认签字。

（4）所有项目成绩汇总表均完成后，由裁判长指定其中2

个裁判员，对所有项目进行分数复查确认，最终生成参赛队总

成绩表，由首席裁判签字确认后，将工作任务书、现场所有记

录表、确认表等相关纸质文档进行封箱签字，移交到执委会。

（5）评分中所有涂改处均需向裁判长说明并备案；在复

查中发现的问题均需向首席裁判说明并备案。

（6）比赛成绩按从高到低排列参赛队的名次。比赛成绩

相同，按职业素养成绩较高的名次在前；职业素养成绩相同，

名次并列。

4.成绩公布方法。待作品评判完毕，成绩录入审核无误

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后，由裁判长在成绩汇总表上签字并通过通告栏进行公布。

图3评分（成绩）管理方法流程

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(三)评分标准

1.评分体系

评分体系具体见表4所示

表4《3D”打印应用综合技术》赛项评分体系

比赛内容模块考核指标比例

任务1数据采集20%

数据采集与建模任务2数字建模25%

任务3模型创新20%

任务43D打印与装配验证25%

3D打印与装配验证

任务5文明生产10%

2.评分细则

评分细则具体见表5所示

表5《3D”打印应用综合技术》赛项评分细则

任务评分细则

以选手扫描得到的点云作为评分对象，以产品标准三维模型为依据。

点云的完善率占40%，主要考核选手对产品中复杂曲面、构造扫描的科

任务1学把控能力，该分值由专家根据经验结合计算机自动比对结果进行评

分。点云的精确性占60%，主要考核选手利用三维扫描设备对基本面扫

描精度的把握能力，该分值由计算机自动比对结果作为评分主要依据。

以选手数字建模作为评分对象，以产品标准数字模型为依据。对象模

型的完整性占30%，主要考核选手能否在规定时间内完成各部分结构的

数字建模，按预先设定的各部分分值计分。对象模型的特征线准确性

占20%，按对象模型特征线与标准数字模型特征线误差计分，主要考核

任务2

选手对零件分型面、曲面建模面的分区能力。整体精确度占50%，将对

象模型与标准模型进行计算机自动比对，按结果进行分等计分，误差

0.05mm以内得分，否则不得分，主要考核选手数字建模综合能力（禁

止采用整体点云拟合的方式建模，否则零分）。

主要考核选手应用综合知识进行产品生产、创新、创意以及装配的能

任务3力。根据任务书要求和作品结构、成型工艺水平和创新点的优劣程度

评分。

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任务评分细则

选手用任务3创新创意作品STL文件，输入3D打印机，完成3D打印

成型加工任务。配合件后处理包括：去除配合件支架、打磨以及产品

任务4装配等。成型加工件的各加工面按任务书各有配分，评分时按各加工

面的位置精度、形状精度、细节表现、质量以及各面之间连接或相交

质量和整体尺寸精度进行评分。

主要考核选手加工准备、设备操作的规范性、成型件与工具安装与摆

任务5

放、支架处理、加工后设备清理保养以及成型时是否有事故等要素。

竞赛详细评分细则将结合竞赛试题的具体内容由命题组专家设计制定。

十一、奖项设定

参见2019年广西职业院校技能大赛中职组《3D”打印应

用综合技术》赛项比赛实施方案。

十二、赛项安全管理

（一）赛场组织与管理员应制定安保须知、安全隐患规避

方法及突发事件预案，设立紧急疏散路线及通道等。确保比赛

期间所有进入赛点车辆、人员需凭证入内；严禁携带易燃易爆

等危险品及比赛严令禁止的物品进入场地；场地设备设施均可

安全使用。

（二）参赛选手在参赛过程中，必须服从场内裁判及工作

人员的指挥，严格按照制作规程进行操作，正确使用器具及设

备。

（三）赛场设置警戒线，赛场24小时有人看管；比赛前

两天起，赛场实行全方位封闭，除工作人员外，选手和指导老

师等非工作人员不准进场。赛场设置联网的监控体系，可以对

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赛场进行24小时监控。

（四）裁判员在比赛前，宣读安全注意事项，当现场出

现突发事件时，应及时给予处置。

（五）比赛现场内参照相关职业岗位的要求为选手提供必

要的劳动保护。在具有危险性的操作环节，比赛前裁判员要检

查、确认设备正常，比赛过程中严防选手出现错误操作。

（六）为了确保本次大赛的顺利进行，承办学院建立大赛

期间相应的安全保障制度，同时由安全保卫、校园环境及卫生

医疗保障组执行：

（1）赛场由裁判员监督完成电气控制系统通电前的检查

全过程，对出现的操作隐患及时提醒和制止。

（2）每台竞赛设备使用独立的电源，保障安全。使用选

手在进行计算机编程时要及时存盘，避免突然停电造成数据丢

失。

（3）比赛过程中，参赛选手应严格遵守安全操作规程，

遇有紧急情况，应立即切断电源，在工作人员安排下有序退场。

（4）各类人员须严格遵守赛场规则，严禁携带比赛严令

禁止的物品入内。

（5）安保人员发现不安全隐患及时通报赛场负责人员。

（6）比赛场馆严禁吸烟，安保人员不得将证件转借他人。

（7）如果出现安全问题，在安保人员指挥下，迅速按紧

急疏散路线撤离现场。

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（七）赛项执委会会同承办院校在赛场环境中存在人员密

集、车流人流交错的区域，除了设置齐全的指示标志、增加引

导人员外，并开辟备用通道。

（八）在参赛选手进入赛位，赛项裁判工作人员进入工作

场所时，赛项承办院校须提醒、督促参赛选手、赛项裁判工作

人员严禁携带通讯、照相摄录设备，禁止携带未经许可的记录

用具。

十三、申诉与仲裁

1.申诉

（1）参赛队对不符合竞赛规定的设备、工具、软件，有

失公正的评判，以及对工作人员的违规行为等，均可提出申诉。

（2）申诉应在竞赛结束后2小时内提出，超过时效将不

予受理。申诉时，应按照规定的程序由参赛队领队向所在赛项

裁判递交书面申诉报告。报告应对申诉事件的现象、发生的

时间、涉及到的人员、申诉依据与理由等进行充分、实事求是

的叙述。事实依据不充分、仅凭主观臆断的申诉将不予受理。

申诉报告须有申诉的参赛选手、领队签名。

（3）赛项裁判长收到申诉报告后，应根据申诉事由组织

裁判团队进行审查，2小时内书面通知申诉方，告知申诉处理

结果。

（4）申诉人不得无故拒不接受处理结果，不允许采取过

激行为刁难、攻击工作人员，否则视为放弃申诉。申诉人不满

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意赛项裁判长的处理结果的，可向大赛仲裁组提出书面申请复

议，复议申请须有参赛单位盖章。

2.仲裁

（1）大赛仲裁组负责受理大赛中出现的申诉复议并进行

仲裁，以保证竞赛顺利进行和竞赛结果公平、公正。

（2）仲裁组的裁决为最终裁决，参赛队不得因申诉或对

仲裁处理意见不服而停止比赛或滋事，否则按弃权处理。

十四、竞赛观摩

（一）观摩对象。比赛期间将设观摩区，指导老师可在

指定区域观摩比赛。

（二）观摩方法及纪律要求。参加观摩的指导老师必须遵

守大赛纪律，按照大赛组委会的组织有序观摩。比赛期间，保

持观摩室安静。凡观摩人员均不得进入赛场内部进行拍照、交

流、观看。

十五、竞赛须知

（一）参赛队须知。

1.参赛队名称统一使用规定地区或院校全称，（如赛项为

团体赛，不接受跨校组队报名。）

2.参赛队选手在报名获得确认后，原则上不再更换，如筹

备过程中，选手因故不能参赛，所在市教育主管部门需出具书

面说明并按相关参赛选手资格补充人员并接受审核。（团体赛