4第46届世界技能大赛增材制造项目技术文件Word格式.docx
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1.2.2思想品德优秀、身心健康,具备相应职业(工种)扎实基本功和技能水平,具有较强学习能力以及身体素质、心理素质,应变能力良好,具有一定的英语基础。
1.2.3身体条件应能够适应金属3D打印操作工、铣工、钳工的操作要求,并具有长时间、高强度工作的体能。
1.3考核标准
序号
内容
1
工作组织和管理
个人(选手)需了解和理解:
•增材制造、相关技术和替代技术的应用领域;
•车间和工作空间的范围和限制;
•与使用光学和激光3D扫描仪、图形工作站、增材机床、用于后处理的机器和设备有关的环境保护、安全、卫生和事故预防标准;
•技术规范的重要性;
•工作中计划和时间管理的重要性;
•成本会计和分析的重要性;
•当前的国际公认标准(ISO)和行业目前使用和认可的标准;
•技术术语和符号;
•与增材技术有关的数学、几何、物理和化学知识;
•与同事、客户和其他相关专业人员之间有效沟通和人际交往能力的重要性;
•营造生产文化的重要性(衣服和工作场所中的标准、材料和数据的系统化);
•在新技术和发展中的技术中保持知识和技能的重要性;
•提供针对技术和设计问题与挑战的创新解决方案的作用。
2
3D数字化
•3D数字化的设备操作原理;
•各种类型的3D数字化设备的优缺点及其基础技术;
•光学3D数字化精度和速度的设备技术特征,以及确保工作可行性和确保声明的精度的要求(灰尘、底座振动、杂散光源、物体移动性、热膨胀等);
•设备校准的重要性以及对校准和数字化条件的要求;
•光学3D数字化(松散、平滑、透明、半透明、光泽等)对象的表面特征要求;
•为光学3D数字化(清洗、喷砂、消光等)表面准备方法和手段;
•多边形模型后续扫描至CAD流程的要求;
•3D数字化的次品类型和消除方法。
3
测量技术
•电子测量系统和手动量具的类型和目的;
•电子测量系统和手动量具的测量应用方法;
•使用电子测量系统和手动量具可达到的测量精度。
4
扫描至CAD和结果优化
•扫描到CAD软件应用程序;
CAD、CAE和优化软件;
•扫描到CAD的多边形模型要求;
•从多边形模型中提取几何体的方法,以恢复CAD模型及其优化;
•机械系统及其运行原理;
•技术制图和图纸基础;
•机构装配基础;
•CAD和多边形模型的比较方法;
•用于增材制造、后处理和后续使用的CAD模型的要求;
•增材和机械工程材料的特性。
5
准备和成型
•模型准备、仿真和分析软件;
•后处理技术其功能和对构建模型的要求(紧固要求、绑定元素、后处理余量、消除应力的操作顺序);
•可以用于增材制造零件的技术和工艺(SPF铸造、失蜡法铸造、聚合物成型等)。
6
完成并交付工件
•后处理的工艺和程序;
•在其能力范围内按照要求标准完成工件的重要性;
•应转交给其他适当人员处理的情况。
1.4选手应具备的能力
该项目基于增材制造行业公司的实际工作任务,结合增材制造世界技能标准规范进行平衡,主要评估选手在以下方面的能力:
个人(选手)应具备的能力:
•提供并保持安全、整洁和高效的工作区域,提升工作场所的健康与安全法规和最佳实践方法;
•应用国际认可的标准(ISO)及行业目前使用和认可的标准;
•应用数学、物理和化学知识的全面了解和理解;
•针对问题提出创新创意的解决方案,并将其应用于增材制造的问题和挑战;
•展示与同事、客户和其他相关专业人员之间的有效沟通和人际交往能力,以确保逆向工程符合要求;
•保持积极主动的持续专业发展,以保持对新技术和发展中技术的最新知识和技能;
•独立解读技术任务并规划工作时间;
•明确职责范围,以最准确地实施要求
•生产完全符合技术规格和标准要求的作品;
•保持生产文化(衣服和工作场所的要求、材料和数据的系统化)。
•进行设备的调整和校准;
•根据技术任务做出光学3D数字化可能性的决策(可能/不可能执行,可以为数字化的对象/条件提供何种精度);
•做出预处理工作相关的决定(拆卸、清洗、喷漆等)
•进行亚光涂层的预处理工作;
•涂上亚光涂层;
•进行光学标记;
•修复对象以进行后续数字化;
•对各种物体(不同的材料、表面特性、几何复杂程度)执行3D数字化;
•正确保存结果。
•正确选择并根据任务使用电子测量系统和手动量具;
•做出有关测量工具和测量方法的决定(例如,在盲区进行光学测量);
•使用获得的测量结果。
•通过数字化数据创建可编辑的CAD模型(多边形模型);
•从多边形模型的可用数据中恢复重新设计中缺少的对象元素的数据(例如,齿轮只有一颗轮齿、蜗杆只有一转、或者法兰盘只有1/3);
•利用从连接的零件中获取的数据,以恢复重新设计对象元素中缺少的数据;
•从通过手动测量(例如盲孔的深度)从现有对象获取的数据中获取可用数据,以恢复重新设计对象元素缺少的数据;
•根据任务更改创建的模型的几何形状;
•考虑增材制造的特征和后续的精加工;
•根据职权范围分析和优化模型的结构;
•从3D扫描结果就所创建模型进行偏差分析;
•根据任务进行网格和表面的拓扑分析和优化;
•生成ISO标准的工作图以及相关的书面说明;
•应用符合ISO标准要求的常规尺寸和公差以及几何尺寸和公差。
•准备成型模型;
•模拟和分析成型过程;
•分配必要的后处理流程并定义其复杂性。
•清洁零件;
•根据机构要求将零件交付至适当的位置和/或人员。
2.竞赛项目
2.1竞赛内容
本竞赛项目在指定竞赛场地,公开办赛。
裁判人员原则上由各参赛队派出。
结合工作实际,将理论考核融入技能操作考核过程中,不单独设理论考核。
竞赛项目包括:
2.1.1理论考察
不单设理论考核,通过在实操考试中设立理论考核知识点的扣分项的方式进行考核,重点考核机械制图、公差测量、机械设计、数控编程、机械加工工艺、机械基础等基础知识。
2.1.2实操考试
实操考核主要由三个模块组成,任务描述如下:
模块1:
结构优化并打印。
将现有的STL模型创建成STP(Step)参数化模型,优化其结构和重量(Topo优化),对零件进行CAE分析,生成金属3D打印文件,并完成金属打印工作。
样例
模块2:
CNC后处理精加工并装配。
对现有的金属3D打印完成的零件和模型创建适用于CNC铣削的程序,完成零件精加工和装配工作。
打印件精加工后装配至机构上运行
模块3:
逆向扫描与建模。
对给定的3-5个零件进行逆向扫描,生成面片文件,并将其中2-3个指定零件的STL模型创建成STP(Step)参数化模型。
竞赛模块的顺序根据赛场上设备的实际情况来确定。
2.2竞赛时间安排
2.2.1竞赛总时间
竞赛总时长为8小时,其中结构优化并打印模块3小时(不含金属3D打印时间),CNC后处理精加工并装配模块3小时,逆向扫描与建模模块2小时,最终竞赛时间可根据试题作不超过20%的更改。
选手须在规定时间内完成竞赛项目,提前完成不加分。
2.2.2项目时间要求
三个模块的时间独立计算,每个模块竞赛不延时,选手在规定时间内未完成竞赛项目的,在时间到达后必须立即停止操作。
3.评判标准
3.1分数和成绩计算方法
本项目采用百分制,各个评分项的分数应精确到小数点后两位,小数点后第三位数字采用四舍五入(如1.055计1.06,1.054计1.05)。
3.1.1分值分配
评分项目
分数
竞赛模块
主观分
客观分
总分
结构优化
35
40
CNC
30
逆向扫描
20
25
合计
15
85
100
注:
最终试题的配分比例可根据试题进行适当调整。
3.1.2成绩排序
按比赛总成绩从高到低排列参赛队的名次。
比赛成绩相同,按结构优化模块成绩较高的名次在前;
如总成绩、结构优化模块成绩均相同,按逆向扫描模块成绩较高的名次在前。
3.2评分标准
本项目评分标准分为测量和评价两类。
凡可采用客观数据表述的评判称为测量;
凡需要采用主观描述进行的评判称为评价。
本次竞赛评分表按照竞赛成绩专用系统的格式,使用竞赛专用评分系统自动计算和汇总分值。
3.3客观和主观评分
3.3.1测量分(客观)
测量分(Measurement)打分方式:
零件客观尺寸一律采用三坐标检测,其他客观评分严格按照评分表执行,检测过程公开,并在裁判员的监督下进行。
采用三坐标检测时,尺寸公差和几何公差评判须遵照评分标准或参照国际标准。
在规定范围内(允差范围±
0.02)才得分。
对于检测设备无法测量的评判要素确需手工测量时,按模块设置若干个评分组,每组由3名及以上裁判构成。
每个组所有裁判一起商议,确定评分方案,对选手完成的成果或工件进行检测,所有裁判一起确定并达成一致后最终只给选手一个分值。
测量分评分准则样例表如下:
类型
示例
最高分值
正确分值
不正确分值
满分或零分
42(+/-0.03mm)
0.5
3.3.2评价分(主观)
评价分打分方式:
3名裁判为一组,各自单独评分,分别给出权重分值,分值为“0”、“1”、“2”、“3”,然后计算出平均权重分,除以3后再乘以该子项的分值计算出实际得分。
裁判相互间分差必须小于等于1分,否则评分无效,各自需要给出确切理由并在小组长或裁判长的监督下重新评分。
权重表如下:
权重分值
要求描述
0分
差(各方面均低于行业标准,包括“未做尝试”)
1分
一般(达到行业标准)
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