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3

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（3號(hào)卷）

（總時(shí)間：13小時(shí)）

任

務(wù)

書(shū)

二〇二三年二月

1

注意事項(xiàng)

1.參賽選手在比賽過(guò)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(jī)中扣除相應(yīng)分值。

2.參賽選手的比賽任務(wù)書(shū)用參賽證號(hào)、組別、場(chǎng)次、工位號(hào)標(biāo)識(shí)，不

得寫(xiě)有姓名或與身份有關(guān)的信息，否則視為作弊，成績(jī)無(wú)效。

3.比賽任務(wù)書(shū)當(dāng)場(chǎng)啟封、當(dāng)場(chǎng)有效。比賽任務(wù)書(shū)按一隊(duì)一份分發(fā)，競(jìng)

賽結(jié)束后當(dāng)場(chǎng)收回，不允許參賽選手帶離賽場(chǎng)，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(shí)間內(nèi)完成全部任務(wù)，

比賽結(jié)束時(shí)，各選手必須停止操作計(jì)算機(jī)。

5.請(qǐng)?jiān)诒荣愡^(guò)程中注意實(shí)時(shí)保存文件，由于參賽選手操作不當(dāng)而造成

計(jì)算機(jī)“死機(jī)”、“重新啟動(dòng)”、“關(guān)閉”等一切問(wèn)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(hào)，

否則將視為作弊。

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

賽資格。

8.請(qǐng)參賽選手仔細(xì)閱讀任務(wù)書(shū)內(nèi)容和要求，競(jìng)賽過(guò)程中如有異議，可

向現(xiàn)場(chǎng)裁判人員反映，不得擾亂賽場(chǎng)秩序。

9.遵守賽場(chǎng)紀(jì)律，尊重考評(píng)人員，服從安排。

10.賽場(chǎng)發(fā)放兩個(gè)U盤(pán)。所有比賽文件保存兩個(gè)U盤(pán)的根目錄中一份，

計(jì)算機(jī)D盤(pán)根目錄中一份，第一階段比賽完畢提交一個(gè)U盤(pán)，裝入信封

封好，選手和裁判共同簽字確認(rèn)。另一個(gè)U盤(pán)放在工具箱中，選手在第二

階段時(shí)使用其中的加工程序進(jìn)行加工及裝配驗(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)。

2

一、任務(wù)名稱與時(shí)間

1.任務(wù)名稱：按壓行走卡通小馬玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制造。

2.競(jìng)賽時(shí)間：13小時(shí)。

二、競(jìng)賽的階段、內(nèi)容和時(shí)間安排

競(jìng)賽分兩個(gè)階段，共13個(gè)小時(shí)。其中，第一階段為數(shù)字化設(shè)計(jì)，分

數(shù)據(jù)采集、逆向建模與創(chuàng)新設(shè)計(jì)等三個(gè)內(nèi)容，時(shí)間為8小時(shí)；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(gè)內(nèi)容，時(shí)間為5小時(shí)。

同時(shí)，結(jié)合比賽過(guò)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(jìng)賽的任務(wù)安排

某公司針對(duì)1-3歲的幼兒設(shè)計(jì)了款卡通小馬玩具（如圖1所示），自

投放市場(chǎng)以來(lái)，其外形得到市場(chǎng)認(rèn)可，根據(jù)客戶要求需要增加行走功能，

在開(kāi)發(fā)小組充分討論后，決定在原有基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出按壓行走卡通小馬玩具。

按壓運(yùn)動(dòng)類玩具通常是通過(guò)機(jī)械儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)將按壓力轉(zhuǎn)化為彈力，再通

過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)玩具運(yùn)動(dòng)。

按壓行走卡通小馬玩具基本情況：

按壓行走卡通小馬玩具主要由玩具外殼、玩具底架、儲(chǔ)能與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、

按鈕、車輪、軸承和連接軸等組件構(gòu)成。

圖1某卡通小馬玩具

3

1-外殼2-按鈕3-儲(chǔ)能與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4-底架5-輪子

圖2按壓行走卡通小馬玩具示意圖

四、數(shù)字化設(shè)計(jì)階段任務(wù)、要求、評(píng)分要點(diǎn)和提交成果

任務(wù)1實(shí)物三維數(shù)據(jù)采集（10分）

參賽選手對(duì)賽場(chǎng)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(duì)任務(wù)書(shū)指定的實(shí)物進(jìn)行掃描，獲取點(diǎn)

云數(shù)據(jù)，并對(duì)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

4

參賽選手利用賽場(chǎng)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(hào)。

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(chǎng)給定2個(gè)U盤(pán)，將“11bd”保存在U盤(pán)中根目錄中一份，

電腦D盤(pán)根目錄下備份一份，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

的卡通小馬玩具殼體外表面掃描，并對(duì)獲得的點(diǎn)云進(jìn)行取舍，剔除噪點(diǎn)和

冗余點(diǎn)。

注意：不得拆卸封裝好的殼體，封裝螺釘已加封石蠟，若發(fā)現(xiàn)石蠟被

破壞競(jìng)賽成績(jī)記零分。

提交：經(jīng)過(guò)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(pán)根目錄一份，電腦D盤(pán)根目錄下備份一份，其它地方不準(zhǔn)存

放。

分值指標(biāo)分配如下：

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

指標(biāo)

調(diào)整處理效果處理效果處理效果

分值1333

評(píng)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(duì)，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。

注意：（1）標(biāo)志點(diǎn)處不作評(píng)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）

5

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(duì)給定的卡通小馬

玩具外殼外表面進(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)便于與

底架進(jìn)行裝配。對(duì)逆向建模的模型進(jìn)行數(shù)字模型精度對(duì)比（3D比較、2D

比較、創(chuàng)建2D尺寸），形成分析報(bào)告?？己诉x手?jǐn)?shù)模合理還原能力。

注意：

（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(rùn)。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(duì)齊坐標(biāo)后用于建模的“stl”文件，命名為“21jm”。

（2）卡通小馬玩具殼體數(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(pán)根目錄一份，電腦D盤(pán)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(duì)比：利用逆向建模軟件的數(shù)據(jù)比對(duì)功能，做出數(shù)字模

型精度對(duì)比報(bào)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(bào)告。

注意：僅對(duì)比外表面，對(duì)比報(bào)告配分將與創(chuàng)新設(shè)計(jì)說(shuō)明結(jié)合給出。詳

見(jiàn)任務(wù)三分值指標(biāo)分配。

提交：對(duì)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(pán)根目錄中一份，電腦D盤(pán)根目錄下備份一份，其它地

方不準(zhǔn)存放。

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

6

理性完成度合理性精確度征精度比（報(bào)告）

分值253523

分值指標(biāo)分配如下：

評(píng)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(duì)，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(shí)，按任務(wù)書(shū)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功

能方面的創(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(xiě)設(shè)

計(jì)方案說(shuō)明書(shū)，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。

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

（1）按壓行走卡通小馬玩具底架設(shè)計(jì)

選手利用預(yù)裝好的建模軟件，根據(jù)“任務(wù)2”完成的數(shù)字模型和給定

的按壓行走卡通小馬玩具功能組件，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(shí)，按數(shù)控加工工藝、強(qiáng)度、裝配等技術(shù)要求，進(jìn)行按壓行走卡

通小馬玩具底架設(shè)計(jì)，輸出裝配工程圖和零件工程圖。

（2）按壓行走卡通小馬玩具其他部件設(shè)計(jì)

按壓行走卡通小馬玩具其他組件如圖3所示。

圖3按壓行走卡通小馬玩具其他組件圖

7

選手利用預(yù)裝好的建模軟件，根據(jù)卡通小馬玩具外殼及底架、車輪等

部件，設(shè)計(jì)其他功能部件，如按鈕、儲(chǔ)能與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、支撐部件及其他部

件等，要求能實(shí)現(xiàn)玩具可靠行走，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(shí)，按照3D打印工藝、強(qiáng)度、裝配等技術(shù)要求，進(jìn)行通小馬玩

具其他組件部件設(shè)計(jì)。

注意：

（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)三”設(shè)計(jì)的底

架及核心傳動(dòng)零件得到的數(shù)字文件，以及部分實(shí)測(cè)尺寸，完成底架、核心

傳動(dòng)零件的零件工程圖繪制，工程圖按照機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，完成標(biāo)注。

（2）選手提交按壓行走卡通小馬玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)，采用文字和

圖片結(jié)合形式，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）按壓行走卡通小馬玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)，應(yīng)采用規(guī)范技術(shù)術(shù)語(yǔ)，

言簡(jiǎn)意賅。符合創(chuàng)新設(shè)計(jì)說(shuō)明（附件1）要求。

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

提交：

（1）按壓行走卡通小馬玩具虛擬裝配源文件和“stp”格式文件，文

件命名為“31zp”。

（2）按壓行走卡通小馬玩具裝配工程圖源文件和“dwg”格式文件，

文件命名為“32zp”。

（3）卡通小馬玩具的底架、傳動(dòng)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(bào)告書(shū)文件為“doc”格式文件,命名為“34cx”,文件

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

提交位置：保存在U盤(pán)根目錄下一份，電腦D盤(pán)根目錄下備份一份，

其它地方不準(zhǔn)存放。

分值指標(biāo)分配如下：

8

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(shuō)明

分值410984

評(píng)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(guò)

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(píng)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(chǎng)指定的機(jī)床、刀具、毛坯等加工條件，分析“任務(wù)3”

設(shè)計(jì)的底架的工藝，制定加工工藝過(guò)程，編制加工工序卡；利用自動(dòng)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“任務(wù)3”設(shè)計(jì)的底架部件數(shù)控加工。考核選手?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”設(shè)計(jì)的卡通小馬玩具底

架及賽場(chǎng)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(shí)，按“任務(wù)3”輸出的工程圖紙要求進(jìn)行底架數(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，

見(jiàn)附件2。

制定加工工藝，填寫(xiě)完成附件3加工工藝卡（電子檔）和附件4加

工工藝說(shuō)明（電子檔）。

注意：請(qǐng)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）附件3加工工藝卡，文件命名為“41gyk”。

（2）附件4加工工藝說(shuō)明，文件命名為“42gysm”。

提交位置：U盤(pán)根目錄下一份，電腦D盤(pán)根目錄下備份一份，其它地

9

方不準(zhǔn)存放。

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

提交:

按壓行走卡通小馬玩具底架加工工件的數(shù)控程序，加工程序全部存放

在名為“42bc”的文件夾中。

提交位置：U盤(pán)根目錄一份，電腦D盤(pán)根目錄下備份一份，其它地方

不準(zhǔn)存放。

分值指標(biāo)分配說(shuō)明：任務(wù)4提交的數(shù)控程序，不作為評(píng)分依據(jù)。

（2）CNC加工

選手利用賽場(chǎng)提供的機(jī)床、毛坯，根據(jù)“任務(wù)4”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)行按壓

行走卡通小馬玩具底架加工。

注意：

（1）選手應(yīng)充分利用比賽現(xiàn)場(chǎng)給定的條件，完成本項(xiàng)任務(wù)。

（2）選手僅對(duì)創(chuàng)新后的按壓行走卡通小馬玩具底架加工進(jìn)行加工。

否則不計(jì)分。

分值指標(biāo)分配如下：

指標(biāo)完成度表面粗糙度尺寸精度工藝文件

分值8433

評(píng)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(guò)

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)5創(chuàng)新產(chǎn)品3D打?。?分）

對(duì)按壓行走卡通小馬玩具外殼及儲(chǔ)能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部件進(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手增材制造工藝制定、3D