度福建省职业院校技能大赛.docx
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度福建省职业院校技能大赛
2020年度福建省职业院校技能大赛
“工业产品数字化设计与制造”赛项规程
一、赛项名称
赛项编号:
G-49
赛项名称:
工业产品数字化设计与制造
赛项组别:
高职组
竞赛形式:
团体赛
赛项专业大类:
装备制造大类
二、竞赛目的
着眼《中国制造2025》中“创新驱动、质量为先”指导方针,紧贴“高端数控机床”发展方向,利用三维数字化设计与制造技术,针对复杂曲面的工业产品及零部件,进行数字化建模、创新设计和制造过程,融合高职装备制造大类专业的核心技能与核心知识,重点考核参赛选手的技能、规范操作和创新创意实践三个方面,促进人才培养规格和质量的提高,提倡和宏扬“工匠精神”。
展示高职优秀师生的风采。
三、竞赛内容
竞赛总时间为5.5小时,分为两个阶段进行。
第一阶段为“数据采集、建模与创新设计”,含四个竞赛任务,本阶段竞赛时间为3.5小时。
第二阶段为“创新产品加工、装配验证”,含3个竞赛任务,本阶段竞赛时间为2小时,不限制每个阶段内各项任务的完成时间。
第一、二阶段成绩分别占总成绩的70%和30%。
竞赛内容详见表1。
表1竞赛内容、分值与时间
竞赛
内容
任务
名称
描述
分值
时间
第一阶段:
数据采集、建模与创新设计
任务1
实物三维数据采集
调整给定三维扫描设备至工作状态,并对指定的实物进行三维数据采集。
20分
3.5
小时
任务2
三维建模
利用任务1所采集的数据,选择赛项给定软件的其中一种,对实物外观面进行三维数字化建模。
25分
任务3
结构创新优化设计
利用给定实物和任务2所建数字化模型,结合机械设计与制造知识,按任务书给定的要求进行结构创新优化设计。
25分
任务4a:
数控编程与加工(编程)
根据任务2和任务3建立的结构创新优化数字模型和赛题任务书所提供的机床类型、毛坯规格和刀具清单进行工艺设计,并选择合适的软件对产品进行数控编程,生成加工程序,并编制加工工艺卡(或工序卡)。
12分
第二阶段:
创新产品加工、装配验证
任务4b:
数控编程与加工(加工)
利用上半场任务4a前半部分所编加工程序(下半场赛场不再提供编程软件),在赛场给定的数控加工中心上,加工样件。
2小时
任务5
文明生产
本项任务是竞赛全过程的隐形任务,选手竞赛全过程都必须熟悉所接触设备的安全操作规程,安全、合理的使用赛场设施、设备和工具,确保人身和设备安全。
8分
任务6
样件装配验证
将任务5加工部分得到的样件,与实物机构装配为一个整体,验证样件与实物的吻合度,验证创新设计的效果。
10分
四、竞赛方式
(一)竞赛以团体赛方式进行。
每个参赛队2名选手。
(二)竞赛队伍组成:
以各学校为单位组队参赛,同一学校相同项目报名参赛队不超过1支,不得跨校组队;指导教师须为本校专兼职教师,每队限报2名指导教师。
五、竞赛试题
赛题在比赛时以任务书的形式发放,参赛队根据任务书的要求完成竞赛任务,并按要求和程序提交竞赛结果。
赛前公布样题。
六、竞赛流程
具体的竞赛日期由福建省职业院校技能大赛执委会及赛区执委会统一确定,竞赛期间的日程安排如下:
竞赛总时间为5.5小时,竞赛分两个阶段进行,第一阶段为“数据采集、建模与创新设计”,含四个竞赛任务,本阶段竞赛时间为3.5小时。
第二阶段为“创新产品加工、装配验证”,含3个竞赛任务,本阶段竞赛时间为2小时,不限制每个阶段内各项任务的完成时间。
①所有参赛队伍的竞赛第一阶段比赛分两个场次进行。
具体比赛顺序由抽签决定。
两个场次的选手不允许相见或通讯交流。
②所有参赛队伍的竞赛第二阶段比赛分六个批次顺序进行,见表2。
每场比赛之间安排30分钟恢复现场时间。
若第一阶段比赛的队伍无法生成加工程序,或裁判认为生成的程序会造成安全问题的,则无法进入第二阶段的比赛。
竞赛期间的日程安排及参赛队场次等具体问题,在参赛名单确定之后再行公布,竞赛具体进程以裁判公布为准。
表2竞赛时间安排
日期
时间
内容
第一天
08:
00~15:
00
各参赛队、裁判报到
15:
30~17:
00
召开领队会、抽场次签
第二天
07:
30
第一阶段第一场选手检录、等待进入赛场
08:
00~11:
30
第一阶段比赛:
数据采集、逆向建模、创新设计、数控编程等技能竞赛(第一场)
11:
00~12:
00
第一阶段第二场参赛选手被隔离
12:
00
第一阶段第二场选手检录、等待进入赛场
12:
30~16:
00
第一阶段比赛:
数据采集、逆向建模、创新设计、数控编程等技能竞赛(第二场)
第三天
07:
30
第二阶段第一场选手检录、等待进入赛场
08:
00~10:
00
数控加工技能竞赛(第一场)
10:
00
第二阶段第二场选手检录、等待进入赛场
10:
30~12:
30
数控加工技能竞赛(第二场)
12:
30
第二阶段第三场选手检录、等待进入赛场
13:
00~15:
00
数控加工技能竞赛(第三场)
15:
00
第二阶段第四场选手检录、等待进入赛场
15:
30~17:
30
数控加工技能竞赛(第四场)
17:
30
第二阶段第五场选手检录、等待进入赛场
18:
00~20:
00
数控加工技能竞赛(第五场)
20:
00
第二阶段第六场选手检录、等待进入赛场
20:
30~22:
30
数控加工技能竞赛(第六场)
第四天
8:
00~12:
00
工件检测
下午
成绩上报
1.竞赛流程保障措施
(1)竞赛第一阶段的第一批参赛队员,在比赛第一阶段结束后,进入指定隔离室,进行隔离。
待竞赛第一阶段的第二批参赛队进入赛场后,方可解除隔离,以保证赛项公正性。
(2)为了保障赛项公正性,所有参赛队在竞赛第一阶段结束前,必须将提交资料拷贝到U盘中,由现场裁判封闭保管。
待竞赛第二阶段开始前,由裁判员按编号将U盘发给参赛队,开始进行第二阶段竞赛。
2.竞赛流程说明
正式比赛的前一天,赛项执委会安排选手和指导教师熟悉场地(不允许动用设备),宣布竞赛纪律和有关规定,发放竞赛程序手册。
召开领队会议,宣布有关规定,抽签决定比赛批次。
赛场的赛位统一编制赛位号,参赛队比赛前15分钟抽签决定赛位号,抽签结束后,随即按照抽取的赛位号进场,然后在对应的赛位上完成竞赛规定的工作任务。
赛位号不对外公布,抽签结果由加密裁判密封后统一保管,在评分结束后开封统计成绩。
七、竞赛规则
(一)参赛资格
1.参赛选手须为普通高等学校全日制在籍专科学生;本科院校中高职类全日制在籍学生可报名参加高职组比赛。
五年制高职学生报名参赛的,四、五年级学生参加高职组比赛。
2.凡在往届全国职业院校技能大赛中获一等奖的选手,不再参加本赛项的竞赛。
(二)报名要求
1.组队要求:
本赛项每个学校限报1支代表队,参赛选手不得跨校组队。
每支参赛队限报2名指导教师,指导教师须为本校专兼职教师。
2.参赛选手和指导教师报名获得确认后原则上不得更换。
如备赛过程中参赛选手和指导教师因故无法参赛,须由市级教育行政部门于本赛项开赛10个工作日之前出具书面说明,经大赛执委会办公室核实后予以更换;参赛队不可缺员比赛,缺员视为自动放弃竞赛。
3.各市级教育行政部门负责本地区参赛学生的资格审查工作,并保存相关证明材料的复印件,以备查阅。
(三)赛前准备
1.熟悉场地:
组委会按照竞赛日程安排各参赛队统一有序地熟悉场地。
2.领队会议:
组委会按照竞赛日程,在指定地点召开领队会议,由各参赛队的领队和指导教师参加,会议讲解竞赛注意事项并进行赛前答疑。
3.参赛队员入场:
参赛选手凭参赛证、身份证、学生证在正式比赛开始前30分钟到指定地点进行检录,现场裁判将对参赛选手的身份信息进行核对,收取相关证件,本场竞赛结束后归还选手。
赛前15分钟抽取工位号,选手按工位号顺序依次进场,进行各项准备工作。
选手在正式比赛开始15分钟后不得入场,比赛结束前30分钟内才允许提前离场。
严禁参赛选手携带与竞赛无关的电子设备、通讯设备及其他相关资料与用品入场。
(四)比赛期间
1.选手进入赛场必须听从现场裁判人员的统一布置和指挥,首先需对比赛设备、选配部件、工量具等物品进行检查和测试,如有问题及时举手向裁判人员示意处理。
2.参赛选手必须在裁判宣布比赛开始后才能进行比赛。
如遇身体不适,参赛选手应举手示意现场裁判,现场医务人员按应急预案救治。
3.现场裁判员有权对参赛选手携带的物品进行检验和核准。
4.比赛过程中选手不得随意离开工位范围,不得与其它选手交流或擅自离开赛场。
如遇问题时须举手向现场裁判员示意询问后处理,否则按作弊行为处理。
5.在比赛过程中只允许裁判员、工作人员进入现场,其余人员(包括领队、指导教师和其他参赛选手)未经赛项执委会同意不得进入赛场。
6.选手必须严格遵守安全操作规程,确保人身和设备安全,并接受现场裁判和技术人员的监督和警示。
因选手造成设备故障或损坏,无法继续比赛,裁判长有权决定终止比赛。
因非选手个人因素造成设备故障,由裁判长视具体情况做出裁决(暂停竞赛计时或调整至最后一批次参加竞赛)。
如果确定为设备故障问题,裁判长将酌情给与补时。
7.由大赛统一提供夹具,并由技术人员负责安装、调试,选手不得私自动手拆装、调试或自带夹具。
在比赛时间结束前10分钟,裁判长宣布比赛即将结束,各参赛选手应准备停止加工。
比赛时间结束后,各参赛选手应立即停机。
未停机者将酌情扣分,并由工作人员强制停机。
参赛选手应进行机床的相关清理工作(如:
将机床各执行部件停止在适当的位置、卸下工件、切断机床电源等)。
参赛选手决定提交竞赛成果时,应提请裁判员到工位处收取工件,参赛选手在裁判员记录的比赛情况记录表上签字确认,由裁判员转交指定工作人员,统一装箱和密封。
比赛过程中,参赛选手不能更换测量样品和加工毛坯件。
8.在比赛结束前15分钟,裁判长提醒比赛即将结束,选手应做好结束准备,数据文件按规定存档。
结束哨声响起时,宣布比赛正式结束,选手必须停止一切操作。
9.参赛队若提前结束竞赛,应由选手向裁判员举手示意,竞赛终止时间由裁判员记录,参赛队结束竞赛后不得再进行任何操作。
10.比赛中有计算机编程、绘图内容的,需按比赛试题要求保存相关文档,不要关闭计算机,不得对设备随意加设密码。
比赛结束后,选手应立即上交存有竞赛结果的移动存储器、工件和比赛任务书等。
做好比赛设备的整理工作,包括设备移动部件的复位,归还工具,整理个人物品。
11.参赛选手不得将比赛任务书、图纸、草稿纸和工具等与比赛有关的物品带离赛场,选手必须经现场裁判员检查许可后方能离开赛场。
12.参赛队需按照竞赛要求提交竞赛结果,裁判员与参赛选手一起签字确认。
13.退出竞赛场地:
(1)参赛选手完成加工提交竞赛成果后,大赛工作人员将到达现场清点样品、工具、刀具、量具、机器等,量具妥善保管好,离开赛场时不得带走由赛场提供的各种工量具,否则按违规处理。
(2)经裁判员检查许可后,参赛选手方能离开参赛场地。
(五)成绩公布
1.成绩评定
(1)加密和解密
裁判长正式提交工位号(竞赛成果号)评分结果并复核无误后,加密裁判在监督人员监督下对加密结果进行逐层解密。
本赛项采取逆向解密。
(2)现场评分
现场裁判依据现场打分表,对参赛队的操作规范、现场表现等进行评分。
评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。
(3)成果评分
对参赛选手按任务书要求提交的竞赛成果进行评分。
2.成绩公布
(1)录入。
由承办单位信息员将裁判长提交的赛项总成绩的最终结果录入赛务管理系统。
(2)审核。
承办单位信息员对成绩数据审核后,将赛务系统中录入的成绩导出打印,经赛项裁判长、仲裁组、监督组和组委会审核无误后签字。
(3)报送。
由承办单位信息员将确认的电子版赛项成绩信息上传赛务管理系统。
同时将裁判长、监督组及仲裁组签字的纸质打印成绩单报送组委会办公室。
(4)公示。
记分员将解密后的各参赛队伍(选手)成绩汇总成最终成绩单,经裁判长、监督组签字后进行公示。
八、竞赛环境
1.竞赛第一阶段赛场环境
每个赛位面积在3-4㎡,赛位内布置电脑席2个,配置三维扫描仪数据采集装置1套,赛位间进行隔离、互不干扰。
2.竞赛第二阶段赛场环境
每个赛位面积在8㎡左右,赛位内布置:
电脑席(含计算机)1个,配置数控加工中心1台、台式钻床一台、台虎钳一台。
赛位间分隔适当,现场保证良好的采光、照明和通风,配有压缩空气气源及气枪;配有设备所需电源。
3.赛场主通道宽2m。
设有安全通道。
4.赛场提供稳定的水、电、气源和供电应急设备,并有设备维修和电力抢险人员待命。
5.赛场设维修服务、医疗、生活补给站等公共服务区,为选手和赛场人员提供服务;
6.赛事单元相对独立,确保选手独立开展比赛,不受外界影响;赛区内包括厕所、医疗点、维修服务站、生活补给站、垃圾分类收集点等都在警戒线范围内,确保大赛在相对安全的环境内进行。
九、技术规范
1.职业标准
国家职业标准《数控铣工》(国家职业资格三级)
国家职业标准《加工中心操作工》(国家职业资格三级)
2.教学标准
高等职业教育数控技术应用专业教学标准
高等职业教育机械设计与制造专业教学标准
高等职业教育机械制造与自动化专业教学标准
高等职业教育计算机辅助设计和制造专业教学标准
3.操作规程
三维扫描仪(设备)使用操作说明书
数控机床(设备)使用操作说明书
十、技术平台
(一)硬件平台
赛场提供同一配置的计算机及软件。
硬件基本配置:
英特尔酷睿i7700,四核处理器/8G内存/2T硬盘/2G独显/19.5寸LED显示器。
(二)软件平台
1.计算机操作系统:
Windows7;
2.文字处理软件:
Office2010;
3.设计、编程、加工软件:
西门子NX12.0、GeomagicDesignX2016、Autodesk(PowerSHAPE、PowerMILL)2019。
4.扫描软件系统:
Wrap_Win3D三维数据采集系统V2.0。
5.程序传输软件:
CIMCOEdit。
(三)使用工具
1.三维扫描设备及附品
比赛用的三维扫描数据采集设备:
北京三维天下科技股份有限公司Win3DD-M。
表3三维扫描设备主要参数
项目
技术参数
产品型号
Win3DD-M
单幅扫描范围mm
300×210×200
扫描距离mm
600
扫描点距mm
0.2~1.1
单幅扫描时间
<3秒
相机分辨率
130万像素
扫描精度
L单幅扫描/对角线长度
球空间误差
0.005+L/15000
球面度误差
0.005+L/40000
平面度误差
0.005+L/25000
扫描方式
非接触式(拍照式)
拼接方式
全自动拼接
输出文件格式
ASC,STL,IGS,OBJ
外形尺寸mm
325×240×110
设备重量㎏
2.5
接口
USB
电源
AC220V,50HZ
2.比赛用的三维扫描附品(赛场提供):
(1)手动二维转盘(规格Φ360*6mm);
(2)标志点(5mm);
(3)黑色背景布(1平方米);
(4)双面胶带;
(5)黑色橡皮泥;
(6)黑色转盘垫块(1块)。
3.加工用数控机床及附品
比赛用的数控四轴加工中心(友嘉VM32S),主要参数如下:
表4加工设备主要参数
序号
项目
范围、技术参数
1
X\Y\Z轴行程
800\520\505mm
2
主轴鼻端至工作台距离
100-605mm
3
工作台面积
520×950mm
4
工作台最大荷重
500kg
5
T型槽(宽×槽数×间距)
18×5×100mm
6
主轴转速
50~8000rpm
7
主轴锥孔度
7:
24taperNO.40
8
主轴马力
7.5/11kw
9
X\Y\Z轴快速进给
32/32/20m/min
10
刀柄螺栓
P-40T(45º)
11
最大刀具直径
Ø80mm
12
气压来源
6-8bar
13
刀库容量
24把
14
换刀方式
刀盘式(或刀臂式)
15
数控系统
FANUCSeriesOi-MC
比赛用钻床为台式钻床(Z4112),最大钻孔直径Φ12mm。
4.比赛用的加工附品(具体随赛题提供):
(1)赛场提供平口钳及其安装螺钉;
(2)赛场随赛位提供钳工桌一台;
(3)赛场提供垫铁1套;
(4)赛场提供油石1条;
(5)毛坯:
赛场提供铝合金材料毛坯,牌号7075或6063,规格符合赛题任务书要求,随赛题公布;
(6)刀具、刀柄、工具由承办校提供,具体清单随赛题公布。
(7)量具:
赛场提供(0-10mm)百分表和百分表座1套,参赛选手自带0-200mm游标卡尺1支。
(四)接口:
指计算机与数控机床之间的数据传输方式:
1.统一采用RS232数据线传输;
2.传输软件开赛前预装在电脑里。
十一、成绩评定
(一)评分标准
1.本赛项成绩满分100分。
竞赛任务配分
表5竞赛任务配分
比赛内容
考核一级指标
得分
数据采集
建模与创新设计
实物三维数据采集
满分20分
三维建模
满分25分
结构创新优化设计
满分25分
创新产品加工
数控编程与加工
满分12分
文明生产
满分8分
装配验证
样件装配验证
满分10分
2.竞赛任务考核要点。
表6竞赛任务考核要点
任务
任务名称
(一级指标)
评分标准(二级指标)
得分
任务一
实物三维数据采集
配分20分
扫描仪采集系统调整
满分5分
正面主体完整性、处理效果
满分4分
正面局面特征完整性、处理效果
满分3分
背面主体完整性、处理效果
满分3分
背面局面特征完整性、处理效果
满分2分
转(圆)角特征完整性、处理效果
满分3分
任务二
三维建模
配分25分
数据定位合理性
满分2分
数模整体完整性
满分5分
分型线合理性
满分2分
曲面拆分合理性
满分5分
曲面光顺度
满分3分
局面特征精度
满分5分
装配特征选取
满分3分
任务三
结构创新优化设计
配分25分
外观创新设计
满分6分
局面特征创新设计
满分6分
人性化创新设计
满分5分
数字模型对比(报告)
满分3分
创新设计说明
满分5分
任务四
数控编程与加工
配分12分
曲面尺寸精度
满分4分
曲面加工粗糙度
满分3分
配合及尺寸公差
满分3分
加工工艺(文件)完整性及合理性
满分2分
任务五
文明生产
配分8分
操作设备规范性
满分3分
工量具使用规范性
满分2分
现场安全
满分2分
文明生产
满分1分
任务六
样件装配验证
配分10分
装配互换性验证
满分6分
运行验证
满分4分
特别说明:
不得破坏实物原型,否则酌情在总分中扣1-3分;任务2不得使用整体点云拟合的建模方式,否则任务2记零分;不得利用建模结果反向推导形成*.stl和*.txt文件,否则任务一记0分。
十二、申诉与仲裁
1.福建省职业院校技能大赛设仲裁工作委员会,赛点设仲裁工作组,组长由大赛组委会办公室指派,组员为赛项裁判长和赛点执委会主任。
2.参赛队对赛事过程、工作人员工作若有疑异,在事实清楚,证据充分的前提下可由参赛队领队以书面形式向赛点仲裁组提出申诉。
报告应对申诉事件的现象、发生时间、涉及人员、申诉依据等进行充分、实事求是的叙述。
非书面申诉不予受理。
3.提出申诉应在赛项比赛结束后1小时内向赛点仲裁组提出。
超过时效不予受理。
提出申诉后申诉人及相关涉及人员不得离开赛点,否则视为自行放弃申诉。
4.赛点仲裁工作组在接到申诉报告后的2小时内组织复议,并及时将复议结果以书面形式告知申诉方。
5.对赛点仲裁组复议结果不服的,可由代表队所在院校校级领导向大赛仲裁委员会提出申诉。
大赛仲裁委员会的仲裁结果为最终结果。
6.申诉方不得以任何理由拒绝接收仲裁结果;不得以任何理由采取过激行为扰乱赛场秩序;仲裁结果由申诉人签收,不能代收;如在约定时间和地点申诉人离开,视为撤诉。
7.申诉方可随时提出放弃申诉。
十三、竞赛观摩
1.由于赛项特点,本赛项第一阶段不设置观摩环节,第二阶段比赛的部分过程将采用视频直播的方式进行公开,各校指导教师与领队可在指定区域进行视频观摩。
2.新闻媒体等进入赛场必须经过大赛执委会允许,由专人陪同并听从现场工作人员的安排和管理,不能影响比赛进行。
十四、竞赛视频
1.赛场内部署无盲点录像设备,能实时录制并播送赛场情况。
2.赛场外设置有专门的观摩室,设有大屏幕一体机,同步显示赛场内竞赛状况。
十五、奖项设定
竞赛设参赛队团体奖,以实际参赛队总数为基数,一等奖占比10%,二等奖占比20%,三等奖占比30%,小数点后四舍五入。
获得一等奖的参赛队指导教师获“优秀指导教师奖”,由大赛执委会颁发荣誉证书。
十六、资源转化
大赛资源成果转化方案
赛项名称:
工业产品数字化设计与制造
服务专业:
高职机械大类
承办单位:
漳州职业技术学院
表7资源转化方案表
资源名称
表现形式
资源数量
资源要求
完成时间
基本资源
风采展示
赛项宣传片
视频
1
10分钟以上
2020.1.10
风采展示片
视频
1
10分钟以上
2020.1.10
技能概要
技能介绍、技能要点、评价指标
文档
1
比赛规程
2019.11.3
教学资源
专业教材
出版物
1
电子教材
2020.6.1
技能训练指导书
文档
1
电子教材
2020.6.1
大赛作品集
图集
1
近三年
2020.6.1
技能操作规程
文档
1
电子文档
2020.6.1
拓展资源
案例库
文档
1
电子文档
2020.7.1
素材资源库
文档
1
电子文档
2020.7.1
试题库
文档
10
网站公开
2020.7.1
衍生成果
加工样件
10
图片展示
2020.7.1
优秀选手访谈
视频
4
3分钟以上
2020.7.1
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