第46屆世界技能大賽河南省選拔賽增材制造項目技術(shù)文件

第46屆世界技能大賽河南省選拔賽

增材制造項目

技術(shù)文件

二0二0年八月

第46屆世界技能大賽河南省選拔賽

增材制造項目技術(shù)文件

本項目技術(shù)文件（技術(shù)描述）是對本競賽項目內(nèi)容的框架性描述，

正式比賽內(nèi)容及要求以競賽最終公布的賽題為準(zhǔn)。

一、項目簡介

1、項目名稱：增材制造項目

2、項目描述：增材制造項目是要求選手獨立運用三維數(shù)據(jù)采集、

逆向建模、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計、產(chǎn)品3D打印成型與后處理等專業(yè)知識和

技能，依據(jù)比賽樣件和要求，運用正逆向建模軟件和三維掃描儀及

3D打印成型設(shè)備完成產(chǎn)品設(shè)計與制作的全過程工作，最終制作出合

格制件的競賽項目。

3、競賽方式：個人項目，同一單位參賽隊不超過1支，每隊不

超過1人。

4、競賽對象：年齡為1999年1月1日以后出生的河南省企業(yè)職

工、院校師生和相關(guān)行業(yè)的從業(yè)人員。

5、考核目的：是為46屆世界技能大賽選拔參賽選手，組織河南

省集訓(xùn)隊。

6、相關(guān)文件：本項目技術(shù)文件包含項目技術(shù)的主要信息。除閱

讀本文件外，開展本技能項目競賽還須配合其他相關(guān)文件，例如：競

賽樣題、設(shè)備工具清單等相關(guān)信息。

二、選手需具備的能力

1、參賽選手應(yīng)具備熟練掌握相關(guān)設(shè)備的性能、工作原理、設(shè)備

構(gòu)造、設(shè)備校準(zhǔn)、故障排除、量具使用等知識；

2、參賽選手應(yīng)具備熟練掌握3D打印機(jī)操作、故障排除、數(shù)據(jù)導(dǎo)

入等知識；

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3、參賽選手應(yīng)具備熟練掌握三維掃描儀使用，通過三維掃描儀

獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的知識；

4、參賽選手應(yīng)具備熟練掌握通過數(shù)字化數(shù)據(jù)創(chuàng)建可編輯的CAD

模型的技能；

5、參賽選手應(yīng)具備能根據(jù)任務(wù)要求更改創(chuàng)建模型的幾何形狀；

考慮增材制造的特征和后處理工藝；根據(jù)任務(wù)要求及實際情況分析和

優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)；

6、參賽選手應(yīng)具備能從3D掃描結(jié)果就所創(chuàng)建模型進(jìn)行偏差分

析，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行網(wǎng)格和表面的拓?fù)浞治龊蛢?yōu)化；

7、參賽選手應(yīng)具備熟練掌握3D數(shù)字模型成型，模擬和分析成型

過程；

8、參賽選手應(yīng)具備熟練掌握后處理的工藝和程序；

9、參賽選手應(yīng)具備熟練掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)的工作原理、傳動方式、

裝配方法；

10、參賽選手應(yīng)具備熟練掌握裝配工藝知識及裝配工藝規(guī)程；

11、參賽選手應(yīng)具備遵守選拔賽制定的安全防護(hù)條例和相關(guān)環(huán)境

保護(hù)要求。

三、競賽項目

1、競賽試題制定的標(biāo)準(zhǔn)

本競賽項目以2021上海世界技能大賽新增競賽項目提案文件為

基礎(chǔ)，參考項目和任務(wù)說明，以實際操作的形式進(jìn)行。

2、競賽具體內(nèi)容與配分

本賽項為個人賽，共分4個模塊。其中模塊一、二、三為4個小

時，選手根據(jù)個人技能需求自行調(diào)整任務(wù)時間，模塊四為3個小時，

競賽總時間為7小時。選手在抽簽選定的操作工位上獨立完成以下模

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塊內(nèi)容：

競賽階段具體內(nèi)容考核知識點、技能點、創(chuàng)新點分值

模塊一三維數(shù)據(jù)采集使用三維掃描儀采集數(shù)據(jù)的能力15

模塊二三維逆向建模點云處理和逆向建模的能力30

模塊三產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計模型設(shè)計制作綜合能力40

模塊四產(chǎn)品打印與后處理3D打印設(shè)備操作及后處理能力15

任務(wù)一：三維數(shù)據(jù)采集（15分）

參賽選手使用賽場提供的三維掃描儀，對樣件進(jìn)行全方位掃描，

并且對獲得的點云進(jìn)行相應(yīng)取舍，剔除噪點和冗余點，最終得到所需

的點云數(shù)據(jù)。

任務(wù)二：三維逆向建模（30分）

參賽選手利用“任務(wù)一”得到的點云數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)的修復(fù)和三

維逆向建模。

任務(wù)三：產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計（40分）

參賽選手根據(jù)“任務(wù)二”數(shù)字模型，使用賽場指定的三維建模軟

件進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，要求外形美觀、結(jié)構(gòu)合理。

任務(wù)四：產(chǎn)品打印與后處理（15分）

根據(jù)“任務(wù)二”、“任務(wù)三”完成的創(chuàng)新數(shù)字模型，使用賽場提

供的3D打印成型設(shè)備、軟件、耗材等設(shè)施，進(jìn)行“任務(wù)三”產(chǎn)品的

3D打印成型加工。

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對3D打印完成的制件進(jìn)行后處理加工，包括：剝離支撐材料、

打磨、修補(bǔ)、拼接、裝配等。

四、競賽流程

（一）比賽流程

（二）比賽時間

比賽時間共7小時。具體比賽時間詳見競賽指南。

五、競賽賽卷

本項目提前公布比賽樣題，最終考核以比賽當(dāng)天發(fā)布的賽題為

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準(zhǔn)。

六、競賽規(guī)則

1、自備移動工作站，賽場提供備用計算機(jī)設(shè)備。

2、競賽指定軟件：中望3DOnePlus、逆向建模軟件（Geomagic

Wrap、GeomagicDesignX）、珠海賽納彩色3D打印機(jī)切片軟件。

3、賽題以任務(wù)書的形式發(fā)放，參賽選手根據(jù)任務(wù)書的要求完成

比賽指定任務(wù)。

4、參賽選手須按照任務(wù)書要求提交設(shè)計文件和競賽制件，所有

競賽文件均不可做與競賽內(nèi)容無關(guān)的標(biāo)記，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)作零分處理。

5、為防止因計算機(jī)故障產(chǎn)生的數(shù)據(jù)丟失，請參賽選手及時保存

文件。若比賽過程中出現(xiàn)設(shè)備問題（如計算機(jī)死機(jī)、軟件問題、3D

打印機(jī)問題），需及時向裁判員報告，由裁判員和技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)

處理并做現(xiàn)場記錄，裁判長視具體情況裁決是否使用備用計算機(jī)或備

用3D打印設(shè)備，并為該選手加時。由選手自己造成的故障，責(zé)任由

選手自己負(fù)責(zé)。

6、參賽選手的競賽工位采用抽簽的方式確定。

7、參賽選手帶齊身份證，并統(tǒng)一佩戴參賽證，否則不準(zhǔn)參加比

賽。

8、參賽選手不得攜帶通訊工具、攝像工具以及其他即插即用的

硬件設(shè)備等進(jìn)入賽場，否則取消選手競賽資格。

9、參賽選手提前15分鐘到場。參賽選手遲到15分鐘以上，則

不允許再進(jìn)入賽場，按棄權(quán)處置。

10、參賽選手進(jìn)入競賽場地后可以檢查硬件設(shè)備及軟件工作狀

態(tài)，根據(jù)統(tǒng)一指令開始比賽。

11、比賽一旦計時開始不能無故終止比賽或延長比賽時間。飲水、

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去洗手間均計在比賽時間之內(nèi)。

12、比賽過程中，參賽選手必須嚴(yán)格遵守比賽紀(jì)律，并接受裁判

員的監(jiān)督和警示。如遇問題需舉手向裁判員提問，選手之間不得互相

詢問，否則按作弊處理。一切與比賽無關(guān)的活動均需示意當(dāng)值裁判，

經(jīng)裁判允許后方可進(jìn)行。

13、比賽期間，指導(dǎo)老師不得進(jìn)入比賽場地內(nèi)，也不能在比賽場

地外，通過語言、手勢等任何交流方式指導(dǎo)選手比賽。

14、比賽結(jié)束前10分鐘，當(dāng)值裁判提醒比賽即將結(jié)束，比賽結(jié)

束后，選手不得再進(jìn)行任何操作，任務(wù)書、試卷不得帶出賽場。

15、比賽結(jié)束后，當(dāng)值裁判和工作人員檢查選手使用的設(shè)備，如

有異常，應(yīng)向裁判組報告，由裁判組裁定參賽選手成績是否有效。

16、裁判組對有效作品及時評定成績并公布名次。

七、競賽環(huán)境

（一）競賽場地布置

競賽場地分為準(zhǔn)備區(qū)域、警界區(qū)域(分為競賽區(qū)域、評分區(qū)域)。

各區(qū)域要符合大賽制度要求，合理設(shè)置，保證各項程序順利進(jìn)行。

（二）競賽場地要求

1、比賽場地內(nèi)有2個備用工位。

2、比賽現(xiàn)場準(zhǔn)備三維掃描儀和3D打印設(shè)備。

3、競賽環(huán)境依據(jù)競賽需求和職業(yè)特點設(shè)計，每個選手工位前后

左右距離為1米左右，保持工位間有足夠的操作空間和通道。

4、每個工位配備220V電源插座，工位內(nèi)的電纜線符合安全要求。

5、每個工位A4白紙兩張，鉛筆一支。

八、競賽相關(guān)設(shè)施設(shè)備

1、3D打印設(shè)備

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全彩色多材料3D打印機(jī)

項目技術(shù)參數(shù)規(guī)格

型號J400plus

最高分辨率1200*1200*1800dpi

打印噴頭3組

打印通道12個材料通道

噴孔數(shù)量噴孔3840個

材料配置7種材料

最大成型尺寸395*345*250mm

打印效果全彩色打印、透明體打印、體素級貼圖打印、軟硬復(fù)合打

印

打印模式快速模式36μm、精細(xì)模式18μm、貼圖模式28μm

自動優(yōu)化擺放、模型自動排版、自動生成支撐、即時分層

邊切邊打、切片導(dǎo)出、自定義顏色厚度、自定義擺放/縮放、

工時評估、材料用量評估、打印狀態(tài)監(jiān)控、材料剩余量顯

軟件功能示、變更材料和顏色、管理工作隊列、全包/半包圍打印、

模型干涉自動檢測、層預(yù)覽、缺墨自動暫停、斷電恢復(fù)打

印、自動清洗噴頭、通道自動適配、換墨自動清洗管路、

隨形鋪底、貼圖打印(J400Plus)、漸變打印(J400Plus)

ABS-like系列成型材料、FLX系列軟質(zhì)成型材料、RGD系列

可選材料透明成型材料、RGD系列不透明成型材料、普通支撐材料、

水溶性支撐材料

外觀尺寸1170X860X1235mm

機(jī)器重量670kg

操作系統(tǒng)Windows7、Windows8、Windows8.1、Windows10，64位

支持?jǐn)?shù)據(jù)格式STL、PLY、WRL、OBJ、WJP（專用）

操作環(huán)境溫度20-30°C(64-77°F)；相對濕度40-80%(不凝結(jié))

一體式后處理站設(shè)備外形尺寸：740*700*1580mm

模型窗口尺寸：400*460mm

箱體內(nèi)部尺寸：700*600*540mm

玻璃窗口尺寸：450*250mm

操作口尺寸：內(nèi)徑φ125mm

額定氣壓：0.6-1.2Mpa

額定氣量：600-800L/Min

砂（目數(shù)）：棕砂60目

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電源：220VAC50HZ

功率：1.5KW

重量：75kg

2、三維掃描儀

BYSCAN750LE手持式三維掃描儀

項目技術(shù)參數(shù)規(guī)格

型號BYscan750LE

掃描模式R標(biāo)準(zhǔn)掃描模式B超精細(xì)掃描模式

尺寸315*160*105（毫米）

掃描幅面300mmX275mm200mmX220mm

7束交叉紅色激光線1

束可單獨工作的紅色激

激光匯總形式5束平行藍(lán)色激光線

光線共計15束紅色激光

線

深孔模式支持

掃描速率520000次測量/秒360000次測量/秒

最小分辨率0.05mm0.02mm

精度最高可達(dá)0.02毫米

體積精度0.02毫米+0.06毫米/米0.01毫米+0.06毫米/米

3、賽場提供工具

序號名稱單位數(shù)量

1丁腈橡膠手套雙2

2刻刀套1

3后處理托盤套1

4紫外固化箱個1

5異型針支2

6光油杯1

7吸管支2

8砂紙張2

93M濾紙張3

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九、成績評定

（一）評分原則

評分以“公平、公正、公開”為原則，采用過程評價與結(jié)果評價

相結(jié)合、能力評價與職業(yè)素養(yǎng)評價相結(jié)合的方式。為了保證評判“公

平、公正、公開”，采取以下措施：

1、認(rèn)真調(diào)試各比賽用工位儀器設(shè)備，保證各工位一致。

2、裁判隊伍賽前封閉培訓(xùn)，統(tǒng)一評判標(biāo)準(zhǔn)，掌握分析報告的評

判標(biāo)準(zhǔn)，并對裁判的評判進(jìn)行分析對比，對不合理的評判進(jìn)行糾正，

以保證裁判標(biāo)準(zhǔn)一致。

3、加強(qiáng)賽題保密工作。

（二）評分方法

1、作品使用三維掃描儀采集數(shù)據(jù)，逆向建模軟件進(jìn)行逆向