工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)客實(shí)踐賽項(xiàng)賽題庫

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)客實(shí)踐賽項(xiàng)賽題庫

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)客實(shí)踐賽項(xiàng)賽題庫，按照全國職業(yè)院校技能大

賽中職組工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)客實(shí)踐賽項(xiàng)的知識(shí)與技能要求編制，包括

數(shù)字樣機(jī)、設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)、創(chuàng)客實(shí)踐三個(gè)模塊。本文件包含各模塊賽題的

命題范圍（題庫）、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與組卷原則。

一、數(shù)字樣機(jī)（45分）

根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖及相關(guān)要求，結(jié)合提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)等數(shù)字化資源，

通過正向和逆向相結(jié)合的方式建立產(chǎn)品數(shù)字化模型、生成工程圖并創(chuàng)

建設(shè)計(jì)表達(dá)文件。本模塊考查選手的識(shí)圖、建模，以及使用數(shù)字化模

型輸出工程圖、效果圖、動(dòng)畫等設(shè)計(jì)表達(dá)文件的能力。數(shù)字樣機(jī)模塊

的命題范圍包含消費(fèi)產(chǎn)品、機(jī)械產(chǎn)品兩個(gè)類別。

（一）消費(fèi)產(chǎn)品（25分）

消費(fèi)產(chǎn)品類別設(shè)置題目1道（位于題目1-1），要求選手根據(jù)消

費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙以及提供的數(shù)字資源，根據(jù)題目要求準(zhǔn)確判斷造型方

法，通過正向和逆向相結(jié)合的方式，綜合運(yùn)用各種造型工具創(chuàng)建包含

曲面特征的產(chǎn)品模型，并進(jìn)一步輸出設(shè)計(jì)表達(dá)文檔。

1.命題范圍

本題目將在下列題目中抽取（50套）。

?手機(jī)

?臺(tái)燈（2套）

?可視門鈴

?加濕器

?鬧鐘（2套）

?電話機(jī)（2套）

?燃?xì)庠?/p>

?數(shù)碼相框（2套）

?換氣扇（2套）

?車載冰箱

?除濕機(jī)

?榨汁機(jī)

?對(duì)講機(jī)

?便攜計(jì)算機(jī)支架

?暖風(fēng)機(jī)

?電吹風(fēng)（2套）

?訂書機(jī)（2套）

?攝像頭

?凈化器

?自行車（10套）

?機(jī)械手（10套）

?機(jī)器人（2套）

?航拍器（2套）

2.相關(guān)要求

本題目考查的知識(shí)、技能要求如下：

（1）根據(jù)圖紙的形狀、尺寸等信息準(zhǔn)確創(chuàng)建產(chǎn)品數(shù)字化模型。

（2）使用數(shù)字化模型輸出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)表達(dá)文檔，包括工程圖、

效果圖、工作原理動(dòng)畫、產(chǎn)品拆裝動(dòng)畫。

（3）使用正向和逆向相結(jié)合的方法創(chuàng)建產(chǎn)品數(shù)字化模型。

本題目考查的重點(diǎn)、難點(diǎn)在于識(shí)圖并準(zhǔn)確判斷造型方法。造型工

具與方法主要包括：

（1）拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠、放樣、孔、倒角、圓角、加強(qiáng)筋、螺旋

掃掠等常規(guī)造型方法。

（2）三維草圖、曲面掃掠、曲面放樣、加厚、偏移、縫合、灌注、

相切面片等曲面造型方法。

（3）止口、凸柱、支撐臺(tái)、卡扣式連接、柵格孔、規(guī)則圓角等塑

料件造型方法。

（4）通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合曲面，并在此基礎(chǔ)上完成零部件造型。

3.評(píng)分方式

本題目配分25分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見下表。

模塊題目評(píng)分內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值

通過正向和逆向相結(jié)合的建模方式，根據(jù)

圖紙結(jié)合提供的點(diǎn)云數(shù)據(jù)等數(shù)字化資源

零部件創(chuàng)建產(chǎn)品數(shù)字化模型。此題目按照數(shù)字模

數(shù)字消費(fèi)18

模型型進(jìn)行評(píng)分，準(zhǔn)確方可得分；若形狀、尺

樣機(jī)產(chǎn)品

寸與圖紙要求不符則不得分。各要求提供

的零部件均配有分值。

工程圖使用數(shù)字化模型輸出產(chǎn)品工程圖。若原始5

模塊題目評(píng)分內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值

模型明顯錯(cuò)誤，則設(shè)計(jì)表達(dá)文檔得分之和

不超過2分。

使用數(shù)字化模型輸出產(chǎn)品的效果圖、工作

效果圖

原理動(dòng)畫或拆裝動(dòng)畫。若原始模型明顯錯(cuò)2

與動(dòng)畫

誤，則設(shè)計(jì)表達(dá)文檔得分之和不超過1分。

（二）機(jī)械產(chǎn)品（20分）

機(jī)械產(chǎn)品類別設(shè)置題目1道（位于題目1-2），要求選手根據(jù)機(jī)

械產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙判斷零件結(jié)構(gòu)與裝配關(guān)系，綜合運(yùn)用各種建模工具創(chuàng)

建機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化模型，合理使用參數(shù)化設(shè)計(jì)工具提高設(shè)計(jì)效率，并

進(jìn)一步輸出裝配圖、零件圖等設(shè)計(jì)表達(dá)文檔。

1.命題范圍

本題目將在下列范圍內(nèi)命題（5套），各套圖紙產(chǎn)品中的部分尺寸

或零件結(jié)構(gòu)將在一定范圍內(nèi)調(diào)整變化。

?活塞式氣動(dòng)馬達(dá)

?斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)

?雙缸蒸汽機(jī)

?三自由度機(jī)械手

?齒輪箱

2.相關(guān)要求

本題目考查的知識(shí)、技能要求如下：

（1）根據(jù)圖紙的形狀、尺寸、工藝等信息準(zhǔn)確、高效地創(chuàng)建產(chǎn)品

數(shù)字化模型，并根據(jù)要求在三維模型中添加加工信息。

（2）使用數(shù)字化模型輸出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)表達(dá)文檔，包括裝配圖、

零件圖、工作原理動(dòng)畫、產(chǎn)品拆裝動(dòng)畫。

本題目考查的重點(diǎn)、難點(diǎn)在于提升設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的重用性，高效完成

設(shè)計(jì)任務(wù)，并輸出符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的裝配圖、零件圖。所涉及的主

要工具或方法包括：

（1）通過參數(shù)表用戶參數(shù)、關(guān)聯(lián)參數(shù)等工具提高設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的重

用性。

（2）通過三維標(biāo)注工具在部分零部件模型中添加尺寸、工藝等

信息，以滿足MBD工程化要求。

（3）通過資源中心庫、設(shè)計(jì)加速器等工具快速完成標(biāo)準(zhǔn)件、傳

動(dòng)件設(shè)計(jì)。

（4）通過結(jié)構(gòu)生成器工具快速完成結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)。

（5）使用專業(yè)工具完成鈑金零件、焊接組件設(shè)計(jì)，并能快速創(chuàng)

建鈑金展開圖。

（6）使用三維布管、三維布線工具快速完成產(chǎn)品管線設(shè)計(jì)。

3.評(píng)分方式

本題目配分20分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見下表。

模塊題目評(píng)分內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值

根據(jù)圖紙的形狀、尺寸、工藝等信息準(zhǔn)確、

高效地創(chuàng)建產(chǎn)品數(shù)字化模型。其中有參數(shù)

數(shù)字機(jī)械零部件

化、專業(yè)化工具應(yīng)用要求的題目必須采用12

樣機(jī)產(chǎn)品模型

相應(yīng)的方式建模。若形狀、尺寸與圖紙要

求不符則不得分。各要求提供的零部件均

模塊題目評(píng)分內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值

配有分值。

輸出符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的裝配圖、爆炸

工程圖圖、零件圖。若原始模型明顯錯(cuò)誤，則設(shè)6

計(jì)表達(dá)文檔得分之和不超過3分。

使用數(shù)字化模型輸出產(chǎn)品的效果圖、工作

效果圖

原理動(dòng)畫或拆裝動(dòng)畫。若原始模型明顯錯(cuò)2

與動(dòng)畫

誤，則設(shè)計(jì)表達(dá)文檔得分之和不超過1分。

二、設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)（20分）

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)模塊要求選手根據(jù)任務(wù)要求完成指定機(jī)構(gòu)的分析計(jì)算；

根據(jù)任務(wù)要求完成產(chǎn)品關(guān)鍵部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。比賽中，本模塊題目將

在題目1-2的基礎(chǔ)上進(jìn)行，即對(duì)題目1-2的機(jī)械產(chǎn)品開展設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)工

作。

（一）機(jī)構(gòu)分析計(jì)算（10分）

機(jī)構(gòu)分析計(jì)算設(shè)置題目1道（位于題目2-1），要求在分析機(jī)構(gòu)

運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)構(gòu)行程，并進(jìn)一步根據(jù)給定的行程信息，制定

滿足新行程要求的相關(guān)零件尺寸調(diào)整方案。

1.命題對(duì)象

本題目以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為目標(biāo)進(jìn)行分析計(jì)算。

2.相關(guān)要求

本題目考查的知識(shí)、技能要求如下：

（1）分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理，計(jì)算機(jī)構(gòu)行程數(shù)據(jù)。

（2）根據(jù)給定的行程調(diào)整數(shù)據(jù)，制訂滿足新行程要求的相關(guān)零

件尺寸調(diào)整方案。

3.評(píng)分方式

本題目配分10分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見下表。

模塊題目評(píng)分內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值

機(jī)構(gòu)行程數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果正確。依據(jù)設(shè)計(jì)報(bào)

數(shù)據(jù)計(jì)算5

設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)告進(jìn)行評(píng)分，

挑戰(zhàn)計(jì)算調(diào)整方案合理，相關(guān)尺寸計(jì)算正確。依據(jù)

尺寸調(diào)整5

設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行評(píng)分。

（二）智能優(yōu)化設(shè)計(jì)（10分）

智能優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)置題目1道（位于題目2-2），要求對(duì)指定零部

件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到輕量化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

1.命題對(duì)象

本題目以題目1-2機(jī)械產(chǎn)品中的某個(gè)關(guān)鍵部件為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化

設(shè)計(jì)，該部件通常為機(jī)械產(chǎn)品中承擔(dān)載荷的主要部件，如支架、立柱

等部件。

2.相關(guān)要求

本題目考查的知識(shí)、技能要求如下：

（1）根據(jù)指定部件的位置、作用等情況判斷用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾

何條件、載荷條件、約束條件、材料條件、制造方法、優(yōu)化目標(biāo)。

（2）導(dǎo)出優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果，同原有設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析比較，并填

寫優(yōu)化設(shè)計(jì)報(bào)告。

3.評(píng)分方式

本題目配分10分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見下表。

模塊題目評(píng)分內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值

優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾何條件、載荷條件、約束條

條件設(shè)置件、材料條件、制造方法、優(yōu)化目標(biāo)單獨(dú)5

設(shè)計(jì)優(yōu)化評(píng)分。依據(jù)設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行評(píng)分，

挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果正確導(dǎo)出并通過比較、分析

設(shè)計(jì)比對(duì)證明已實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)。依據(jù)設(shè)計(jì)報(bào)告5

進(jìn)行評(píng)分。

三、創(chuàng)客實(shí)踐（35分）

創(chuàng)客實(shí)踐模型要求選手根據(jù)任務(wù)要求運(yùn)用增材制造方式加工制

造零部件，完成減材制造方式的指定零部件虛擬加工制造。比賽中，

本模塊題目將在題目1-2的基礎(chǔ)上進(jìn)行，選取與題目1-2中部分零件

相似的零部件進(jìn)行減材制造。

1.命題對(duì)象

本題目包含增材制造、減材制造兩項(xiàng)任務(wù)。其中增材制造任務(wù)以

優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果為對(duì)象；減材制造任務(wù)以機(jī)械產(chǎn)品中部分零件為對(duì)象

（個(gè)別尺寸、結(jié)構(gòu)有所調(diào)整）。增材制造加工制造零部件，減材制造

采用數(shù)字化制造的方式進(jìn)行。

2.相關(guān)要求

本題目考查的知識(shí)、技能要求如下：

（1）3D打印的前處理，包括打印方向選擇、支撐形式選擇、打

印參數(shù)設(shè)置等。

（2）3D打印操作實(shí)踐，即使用3D打印機(jī)完成指定部件的增材

制造。

（3）3D打印后處理，包括支撐去除、表面處理等。

（4）銑削加工方法——制訂加工工藝路線，選擇合適的加工方

法、設(shè)置合理的加工參數(shù)，通過CAM工具完成減材制造準(zhǔn)備。

3.評(píng)分方式

本題目配分35分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見下表。

模塊題目評(píng)分內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值

增材制造模型完整；增材制造報(bào)告完整，

增材制造選用的方法、參數(shù)合理。若前序題目設(shè)計(jì)15

創(chuàng)客制造錯(cuò)誤明顯，則此項(xiàng)不超2分。

實(shí)踐實(shí)踐工藝路線合理；仿真動(dòng)畫能完成加工任務(wù)；

減材制造減材制造報(bào)告完整，方法與工序合理。若20

前序題目設(shè)計(jì)錯(cuò)誤明顯，則此項(xiàng)不超2分。

附錄：消費(fèi)產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品示例

手機(jī)參考圖

臺(tái)燈參考圖（3套）

可視門鈴參考圖

加濕器參考圖

鬧鐘參考圖（2套）

電話機(jī)參考圖（2套）

燃?xì)庠顓⒖紙D

數(shù)碼相框參考圖（2套）

換氣扇參考圖（2套）

車載冰箱參考圖

除濕機(jī)參考圖

榨汁機(jī)參考圖

對(duì)講機(jī)參考圖

便攜計(jì)算機(jī)支架參考圖

暖風(fēng)機(jī)參考圖

電吹風(fēng)參考圖（2套）

訂書機(jī)參考圖（2套）

攝像頭參考圖

凈化器參考圖

自行車參考圖（10套）

機(jī)械手參考圖（10套，各套尺寸均不相同，部分結(jié)構(gòu)有所不同）