華中數(shù)控杯-數(shù)控程序設(shè)計(jì)員樣題（學(xué)生）

2021年“湖北工匠杯”技能大賽

——湖北省第十一屆“華中數(shù)控杯”數(shù)控技能

大賽暨第五屆智能制造應(yīng)用技術(shù)職業(yè)技能大賽

任務(wù)書

數(shù)控程序員

（數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造）

學(xué)生組

“數(shù)據(jù)采集與逆向建模、數(shù)字化加工與制造、產(chǎn)品裝

配驗(yàn)證”階段

(總時(shí)間：4.5小時(shí))

任

務(wù)

書

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；

2.參賽選手提交的成果文件只能有參賽編號(hào)、組別、場(chǎng)次、工位

號(hào)標(biāo)識(shí)，不得寫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)書當(dāng)場(chǎng)啟封、當(dāng)場(chǎng)有效。比賽任務(wù)書按一隊(duì)一份分發(fā)，

競(jìng)賽結(jié)束后當(dāng)場(chǎng)收回。參賽選手不允許帶離賽場(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)注意合理分工，選手應(yīng)相互配合，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)書內(nèi)容和要求，競(jìng)賽過(guò)程中如有異議，

可舉手向現(xiàn)場(chǎng)裁判人員示意，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.所有電子文件保存在一個(gè)文件夾中，命名為“工位號(hào)”，文件

夾復(fù)制到賽場(chǎng)提供的兩個(gè)U盤移動(dòng)存儲(chǔ)器之一中，裝入信封封好，選

手和裁判共同簽字確認(rèn)。

一、任務(wù)名稱與時(shí)間

1.任務(wù)名稱：某人像數(shù)據(jù)采集逆向建模、數(shù)字化加工與制造、裝配驗(yàn)證

2.競(jìng)賽時(shí)間：4.5小時(shí)

二、已知條件

某博物館為展示所有藝術(shù)展品，擺放在展示臺(tái)上，需大量規(guī)格展示座。

本次競(jìng)賽內(nèi)容就是模擬人像展示座的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新過(guò)程。為便于競(jìng)賽加工過(guò)程

順利進(jìn)行，本次競(jìng)賽選用鋁合金7075材質(zhì)代料，利用數(shù)控加工完成零件制造。

某零件說(shuō)明：

圖1是某人像和展示座的實(shí)物數(shù)模截圖。

正式比賽時(shí)，隨賽卷提供實(shí)物一件。外形以比賽賽場(chǎng)提供為準(zhǔn)。

圖1某人像和展示座示意圖

三、數(shù)據(jù)采集與再設(shè)計(jì)任務(wù)、要求、評(píng)分要點(diǎn)和提交物

任務(wù)一、數(shù)據(jù)采集逆向建模（25分）

1.參賽選手檢測(cè)賽場(chǎng)提供的Win3DD-M三維掃描儀裝置和附件。選手自行認(rèn)

定三維掃描儀處于“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，文件命名為“saomiao－biaoding”?！癰iaoding”是“標(biāo)定”兩

個(gè)字的全拼。注意：除文件夾外，文件名不得出現(xiàn)工位號(hào)。

提交：電子文檔，格式為jpg文件，文件命名為“saomiao－biaoding”。

提交位置：現(xiàn)場(chǎng)給定2個(gè)U盤中，分別建立以“工位號(hào)”命名的文件夾，將

“saomiao－biaoding”存在其中一個(gè)U盤中的以“工位號(hào)”命名的文件夾中一

份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不準(zhǔn)存放。（正式比賽中，如不進(jìn)行

標(biāo)定項(xiàng)任務(wù)，選手可忽略此步和提交“biaoding”文件，裁判以滿分計(jì)分。）

注意：文件夾只能以“工位號(hào)”命名，不得出現(xiàn)其他信息。

參賽選手使用自行認(rèn)定“標(biāo)定成功”的Win3DD-M三維掃描儀裝置和附件，

精心操作，完成給定人像實(shí)物和商品展示座（以比賽賽場(chǎng)提供實(shí)物為準(zhǔn)）全表面

的三維掃描，并且對(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)。

提交：經(jīng)過(guò)取舍后點(diǎn)云電子文檔，格式為STL文件，文件命名為“saomiao

－renxiang”、“saomiao－zhanshizuo”?！皉enxiang”是“人像”二個(gè)字的

全拼,“zhanshizuo”是“展示座”三字的全拼。

提交位置：存在以“工位號(hào)”命名的U盤文件夾中一份，電腦D盤根目錄下

備份一份，其它地方不準(zhǔn)存放。

掃描分值指標(biāo)分配如下：

指標(biāo)掃描儀采集人像主體完整人像局面特征完展示座主體完展示座局面特

系統(tǒng)調(diào)整性、處理效果整性、處理效果整性、處理效果征完整、處理

效果

分值13222

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：將選手提交的掃描數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)三維模型各面數(shù)據(jù)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。

注意：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.某人像、展示座實(shí)物的三維建模。

參賽選手選用計(jì)算機(jī)預(yù)裝軟件，利用掃描得到的數(shù)據(jù)，完成人像、展示座的

外形三維建模。

注意：

（1）合理還原產(chǎn)品數(shù)字模型，大面造型要求拆分合理，流線、轉(zhuǎn)角銜接圓

潤(rùn)，滿足加工工藝要求。整體擬合不給分。

（2）實(shí)物的表面特征不得改變，三維數(shù)字模型比例（1:1）不得改變。

提交：某人像和展示座數(shù)字模型的建模原文件和“STP”格式文件，及對(duì)齊

坐標(biāo)后用于建模的“STL”文件，文件命名為“jianmo－zhanshizuo”

“jianmo-renxiang”。

人像建模分值指標(biāo)分配如下：

指標(biāo)數(shù)據(jù)定位模型合理分型線曲面拆分曲面光局面特征裝配特

合理性的完整性合理性合理性順度精度征選取

分值1212211

展示座建模分值指標(biāo)分配如下：

指標(biāo)數(shù)據(jù)定位合理性模型完整性局面特征精度裝配特征選取

分值1211

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：將選手創(chuàng)建的模型與掃描三維模型各面數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，平均誤差

小于0.08。面的建模質(zhì)量好、合理拆分曲面、面與面之間擬合度高才能得分。

平均誤差大于0.20不得分，中間狀態(tài)酌情給分。

注意：整體擬合不給分。

任務(wù)二、數(shù)字化加工制造（23分）

1.數(shù)控編程與加工

1.根據(jù)“任務(wù)一”逆向建模得到的人像數(shù)字模型,選手根據(jù)賽場(chǎng)提供的機(jī)床、

刀具、毛坯，選擇合適軟件和加工工藝對(duì)該人像數(shù)字模型進(jìn)行數(shù)控編程并加工制

造。人像底部五星型盲孔用于裝配環(huán)節(jié)。

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。

提交加工工件的數(shù)控編程程序和加工工件，文件命名為“biancheng－

renxiang1、biancheng－renxiang2”等，與任務(wù)一的文件命名相對(duì)應(yīng)。

提交位置：給定2個(gè)U盤中，各存一份，即保存在以“工位號(hào)”命名的U

盤文件夾中一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不準(zhǔn)存放；

2.按加工要求，將比賽現(xiàn)場(chǎng)給定的毛坯裝夾、找正。把已經(jīng)完成的數(shù)控編程

程序通過(guò)賽場(chǎng)提供傳輸軟件向五軸機(jī)床輸入，完成指定工作任務(wù)。

制定加工工藝和說(shuō)明

制定加工工藝，填寫完成附件4加工工藝卡（紙質(zhì)）和附件5加工工藝說(shuō)明

（紙質(zhì)）。

要求：（1）字體工整，文面整潔。（2）按附件5加工工藝說(shuō)明要求，進(jìn)行

描述。

提交工藝和說(shuō)明文檔，文件命名為“biancheng－gongyika、biancheng－

gongyishuoming”等，與任務(wù)一的文件命名相對(duì)應(yīng)。

提交位置：給定2個(gè)U盤中，各存一份，即保存在以“工位號(hào)”命名的U

盤文件夾中一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不準(zhǔn)存放；

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)。

數(shù)控編程與加工分值指標(biāo)分配如下：

指標(biāo)工藝與說(shuō)明加工完整性曲面尺寸精度曲面加工粗糙度

分值3433

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：粗糙度高于等于Ra3.2，平均誤差小于0.05的面得分；平均誤

差大于0.10的面不得分，中間狀態(tài)酌情給分；可以得分的面，粗糙度為Ra6.3

或品相較差的面減半得分，粗糙度為Ra12.5或品相差的面得1/4分，粗糙度低

于Ra12.5的面不得分。

2.零件增材制造：

根據(jù)“任務(wù)一”逆向建模得到的展示座數(shù)字模型，選手根據(jù)賽場(chǎng)提供的三維打印

機(jī)與打印材料，對(duì)三維數(shù)字模型進(jìn)行編輯，選擇合適的打印層厚、支撐方式等完

成零件的3D打印、去除支撐和后處理。

注意：

1.將所設(shè)計(jì)的零件三維模型導(dǎo)入切片軟件中配置打印參數(shù)，并進(jìn)行切片；

2.將切片數(shù)據(jù)保存到SD卡/或U盤，并可以使用打印機(jī)打印零件；

提交：展示座的三維切片數(shù)據(jù)和打印實(shí)物，文件命名為“jiagong－zhanshizuo”。

提交位置：給定U盤中一份，電腦D盤根目錄下備份一份，其它地方不準(zhǔn)存放；

零件增材制造分值指標(biāo)分配如下：

指標(biāo)參數(shù)設(shè)置合理性模型完整性曲面加工粗糙度后處理

分值3322

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的可行性、合理性和零件的工藝性，評(píng)分裁判投票打分，

去掉最高分和最低分，取其余分平均值。

任務(wù)三、產(chǎn)品裝配驗(yàn)證（17分）

將3D打印得到的展示座，與加工部分人像實(shí)物機(jī)構(gòu)裝配為一個(gè)整體，驗(yàn)證

吻合度。本項(xiàng)任務(wù)主要考核選手零件組裝和機(jī)構(gòu)裝配方面的能力。

分值指標(biāo)分配如下：

指標(biāo)配合及尺寸公差人像裝配互換性驗(yàn)證展示座裝配互換性驗(yàn)證

分值755

評(píng)分裁判投票打分，去掉最高分和最低分，其余分取平均值。

競(jìng)賽整體任務(wù)：職業(yè)素養(yǎng)與操作安全（5分）

主要考核競(jìng)賽隊(duì)在本階段競(jìng)賽過(guò)程中的以下方面：

（1）設(shè)備操作的規(guī)范性；

（2）工具、量具的使用；

（3）現(xiàn)場(chǎng)的安全、文明生產(chǎn)；

（4）完成任務(wù)的計(jì)劃性、條理性，以及遇到問(wèn)題時(shí)的應(yīng)對(duì)狀況等。

分值指標(biāo)分配如