2023年廣西職業(yè)院校技能大賽高職組《工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)》賽項(xiàng)樣題2

2023年廣西職業(yè)院校技能大賽

高職組《工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)》賽項(xiàng)

樣題（2號卷）

（總時間：13小時）

任

務(wù)

書

二〇二三年二月

注意事項(xiàng)

1.參賽選手在比賽過程中應(yīng)該遵守相關(guān)的規(guī)章制度和安全守則，如有違

反，則按照相關(guān)規(guī)定在考試的總成績中扣除相應(yīng)分值。

2.參賽選手的比賽任務(wù)書用參賽證號、組別、場次、工位號標(biāo)識，不得

出現(xiàn)選手姓名或與身份有關(guān)的信息，否則視為作弊，成績無效。

3.比賽任務(wù)書當(dāng)場啟封、當(dāng)場有效。比賽任務(wù)書按每隊(duì)分發(fā)一份，競賽

結(jié)束后當(dāng)場收回，不允許參賽選手帶離賽場，也不允許參賽選手摘錄有關(guān)內(nèi)

容，否則按違紀(jì)處理。

4.各參賽隊(duì)注意合理安排進(jìn)程，在規(guī)定的比賽時間內(nèi)完成全部任務(wù)，比

賽時間結(jié)束時，所有選手必須停止操作。

5.請?jiān)诒荣愡^程中注意實(shí)時保存文件，參賽選手由于操作不當(dāng)而造成計(jì)

算機(jī)“死機(jī)”、“重新啟動”、“關(guān)閉”等一切問題，責(zé)任自負(fù)。

6.在提交的電子文檔上不得出現(xiàn)與選手有關(guān)的任何信息或特別記號，否

則將視為作弊。

7.若出現(xiàn)惡意破壞賽場比賽用具或影響他人比賽的情況，取消全隊(duì)競賽

資格。

8.請參賽選手仔細(xì)閱讀任務(wù)書內(nèi)容和要求，競賽過程中如有異議，可向

現(xiàn)場裁判人員反映，不得擾亂賽場秩序。

9.遵守賽場紀(jì)律，尊重考評人員，服從安排。

10.賽場發(fā)放兩個U盤。所有比賽文件保存兩個U盤的根目錄下，計(jì)算

機(jī)D盤根目錄中也保存一份，第一階段比賽完畢提交一個U盤，裝入信封封

好，選手和裁判共同簽字確認(rèn)。另一個U盤放在工具箱中，選手在第二階段

時使用其中的模型進(jìn)行數(shù)控加工及3D打印，完成裝配驗(yàn)證。

11.加工后的零件按照要求裝配后裝入工具箱封好，選手和裁判共同簽字

確認(rèn)。

一、任務(wù)名稱與時間

任務(wù)名稱：某型泡泡槍創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制造，競賽時間共13小時。

二、競賽的階段、內(nèi)容和時間安排

競賽分兩個階段，共13個小時。其中，第一階段為數(shù)字化設(shè)計(jì)，分?jǐn)?shù)

據(jù)采集、逆向建模與創(chuàng)新設(shè)計(jì)等三個內(nèi)容，時間為8小時；第二階段為CNC

加工和3D打印與裝配，主要完成CNC編程與加工，3D打印和裝配驗(yàn)證

三個內(nèi)容，時間為5小時。

同時，結(jié)合比賽過程，考核文明生產(chǎn)、職業(yè)素養(yǎng)、規(guī)范操作、綠色環(huán)保、

循環(huán)利用等職業(yè)素養(yǎng)。

三、競賽的任務(wù)安排

某公司提出開發(fā)一種泡泡槍，操作便利、綠色環(huán)保、趣味性強(qiáng)，有利于

兒童的智力開發(fā)，增長知識，開闊視野。

某泡泡槍如圖1所示，根據(jù)客戶要求首先要對泡泡槍進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，具

備可充電功能，同時對內(nèi)部傳動等機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對泡泡槍的

個性化設(shè)計(jì)。

圖1兒童玩具泡泡槍示意圖

四、第一階段：數(shù)字化設(shè)計(jì)任務(wù)、要求、評分要點(diǎn)和提交成果

任務(wù)1三維數(shù)據(jù)采集（10分）

參賽選手對賽場提供的三維掃描裝置進(jìn)行標(biāo)定。利用標(biāo)定成功的掃描儀

和附件對任務(wù)書指定的實(shí)物進(jìn)行掃描，獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并對獲得的點(diǎn)云進(jìn)行

相應(yīng)取舍，剔除噪點(diǎn)和冗余點(diǎn)后保存點(diǎn)云文件?？己诉x手復(fù)雜表面點(diǎn)云準(zhǔn)確

獲取能力。

（1）標(biāo)定

參賽選手利用賽場提供的三維掃描裝置和標(biāo)定板，根據(jù)三維掃描儀使用

要求，進(jìn)行三維掃描儀標(biāo)定。要求自行認(rèn)定至三維掃描儀“標(biāo)定成功”狀態(tài)。

并將該狀態(tài)截屏保存，格式采用圖片jpg或bmp文件。（注意：文件名不得

出現(xiàn)工位號）。

提交：標(biāo)定成功截圖，格式為jpg或bmp文件，文件名為“11bd”。

提交位置：現(xiàn)場給定2個U盤，將“11bd”保存在U盤中根目錄中一份，

電腦D盤根目下備份一份，其它地方不準(zhǔn)存放。

（2）數(shù)據(jù)采集

參賽選手使用自行認(rèn)定“標(biāo)定成功”的三維掃描儀和附件，完成給定的

兒童玩具泡泡槍殼體外表面掃描，并對獲得的點(diǎn)云進(jìn)行取舍，剔除噪點(diǎn)和冗

余點(diǎn)。提交：

經(jīng)過去舍后點(diǎn)云電子文檔，格式為asc文件，文件名命名為“12dy”，

及封裝后的電子文檔stl文件，文件命名為“13sm”。提交位置：U盤根目

錄一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不準(zhǔn)存放。

任務(wù)1三維數(shù)據(jù)采集分值分配

掃描儀采集系統(tǒng)調(diào)主體完整性、處理局部特征完整性、細(xì)節(jié)特征完整性、

指標(biāo)

整效果處理效果處理效果

分值1333

評分標(biāo)準(zhǔn)：將選手提交的掃描數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字模型進(jìn)行比對，組成面的

點(diǎn)基本齊全（以點(diǎn)足以建立曲面為標(biāo)準(zhǔn)），并且平均誤差小于0.06為得分。

平均誤差大于0.10為不得分，中間狀態(tài)酌情給分。

說明：（1）標(biāo)志點(diǎn)處不作評分，未掃描到的位置不可以進(jìn)行補(bǔ)缺；（2）

利用逆向模型反推的點(diǎn)云數(shù)據(jù)不給分。

任務(wù)2逆向建模（20分）

參賽選手利用任務(wù)1采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，使用逆向建模軟件，對給定的泡

泡槍外殼外表面進(jìn)行三維數(shù)字化建模，要設(shè)計(jì)相應(yīng)定位、支撐結(jié)構(gòu)便于裝配。

對逆向建模的模型進(jìn)行數(shù)字模型精度對比（3D比較、2D比較、創(chuàng)建2D尺

寸），形成分析報告。考核選手?jǐn)?shù)模合理還原能力。

說明：（1）合理還原產(chǎn)品數(shù)字模型，要求特征拆分合理，轉(zhuǎn)角銜接圓潤。

優(yōu)先完成主要特征，在完成主要特征的基礎(chǔ)上再完成細(xì)節(jié)特征，整體擬合不

得分；（2）實(shí)物的表面特征不得改變，數(shù)字模型比例(1:1)不得改變；（3）實(shí)

物的孔表面可做光滑處理。

提交：（1）對齊坐標(biāo)后用于建模的“stl”文件，命名為“21jm”；（2）

兒童玩具泡泡槍殼體數(shù)字模型的建模源文件和“stp”文件，命名為

“21jm”。

提交位置：保存在U盤根目錄一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它

地方不準(zhǔn)存放。

數(shù)字模型精度對比：利用逆向建模軟件的數(shù)據(jù)比對功能，做出數(shù)字模型

精度對比報告。選手逆向建模完成后，使用軟件分別進(jìn)行模型的3D比較（建

模STL與逆向結(jié)果）、2D比較（指定位置）及創(chuàng)建2D尺寸（指定位置并標(biāo)

注主要尺寸），創(chuàng)建“pdf”格式分析報告。

說明：僅對比外表面，對比報告配分將與創(chuàng)新設(shè)計(jì)說明結(jié)合給出。

提交：對比文件采用“pdf”格式文件，文件命名為“23db”。

提交位置：保存在U盤根目錄中一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其

它地方不準(zhǔn)存放。

任務(wù)2逆向建模分值分配

數(shù)據(jù)定位合模型特征的特征拆分特征完成關(guān)鍵特征數(shù)字模型對

指標(biāo)

理性完成度合理性精確度精度比（報告）

分值253523

評分標(biāo)準(zhǔn)：將選手創(chuàng)建的模型與掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，平均誤差小于0.08。

面建模質(zhì)量好、合理拆分特征、擬合度高的得分。平均誤差大于0.20不得分，

中間狀態(tài)酌情給分。

任務(wù)3創(chuàng)新設(shè)計(jì)（35分）

利用給定的實(shí)物及配件，結(jié)合相關(guān)知識，按任務(wù)書要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能

方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，生成裝配圖及零件圖。選手結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)要求編寫設(shè)計(jì)

方案說明書，采用文字結(jié)合圖片的方式從設(shè)計(jì)方案的人性化、美觀性、合理

性、可行性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等方面描述創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思路及設(shè)計(jì)結(jié)果?？己?/p>

選手外觀美化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、功能創(chuàng)新的設(shè)計(jì)能力。

（1）泡泡槍外殼創(chuàng)新設(shè)計(jì)

選手利用預(yù)裝好的建模軟件，根據(jù)任務(wù)2逆向建模所得到的數(shù)字模型和

給定的泡泡槍功能組件，結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、機(jī)械制圖、數(shù)控加工等專業(yè)知識，

按數(shù)控加工工藝、強(qiáng)度、裝配等技術(shù)要求，進(jìn)行泡泡槍外殼創(chuàng)新設(shè)計(jì)，輸出

裝配工程圖和零件工程圖。

（2）泡泡槍內(nèi)部設(shè)計(jì)

兒童玩具泡泡槍配件有φ3和φ2不銹鋼直軸，自鎖螺母，聯(lián)軸器，軸

承，各規(guī)格上緊螺釘，其他組件見圖2所示。

1-扳機(jī)，2-電極，3-風(fēng)扇，4-開關(guān)，5-電池，6-充電模塊

圖2兒童玩具泡泡槍其他組件

選手利用預(yù)裝好的建模軟件，根據(jù)提供的泡泡槍電池、電機(jī)、充電模塊

等部件，設(shè)計(jì)其他功能部件如傳動機(jī)構(gòu)、支撐部件，及其他部件等，要求能

實(shí)現(xiàn)吹氣控制和電池充電，結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、人體工程學(xué)、3D打印等專業(yè)知識，

按照3D打印工藝、強(qiáng)度、裝配等技術(shù)要求，完成泡泡槍設(shè)計(jì)。

說明：

（1）工程圖繪制任務(wù)要求：參賽選手選用計(jì)算機(jī)預(yù)裝軟件，利用任務(wù)3

設(shè)計(jì)的支撐零件得到的數(shù)字文件，以及部分實(shí)測尺寸，完成支撐零件的零件

工程圖繪制，工程圖按照機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)，完成標(biāo)注。

（2）選手提交兒童玩具泡泡槍創(chuàng)新設(shè)計(jì)報告書，采用文字和圖片結(jié)合的

形式，描述創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路；要求邏輯性強(qiáng)，排版整齊美觀。

（3）兒童玩具泡泡槍創(chuàng)新設(shè)計(jì)報告書，應(yīng)采用規(guī)范技術(shù)術(shù)語，言簡意賅。

（4）創(chuàng)新設(shè)計(jì)要充分利用競賽賽場給定的條件和工具。

提交：

（1）兒童玩具泡泡槍虛擬裝配源文件和“stp”格式文件，文件命名為

“31zp”。

（2）兒童玩具泡泡槍裝配工程圖源文件和“dwg”格式文件，文件命名

為“32zp”

（3）電機(jī)座、傳動機(jī)構(gòu)等零件工程圖源文件和“dwg”格式文件，文件

命名為“33lj1、33lj2、33lj3”等。

（4）創(chuàng)新設(shè)計(jì)報告書文件為“doc”格式文件,命名為“34cx”,文件不

準(zhǔn)做任何文字、記號、圖案特殊標(biāo)記，否則按違規(guī)處理。

任務(wù)3創(chuàng)新設(shè)計(jì)分值分配

指標(biāo)外觀設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)圖紙表達(dá)創(chuàng)新說明

分值410984

評分標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到期待的優(yōu)秀水平得滿分；達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，且某些方面超過標(biāo)

準(zhǔn)得2/3分；達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)得1/3分；各方面均低于標(biāo)準(zhǔn)，包括“未做嘗試”得

0分。

五、第二階段：CNC加工和3D打印任務(wù)、要求、評分要點(diǎn)和提交成果

任務(wù)4CNC編程與加工（18分）

選手根據(jù)賽場指定的機(jī)床、刀具、毛坯等加工條件，分析任務(wù)3創(chuàng)新設(shè)

計(jì)中泡泡槍的工藝，制定加工工藝過程，編制加工工序卡；利用自動編程軟

件，根據(jù)制定的工藝編制數(shù)控加工程序，使用提供的機(jī)床和編制的數(shù)控程序

完成泡泡槍部件數(shù)控加工?？己诉x手?jǐn)?shù)控加工工藝、CNC編程與加工的能力。

（1）制定加工工藝

選手利用預(yù)裝好的編程軟件，根據(jù)任務(wù)3中創(chuàng)新設(shè)計(jì)的兒童玩具泡泡槍

及賽場提供的機(jī)床、刀具清單、毛坯，結(jié)合數(shù)控編程、金屬切削、機(jī)械加工

工藝等專業(yè)知識，進(jìn)行泡泡槍數(shù)控加工工藝制定、數(shù)控加工程序編制，毛坯

尺寸、加工刀具清單、工具清單，制定加工工藝，填寫完成加工工藝卡（電

子檔）和加工工藝說明（電子檔）。

說明：請從經(jīng)濟(jì)性、規(guī)范性、安全性和環(huán)保等方面闡述加工工藝制定思

路。

提交：（1）加工工藝卡，文件命名為“41gyk”；（2）加工工藝說明，

文件命名為“42gysm”。

提交位置：U盤根目錄一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不

準(zhǔn)存放。

（2）數(shù)控編程

選擇合適的軟件對產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)控編程，生成加工程序。

提交:兒童玩具泡泡槍加工工件的數(shù)控程序，加工程序全部存放在名為

“42bc－zm”的文件夾中。

分值指標(biāo)分配說明：CNC編程與加工所提交的數(shù)控程序，不做為評分依

據(jù)。

（3）CNC加工

選手利用賽場提供的機(jī)床、毛坯，根據(jù)任務(wù)4CNC編程與加工中編制的

加工工藝、加工程序，運(yùn)用數(shù)控機(jī)床操作技能，按安全、文明等生產(chǎn)要求，

進(jìn)行兒童玩具泡泡槍加工。

說明：（1）選手應(yīng)充分利用比賽現(xiàn)場給定的條件，完成本項(xiàng)任務(wù)；（2）

選手僅對創(chuàng)新后泡泡槍進(jìn)行加工，否則不計(jì)分。

任務(wù)4CNC編程與加工分值分配

指標(biāo)完成度表面粗糙度尺寸精度工藝文件

分值8433

評分標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到期待的優(yōu)秀水平得滿分；達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，且某些方面超過標(biāo)

準(zhǔn)得2/3分；達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)得1/3分；各方面均低于標(biāo)準(zhǔn)，包括“未做嘗試”得

0分。

任務(wù)53D打?。?分）

根據(jù)兒童玩具泡泡槍外殼及傳動機(jī)構(gòu)等部件的進(jìn)行封裝和打印參數(shù)設(shè)置，

打印出樣件。將打印好的樣件進(jìn)行去支撐、表面修整等后處理，以保證零件

質(zhì)量達(dá)到要求?？己诉x手增材制造工藝、3D打印設(shè)備打操作，3D打印樣件

后處理能力。