荆州市第一届“郢匠杯”职业技能大赛CAD机械设计赛项技术文件

荆州市第一届“郢匠杯”职业技能大赛

CAD机械设计项目技术工作文件

CAD机械设计项目专家组

2022年10月

目

录

一、项目描述...................................................3

（一）项目概要..............................................3

（二）基本知识与能力要求...................................3

二、竞赛内容...................................................4

（一）模块配分.............................................4

（二）考核内容.............................................5

三、竞赛规则...................................................5

（一）竞赛实施细则.........................................5

（二）裁判员分组和职责.....................................7

（三）竞赛违纪处理规定.....................................7

（四）申诉和仲裁...........................................8

四、竞赛场地及设施设备.........................................9

（一）赛场规格要求.........................................9

（二）赛场设备.............................................9

（三）选手可自备携带的设备和工具..........................10

（四）赛场禁止自带使用的设备和材料........................10

五、健康、安全和环保要求......................................12

（一）选手安全防护要求....................................12

（二）赛事安全要求........................................12

（三）赛场要求............................................12

（四）绿色环保要求........................................13

（五）疫情防控执行国家及本次大赛疫情防控的相关规定。......13

附：竞赛试题（样题）..........................................14

模块一：齿轮油泵装配设计和工程图（样题）......................14

模块二：手工测绘（样题）......................................21

2

一、项目描述

（一）项目概要

CAD机械设计（MechanicalEngineeringDesign–CAD)竞赛项目是机

械制造从业人员应用计算机辅助设计软件、三维打印机、三维扫描仪和手工

测量工具，为产品设计和制造工艺建立零件和装配模型、工程图纸、工艺解

决方案的数字或纸质文件，所有提交的文件必须遵循中国国家GB标准或者

ISO标准。

本项目以高级制图员、机械（模具）设计师对应的国家职业资格三级职

业标准为基础，以第45届、第46届世界技能大赛CAD机械设计项目竞赛试题

为参考，采用个人技能操作竞赛形式，竞赛标准包含机械设计与计算机辅助

设计软件的前沿内容，制图标准采用最新国家标准。

（二）基本知识与能力要求

赛项要求选手思想品德优秀，身心健康；熟悉机械产品系统组成及其工

作原理；能够基于对产品原理的理解进行整体设计和三维装配；能够根据已

有的零件/部件三维模型实物测绘，并完成手工工程图的绘制，具体选手应

掌握的理论知识、工作能力的要求如下。

1、参赛选手必须牢固掌握机械制图的相关知识。

2、参赛选手必须熟练掌握三维设计软件（三维设计软件对接世赛选用

AutodeskInventor2020中文版和UGNX12.0）的相关知识，能为软件配置

参数、构建零部件模型、优化模型立体结构、构建部件族、输入材料特性

(密度)、输入部件的颜色和纹理。

3、参赛选手必须熟练掌握根据部件的三维模型创建装配体、构建装配

体、能够对零部件或者装配体进行图形渲染，并对装配体进行运动仿真。

4、参赛选手根据给定的机械零部件来确定零件的尺寸，手绘草图、利

3

用三维设计软件完成工程图并打印出图；（理解国家标准下的图纸及相应的

书面说明，理解国家标准下的几何尺寸和公差，精通机械制图的规则和当前

普遍采用的最新国家标准，使用手册、表格、标准列表和产品目录，会使用

绘图机和打印机，打印出尺寸为A0到A4大小的图纸）。

5、参赛选手必须掌握典型机械传动系统及原理，能使用三维设计软件

生成相关系统的零件和组件，并能制作相关系统的功能仿真。

6、参赛选手必须熟练掌握计算机操作系统，能正确地使用并管理计算

机文档和软件。

7、参赛选手必须熟练掌握三维打印机、三维扫描仪和手工量具的操作

技能。

8、参赛选手必须掌握CAD机械设计项目相关的理论知识。

9、参赛选手必须了解中国国家标准中机械加工的精度等级、尺寸公

差、形位公差、尺寸链计算等相关知识。

10、参赛选手必须遵守比赛制定的安全防护条例和相关环境保护要求。

二、竞赛内容

本次CAD机械设计选拔赛竞赛内容综合参照历届世界技能大赛CAD机械设

计项目内容，结合荆州地区具体实际制定。内容包括2个竞赛模块、赛程为1

天，累计比赛时间为5小时。

（一）模块配分

分数

模块编号模块名称

判断分测量分合计

模块一装配设计和工程图45660

模块二手工测绘23840

总分694100

1、评价分（主观）

4

评价分打分方式：裁判组所有裁判参考评分细则同时评分，最高分和最

低分分差不得超过1分。每个模块的评价分必须先于测量分评分进行。

2、测量分（客观）

测量分打分方式：严格按照评分细则中的评分要求进行评分。对选手作

品，所有裁判一起商议，在对该选手在该项中的实际得分达成一致后最终只

给出一个分值。

（二）考核内容

项目名称提供的文件任务要求提交成果

根据零件图建立零件三维

模型；

创建装配模型，生成装配全部电子数

工作原理图；

图，编辑装配图；据；

模块一：零部件工程图；

根据功能要求，完成部分选手签名的工

装配设计零部件模型；

机械结构的优化设计，及程图纸；

和工程图产品BOM表或其他数

部分零件的有限元分析；仿真动画文

(3小时)据。

利用高效参数化工具设计件；

零件并创建相关零件库；渲染图片。

生成机构仿真动画与渲染

图片；

工件实物；

模块二：选手签名的工

描述文档，及所有手工测绘零件完成零件工

手工测绘程图纸；

逆向工程必要的附程图；

(2小时)渲染图片；

加信息。

三、竞赛规则

（一）竞赛实施细则

1.赛场提供安装AutodeskInventor2020中文版和UGNX12.0的计算

机，并提供足够数量的备用计算机。

2.赛题以纸质任务书和文件电子档的形式发放，参赛选手根据任务书的

要求完成比赛指定任务。

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3.参赛选手须按照任务书要求及程序保存并提交竞赛结果，所有电子文

件均不可做与竞赛内容无关的标记，一经发现作零分处理，并对参赛选手的

成绩作相应的扣分处理。

4.为防止因计算机故障产生的数据丢失，请参赛选手及时保存竞赛结果

文件。若比赛过程中出现设备问题（如计算机死机、软件问题），需及时向

裁判员报告，由裁判员和技术人员进行技术处理并做现场记录，裁判长视具

体情况裁决是否使用备用计算机、是否为该选手加时。如果在比赛过程中，

由选手自己造成的断电故障，责任由选手自己负责。

5.参赛选手的竞赛机位采用抽签的方式确定。

6.参赛选手需要身份证和学生证，并统一佩戴参赛证，证件应齐全，缺

一者不准参加比赛。

7.参赛选手统一使用赛场提供的电脑，不得携带通迅工具、摄像工具以

及其他即插即用的硬件设备等进入赛场，否则取消选手竞赛资格。

8.参赛选手提前15分钟到场。参赛选手迟到15分钟以上，则不允许再进

入赛场，按弃权处置。

9.参赛选手进入竞赛场地后有15分钟时间检查计算机设备及软件设备工

作状态，根据统一指令开始比赛。

10.比赛一旦计时开始不能无故终止比赛或延长比赛时间。饮水、上厕

所均计在比赛时间之内。

11.比赛过程中，参赛选手必须严格遵守比赛纪律，并接受裁判员的监

督和警示。如遇问题需举手向裁判员提问，选手之间不得互相询问，否则按

作弊处理。一切与比赛无关的活动均需示意当值裁判，经裁判允许后方可进

行。

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12.比赛结束前10分钟，裁判长提醒比赛即将结束。比赛结束后，选手

不得再进行任何操作，保存结果须经裁判员检验，选手签字确认后方可离开

赛场，任务书、试卷不得带出赛场。

13.比赛结束后，当值裁判和工作人员检查选手使用的计算机，如有异

常，向裁判组报告，裁判组裁定参赛选手成绩是否有效。

14.裁判组对有效答卷及时评定成绩，公布获奖选手名单，提供以参赛

队为名义的成绩获取。

（二）裁判员分组和职责

本次竞赛设立裁判组，由1名裁判长，3名裁判员组成。

1、裁判长

裁判长按照本项目技术文件，对裁判员进行培训和工作分工，带领

裁判员对本项目比赛设备设施和现场布置情况进行检验；组织选手进行

安全培训并熟悉赛场及设备，保障所有选手在比赛前掌握必备的安全知

识和安全操作规范；比赛期间组织裁判员执裁，并按照相关要求和程

序，处理项目内出现的问题；组织统计、汇总并及时录入大赛成绩等工

作；赛后组织开展技术点评。

2、裁判员

裁判员应服从本项目裁判长的工作安排，诚实、客观和公正执裁。

（三）竞赛违纪处理规定

1.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。

2.参赛选手有下列情节之一的，其比赛相应项成绩计为零分：

比赛期间违规透漏选手或其单位任何信息者。

在比赛现场内与他人（队）交头接耳，或有偷看、暗示等作弊行为

7

者。

比赛期间使用通讯工具与他人联系者。

裁判根据大赛要求宣布比赛结束后，仍强行作答或操作者。

不服从裁判员的裁决，扰乱竞赛秩序，影响比赛进程，情节恶劣

者。

其他违反比赛规则不听劝告者。

3.参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。

4.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

通报所在单位。

5.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。

6.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，追究其责任，并对其所在单位进行通报批评。

7.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。

（四）申诉和仲裁

1、申诉

参赛选手对竞赛过程中出现的不符合竞赛规定的设备，有失公正的检

测、评判、奖励做法，以及工作人员的违规行为等，均可提出申诉。

申诉时，须递交由参赛选手亲笔签字的书面申诉报告，报告应对申诉事

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件的现象、发生的时间、涉及的人员、申诉依据与理由等作充分且实事求是

的叙述。事实依据不充分、仅凭主观臆断的申诉，不予受理。

申诉时效期为竞赛结束后2小时以内，超过时效期提出申诉，将不予受

理。

赛场专设仲裁组负责受理申诉，仲裁组收到申诉报告之后，即根据竞赛

规程等有关规定，对申诉事由进行审查，并在受理申诉6小时内将有关申诉

处理结果，以书面形式告知申诉方。

申诉人不得无故拒不接受处理结果，不得采取过激行为刁难、攻击有关

工作人员。否则，视为放弃申诉。

2、仲裁

大赛组委会授权技术工作委员会仲裁组，负责对大赛中出现的所有申诉

事项进行仲裁，以保证竞赛的顺利进行和竞赛结果公平、公正。

仲裁组的裁决为最终裁决，参赛选手不得因申诉或对处理意见不服而停

止竞赛或滋事。否则，按弃权处理。

四、竞赛场地及设施设备

（一）赛场规格要求

场地布置、安全等方面符合比赛相关要求，主要包含了竞赛工位、选手

休息室、评判室、录分室、技术支持室等区域，工位配备有比赛所需的设施

设备。本项目场地总体面积不小于300平米；工位数量不低于选手数20%备用

工位，每个工位的面积不低于2平米。

（二）赛场设备

为了最大限度地选拔出最有潜力潜质的选手，赛现场仅提供

Inventor、UGNX12.0三维设计软件，其它软件允许选手自带。选用其他

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软件的选手，请自行准备正版软件并出示正版授权证明，必须在报到前3个

工作日内，联系大赛专家组和设备组，在赛前及时安装软件。完成软件安装

并确认试用完好，自行准备的软件，赛场不负责技术支持。

赛场提供的设备和材料

设备名称规格及说明单位数量

AutodeskInventor2020

三维设计软件套30

UGNX12.0

手工测绘零件外购每选手一套

彩色打印机HPLaserJetMFPM437-M443PCL6台2

耗材A3、A4复印纸充足

（三）选手可自备携带的设备和工具

参赛选手可根据需要自行携带GB或ISO机械设计技术手册和手工绘

图工具及计算器。不带工具，现场不予提供。可携带鼠标键盘（不能带有存

储记忆功能），如出现故障赛场不负责技术支持。

选手自带工具

序号工具名称型号数量

1游标卡尺或数显卡尺0-200mm1把

2万能角度尺数量或普通1把

3半径规（0.4-25mm）1套

4外螺纹规（螺距0.25-2.5mm）1套

5内螺纹规（普通粗牙、细牙M3-M10全套）1套

（四）赛场禁止自带使用的设备和材料

序号设备和材料名称

禁止选手在比赛现场未经允许使用自带信息存储设备及手

1

机等通信工具

2未经允许，选手不能安装任何插件或程序

3禁止裁判在比赛过程中对选手作品或图纸进行拍照

4裁判自带笔记本电脑必须留在赛场个人保险箱内直到比赛

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结束可以带走

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五、健康、安全和环保要求

（一）选手安全防护要求

1、选手参赛前应接受过系统的职业安全教育。

2、赛前裁判长宣读竞赛规则、安全注意事项。

4、选手需自备安全鞋、工作服等，进入比赛区域前必须将工作服、

安全鞋穿戴得当。

5、任何时候，参赛选手不得带电修改电气线路。

6、裁判、技术人员、选手应严格遵守设备安全操作规程。

7、竞赛过程中，技术支持人员有责任对选手使用的设备安全进行监

护，发现问题及时制止，避免发生设备损坏。

（二）赛事安全要求

1、禁止选手及所有参加赛事的人员携带任何有毒有害物品进入竞赛

现场。

2、设置专门的安全防疫组，负责竞赛期间健康和安全事务。主要包

括测温、检查竞赛场地、与会人员居住地、车辆交通及其周围环境的安

全防卫；制定紧急应对方案；监督与会人员食品安全与卫生；分析和处

理安全突发事件等工作。

3、赛场配备相应医疗人员和急救人员，并备有相应急救设施。

（三）赛场要求

1、赛场内除指定的裁判、技术支持、选手、工作人员外，其他人员

不得进入赛场内。

2、主办方允许进入赛场的人员，只可在安全区内观摩竞赛。

3、主办方允许进入赛场的人员，应遵守赛场规则，不得与选手交

谈，不得妨碍、干扰选手竞赛。

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3、主办方允许进入赛场的人员，不得在场内吸烟、喧哗。

4、赛场所在场馆周围保证没有人员妨碍、干扰选手竞赛，不得有任

何影响竞赛公平、公正的行为。

5、赛场设有保安、公安、消防、医疗、设备维修和电力抢险人员待

命，以防突发事件；赛场还应设有生活补给站等公共服务设施，为选手

和赛场人员提供服务。

6、赛场设置安全通道和警戒线，确保进入赛场的大赛参观、采访、

视察的人员限定在安全区域内活动，以保证大赛安全有序进行。

（四）绿色环保要求

1、赛场严格遵守我国环境保护法。

2、赛场所有废弃物应有效分类处理，并可能地回收利用。

3、竞赛相关人员，要注意保持环境整洁卫生，垃圾集中存放。

4、每场竞赛结束后，选手要做到工完场清，赛场保洁人员要保障赛

场整体的环境卫生，体现安全、整洁、有序。

5、赛场严格遵守我国环境保护法，提倡绿色制造的理念。

（五）疫情防控执行国家及本次大赛疫情防控的相关规定。

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附：竞赛试题（样题）

CAD机械设计竞赛样题

模块一：齿轮油泵装配设计和工程图（样题）

一、任务描述

根据齿轮油泵工作原理示意图、齿轮油泵零件爆炸分解图和零

件图，完成齿轮油泵装配图。

1、齿轮油泵工作原理示意图

齿轮泵的工作原理图。齿轮泵

泵体内腔容纳一对吸油和压油齿

轮，当主动齿轮轴逆时针带动从动

齿轮顺时针方向转动时，这对传动

齿轮的啮合右腔空间压力降低而产生局部真空，油池内的油在大气

压力作用下进入泵的吸油口。随着齿轮的转动，齿槽中的油不断被

带至左边的压油口，把油压出，送至机器中需要润滑的部位。

2、齿轮油泵零件明细表

零件名称数量材料（备注）零件名称数量材料

泵盖1HT200螺母1Q235-A

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泵体1HT200压盖1HT200

纸垫片1钢球145

齿轮轴145（z=9,m=4）弹簧165-A

从动齿轮145（z=9,m=4）调节螺钉1Q235-A

从动轴145防护螺母1Q235-A

圆柱销2Q235-A（5x52）螺栓M8X224Q235-A（GB/T5782）

填料1毡垫圈4Q235-A（GB/T97.1）

二、零件图纸

泵盖

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压盖螺母

齿轮轴

16

从动轴弹簧

齿轮钢球

防护螺母圆柱销

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调节螺钉

左端方头对边尺寸：8mm

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Rc1/2的有关尺寸（大端）：锥度1：16，大径20.955，小径18.631

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三、所需要提交的文件

1、任务一：抄画完成齿轮泵的三维装配，生成齿轮泵装配体装

配工程图一张并打印（要求比例合理，图幅为A3，图纸注意专业

性）。

2、任务二：完成齿轮泵装配体三维爆炸图，生成齿轮泵装配动

画（要求画面清晰），完成并打印齿轮泵爆炸工程图一张（要求比

例合理，图幅为A3，图纸注意专业性）。

3、任务三：完成并打印齿轮泵的泵体、齿轮轴、泵盖工程图各

一张（要求比例合理，图幅为自定，图纸注意专业性）。

四、评分表

配分

标准子标准

主观分客观分合计

B1零件建模1818

B2零件装配1010

B3零件工程图2222

B4动画4610

总分