2020逆向建模产品创新设计与制造赛项竞赛规程-高职组(含样题)

2020年度机械行业职业教育技能大赛

“三维天下杯”逆向建模产品创新设计与制造技术

赛项规程

一、赛项名称

逆向建模产品创新设计与制造技术

二、赛项组别及参赛对象

（一）赛项组别

高职组

（二）参赛对象

高等职业院校（含高职、高专、成人高校）及技师学院的在籍学生和

专任教师。

团体赛的组队方式，每队由2名学生和1名教师组成。每所院校报名

参赛队不超过1支队伍，可选派1名指导教师。不得跨校组队。

三、竞赛拟定时间及地点

（一）竞赛时间

2020年11月下旬。

（二）竞赛地点

芜湖职业技术学院。

具体报到地点和住宿酒店等安排详见报到通知。

四、竞赛方式与内容

（一）竞赛方式

团体赛。每队由2名学生和1名教师组成。每所院校报名参赛队不超

过1支队伍，可选派1名指导教师。不得跨校组队。

参赛选手必须是2020年度高等职业学校全日制在籍学生或五年制高职

1

中四至五年级（含四年级）的全日制在籍学生，不限性别，年龄须不超过25

周岁，年龄计算的截止时间以2020年10月1日为准。往届同类赛项中获一

等奖的选手，不得参加同一项目同一组别的赛项。

（二）竞赛内容

竞赛总时间为6.5小时，分为两个阶段进行。第一阶段为“数据采集、

逆向建模、创新设计与数控编程刀路模拟”，四个竞赛任务，本阶段竞赛时

间为3.5小时。第二阶段为“创新产品数控加工、装配验证”，含两个竞赛

任务，本阶段竞赛时间为3小时，不限制每个阶段内各项任务的完成时间。

第一、二阶段成绩分别占总成绩的60%和40%。

竞赛内容、分值和时间详见表1。

表1竞赛内容、分值与时间

竞赛内容任务名称描述分值时间

任务1：实物三利用给定的三维扫描设备，对指定的实

15分

维数据采集物进行三维数据采集。

利用任务1所采集的数据，选择赛项给

任务2：三维逆

定软件的其中一种，对实物外观面进行15分

向建模

三维数字化逆向建模。

利用给定实物结合机械设计与制造知

任务3：创新优

第一阶段识，按任务书给定的要求进行创新优化20分3.5小时

化设计

设计。

根据任务3的创新优化数字模型和赛题

任务书所提供的机床类型、毛坯规格和

任务4：数控编

刀具清单进行工艺设计，并选择合适的5分

程

软件对产品进行数控编程，生成加工程

序，并编制加工工艺卡（或工序卡）。

2

利用电脑对任务4所编程的程序利用

任务5：数控编

VERICUT模拟仿真软件进行刀路模拟和5分

程加工模拟

优化。

利用上半场任务4所编加工程序（下半

任务6：创新产

场赛场不再提供编程软件），在赛场给30分

品五轴加工

定的五轴联动数控机床上，加工样件。

第二阶段3小时

将任务5加工部分得到的样件，与实物

任务7：样件装

机构装配为一个整体，验证样件与实物5分

配验证

的吻合度，验证创新设计的效果。

选手必须熟悉所接触设备的安全操作

职业素养与操作安全规程，安全、合理的使用赛场设施、设5分

备和工具，确保人身和设备安全。

特别说明：“三维建模”禁止使用整体点云拟合的建模方式，否则零分；利用最终建模结

果反向推导形成stl和txt文件零分。

五、竞赛规则

（一）报名要求

1.组队要求：以学校为单位组队参赛，参赛选手不得跨校组队。每支参

赛队限报1名指导教师，指导教师须为本校专兼职教师。

2.参赛队报名：以学校为单位报名参赛，不举行省、市、地区选拔赛，

鼓励发展中学校参赛。

3.参赛选手和指导教师报名获得确认后原则上不得更换。如备赛过程中

参赛选手和指导教师因故无法参赛，须于本赛项开赛10个工作日之前书面说

明，经赛项执委会办公室核实后予以更换。

4.赛项执委会办公室负责参赛学生的资格审查工作，并保存相关证明材

料的复印件，以备查阅。

3

（二）熟悉场地

1.选手报到后由主办方组织各参赛队熟悉场地。熟悉场地时，参赛队限

定在观摩区活动，不得进入比赛区。同时召开领队会议，宣布竞赛纪律和有

关规定。

2.熟悉场地时应严格遵守相关规定，严禁喧哗、拥挤、打闹，避免发生

意外事故。

（三）文明参赛要求

1.竞赛所用的设备、仪器、工具等由大赛执委会统一提供，各参赛队可

以根据需要选择使用。

2.参赛选手在比赛开始前30分钟前到指定地点检录，接受工作人员对选

手身份、资格和有关证件的检查。竞赛计时开始，选手未到的，视为自动放

弃。

3.比赛用仪器设备、赛位由抽签确定，不得擅自变更、调整。

4.选手在竞赛过程中不得擅自离开赛场。如有特殊情况，须经裁判人员

同意。选手休息、饮水、上洗手间等不安排专门用时，统一计在竞赛时间内。

竞赛计时以赛场设置的时钟为准。

5.竞赛期间，选手不得将手机等通信工具带入赛场。非同组选手之间不

得以任何方式传递信息，如传递纸条、用手势表达信息、用暗语交换信息等。

6.所有人员在赛场内不得喧哗，不得有影响其他选手完成工作任务的行

为。

7.爱护赛场提供的器材，不得移动赛场内台桌、设备和其它物品的定置，

不得故意损坏设备和仪器。比赛中参赛选手须严格遵守相关操作规程，确保

人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示。

8.完成竞赛任务期间，不得与其他选手讨论，不得旁窥其他选手的操作。

9.遇事应先举手示意，并与裁判人员协商，按裁判人员的意见办理。

4

10.参赛选手须在赛位的计算机上规定的文件夹内存储比赛文档。

11.比赛过程中，选手须严格遵守安全操作规程以确保人身及设备安全。

选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障时，裁判长有权中止该队比

赛；如非选手个人原因出现设备故障而无法比赛，由裁判长视具体情况做出

裁决(调换到备份赛位或调整至最后一场次参加比赛)。裁判长确定设备故障

时可派技术支持人员排除故障后继续比赛，并补足所耽误的比赛时间。

12.参赛队如需提前结束竞赛，应举手向裁判员示意，由裁判员记录比赛

结束时间。参赛队结束比赛后不得再进行任何操作。

13.选手须按照程序提交比赛结果，配合裁判做好赛场情况记录并与裁判

一起签字确认，不得拒签。

14.不乱摆放工具，不乱丢杂物，完成竞赛任务后清洁赛位、工具、线头、

废弃物品，不得遗留在赛位上。

15.竞赛结束后参赛选手应到指定地点等候，待裁判员允许后方可离开。

16.文明用语，尊重裁判和其他选手，不得辱骂裁判和赛场工作人员，不

得打架斗殴。

17.任何人不得以任何方式暗示、指导、帮助参赛选手，对造成后果的，

视情节轻重酌情扣除参赛选手成绩。

18.比赛过程中，除参加当场次比赛的选手、执行裁判员、现场工作人员

和经批准的人员外，其他人员一律不得进入比赛现场；比赛结束后，参赛人

员应根据指令及时退出比赛现场，对不听劝阻、无理取闹者追究责任，并通

报批评。

19.裁判长在比赛结束前15分钟提醒选手，裁判长发布比赛结束指令后

所有参赛队立即停止操作，按要求清理赛位，不得以任何理由拖延竞赛时间。

20.参赛选手不得将竞赛任务书、图纸、草稿纸和工具等与比赛有关的物

品带离赛场，选手必须经现场裁判员检查许可后方能离开赛场。

5

21.参赛队需按照竞赛要求提交竞赛结果，裁判员与参赛选手一起签字确

认。

（四）成绩评定及公布

1.组织分工

在赛项执委会的领导下成立由检录组、裁判组和仲裁组组成的成绩管理

组织机构。具体要求与分工如下：

（1）检录工作人员负责对参赛队伍（选手）进行点名登记、身份核对等

工作。

（2）裁判组实行“裁判长负责制”。设裁判长1名，全面负责赛项的裁

判管理工作并处理比赛中出现的争议问题。

（3）裁判员分为加密裁判、现场裁判和评分裁判。加密裁判负责组织参

赛队伍（选手）抽签，对参赛队信息、抽签代码等进行加密，不参与评分工

作；现场裁判负责记录比赛情况，维护赛场纪律，评定参赛队的现场得分；

评分裁判负责对参赛队伍（选手）的比赛任务完成、比赛表现评分。

（4）仲裁组负责接受由参赛队领队提出的对裁判结果的申诉，组织复议

并及时反馈复议结果。

2.成绩评分

（1）现场评分

现场裁判依据现场评分标准，对参赛队的操作规范、现场表现等进行评

分。评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。

（2）过程评分

根据参赛选手在分步操作过程中的规范性、合理性以及完成质量等，评

分裁判依据评分标准按步给分。

（3）抽检复核

为保障成绩统计的准确性，执委会对赛项总成绩进行抽检复核。错误率

6

超过5%的，则认定为非小概率事件，裁判组须对所有成绩进行复核。

3.成绩公布

（1）计分。由打分裁判组对参赛队提交成果打分，形成分项目成绩。待

所有项目成绩汇总表均全部完成后，由裁判长指定其中2个裁判成员，对所

有项目进行分数复查确认，最终生成参赛队总成绩表。

（2）审核。裁判组对成绩数据审核，纸质打印成绩单，经赛项裁判长、

仲裁组和赛项执委会审核无误后签字。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，移交赛项执委会办公室。

（3）公示。记分员将解密后的各参赛队伍（选手）成绩汇总成最终成绩

单，经裁判长、监督组签字后进行公示。公示时间为2小时。成绩公示无异

议后，由仲裁长和监督组长在成绩单上签字，并在闭赛式上公布竞赛成绩。

六、技术规范

（一）操作规程

三维扫描仪（设备）使用操作说明书

数控机床（设备）使用操作说明书

（二）职业标准

国家职业标准《数控铣工》（国家职业资格三级)

国家职业标准《加工中心操作工》（国家职业资格三级)

（三）教学标准

高等职业教育数控技术应用专业教学标准

高等职业教育机械设计与制造专业教学标准

高等职业教育机械制造与自动化专业教学标准

高等职业教育计算机辅助设计和制造专业教学标准

七、技术平台

比赛使用的比赛器材、技术平台和场地要求

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（一）比赛器材、技术平台

（1）硬件平台

赛场提供同一配置的计算机及软件。硬件基本配置：双核处理器/8G内

存/500G硬盘/N卡1G独显/19寸LED显示器。

（2）软件平台

1）计算机操作系统：MS-Windows10；

2）文字处理软件：MS-Office2010、拼音输入法、五笔输入法、PDF阅

读器；

3）设计、编程、模拟、加工软件：GeomagicDesignX2019、Geomagic

ControlX2020、hyperMILL2020、Esprit2020、多轴数控加工仿真软件

VERICUT9.0、NX1847。

4）扫描软件系统：Wrap_Win3D三维数据采集系统V2.0。

（3）使用工具

1）三维扫描设备及附品

比赛用的三维扫描数据采集设备由北京三维天下信息技术有限公司提

供，主要参数见表2。

表2三维扫描设备主要参数

项目技术参数

产品型号Win3DD单目三维扫描仪

单幅扫描范围mm300×210×200

扫描距离mm600

扫描点距mm0.2～1.1

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

8

球空间误差0.005+L/15000

球面度误差0.005+L/40000

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

外形尺寸mm325×240×110

设备重量㎏2.5

接口USB

电源AC220V,50HZ

三维扫描附品：

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黑色橡皮泥；

⑤黑色转盘垫块；

⑥量具：自备0-200mm游标卡尺1支。

2）加工用的数控机床及附品

比赛用两种五轴联动加工中心设备，主要参数见表3、表4。

表3广东省机械研究所有限公司五轴联动加工中心主要参数

项目名称参数

X轴250mm

Y轴270mm

移动行程Z轴290mm

A轴n*360deg

C轴±110deg

9

尺寸φ200mm

水平最大承载30kg

工作台

垂直最大承载20kg

类型电主轴

最高转速24000r/min

主轴

主轴功率7.5KW

冷却方式油冷

类型中心转塔式

刀柄规格BT30

刀库容量16把

刀库

刀具最大直径50mm

允许装刀最大长度135mm

定位精度X轴/Y轴/Z轴0.01/0.005mm

/重复定位精度

A轴/C轴20″/10″sec

X轴/Y轴/Z轴30000mm/min

移动速度C轴10800deg/min

A轴10800deg/min

工作电压和频率380/50V/Hz

工作气压要求5～7Kg/cm²

机床总功率15KW

其他配置机床重量2500kg

机床尺寸1600*2060*2340mm

系统数控系统铼钠克N3

10

表4、南京旭上数控技术有限公司五轴联动加工中心主要参数

（型号N3RE-MD112-06S）

430mm

X轴（左右行程）

Y轴（前后行程）265mm

310mm

工作范围Z轴（上下行程）

B轴（旋转角度）±92°

360°

C轴（旋转角度）

回转工作台面到主轴端面最大距离370mm

165mm

回转工作台直径φ

最大加工工件φ100×145mm

15m/min

X、Y、Z轴

最大移动速度B轴25r/min

30r/min

C轴

0.02/0.01mm

定位精度X、Y、Z轴

±15”/±3.5”

/重复定位精度B轴、C轴

最高转速30,000r/min

1.8Kw

主轴功率

主轴

轴端连接锥孔ISO20

气冷

冷却方式

刀柄规格ISO20-ER16

10mm

直排刀库刀具最大直径

刀库容量5把

3mm～100mm

高精度三爪卡盘夹持范围φφ

数控系统莱纳克数控系统：系统可配双摆头、双转台或混合型；

11

刀尖跟随功能RTCP；恒限速加工模式表面高光洁度和高加工

质量，五维恒限速功能；五轴径向补偿功能，支持任意形状

曲面的径向补偿功能；刀具姿态光顺功能；可加探针自动标

定模块，支持探针进行旋转中心和旋转轴偏差的自动标定，

采用EtherCAT网络通讯。

外形尺寸1460×1330×2280mm

1500Kg

设备净重

比赛用的加工附品

①竞赛刀具：竞赛所用刀具、刀柄、量具赛场统一提供，于正式比赛前

培训时与样题一起公布。

②竞赛夹具：夹具清单于正式比赛前培训时与样题一起公布。

③竞赛检测仪器设备：三坐标测量机，粗糙度仪，手工检测量具。

④对刀仪：机床自带。

⑤毛坯：赛场提供铝合金材料毛坯，牌号7075或6063，规格符合赛题

任务书要求，随赛题公布。

（二）竞赛赛场要求

1.比赛区域总面积约需3000㎡。净空高度不低于3.5m，采光、照明和

通风良好，环境温度、湿度符合设备使用规定，同时满足选手的正常竞赛要

求。

2.场主通道宽3m，符合紧急疏散要求。

3.赛场提供稳定的水、电、气源和供电应急设备，并有保安、公安、消

防、设备维修和电力抢险人员待命，以防突发事件。

4.赛场设维修服务、医疗、生活补给站等公共服务区，为选手和赛场人

员提供服务；设有指导教师进入现场指导的专门通道；设有安全通道，大赛

观摩、采访人员在安全通道内活动，保证大赛安全有序进行。

12

5.赛事单元相对独立，确保选手独立进行比赛，不受外界影响；赛区内

包括厕所、医疗点、维修服务站、生活补给站、垃圾分类收集点等都在警戒

线范围内，确保大赛在相对安全的环境内进行。

6.“数据采集、逆向建模与创新设计”赛场环境：每个赛位的面积在5-6

㎡，赛位内布置电脑席3个,配置三维扫描装置1套,赛位之间进行隔离、互

不干扰。

7.“创新产品加工”赛区环境：每个赛位的面积在8㎡左右，赛位内布

置电脑席1个、配置五轴联动加工中心1台。赛位间适当分隔，现场保证良

好的采光、照明和通风，有压缩空气气源及气枪；有设备所需电源。

八、成绩评定

（一）评分原则

赛项参照《2020年全国职业院校技能大赛成绩管理办法》的相关要求，

总结近6年大赛评分经验，借鉴世界技能大赛的相近赛项评分要求，将三维

扫描逆向建模设计、正向创新设计、装配验证评价等过程考核规范文件做为

评判依据，并充分考虑参赛选手创新设计得完成情况实施全面综合评定。赛

项本着“科学严谨、公正公平、可操作性强”的原则，依据国家及行业的相

关标准和规范，专家组制定评分标准。

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。为了保证评判“公平、公正、公开”，采取以下措施：

1.考核内容、样题和评分标准赛前一个月公开。

2.举办方赛前将认真调试比赛所用设备，保证考核条件一致。

3.裁判队伍赛前封闭培训，统一评判标准和执裁标准。

4.加强试题保密工作。

（二）评分细则

1.本赛项成绩满分100分。按竞赛内容配分见表5。

13

表5竞赛任务配分

比赛内容考核一级指标得分

实物三维数据采集满分15分

三维建模满分15分

数据采集

产品创新优化设计满分20分

建模与创新设计

数控编程与加工（编程）满分5分

数控编程加工（模拟）满分5分

数控编程与加工（五轴加工）满分30分

创新产品加工

文明生产满分5分

装配验证样件装配验证满分5分

2.竞赛任务考核要点见表6。

表6竞赛任务考核要点

任务名称

任务评分标准(二级指标)得分

(一级指标)

正面主体完整性、处理效果满分5分

正面局面特征完整性、处理效果满分3分

实物三维数据采集

任务1背面主体完整性、处理效果满分3分

配分15分

背面局面特征完整性、处理效果满分2分

转（圆）角特征完整性、处理效果满分2分

数据定位合理性满分2分

数模整体完整性满分2分

三维建模分型线合理性满分2分

任务2

配分15分曲面拆分合理性满分2分

曲面光顺度满分2分

局面特征精度满分2分

14

装配特征选取满分3分

功能创新设计满分5分

局面特征创新设计满分4分

产品创新优化设计

任务3人性化创新设计满分4分

配分20分

数字模型对比（报告）满分4分

创新设计说明满分3分

数控编程与加工模数控编程满分5分

任务4

拟配分10分程序模拟满分5分

曲面尺寸精度满分8分

数控编程与加工曲面加工粗糙度满分8分

任务5

配分30分配合及尺寸公差满分8分

加工工艺（文件）完整性及合理性满分6分

操作设备规范性满分1分

职业素养

全程工量具使用规范性满分2分

与操作安全

任务现场安全满分1分

配分5分

文明生产满分1分

样件装配验证装配互换性验证满分3分

任务6

配分5分运行验证满分2分

特别说明：不得破坏实物原型，否则酌情在总分中扣1-3分；任务2不得使用整体点云拟

合的建模方式，否则任务2记零分；不得利用建模结果反向推导形成stl和txt文件，否

则任务1记零分。

15

（三）奖项设置

1.赛项设团体一、二、三等奖。按照竞赛总成绩由高到低排序，以实际

参赛队总数为基数，一、二、三等奖获奖比例分别为10%、25%、35%（小数

点后四舍五入）。

2.获得团体一等奖参赛队的指导教师，由主办方授予“2020年度机械行

业职业教育技能大赛优秀指导教师”，并颁发荣誉证书。

九、赛项安全

（一）组织机构

1.设置比赛安全保障组，组长由比赛执委会主任担任。成员由各赛场安

全责任人担任。每一赛场制定一名安全责任人，对本赛场的安全负全责，在

发生意外情况时负责调集救援队伍和专业救援人员，安排场内人员疏散。

2.建立与公安、消防、司法行政、交通、卫生、食品、质检等相关部门

的协调机制，保证比赛安全，制定应急预案，及时处置突发事件。设置医护

人员、消防人员和保安人员的专线联系，确定对方联系人，由场地安全负责

人对口联系。比赛场地布置和器材使用严格依照安全施工条例进行。场地布

置划分区域，并按安全要求设定疏散通道，并在墙面显著位置张贴安全疏散

通道和路线示意图。

（二）赛项安全管理

1.比赛设备和设施安装严格按照安全施工标准施工，电源布线、电器安

装严格按照规范施工。

2.按防火安全要求安置灭火器，并指定责任人在紧急时候使用。

3.赛项竞赛规程中明确国家（或行业）相关职业岗位安全的规范、条例

和资格证书要求等内容。

4.执委会在赛前对本赛项全体裁判员、工作人员进行安全培训。根据《中

华人民共和国劳动法》等法律法规，建立完善的安全事故防范制度，在赛前

对选手进行培训，避免发生人身伤害事故。

16

5.执委会将建立专门方案保证比赛命题、赛题保管、发放、回收和评判

过程的安全。

（三）比赛环境安全管理

1.赛项执委会赛前组织专人对比赛现场、住宿场所和交通保障进行考察，

并对安全工作提出明确要求。赛场的布置，赛场内的器材、设备符合国家有

关安全规定。并进行赛场仿真模拟测试，以发现可能出现的问题。承办院校

赛前按照赛项执委会要求排除安全隐患。

2.赛场周围设立警戒线，安保人员不得将证件转借他人，防止无关人员

进入。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。

3.为了确保本次大赛的顺利进行，承办院校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）比赛期间所有进入赛区车辆、人员需凭证入内，并主动向工作人员

出示；

（2）在比赛开始前，选手要认真阅读场地内张贴的《入场须知》和应急

疏散图；

（3）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。

（4）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。

（5）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。

（6）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。

（7）安保人员发现不安全隐患及时通报赛场负责人员。

（8）比赛场馆严禁吸烟。

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（9）如果出现安全问题，在安保人员的指挥下，迅速按紧急疏散路线撤

离现场。

4.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。

5.大赛期间，赛项承办院校在赛场管理的关键岗位，增加工作人员力量，

建立安全管理日志。

6.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，并安检设备，对进入赛场重要区域的人

员进行安检。

（四）生活条件保障

1.比赛期间，由赛事承办院校统一安排参赛选手和指导教师食宿。承办

院校须尊重少数民族参赛人员的宗教信仰及文化习俗，根据国家相关的民族、

宗教政策，安排好少数民族参赛选手和教师的饮食起居。

2.比赛期间安排的住宿地要求具有宾馆、住宿经营许可资质。

3.大赛期间有组织的参观和观摩活动的交通安全由赛区组委会负责。赛

项执委会和承办院校须保证比赛期间选手、指导教师和裁判员、工作人员的

交通安全。

4.除必要的安全隔离措施外，严格遵守国家相关法律法规，保护个人隐

私和人身自由。

（五）参赛队职责

1.各参赛队伍须安排为参赛选手购买大赛期间的人身意外伤害保险。

2.各参赛队伍须制定相关管理制度，并对所有参赛选手、指导教师进行

安全教育。

3.各参赛队伍须加强参与比赛人员的安全管理，并与赛场安全管理对接。

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4.参赛队如有车辆，一律凭大赛组委会核发的证件出入校门，并按指定

线路行驶，按指定地点停放。

十、竞赛须知

（一）参赛队须知

1.参赛队以学校为代表队名称，不接受跨校组队报名；

2.各参赛队总人数不超过4人，其中含2名学生1名教师选手和不超过

1名指导教师，均须经报名和通过资格审查后确定。

3.各参赛队报到时，请出示为参赛选手购买的大赛期间的人身意外伤害

保险。如未购买，将暂时不予办理报到手续。

4.比赛进行过程中及不同的赛段，参赛队不可以更换参赛选手。

5.不允许增补新队员参赛，不允许队员缺席比赛。任何情况下，不允许

更换新的指导教师，允许指导教师缺席。

6.参赛队选手和指导教师要有良好的职业道德，严格遵守比赛规则和比

赛纪律，服从裁判，尊重裁判和赛场工作人员，自觉维护赛场秩序。

（二）指导教师须知

1.各参赛代表队要发扬良好道德风尚，听从指挥，服从裁判，不弄虚作

假。如发现弄虚作假者，取消参赛资格，名次无效。

2.各代表队领队要坚决执行竞赛的各项规定，加强对参赛人员的管理，

做好赛前准备工作，督促选手带好证件等竞赛相关材料。

3.竞赛过程中，除参加当场次竞赛的选手、执行裁判员、现场工作人员

和经批准的人员外，领队、指导教师及其他人员一律不得进入竞赛现场。

4.参赛代表队若对竞赛过程有异议，在规定的时间内由领队向赛项仲裁

工作组提出书面报告。

5.对申诉的仲裁结果，领队和指导教师要带头服从和执行，并做好选手

工作。参赛选手不得因申诉或对处理意见不服而停止竞赛，否则以弃权处理。

（三）参赛选手须知

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1.参赛选手应按有关要求如实填报个人信息，否则取消竞赛资格。

2.参赛选手凭有效身份证件参加竞赛，按赛项规定的时间、顺序、地点

参赛。

3.参赛选手应认真学习领会本次竞赛相关文件，自觉遵守大赛纪律，服

从指挥，听从安排，文明参赛。

4.比赛须严格遵守安全操作规程和文明生产规则，爱护比赛场地的设备、

仪器等，不得人为损坏仪器设备。一旦出现较严重的安全事故，经总裁判长

批准后将立即取消其参赛资格。

5.参赛选手请勿携带电子设备、通讯设备及其他资料进入赛场。

6.竞赛时，在收到开赛信号前不得启动操作，各参赛队自行决定分工、

工作程序和时间安排，在指定工位上完成竞赛项目，严禁作弊行为。

7.竞赛完毕，选手应全体起立，结束操作。将资料和工具整齐摆放在操

作平台上，经工作人员清点后方可离开赛场，离开赛场时不得带走任何资料。

8.在竞赛期间，未经执委会的批准，参赛选手不得接受其他单位和个人

进行的与竞赛内容相关的采访。参赛选手不得将竞赛的相关信息私自公布。

9.参赛选手按照大赛要求和赛题要求提交递交竞赛成果，禁止在竞赛成

果上做任何与竞赛无关的记号。

（四）工作人员须知

1.服从赛项执委会的领导,遵守职业道德、坚持原则、按章办事,切实做

到严格认真,公正准确,文明执裁。

2.以高度负责的精神、严肃认真的态度和严谨细致的作风做好工作。熟

悉比赛规则，认真执行比赛规则，严格按照工作程序和有关规定办事。

3.佩戴裁判员胸卡，着裁判员服装，仪表整洁，语言举止文明礼貌，接

受仲裁工作组成员和参赛人员的监督。

4.须参加赛项执委会组织的赛前执裁培训。

5.竞赛期间，保守竞赛秘密，不得向各参赛队领队、指导教师及选手泄

露、暗示大赛秘密。

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6.严格遵守比赛时间,不得擅自提前或延长。

7.严格执行竞赛纪律，除应向参赛选手交代的竞赛须知外，不得向参赛

选手暗示解答与竞赛有关的问题，更不得向选手进行指导或提供方便。

8.实行回避制度，不得与参赛选手及相关人员接触或联系。

9.坚守岗位，不迟到，不早退。

10.监督选手遵守竞赛规则和安全操作规程的情况，不得无故干扰选手比

赛，正确处理竞赛中出现的问题。

11.遵循公平、公正原则,维护赛场纪律,如实填写赛场记录。

十一、申诉与仲裁

（一）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、奖

励，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向相应赛项仲裁工作组递交书面申诉报告。报告

应对申诉事件的现象、发生的时间、涉及到的人员、申诉依据与理由等如实

叙述。事实依据不充分、仅凭主观臆断的申诉不予受理,但须说明原因。

3.赛项仲裁工作组收到申诉报告后，应根据申诉事由进行审查，6小时

内书面告知申诉处理结果。受理申诉的，须通知申诉方举办听证会的时间和

地点。

4.申诉人不得无故拒收处理结果，不允许采取过激行为，否则视为放弃

申诉。

（二）仲裁

赛项仲裁工作组接受由代表队提出的对裁判结果的申诉。赛项仲裁工作

组在接到申诉后的2小时内组织复议，并及时反馈复议结果。赛项仲裁工作

组的裁定为最终裁定。

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十二、大赛违规处理规定

（一）发现参赛选手不符合报名规定条件的、冒名顶替或弄虚作假的，

报经大赛组委会核实批准后，一律取消该选手参赛资格，追究有关领导责任

并通报批评。

（二）参赛选手有下列情节之一的，其相应项成绩计为零分：

1.竞赛期间违规透漏选手或其单位任何信息者。

2.在竞赛现场内与他人（队）交头接耳，或有偷看、暗示等作弊行为者。

3.竞赛期间使用通讯工具与他人联系者。

4.裁判根据大赛要求宣布竞赛结束后，仍强行作答或操作者。

5.不服从裁判员的裁决，扰乱竞赛秩序，影响竞赛进程，情节恶劣者。

6.其他违反大赛规则不听劝告者。

（三）参赛选手如造成竞赛使用仪器设备损坏，视情节由当事人单位承

担赔偿责任；参赛选手不得触动非竞赛用仪器设备，如造成仪器设备损坏，

由当事人单位承担赔偿责任并通报批评；对恶意破坏仪器设备等情节严重者，

送交司法机关处理。

（四）各代表队非参赛人员若违反大赛纪律，将视情节轻重给予警告或

通报批评。

（五）对违反大赛纪律的裁判员、工作人员，由各项目裁判长报经组委

会核实批准后，视情节轻重给予警告或取消其裁判资格并通报所在单位。

（六）非大赛工作人员和参赛选手一律不得超越赛场指定的安全范围，

不听劝阻造成后果者，追求其责任，并对其所在单位进行通报批评。

（七）各参赛队（选手）须按照大赛规定和赛题要求递交竞赛成果，禁

止在竞赛成果上做任何与竞赛无关的标记；除大赛规定选手填写的信息外，

不能出现透露选手身份的任何信息，否则视为作弊，相应赛项的成绩为零。

（八）参赛队（选手）参加实践操作竞赛前，应穿戴好防护用品并进行

安全检查，如发现问题应及时解决，无法解决的问题应及时向裁判员报告；

裁判员视情况予以判定，并协调处理。未执行有关安全规程而造成不良后果，

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由责任方承担相应责任；对选手未发现的安全隐患或违章操作行为，裁判员

应及时指出并予以纠正，酌情扣除选手实践操作成绩并记录。

附件：样题

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样卷

2020年机械行业职业教育技能大赛

高职组

“三维天下杯”逆向建模产品创新设计与制造技术

第一阶段：

“数据采集、逆向建模、数控编程、刀路模拟”阶段

（上半场）

(总时间：3.5小时)

任

务

书

二〇二〇年十月十九日

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注意事项

1.参赛选手在比赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则。如有违

反，则按照相关规定在考试的总成绩中扣除相应分值；

2.参赛选手提交的成果文件只能有参赛编号、组别、场次、工位号标识，

不得写有姓名或与身份有关的信息，否则视为作弊，成绩无效。

3.比赛任务书当场启封、当场有效。比赛任务书按一队一份分发，竞赛

结束后当场收回。参赛选手不允许带离赛场。也不允许参赛选手摘录有关内

容，否则按违纪处理。

4.各参赛队注意合理分工，选手应相互配合，在规定的比赛时间内完成

全部任务，比赛结束时，各选手必须停止操作计算机。

5.请在比赛过程中注意实时保存文件，由于参赛选手操作不当而造成计

算机“死机”、“重新启动”、“关闭”等一切问题，责任自负。

6.在提交的电子文档上不得出现与选手有关的任何信息或特别记号，否

则将视为作弊。

7.若出现恶意破坏赛场比赛用具或影响他人比赛的情况，取消全队竞赛

资格。

8.请参赛选手仔细阅读任务书内容和要求，竞赛过程中如有异议，可举

手向现场裁判人员示意，不得扰乱赛场秩序。

9.遵守赛场纪律，尊重考评人员，服从安排。

10.所有电子文件保存在一个文件夹中，命名为“工位号-上”，文件夹

复制到赛场提供的两个U盘移动存储器中，装入信封封好，选手和裁判共同

签字确认。注意：选手的加工程序要另存在两个U盘移动存储器另一个中的

一个文件夹中，命名为“工位号-下”。

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一、任务名称与时间

1.任务名称：某人像数据采集、逆向建模、数控编程、刀路模拟

2.竞赛时间：3.5小时

二、已知条件

某人像外形面流线复杂，人物逼真。

产品研发人员计划用于商业展示。产品研发人员分别采用三维扫描、逆向建模技术和

数控五轴加工制造出人像样品。接着，产品研发人员给人像设计了商业展示座，人像坐在

商业展示座上，便于公众参观。

本次竞赛内容就是模拟某人像的原型设计、制造与展示过程。为便于竞赛加工过程顺

利进行，本次竞赛选用超钢（聚甲醛）材料，利用数控五轴加工完成零件制造。

某零件说明：

图1是某人像和商品展示座理想图。

正式比赛时，随赛卷提供人像实物一件，展示座一个。外形以比赛赛场提供物品为准。

图1某人像和商品展示座理想图

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三、数据采集与再设计任务、要求、评分要点和提交物

任务一、调整给定三维扫描设备至工作状态，并对指定的实物进行三维数据采集。

（15分）

参赛选手标定赛场提供的Win3DD-M三维扫描仪装置和附件。选手自行认定至三维扫

描仪“标定成功”状态。并将该状态截屏保存，格式采用图片jpg或bmp文件，文件命名

为“saomiao－biaoding”。“biaoding”是“标定”两个字的全拼。注意：文件名不

得出现工位号。

提交：电子文档，格式为jpg文件，文件命名为“saomiao－biaoding”。

提交位置：现场给定2个U盘中，分别建立以“工位号”命名的文件夹，将“saomiao

－标定”存在其中一个U盘中的以“工位号-上”命名的文件夹中一份，电脑D盘根目录

下备份一份，其它地方不准存放。（正式行业比赛中，如不进行标定项任务，选手可忽略

此步和提交“biaoding”文件，裁判以满分计分。）

注意：文件夹只能以“工位号-上”命名，不得出现其他信息。

参赛选手使用自行认定“标定成功”的Win3DD-M三维扫描仪装置和附件，精心操作，

完成给定人像实物和商品展示座（以比赛赛场提供实物为准）全表面的三维扫描，并且

对获得的点云进行相应取舍，剔除噪点和冗余点。

提交：经过取舍后点云电子文档，格式为STL文件，文件命名为“saomiao－renxiang”、

“saomiao－zhanzhizuo”。“renxiang”是“人像”二个字的全拼,“zhanzhizuo”是

“展示座”三字的全拼。

提交位置：存在以“工位号-上”命名的U盘文件夹中一份，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：

指扫描正面主正面局面特背面主体特背面局面特转（圆）角特

仪采体完整征完整性、征完整性、征完整性、征完整性、处

标集系性、处理处理效果处理效果处理效果理效果

统调效果

整

分

433212

值

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0.06为得分。平均误差大于0.10

为不得分。

注意：标志点处不作评分，未扫描到的位置不可以进行补缺。展示座点云不作为评

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分依据，仅用于选手进行创新设计。

任务二、三维逆向建模（15分）

本任务要求选手进行某人像实物的三维建模。

参赛选手选用计算机预装软件，利用“任务一”得到的数据，完成人像外形三维建模。

注意：

（1）合理还原人像数字模型，大面造型要求拆分合理，流线、转角衔接圆润，满足

加工工艺要求。整体拟合不给分。

（2）人像的表面特征不得改变，三维数字模型比例（1:1）不得改变。

提交：人像和展示座数字模型的建模原文件和“STP”格式文件，及对齐坐标后用于

建模的“STL”文件，文件命名为“jianmo－renxiang”“jianmo-zhanshizuo”。

提交位置：保存在以“工位号-上”命名的U盘文件夹中一份，电脑D盘根目录下备

份一份，其它地方不准存放。

注意：展示座建模不作为评分依据，仅用于选手进行创新设计。

数字模型精度对比：利用GeomagicControl软件功能，做出人像数字模型精度对比

报告（GeomagicControl报告）。选手人像逆向建模完成后，使用“GeomagicControl”

软件分别进行模型的3D比较(建模STL与逆向结果)、2D比较（指定位置）及创建2D尺

寸（指定位置并标注主要尺寸），创建“pdf”格式分析报告。

注意：对比报告配分将与创新设计说明结合给出。详见任务三分值指标分配。

提交：对比文件采用“pdf”格式文件，文件命名为“jianmo－duibi”。

提交位置：保存在以“工位号-上”命名的U盘文件夹中一份，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：

指数据定模型合理分型线曲面拆分合曲面局面装配特

位合理的完整性合理性理性光顺特征征选取

标性度精度

分值2222223

评分标准：将选手创建的模型与扫描三维模型各面数据进行比对，平均误差小于

0.08。面的建模质量好、合理拆分曲面、面与面之间拟合度高才能得分。平均误差大于

0.20不得分，中间状态酌情给分。

注意：展示座数模不进行精度对比。