第二届职业技能大赛甘肃省选拔赛“CAD机械设计项目”技术工作文件

中华人民共和国第二届职业技能大赛甘肃省选拔赛

CAD机械设计项目

技术工作文件

甘肃省选拔赛

组委会

2023年5月

甘肃省选拔赛组委会1

目录

一、技术描述..........................................1

二、试题与评判标准....................................6

三、竞赛细则.........................................10

四、竞赛场地、设施设备等安排.........................12

五、安全、健康要求...................................17

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一、技术描述

（一）项目概要

CAD机械设计项目是指机械制造从业人员应用计算机

辅助设计CAD软件、三维打印机、手工测量工具，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，提交含有三维打印件的完整产品，

并实现要求的使用功能。所有数字或纸质文件必须遵循中国国

家GB标准或者ISO标准。

（二）基本知识与能力要求

对选手理论知识、工作能力的要求以及各项要求的权

重比例见表1。

表1基本知识与能力要求

权重

相关要求

比例

(%)

1工作组织和管理

—计算机辅助设计的不同目的和用途；

—目前国际公认的标准（ISO）和行业使用并认

可的标准；

10

—使用显示系统及健康与安全防范措施；

基本知识

—数学、物理和几何的相关理论及应用；

—技术术语及符号；

—向潜在客户准确及清晰地展示设计理念的

重要性；

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—同事、客户及其他相关专业人士之间有效沟

通及人际交往技巧的重要性；

—保持新兴技术相关知识及技能的重要性；

—针对技术及设计难题和挑战提供具创新性

和创造性解决方案的重要性。

—坚持使用国际标准（ISO）和现行行业标准；

—应用并推广健康与安全条例及其最佳实践

操作；

—将数学、物理和几何知识应用到CAD项目

中；

—访问和选择机械标准件库和符号库；

—提交的CAD图纸应正确使用各种技术术语

和符号；

—针对潜在的用户，在设计演示的过程中使用

高清晰度的CAD图形图像；

工作能力

—利用CAD工具展示与同事、客户和其他相

关专业人员间有效的沟通和交流技巧；

—对客户和其它专业人士介绍计算机辅助设

计（CAD）软件的应用技能；

—面对不断更新的技术和应用，在实际工作中

不断增长新知识和技能；

—面向技术和设计上的问题和挑战，能够提出

创造性的技术解决方案；

—利用CAD软件的产品可视化技术，准确地

满足用户需求。

2材料、软件和硬件

—计算机的操作系统，能够正确地使用和管理

5

计算机文件和软件的系统；

基本知识

—在计算机辅助设计过程中所用的外围设备；

—CAD软件的特定专业性技术操作；

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—不同行业背景的产品范围、类型和应用知

识，有效地支持和促进计算机辅助技术的应

用；

—面向工艺及装配过程的设计；

—面向增材制造的设计；

—CAD软件的局限性；

—三维打印数据格式和打印精度；

—绘图仪和打印机的使用；

—三维打印机和三维扫描仪的工作原理。

—启动CAD设备并激活相关的建模软件；

—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；

—从软件界面的菜单或图标工具条上，选择正

确的绘图命令；

—使用各种工具和CAD软件交互，例如鼠标

工作能力

或数字化绘图板、三维扫描设备；

—熟练操作使用三维打印机和三维扫描仪；

—熟练使用各种工具完成三维打印件的后处

理；

—使用绘图仪和图纸打印机，打印并输出图

纸；

—能够利用比赛指定的器材或工具完成设计

作品（如三维打印件）组装测试或功能演示。

3三维建模

—软件的环境参数配置以便对软件进行参数

30

设置；

基本知识

—熟悉计算机操作系统，以便使用和管理计

算机上的文件和软件；

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—理解机械系统及其功能；

—理解工程图纸的画法要求和图纸标准；

—理解钢结构、模具、线缆和管道零部件的

装配方式。

—零部件建模，优化零件的实体形状；

—创建参数化零部件族；

—确定材料特性（材料、密度等）；

—为零件设置外观颜色和材质；

—生成实体结构、桁架结构、线缆系统、管道

系统等装配体模型；

—从给定数据构建装配体（包括子装配体）；

—实体模型、曲面模型和网格体STL模型的

工作能力混合设计；

—自顶向下的设计，根据装配设计建立基本零

件；

—针对缺失的图纸尺寸，能推算准确值或估算

近似值；

—按照要求，把已经建好模型的零件装配到装

配体中；

—利用贴图、凸雕命令完成模型图像特征显

示，比如粘贴徽标logo一类图像。

4生成渲染图片及展示动画

—在CAD环境中设置灯光、场景、阴影、材质

等，生成高质量的渲染图像；

基本知识—使用视频或静态图像展示产品及其运动过

10

程；

—面向工业设计的美学。

—存储并标记图像以备将来查找使用；

工作能力—理解模型资源信息并准确地用于计算机生

成的图像；

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—应用图纸资源提供的材料属性；

—创建零部件和装配体渲染图像；

—调整颜色、纹理、背景和相机拍摄的角度，

以突出关键图像；

—调整镜头设定用最佳角度展示设计项目；

—打印用于设计表达的图像；

—创建动画，展示不同零件的运动或装配关

系。

5实体模型的逆向设计

—零件加工涉及的材料和加工工艺：如铸造、

锻造、焊接、机械加工、仿

真；

基本知识

—一个实物零件转换为三维模型，然后再生成

工程图纸的过程；

—手工和自动测量工具的使用方法。15

—使用符合规范的测量仪器测定实体模型的

尺寸；

—创建手绘草图；

工作能力—利用测量工具以生成准确的复制品；

—对模型进行三维扫描获取产品表面几何数

据；

—三维标注及PMI技术。

6工程制图和测量

—基于ISO标准的带有书面说明的工程图；

—符合ISO标准要求的基本尺寸和公差，表

30

面质量及技术说明；

基本知识

—说明书，表格，标准和产品目录列表的使用；

—机械加工、焊接工艺、桁架结构、表面处理、

线缆系统、管道系统的成图要求和规范。

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—生成基于ISO/GB标准的详细的工程图；

—运用ISO/GB标准来实现图纸的工程标注；

—为工程标注和图纸格式建立模板文件；

—使用设计手册、软件设计助手、标准产品目

工作能力

录来进行设计；

—创建多种二维表达工程图纸，包括标准视

图、爆炸视图、等轴测视图、着色视图等；

—使用图纸或模型信息来表达设计意图。

合计100

二、试题与评判标准

（一）试题

本赛项试题不提前公开。由大赛组委会委托组织命题

专家组封闭命题，竞赛试题与评分标准在赛前按规定密封，由

大赛组委会保管。

（二）比赛时间及试题具体内容

1.比赛时间安排：本项目比赛选用模块化测试方式，

共有四个独立模块，总时间12小时，各模块时间分配详见表

2。

2.试题具体内容：测试项目以工作任务单、零部件图

纸或实物、设计草图、电子数据文档等形式下达。选手通过读

图、测量、计算、分析获取产品设计信息，利用软件功能和硬

件设备完成工作任务。具体试题内容见表2。

表2竞赛项目内容

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项目

提供的文件任务要求提交成果

名称

①产品的设计方案

①完成产品设计方

②全部电子数据和

案；

pdf格式的A3～A1图

②测绘产品并建立零

纸；

①给出草图件三维模型；

③JPG或PNG格式的

（概念图）、部③完成指定零件的三

M1：机械渲染照片和AVI格式的

分标准件；或维打印和装配，实现产

设计挑动画文件。

零件图纸/模品功能；

战赛④打印零件的3D打印

型④合理选择标准件，

(3小时)文件。（3D打印时间不

②设计约束创建装配模型和装配

计入此比赛时间。选手

条件。图；

自定填料设置。最长打

⑤为产品建立渲染照

印时间3.5小时）

片、设计表达图形和产

⑤含有打印件的完整

品演示或原理动画。

产品。

①建立通用机械、钣

①工作原理金、桁架结构件（零

图、零件图或件）和装配体三维模①全部电子数据；

装配图；型；②pdf格式的A4～A1

M2：机

②零件模型②创建若干个零件图图纸；

械制造

或装配模型；或装配图，完成正确③JPG或PNG格式的

(3小时)

③产品BOM的GDT、焊接工艺标渲染照片和AVI格式的

表或其他数注；动画文件。

据。③为产品建立渲染照

片、产品演示动画。

M3：装①零件图或①根据零件图建立零①全部电子数据；

配设计零件件三维模型；②pdf格式的A3～A1

与模型；②创建装配模型，生图纸；

工程图②装配图或成装配图，编辑装配③JPG或PNG格式的

(3小时)装配图；渲染照片和AVI格式

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模型；③为产品建立渲染照的动画文件。

③产品BOM片、设计表达图形和

表产品动画。

或其他数据。

①使用三维扫描仪、

手工测量工具获得零

件几何信息，使用软件

建立几何模型；

②禁止使用带有图形

缩放或形状记忆功能

的系统（照片，延展性

腻子，印台等）；①工件的3D模型和

①工件实物；

③参赛者可以在纸上JPG或PNG格式的渲染

M4：逆向②描述文档，

绘制草图，作为建立3D照片；

工程及所有逆向工

模型的基础，也可以边②pdf格式的详细图

(3小时)程必要的附加

测绘边在计算机上建纸。

信息。

模；

④实物模型供选手使

用1.5个小时后收回，

然后选手根据草图和

之前收集的信息继续

完成任务；

⑤整个竞赛期间都允

许使用计算机。

3.提交文件及存储说明：在指定存储盘符下创建4个

文件夹，分别以M1、M2、M3、M4命名，所有需要提交的文件均

存储到相应模块的文件夹下。每场竞赛结束前，每位选手除将

文件存储在台式机上以外，务必将M1、M2、M3、M4文件夹拷贝

到下发的贴有机位号的U盘根目录下（第一天下发2个U盘，

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均需拷贝所有数据，格式相同；第二天竞赛时下发其中一个U

盘，用于选手继续拷贝竞赛文件，另一个U盘加密后用于评定

M1、M2模块竞赛成绩）。注意，全部数据的存储均不允许出现

与选手有关的任何信息，否则按作弊处理，以0分计。

（三）评判标准

1.分数权重：每个模块满分均为25分，分主、客观分

数，要求先评判主观分，然后再评判客观分。最终4个模块总

分数为100分。

2.评判方法：

主观分：按评分规则进行评分。

客观分：严格按照评分细则中的评分要求进行评分，

即3人组成一个评分小组，3名裁判各自单独评分。权重按照

4档评分：各方面均低于行业标准，包括“未做”，计0%；达到

行业标准，计60%；达到行业标准，且某些方面超过标准，计

80%，达到行业期待的优秀水平，计100%。计算出平均权重再

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50%，否则需要给出确切理由并在裁判长的监督下进行调

分。评分过程执行回避原则，即裁判员应自行回避本代表队选

手的评判工作。

3.成绩并列：当选手成绩相同时，以M1模块的成绩

高低区分名次先后，如果M1模块的成绩相同，以M2模块的

成绩高低区分名次先后，以此类推，依次依照M1-M4的成绩

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高低区分名次先后。

三、竞赛细则

（一）赛程安排

试题赛程安排

模块

模块内容Date1Date2

M1机械设计挑战8:30-11:30

M2机械制造14:00-17:00

M3装配设计与工程图8:30-11:30

M4逆向工程14:00-17:00

注：具体赛程安排根据场地及设备实际可能会略有调

整，以最终的竞赛手册为准。

（二）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M1/3

和M2/4执裁和评分，为避免评分标准不同，每一个模块由同

一组裁判进行评分；

2.所有裁判员全程不允许使用手机（关闭所有闹钟并

关机后上交）及任何存储介质（包括但不限于U盘、移动硬

盘、数码相机、内存卡等）；

3.裁判长负责加密不参与评分；

4.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；

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5.裁判长组织录分员将比赛结果录入信息管理系统；

6.每个阶段竞赛结束后，裁判员对本阶段评判结果进

行核对确认；

7.各模块评判结束后，裁判员核对本人本模块评判成

绩并签字确认；在全部模块竞赛结束后，由裁判长对总成绩签

字确认并锁定；

8.各模块在核对过程中发现错误的，由裁判长安排立

即修改，并由当值裁判员和裁判长在纸质评判表修改处签字。

（三）赛场纪律

1.每位选手可以携带任何资料和机械设计手册进入

赛场，但在工位上不能接听和使用手机（竞赛中要求关闭手机）

及其它通讯设备，禁止选手携带任何信息存储介质（U盘、移

动硬盘、数码相机、内存卡等）进入赛场；

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。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任何指导；

3.选手务必携带绘图尺规和指定的测量工具参赛并

接受赛前检查；

4.软件因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；

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5.参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；

6.参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；开赛30分钟后方可

交卷离场。竞赛开始铃响方可开始答题，竞赛结束铃响即停止

答题；

7.严格遵守安全操作规程，正确使用各类工具和仪器；

8.竞赛开始与结束以裁判长铃声为准。竞赛结束选手

应立即停止答题，将提交文件按要求存储，将物品交至指定地

点。如果比赛结束后还不提交文件并继续答题，将扣除该模块

竞赛成绩5分；

9.赛场仅允许选手、裁判人员、工作人员进入，其他

人一律禁止进入赛场；

10.注意公共卫生，保持赛场清洁，垃圾杂物按指定位

置放置；

11.自觉服从管理，注意赛场安全；

12.技能竞赛中出现的问题由当值裁判裁定并记录，

如有异议，交由裁判长和仲裁委员会最后裁定。

四、竞赛场地、设施设备等安排

（一）赛场规格要求

CAD机械设计项目场地总面积为112m^2，总长度为

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14m，总宽度为8m，共有27个工位，每个工位占地为1.5m×

2m=3m^2，赛场内分为选手工作区、储物区、发布区等区域。

（二）场地布局图

赛场布置图如图1所示。

图1赛场布置图

注：布置图仅供参考，最终以实际布局为准。

（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

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序名称数量技术规格

号

Inventor2023，CAXA实体

设计2022，中望3D平台设

CAD设计1套/选计软件教育版V2023、中望

1

软件手机械CAD教育版软件

V2023，AdobeReader，视频

播放器

英特尔i7-8700，内存

PC机，预装1台/选16G，硬盘1TB，独立显卡

2

WPSOffice手4G显存，显示器21.5英

寸，Win10系统

3裁判用PC机3台同上

桌面3D打印

1台/选联泰科技AMERD3000，SLA

4机（含

手光固化成型

配套软件）

三维打印机1瓶/选

5光敏树脂

耗材手

机械设计挑

1套/选

6战模块配套外购或委托加工

手

元器件

型号：先临三维EinScanPro

EP

参数：扫描模式：手持精细扫

描，手持快速扫描，固定式全

三维扫描仪

1套/选自动扫描，固定式自由扫描；

7（含配套软

手

件）尺寸精度：手持精细扫

描模式：±0.1mm，各

方向误差≤0.3mm/m；手持

快速扫描模式：±0.3mm，方

向误差≤0.3mm/m；固定扫描

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序名称数量技术规格

号

模式：单幅扫描精度为

0.02mm；扫描速度：手

持精细扫描模式：≥

1,100,000点/秒；手持

快速扫描模式：≥

1,500,000点/秒；固定扫描

模式：单幅扫描时间＜0.5s；

须自带点云自动处理和封装

生成STL的扫描软件

逆向工程手

1套/选

8工测量用实外购或委托加工

手

物零件

2个/选

9U盘不小于16G/个

手

10移动硬盘1个1TB，用于数据备份

2.CAD机械设计项目选手自带工具、材料清单表

序号名称数量技术规格

数字卡尺

11把/选手0-200mm

数字偏置中心距卡尺

1把/选手

210-160

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