第一屆山東省職業(yè)技能大賽

淄博市選拔賽

CAD機(jī)械設(shè)計(jì)（世賽選拔）

技

術(shù)

規(guī)

程

2023年4月

I

I

一、技術(shù)描述

(一)項(xiàng)目概要

CAD機(jī)械設(shè)計(jì)(MechanicalEngineeringCAD)：是指制造

業(yè)工程技術(shù)從業(yè)人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD軟件、三維打印

機(jī)、三維掃描儀和手工測(cè)量工具，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造建立零件

和裝配模型、詳細(xì)工程圖紙、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝解決方案的數(shù)字

或紙質(zhì)文件；使用三維掃描儀結(jié)合手工測(cè)繪工具創(chuàng)建逆向工程

模型；提交含有三維打印件的產(chǎn)品設(shè)計(jì)原型，并驗(yàn)證預(yù)定的功

能；所有數(shù)字或紙質(zhì)文件必須遵循中國(guó)國(guó)家GB標(biāo)準(zhǔn)或者ISO

標(biāo)準(zhǔn)。

(二)基本知識(shí)與能力要求

本項(xiàng)目對(duì)選手理論知識(shí)、工作能力的要求以及各項(xiàng)要求的

權(quán)重比例見(jiàn)下表：

表1基本知識(shí)與能力要求表

相關(guān)要求

工作組織和管理

個(gè)人必須知道和理解：

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的不同目的和用途；

目前國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)(ISO)和行業(yè)使用并認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)；

使用顯示系統(tǒng)及健康與安全防范措施；

數(shù)學(xué)、物理和幾何的相關(guān)理論及應(yīng)用；

技術(shù)術(shù)語(yǔ)及符號(hào)；

基本知識(shí)向潛在客戶(hù)準(zhǔn)確及清晰地展示設(shè)計(jì)理念的重要性；

同事、客戶(hù)及其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士之間有效溝通及人際交往技巧的重

要性；

保持新興技術(shù)相關(guān)知識(shí)及技能的重要性；

針對(duì)技術(shù)及設(shè)計(jì)難題和挑戰(zhàn)提供具創(chuàng)新性和創(chuàng)造性解決方案的重要

性；

1

個(gè)人應(yīng)能做到：

堅(jiān)持使用國(guó)際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)(ISO)和行業(yè)現(xiàn)行及認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)用并

推廣健康與安全條例及其在工位的最佳實(shí)踐操作；

將數(shù)學(xué)、物理和幾何知識(shí)及理解透徹應(yīng)用到CAD項(xiàng)目中；

訪問(wèn)和識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)組件和符號(hào)庫(kù)；

在準(zhǔn)備和提交CAD圖紙時(shí)使用和理解各種技術(shù)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)；針對(duì)潛

在的用戶(hù)，在設(shè)計(jì)和演示設(shè)計(jì)的過(guò)程中始終生產(chǎn)滿足高標(biāo)準(zhǔn)精度和

清晰度的作品；

展示與同事，客戶(hù)和其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員間有效的溝通和交流技巧，

工作能力以確保計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)過(guò)程符合要求；

對(duì)客戶(hù)和其它專(zhuān)業(yè)人士描述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的作用和目的；

對(duì)專(zhuān)家或非專(zhuān)家解釋復(fù)雜技術(shù)圖像，并突出關(guān)鍵要素；

始終堅(jiān)持積極進(jìn)取且持續(xù)的專(zhuān)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭，從而在不斷更新和進(jìn)步

的技術(shù)和實(shí)踐中保持現(xiàn)有的知識(shí)和技能；

面向技術(shù)和設(shè)計(jì)上的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，提供并應(yīng)用創(chuàng)新性和創(chuàng)造性的解

決方案；

可視化所需的產(chǎn)品，以便簡(jiǎn)約、準(zhǔn)確地滿足客戶(hù)的需求。

材料、軟件和硬件

個(gè)人必須知道和理解：

計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，能夠正確地使用和管理計(jì)算機(jī)文件和軟件的系

統(tǒng)；

在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過(guò)程中所用的外圍設(shè)備；

設(shè)計(jì)軟件中的特定專(zhuān)業(yè)性技術(shù)操作；

范圍，類(lèi)型和專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品的使用，有效地支持和促進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

基本知識(shí)過(guò)程；

針對(duì)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)過(guò)程；

設(shè)計(jì)軟件的局限性；

格式和分辨率；

繪圖儀和打印機(jī)的使用；

三維打印機(jī)和三維掃描儀的工作原理。

個(gè)人應(yīng)能做到：

啟動(dòng)設(shè)備電源并激活相應(yīng)的建模軟件；

設(shè)置和檢查外圍設(shè)備，如鍵盤(pán)，鼠標(biāo)，3D鼠標(biāo)，繪圖儀和打印機(jī)；

使用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和專(zhuān)業(yè)軟件熟練創(chuàng)建、管理并存儲(chǔ)文件；從屏幕

菜單或等價(jià)圖標(biāo)上，選擇正確的繪圖模塊；

工作能力使用各種工具和CAD軟件交互，例如鼠標(biāo)或數(shù)字化繪圖板；熟料操

作使用三維打印機(jī)和三維掃描儀；

熟練使用工具完成三維打印件的后處理；

使用繪圖儀和圖紙打印機(jī)，打印并輸出圖紙。

2

三維建模

個(gè)人必須知道和理解：

軟件的環(huán)境參數(shù)配置以便對(duì)軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

熟悉計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，以便使用和管理計(jì)算機(jī)上的文件和軟件；

理解機(jī)械系統(tǒng)及其功能；

基本知識(shí)

理解工程圖紙的畫(huà)法要求和圖紙標(biāo)準(zhǔn)；

理解鋼結(jié)構(gòu)、線纜和管道零部件的裝配方式；

個(gè)人應(yīng)能做到：

零部件建模，優(yōu)化構(gòu)件的實(shí)體形狀；

創(chuàng)建參數(shù)化零部件族；

確定材料特性(密度等)；

為零件設(shè)置表面顏色和材質(zhì)；

生成實(shí)體結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、線纜結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)等裝配體模型；

從給定數(shù)據(jù)構(gòu)建裝配體(包括子裝配體)；

工作能力實(shí)體模型、曲面模型和面體STL模型的混合設(shè)計(jì)；自頂向

下的設(shè)計(jì)，根據(jù)裝配設(shè)計(jì)建立基本零件；針對(duì)丟失的尺

寸，能推算或估算近似值；

按照要求，把已經(jīng)建好模型的零件裝配到子裝配體中；利用貼

圖命令粘貼圖像，比如粘貼徽標(biāo)logo一類(lèi)圖像；保存作品以備

后續(xù)訪問(wèn)；

生成渲染圖片及創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)

個(gè)人必須知道和理解：

在CAD環(huán)境中用燈光、背景、插圖等方法生成渲染圖像；使用視

基本知識(shí)頻或靜態(tài)圖像展示產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)過(guò)程；

面向工業(yè)設(shè)計(jì)的美學(xué)。

個(gè)人應(yīng)能做到：

存儲(chǔ)并標(biāo)記圖像以備將來(lái)查找使用；

理解模型資源信息并準(zhǔn)確地用于計(jì)算機(jī)生成的圖像；

應(yīng)用圖紙資源提供的材料屬性；

創(chuàng)建零部件和裝配體渲染圖像；

工作能力調(diào)整顏色，底紋，背景和拍攝的角度，以突出關(guān)鍵圖像；調(diào)整鏡

頭設(shè)定以展示項(xiàng)目的更佳角度；

用于表達(dá)，打印完成的圖像；

創(chuàng)建與使用行業(yè)軟件系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的功能；

創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)，展示不同零件的運(yùn)動(dòng)或裝配關(guān)系。

3

實(shí)體模型的逆向設(shè)計(jì)

個(gè)人必須知道和理解：

零件加工涉及的材料和加工工藝：如鑄造、鍛造、焊接、機(jī)械加工

基本知識(shí)、仿真；

一個(gè)實(shí)物零件轉(zhuǎn)換為三維模型，然后再生成工程圖紙的過(guò)程；手工和

自動(dòng)測(cè)量工具的使用方法。

個(gè)人應(yīng)能做到：

使用業(yè)界接受的測(cè)量?jī)x器測(cè)定實(shí)體模型的尺寸；

創(chuàng)建手繪草圖；

工作能力利用測(cè)量工具以生成準(zhǔn)確的復(fù)制品；

對(duì)模型進(jìn)行三維掃描獲取產(chǎn)品表面幾何數(shù)據(jù)；

三維標(biāo)注及PMI技術(shù)。

工程制圖和測(cè)量

個(gè)人必須知道和理解：

基于ISO標(biāo)準(zhǔn)的帶有書(shū)面說(shuō)明的工程圖；

合乎ISO標(biāo)準(zhǔn)要求的基本尺寸和公差，表面質(zhì)量及技術(shù)說(shuō)明；說(shuō)明書(shū)

基本知識(shí)，表格，標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品目錄列表的使用；

機(jī)械加工、焊接工藝、桁架結(jié)構(gòu)、表面處理、線纜結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)

的成圖原理。

個(gè)人應(yīng)能做到：

生成基于ISO標(biāo)準(zhǔn)或GB標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)的工程圖；

運(yùn)用ISO/GB標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖紙的工程標(biāo)注；

為工程標(biāo)注和圖紙格式建立模板文件；

工作能力使用設(shè)計(jì)手冊(cè)、軟件設(shè)計(jì)助手、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品目錄來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)；創(chuàng)建多

種二維表達(dá)工程圖紙，包括標(biāo)準(zhǔn)視圖、爆炸視圖、等軸測(cè)視圖、著

色視圖等；

使用圖紙來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)意圖。

3

二、試題與評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

(一)試題

1.試題結(jié)構(gòu)

競(jìng)賽題目包含3個(gè)獨(dú)立模塊。

在不同模塊內(nèi)所測(cè)試的技能涵蓋：

鈑金零件；

結(jié)構(gòu)件及其裝配體；

焊接件及其裝配體；

機(jī)械零件及其裝配體；

詳細(xì)工程圖；

功能動(dòng)畫(huà)和圖片渲染；

基于實(shí)體模型進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)；

實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)或修改以滿足設(shè)計(jì)要求；

上述技能的組合允許出現(xiàn)在每個(gè)模塊中，但在每個(gè)模塊中

，必須對(duì)不同的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試。

三個(gè)模塊，涵蓋以下列出部分：

M1：機(jī)械設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

提供數(shù)據(jù)：

零件或裝配件(三維模型)；

設(shè)計(jì)變更要用到的技術(shù)說(shuō)明；

設(shè)計(jì)概要；

所有必要的附加信息。

要完成的工作：

基于給定數(shù)據(jù)生成具有特定功能裝配體；

完成設(shè)計(jì)變更；

用AutodeskInventor設(shè)計(jì)加速器生成零件和裝配；

生成設(shè)計(jì)變更后的裝配圖；

生成爆炸圖；

用InventorStudio生成運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà)或渲染圖像；

16

預(yù)期結(jié)果：

修改后的文件(含零部件和裝配體)；

設(shè)計(jì)變更后的裝配圖；

以avi格式或其他要求格式的動(dòng)畫(huà)，顯示設(shè)計(jì)變更后的完

整爆炸及或折疊視圖順序及實(shí)體模擬仿真動(dòng)畫(huà)；

設(shè)計(jì)變更后的渲染圖片，最大可達(dá)A3圖紙大??；

專(zhuān)用BOM表；

作為解決方案的三維打印件；

M2：裝配建模與工程圖

提供數(shù)據(jù)：

零件或裝配模型工程圖；

零件或裝配體三維模型；

專(zhuān)用BOM；

所有必要的附加信息；

需完成的工作：

根據(jù)詳細(xì)工程圖生成零部件模型；

生成裝配體模型；

生成制造用的詳細(xì)工程圖；

從Inventor資源中心中調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件；

預(yù)期成果：

零件和裝配體文件；

產(chǎn)品裝配圖；

制造用詳細(xì)工程圖；

專(zhuān)用BOM表；

產(chǎn)品爆炸視圖；

AVI格式或其他要求格式的動(dòng)畫(huà)，顯示實(shí)體模擬仿真；

M3：逆向工程

提供數(shù)據(jù)：

實(shí)體零件或裝配體；

零件或裝配體文件；

所有必要的附加信息；

16

要完成的工作：

使用附錄1工具清單里的測(cè)量?jī)x器、三維掃描儀，從

實(shí)物零件獲取零件的幾何數(shù)據(jù)；

根據(jù)測(cè)量結(jié)果和數(shù)據(jù)，完成實(shí)物零件的逆向建模，生

成詳細(xì)工程圖；

禁止使用帶有圖形縮放或形狀記憶功能的系統(tǒng)(照片；

延展性膩?zhàn)?，印臺(tái)等)；

選手可以在白紙上繪制草圖，作為生成三維零件或裝

配體模型的基礎(chǔ)；

實(shí)物零件供選手使用1.5個(gè)小時(shí)后收回。然后選手根據(jù)

草圖和之前收集的信息繼續(xù)完成任務(wù)；

整個(gè)比賽期間內(nèi)都允許使用電腦；

預(yù)期成果：

零件或裝配體三維模型；

三維標(biāo)注；

零部件或裝配體的工程圖；

體積標(biāo)注；

渲染圖片；

2.試題命制原則

本賽項(xiàng)試題不能提前公開(kāi)，選手派出單位或者和選手有直

接利益關(guān)系的專(zhuān)家不能參與試題開(kāi)發(fā)；由大賽組委會(huì)委托本項(xiàng)

目裁判長(zhǎng)或第三方單位開(kāi)發(fā)試題；競(jìng)賽試題與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)在賽前

按規(guī)定密封。

(一)比賽時(shí)間及試題具體內(nèi)容

比賽模塊及比賽時(shí)間

模塊分?jǐn)?shù)

模塊名稱(chēng)競(jìng)賽時(shí)長(zhǎng)

編號(hào)判斷分測(cè)量分合計(jì)

M1機(jī)械設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)2.5小時(shí)22325

M2裝配建模與工程圖2.5小時(shí)12425

16

M3逆向工程2.5小時(shí)12425

總計(jì)7.5小時(shí)47175

(二)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)世界技能大賽規(guī)則，本賽項(xiàng)采用基于測(cè)量和判斷的評(píng)

分規(guī)則。試題提供配套的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分表，評(píng)分時(shí)嚴(yán)格按照

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分

1．裁決分(主觀)

裁決分(Judgement)打分方式：4人組成一個(gè)評(píng)分小組，

1人記錄，3名裁判各自單獨(dú)評(píng)分，計(jì)算出平均分的權(quán)重再乘

以該子項(xiàng)的分值計(jì)算出實(shí)際得分。裁判相互間分差必須小于等

于1分，否則需要給出確切理由并在小組長(zhǎng)或裁判長(zhǎng)的監(jiān)督下

進(jìn)行調(diào)分。

表3權(quán)重表

權(quán)重分值要求描述

0分各方面均低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括“未做嘗試”

1分達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

2分達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且某些方面超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)

3分達(dá)到行業(yè)期待的優(yōu)秀水平

表4樣例：選手生成一幅渲染圖片，可能有下列4種質(zhì)量

權(quán)重

要求描述

分值

0分圖像不清晰，特征不完整

16

1分產(chǎn)品要素完成，圖像清晰，展示了題目要求的計(jì)算機(jī)渲染效果

2分圖像清晰且具有美工效果，整個(gè)圖像展示出計(jì)算機(jī)渲染的效果

具有非常完美的視覺(jué)效果，圖像的渲染效能達(dá)到計(jì)算機(jī)性能的

3分

極限

2．測(cè)量分(客觀)

測(cè)量分(Measurement)打分方式：按模塊設(shè)置若干個(gè)評(píng)

分組，每組4人，由3名裁判共同打分1人負(fù)責(zé)記錄。如

有爭(zhēng)議時(shí)每個(gè)模塊的所有裁判一起商議，在對(duì)該選手在該

項(xiàng)中的實(shí)際得分達(dá)成一致后最終只能給出一個(gè)分值，若裁

判數(shù)量較多，也可以另定分組模式。

表5測(cè)量分評(píng)分準(zhǔn)則樣例

最高正確不正確

類(lèi)型示例

分值分值分值

某緊固件要求選擇右旋螺紋，配分為

滿分或零分0.5分，選手得分只有兩種可能，要0.50.50

么滿分要么零分

某裝配體BOM表共10個(gè)零件，最大

從滿分中扣除分1分，缺一個(gè)扣0.2分，選手缺少10.60.4

2個(gè)零件

某動(dòng)畫(huà)播放要求顯示旋轉(zhuǎn)一周，外殼

透明看見(jiàn)齒輪，看見(jiàn)齒輪和活塞同步

從零分開(kāi)始加0.60.40.2

運(yùn)動(dòng)。最大分是0.6分，選手的動(dòng)畫(huà)

僅看見(jiàn)前兩項(xiàng)

3．成績(jī)并列

當(dāng)選手成績(jī)相同時(shí)，以M1模塊的成績(jī)高低區(qū)分名次先后，

如果M1模塊的成績(jī)相同，以M2模塊的成績(jī)高低區(qū)分名次先后，

以此類(lèi)推，依次依照M1-M3的成績(jī)高低區(qū)分名次先后。

三、競(jìng)賽細(xì)則

16

1.每場(chǎng)比賽開(kāi)始前選手和裁判有10-15分鐘的交流時(shí)間，

交流期間選手和裁判不能操作電腦，不能在試題或圖紙上做任

何標(biāo)記。試機(jī)和比賽期間選手不得與其代表隊(duì)裁判單獨(dú)接觸。

2.每位選手可以攜帶紙質(zhì)資料、標(biāo)準(zhǔn)文件和機(jī)械設(shè)計(jì)手

冊(cè)進(jìn)入賽場(chǎng)，不能接聽(tīng)和使用手機(jī)(競(jìng)賽中要求關(guān)閉手機(jī))及其

它通訊設(shè)備，禁止選手?jǐn)y帶任何信息存儲(chǔ)介質(zhì)(U盤(pán)、移動(dòng)硬

盤(pán)、數(shù)碼相機(jī)、內(nèi)存卡等)進(jìn)入賽場(chǎng)。

3.比賽前每位選手要在經(jīng)過(guò)抽簽獲取的工位上試機(jī)，確認(rèn)

設(shè)備、操作系統(tǒng)和軟件狀態(tài)、功能正常，符合比賽要求。

4.選手務(wù)必?cái)y帶繪圖尺規(guī)和指定的測(cè)量工具參賽。

5.本賽項(xiàng)鼓勵(lì)綠色環(huán)保的工作模式，工程圖紙?jiān)跅l件允許

時(shí)以PDF文件的方式提交，任務(wù)書(shū)要求為準(zhǔn)。

6.因系統(tǒng)宕機(jī)、軟件停止響應(yīng)或發(fā)生其他技術(shù)故障，請(qǐng)及

時(shí)舉手示意，在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)裁裁判、技術(shù)支持人員的協(xié)助下處理問(wèn)

題；受異常情況所影響的時(shí)間，比賽結(jié)束時(shí)順延補(bǔ)時(shí)。因選手操

作不當(dāng)所影響的時(shí)間，由選手負(fù)責(zé)。

7.參賽選手比賽期間不得隨意走動(dòng)、不得相互討論。

8.參賽選手必須按照?qǐng)?bào)名項(xiàng)目參賽，不得無(wú)故缺席。開(kāi)賽

15分鐘后，遲到者取消比賽資格。

9.嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，正確使用各類(lèi)工具和儀器；

10.技能競(jìng)賽中出現(xiàn)的問(wèn)題由當(dāng)值裁判裁定，如有異議，

交由裁判長(zhǎng)或仲裁委員會(huì)最后裁定。

11.參賽選手必須按競(jìng)賽時(shí)間安排按時(shí)參加并按規(guī)定完成

賽前試機(jī)。正式比賽日請(qǐng)于開(kāi)賽前30分鐘準(zhǔn)時(shí)到達(dá)賽場(chǎng)，并

按指定座位號(hào)參加競(jìng)賽。競(jìng)賽開(kāi)始鈴響方可開(kāi)始答題，競(jìng)賽結(jié)

16

束鈴響后應(yīng)停止所有操作，不能再繼續(xù)進(jìn)行渲染、輸出動(dòng)畫(huà)等

操作，只能保存文件、打印圖紙和提交數(shù)據(jù)。

12.試機(jī)過(guò)程由選手獨(dú)立完成，場(chǎng)內(nèi)裁判與場(chǎng)外人員均不

得提供任何指導(dǎo)。

四、競(jìng)賽時(shí)間、場(chǎng)地與設(shè)施設(shè)備等安排

(一)基礎(chǔ)設(shè)施清單

表6CAD機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目賽場(chǎng)提供設(shè)施、設(shè)備清單表表

序號(hào)名稱(chēng)數(shù)量技術(shù)規(guī)格

1套/Inventor2022，視頻播放器

1CAD設(shè)計(jì)軟件

選手

ThinkstationP系列塔式圖

1.CPU:酷睿四核I7-8700六核心十二

線程3.2GHz

1臺(tái)/2.內(nèi)存:8G

2圖形工作站

選手3.硬盤(pán):256固態(tài)

4.顯卡:P4002G

5.顯示器：1080p24英寸(單屏)

6.預(yù)裝MSOffice或WPS

3裁判用PC機(jī)2臺(tái)同上

8GB內(nèi)存、Inteli5處理器、硬盤(pán)

4錄分員用PC機(jī)2臺(tái)256GBSSD、尺寸大于23.5英寸1080P

單屏

說(shuō)明：本賽項(xiàng)為世賽選拔賽項(xiàng)目，僅支