新鹤壁市第二届职业技能大赛CAD机械设计项目技术工作文件

河南省第二届职业技能大赛

CAD机械设计（国赛精选）项目技术

工作文件

河南省第二届职业技能大赛组织委员会

技术工作组

2023年2月

1

目录

一、技术描述..................................................................................................................................................3

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

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

二、试题与评判标准....................................................................................................................................5

（一）试题........................................................................................................................................................5

（二）比赛时间与分值分配........................................................................................................................6

（三）评判标准...............................................................................................................................................6

三、竞赛细则.................................................................................................................................................11

（一）竞赛日程安排..................................................................................................................................11

（二）参赛选手...........................................................................................................................................12

（三）裁判人员...........................................................................................................................................12

（四）裁判员分工、评分及成绩处理...................................................................................................13

（五）问题或争议处理...............................................................................................................................13

（六）工作流程及要求...............................................................................................................................14

四、竞赛场地、设施设备等安排...............................................................................................................9

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

（二）场地布局示意图...............................................................................................................................16

（三）基础设施清单..................................................................................................................................10

五、安全健康要求.......................................................................................................................................10

（一）赛场通道...........................................................................................................................................10

（二）赛场医药配备...................................................................................................................................10

（三）绿色环保...........................................................................................................................................10

附件：河南省第二届职业技能大赛CAD机械设计（国赛精选）项目样题.............................11

2

鹤壁市第二届职业技能大赛CAD机械设计

项目分项技术方案

一、技术描述

（一）项目概要

本项目主要考察参赛选手应用计算机辅助设计CAD软件、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。要求参赛选手在两个规定的

时间段内对两个模块按要求完成竞赛工件设计任务。

（二）基本知识与能力要求

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：理论

计算机辅助设计技术在制造业的各种目的和用途

公认的工业制造和设计标准（ISO或GB）

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性解决办法的

作用

个人应该能做到：实操

始终应用标准（ISO或GB）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。

2材料、软件和硬件15%

个人必须知道和理解：理论

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

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

3

绘图仪、三维扫描仪和激光打印机的使用

个人应该能做到：实操

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鼠标、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，熟练使用手工测量工具及自动测量工具，熟练使

用绘图仪、三维扫描仪和打印机打印并输出作品

3三维建模和创建三维动画30%

个人必须知道和理解：理论

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

个人应该能做到：实操

零件建模，优化构件实体形状

创建零件族

确定零件的颜色和纹理

由零件3D模型制造装配体

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

4生成渲染效果的图片（二维的）10%

个人应该知道：理论

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

个人应能完成：实操

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

5工程制图和测量30%

4

个人必须知道和理解：理论

符合ISO/GB标准和书面说明的工程图

符合ISO/GB标准的基本尺寸和公差，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

个人应能够完成：实操

基于ISO/GB标准配合书面说明，生成工程图

在ISO/GB标准标下，运用标注基本尺寸和公差、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

创建二维零件图和装配图

创建爆炸等轴测视图

二、试题与评判标准

1试题模块

分数

模块编号模块名称竞赛时间min

评价分测量分合计

M1机械设计挑战赛2.5小时54045

M2装配建模与工程图2.5小时55055

总计5小时1090100

2模块简述

全部比赛有二个模块组成，分别考核选手的创新设计能力、产品三维建模及装配设计能力。

模块M1：机械设计挑战赛

通常由一个或两个及以上任务组成。要求完成产品的设计，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（含评价分）

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（含评

价分）

要会使用爆炸视图和渲染图片表示设计结果（含评价分）

模块M2：装配建模与工程图

针对机械行业涉及的复杂产品进行绘图，需要选手完成零部件创建、装配、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，

5

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（含评价分）

3评判标准

本赛项采用基于测量和判断的评分规则，具体评分是根据评分表进行的，实际评分时由裁判

长组织全部裁判员进行评分，裁判长不直接参与评分，每位裁判对本单位的选手评分需要回避。

1.评价分（主观）

评价分打分方式：3人组成一个评分小组，1人记录，2名裁判各自单独评分（根据裁判实

际人数，由裁判专家组合理分配评分小组人数），计算出平均分的权重再乘以该子项的分值计算

出实际得分。裁判相互间分差必须小于等于1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学效果，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

3.4场地设备

**本赛项允许选手自带正版的三维CAD软件，但比赛现场除了UG软件有技术支

持，自带软件不提供技术支持。自带软件的选手必须在C-1天前完成软件安装并确

认试用完好。

三、竞赛细则

（一）竞赛日程安排

本项目正式比赛1天，每位选手比赛时长5个小时。场次和工位由选手抽签决定。

日程安排见下表。

6

日期时间内容地点参与人员

2月20日7：10初赛检录报到4320接待组成员

2月20日7:30-9:00第一场4320裁判、参赛选手

2月20日9:30-11:00第二场4320裁判、参赛选手

12:20-12:30决赛检录4320裁判、参赛选手

2月20日12:30-15:00模块一4320裁判、参赛选手

16:00-19：00模块二4320裁判、参赛选手

此时间和模块仅作参考，最终以实际竞赛为准。

（二）参赛选手

凡2007年1月1日以前出生、2023年6月30日未达法定退休年龄,具有河南省

户籍或在豫工作学习满1年以上的人员,可按属地原则报名参赛。已获得“中华技能

大奖”“全国技术能手”的人员不以选手身份参赛。

（三）裁判人员

包括各项目裁判组全体成员。

1.裁判长

裁判长由省组委会技术工作组遴选确定。秉承公平公正原则做好相应沟通协调、

落实竞赛各项技术工作、不参与参赛选手评判工作。

做好本项目裁判员（含裁判长助理）的赛前培训和本项目赛前技术交流，组织本

项目开展赛后技术总结和技术点评。

2.裁判长助理

协助裁判长做好各项竞赛组织实施工作、不参与参赛选手评判工作。

3.裁判员

7

裁判员由各代表队择优推荐，每个参赛项目限推荐1名裁判员。经省组委会技术

工作组审核确定后承担裁判员执裁工作。全部裁判工作均采取回避制度，裁判员不对

来自同一参赛队的选手进行评判。

如裁判员人数不能满足工作需要，由项目裁判长在赛前提出增加裁判员人选申

请，由省组委会技术工作组遴选确定后增补。

服从裁判长工作安排，认真做好本职工作；熟练掌握竞赛技术规则，参加赛前培

训和技术讨论；对有争议的问题提出客观、公正、合理的意见和建议；公平公正执裁，

不徇私舞弊；坚守岗位，严格遵守执裁时间安排，保证执裁工作正常进行。

4.工作人员

包括技术支持人员、录分员及赛务保障人员等。按照大赛统一要求，在裁判长领

导下做好相应的竞赛保障工作。

（四）裁判员分工、评分及成绩处理

1.裁判长根据赛程安排将裁判员分为两组，对模块1和模块2执裁与评分，为避

免评分标准不同每一个模块由同一裁判进行评分；

2.每个模块评分结束后，裁判员对所评参赛选手的评判结果签字确认。

（五）问题或争议处理

对竞赛期间出现的问题或争议按以下程序解决：

1.竞赛项目内解决。参赛选手、裁判员发现竞赛过程中存在问题或争议，应向项

目裁判长反映。项目裁判长依据相关规定处理或组织比赛现场裁判员研究解决。处理

意见需比赛现场

全体裁判员表决的，须获全体裁判员半数以上通过。最终处理13意见应及时告

知意见反映人，并填写《河南省第二届职业技能大赛问题或争议处理记录表》（以下

简称《争议处理记录表》。

2.监督仲裁组解决。对项目内处理结果有异议的，在规定时间内，各参赛队领队

可向监督仲裁组出具署名的书面反映材料并举证。

（六）工作流程及要求

1.每位选手可以携带纸质资料和机械设计手册进入赛场，禁止选手携带任何数码

产品（手机、U盘、移动硬盘、数码相机、内存卡等）进入赛场；

8

2.比赛前每位选手要在经过抽签获取的工位上试机并确认软件、硬件能正常使用

以完成比赛任务；

3.选手务必携带绘图尺规和指定的测量工具参赛；

4.每位选手每个模块的每张图纸各有两次打印机会，第1次打印通常在模块结束

前20分钟左右，在核对图纸并修正后，可以进行第2次打印。如果选手愿意，第2

次打印可以在比赛结束后进行，正式提交的图纸须本人签字确认；

5.选手因软件宕机或发生其他技术故障等异常情况，导致竞赛中断，请及时举

手示意，经当值裁判确认情况，解决异常情况后能继续完成竞赛，处理异常状况的时

间给予补偿，在比赛结束时，选手可以继续顺延比赛至补时结束；

6.参赛选手在试机和比赛期间不得随意走动，不得相互讨论，不得与其代表队裁

判单独接触；

147.参赛选手必须按照报名项目参赛，不得无故缺席。开赛15分钟后，迟到者

取消比赛资格；

8.严格遵守安全操作规程，正确使用各类工具和仪器；9.技能竞赛中出现的问题

由当值裁判裁定并记录，如有异议，交由裁判专家组最后裁定；

10.赛场仅允许选手、裁判组成员、工作人员进入，其他人一律禁止进入赛场；

当值裁判员负责规定的执裁区域，未经允许不得进入选手操作区域；

11.注意公共卫生，保持赛场清洁，垃圾杂物按指定位置放置；

12.自觉服从管理，注意赛场安全；

13.参赛选手必须按竞赛时间安排按时参加并按规定完成赛前试机。正式比赛日

请于开赛前30分钟准时到达赛场，并按指定工位号参加竞赛。竞赛开始铃响方可开

始答题，竞赛结束铃响即停止答题；

14.比赛结束时间一到，所有选手（补时除外）必须保存数据并停止一切软件操

作行为（如果渲染或动画没有结束必须强制停止运行程序），没有打印第2张图纸的

可以在裁判的监控下继续打印图纸；

15.试机过程由选手独立完成，场内裁判与场外人员均不得提供帮助。

四、竞赛场地、设施设备等安排

（一）赛场规格要求

9

CAD机械设计项目场地总面积为158㎡，总长度为17.2m，总宽度为9.2m，

共有40个工位，每个工位占地为1.6m×1.5m=2.4㎡，场地分为选手工

作区、会议区、打印区、裁判区四个区域。

（三）基础设施清单

1．CAD机械设计项目赛场提供设施、设备清单

序号设备名称型号单位数量

1.CAD设计软件Unigraphics(UGNX)套48

图形工作站，预装联想hinkstation图形工作站

台

2.OfficeP318I5-7500/16G/1T/GTX1650-4G独显48

+21.5寸显示器

3.专家用PC机同上台2

4.专家用笔记本图形站戴尔台1

5.打印机A4台2

五、安全健康要求

本项目主要使用计算机、三维扫描、三维打印设备，现场不含易燃易爆物品，参

赛选手无需穿戴特殊防护用品。

（一）赛场通道

赛场保留安全通道，工作人员单向流动，现场应配备灭火设备，赛场应具备良好

的通风、照明和操作空间的条件。做好竞赛安全、健康和公共卫生及突发事件预防与

应急处理等工作。

（二）赛场医药配备

赛场必须配备医护人员和必需的药品。

（三）绿色环保

比赛将尽量减少纸质打印图纸数量，多使用电子图纸PDF文件来进行评分或出图，

并尽量减少3D打印支撑材料的使用，条件许可建议使用水溶性的支撑材料来进行3D

打印作业。图纸和打印材料回收。

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附件：职业技能大赛CAD机械设计项目样题

CAD机械设计（国赛精选）项目

样题

模块M1：机械设计挑战赛

2023年02月

时间：2.5小时(150分钟)

内容：

这个任务试题包含以下文档、文件：

1.试题(打印）一份;

2.打印图纸（A3x2）;

3.提供的数据，位于文件夹：M1\提供数据;

项目与任务描述：

你需要完成两个设计项目。第一个项目是间歇旋转机构，

需要将给定图纸中的零件建模并进行装配，并根据设计要求设

计缺失零件或特征尺寸，并按要求在工程图及动画中表达与展

示。第二个项目设计自动刨笔器。

项目一：

1.完成所有零件建模

2.完成零件“棘爪2”设计

a)棘爪用于防止棘轮反转

11

b)棘爪与棘轮连接处可完全贴合

c)棘爪一端连接气缸，中间固定于固定座上使其只能转动

3.“缸体”零件设计（缸体长度）

a)棘爪与棘轮连接处完全贴合时，气缸杆处于极限位置

4.在一张图纸上，生成两个需要设计零件的详细工程图31

（图幅比例自定）。

5.完成总装配，保存为间歇旋转机构.iam。

a)生成装配工程图（图幅A2，比例自定），包含着色投影

视图和着色轴测图。

b)生成表达视图（图幅比例自定），包含一个着色轴测图。

c)生成渲染图片（图片1），

JPG格式，分辨率为1024x800。

6.生成工作原理动画（动画1）。

a)AVI格式，不超过30秒。

b)旋转一周观察整体，淡入遮挡零件。清楚表达机构运动

原理。

项目二：

1.根据设计要求，完成“自动刨笔器.iam”设计建模与装

配;完成自动刨笔器顶部“盖子.ipt”的合理设计，为了防

止切屑飞出“盖子.ipt”需设计成旋转后达到自锁功能。完成两个

不同规格的“自动刨笔器.iam”描述如下：

名称（保存为）：要求：

12

自动刨笔器-直径8.iam完成直径0～8mm铅笔的切屑

自动刨笔器-直径8.iam完成直径0～10mm铅笔的切屑

更改Tenwin-XL-006.ipt消除与Tenwin-XL-004.ipt、Te

nwin-XL-015.ipt所产生的干涉;

2.生成工程图：

在A4图纸上生成“盖子.ipt”必要的视图，清晰表达所

有特征;添加必要尺寸、并添加着色等轴测视图;在A3图纸上生成

“Tenwin-XL-006.ipt”更改后的零件工程图，标注尺寸、形位公

差和粗糙度;并添加着色等轴测视图;在A2图纸上生成“自动刨笔

器.iam”装配工程图，清晰表达内部结构。添加引出序号和零件明

细栏，零件明细栏必须包含序号、零件代号和数量三列。并放置新

保存装配体“自动刨笔器-直径10.iam”主要视图并标明必要的性

能尺寸;所有的标注格式必须满足GB或ISO标准，工程图比例自

定义;

3.生成“自动刨笔器.iam”装配模拟动画;不超过30秒，wmv格

式,分辨率1024x768;切换相机镜头，合理展示安装顺序，安装过

程中不得有干涉;

4.生成“自动刨笔器-直径10.iam”工作原理动画：不超过40秒，

avi格式，分辨率1024x768;旋转一周展示;淡入外壳，特写模拟

铅笔切削的全过程;清晰、合理展示内部传动关系;

最后淡显外壳，等轴测完整展示;

13

5.生成“自动刨笔器-直径10.iam”的渲染图片;使用Studio，设

置材质、场景和灯光等;分辨率1280x720;保存为PNG格式，按

比赛文件要求命名;

6.将设计的“盖子”用3D打印机打印并进行去除支撑等处理、装

配，完成功能。

提交的文件

1.全部数据均存放在个人文件夹内（M3-机位号）。

2.所有图纸均打印为A3图纸并提交（4张）；

注意：

图纸标题栏一定不能有选手名字，要注明：M3-机位号；每名选手

有两次打印机会，大约在比赛结束前20分钟裁判会提醒图纸打

印，如果考试时间内选手仅打印了1次，则在比赛结束后还可以

打印一次（但不能做任何图文上的修改）；选手选择最好的一张图

纸上交，正式递交的图纸都要有自己的亲笔签字，签：M3-机位号。

评分表：

评分表

模块内容分数

1-1零件设计13

1-2装配设计10

1-3详细工程图12

1-4渲染和动画10

1-5总分：45

14

模块二：装配建模与工程图

Module二：MechanicalAssemblies&

DetailDrawings

WSC2023_CAD_MC_CNHN

2023年2月

15

时间：2.5小时（150分钟)

内容：

本测试项目包含以下文档、文件：

试题打印件一份﹔

打印图纸（A3)﹔

提供的数据：位于文件夹：\提供