2019年广东省职业技能竞赛

2019年广东省职业技能竞赛

——广东省原型创新设计与制造职业技能

大赛技术文件

一、项目描述

（一）技术基本描述

本赛项竞赛内容围绕工业企业产品原型创新设计与制造，综合应用CAD/CAM/PDM等工业软件、手绘板、三维扫描设备、增材制造设备、数控加工设备、钳工设备等进行原型产品正向创新设计、逆向设计、加工制造，并结合赛场所提供零件进行装调装饰与功能验证。（二）技术能力要求参赛选手应具备以下技术能力

1． CAD/PDM软件应用技能：能独立使用三维CAD软件，利用PDM系统中已有的产品库，完成产品零部件选配和BOM表设计，完成零件和装配体的三维建模，按照任务书要求生成相应的文件（例如：零件图、装配图（含BOM表）、爆炸图、渲染图、三维动画）。输出的工程图样要符合最新的GB或ISO标准；

2．逆向工程技能：能够独立使用三维扫描仪完成样品工件扫描数据采集，使用逆向CAD 软件进行扫描数据的编辑和处理，实现正向逆向混合设计；

3． CAM编程技能：能够使用CAM软件完成零件的加工编程和后置处理，并保证加工程序不会发生干涉和安全事故。

4．切削工艺操作：能够操作数控机床及选择配套的刀具和夹具；能够为设计工件确定合理加工工艺，并根据工件的材料、几何特征、质量要求确定装夹方式、刀具、切削参数、加工工序和测量方法；

5．增材工艺操作：能够正确操作桌面型三维打印机和打印软件；并能根据产品使用性能和功能要求，确定三维打印件层厚、支撑方式、放置角度、填充形式和比例、后处理工艺等工艺参数;

6．原型手工处理技能：能够使用工具完成原型作品的的装配验证调试、表面涂装（贴图）等操作。

7. 安全防护：遵守相关安全防护条例和环境保护要求。

（三）基本知识要求

参赛选手应掌握以下基本知识：

1.相关知识：CAD/CAM/PDM工作原理知识、机械设计/机械制造基础知识、材料加工工艺和物理属性知识、工具钳工知识等。

2.延伸知识：数字工厂的理论与基础知识、产品结构工艺性、增材制造工艺知识、工业设计、产品质量控制知识等。

二、竞赛题目

（一）竞赛形式

原型创新设计与制造全省决赛由两个环节组成：第一环节包含理论、实操模块1和综合评审；第二环节为实操模块2。第一环节竞赛成绩按理论20%、实操70%、综合评审10%之和计算；总成绩按照第一环节成绩55%、第二环节成绩45%之和计算。

（二）命题内容

原型创新设计与制造项目全省决赛两个环节工作内容如下：

第一环节（占总成绩55%）

1）理论考试（占第一环节成绩20%）

由判断题和单选题组成。考试内容包括：ISO/GB 有关技术制图的标准；GB/T 24734.1-2009数字化产品定义通则；CAD/CAM/PDM理论基础；与产品设计相关的工程材料选择、结构工艺性、强度和安全系数；机械设计基础，包括机械机构、机械传动、自动控制、动力分析等；金属切削原理；数控加工工艺；增材制造技术的理论、工艺和应用；安全文明生产与环境保护知识、职业道德基本知识。

2）实操模块1（占第一环节成绩70%）

任务1：原型手绘创意设计

在PDM系统中接受工作任务，根据任务书要求进行原型手绘创意设计，应用手绘板完成产品创意设计的手绘表达。本任务主要考核选手创意设计和手绘表达的能力。

任务2：部件正向设计建模

在PDM系统中接受工作任务，根据任务书和任务1手绘完成的创意草图，运用三维软件进行部件创新设计建模，并对三维模型进行着色，要求轮廓形状、颜色和手绘完成的草图一致。本任务主要考核选手的正向创新设计和三维建模能力。

任务3：部件逆向设计建模

扫描指定产品零件，进行逆向设计，建立三维数字模型，并按任务书要求和任务1手绘完成的创意草图进行修改匹配，生成新的三维数字模型。本任务主要考核选手利用三维扫描设备进行三维扫描、数据处理与逆向建模的能力。

任务4 ：原型装配与输出

在PDM系统中利用已有的零件库，根据任务书要求完成产品零部件选配和BOM表输出；完成产品三维装配并按任务书要求提交相应的文件（例如：零件图、装配图（含BOM表）、爆炸图、渲染图、三维动画）。本任务主要考核选手三维装配及图纸输出的能力。

3）综合评审（占第一环节成绩10%）

根据试题任务书要求编制产品设计说明书，详细说明产品的设计思路、功能规格，使用注意事项等。本任务主要考核选手编制设计说明书的能力。

第二环节（占总成绩45%）

任务1：原型部件加工制造

利用大赛提供的3D打印机，完成零件的3D打印、去除支撑和后处理。在PDM系统中对第一环节比赛指定零件模型填写工艺过程卡片，进行数控编程，输出加工代码，利用大赛提供的数控加工设备完成数控加工；本任务主要考核选手增材和减材加工能力。

任务2：原型装配装饰和验证

根据任务书要求，选手先完善原型模型的表面，对模型表面进行修补、打磨等后处理，使用手喷漆罐对模型进行喷漆上色，并选用合适的贴纸来装饰原型模型，喷漆和装饰的色

彩与三维模型的着色一致。结合赛场提供的其他机械、电子零配件，完成原型作品的装配和验证，完成既定产品功能力。

（三）竞赛要求与规范

产品零件加工、装配与调试技能实操：职工组参照国家职业标准《工具钳工》、《加工中心操作工》中规定的国家职业资格二级(技师)以上的要求实施，学生组参照国家职业标准《工具钳工》、《加工中心操作工》中规定的国家职业资格三级(高级工)以上的要求实施。对涉及产品原型创新设计与制造环节及最终产品的评价将参照世界技能大赛原型制作项目标准实施。实际操作竞赛材料比赛前组委会将公开试题涉及的全部标准件和指定毛坯材料。原型创新设计与制造项目竞赛内容与时长详见表1。

表1 竞赛内容与时长

（四）竞赛理论赛题

赛前由专家组根据原型创新设计与制造赛项相关职业及工具钳工工种技师职业标准建立理论知识题库1000道，其中单选题600道，判断题400道。赛前1月公布题库，决赛时从题库中随机抽取200道题（其中，120道单选题，80道判断题）组成理论试题。

（五）竞赛实操赛题

实操样题：原型创新设计与制造项目的实际操作竞赛样题于赛前1个月另行公布。