2018金磚+大賽之第二屆“3D打印造型技術（中職組）”賽項技術規(guī)程（精簡版）
企學研
2019-03-03 16:43
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一、競賽項目
賽項編號：JZ-001
賽項名稱：3D打印造型技術
賽項組別：中職組
賽項歸屬產業(yè)：先進裝備制造業(yè)
賽項類型：國際級競賽
二、競賽目的
本項賽事是在金磚國家“深化金磚伙伴關系，開辟更加光明未來”的時代背景下開展的一項大型賽事，通過成員國之間的交流合作，在金磚五國和一帶一路范圍內促進3D打印技術應用，推動3D打印技術與創(chuàng)新創(chuàng)意結合。賽事體現(xiàn)了科技進步和產業(yè)升級的要求，推動賽事成果轉化和產學研用緊密結合，以創(chuàng)新引領創(chuàng)業(yè)、以創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)，培養(yǎng)造就“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的生力軍。
三、競賽內容
競賽內容分為預選賽和決賽。
（一）預選賽
預選賽為現(xiàn)場設計制作，現(xiàn)場設計制作將以任務書形式公布，時長為5小時，具體說明如下：
任務1：三維建模。根據(jù)圖紙要求完成產品的三維數(shù)據(jù)建模。該模塊主要考核選手的三維建模能力。
任務2：產品創(chuàng)新設計。利用給定樣品，按給定要求對樣品中部分結構或零件進行創(chuàng)新設計。該模塊主要考核選手應用綜合知識進行創(chuàng)新設計的能力。
任務3：產品3D打印與后處理。選手根據(jù)任務2創(chuàng)新設計產品的三維模型數(shù)據(jù)和賽場提供的3D打印機及軟件，對該產品進行參數(shù)設定和加工。主要考核選手利用3D打印機以最佳路徑和方法按時高質量完成指定產品加工任務。并考核選手3D打印模型后期處理等方面的能力。
任務4：職業(yè)素養(yǎng)。主要考核競賽隊在本競賽過程中的以下方面：
①設備操作的規(guī)范性；
②工具、量具的使用；
③現(xiàn)場的安全、文明生產；
④完成任務的計劃性、條理性以及遇到問題時的應對狀況等。
（二）決賽
決賽分為兩個階段，第一階段為原創(chuàng)設計階段，第二階段為現(xiàn)場設計制作階段。原創(chuàng)設計階段時間為1個月，加上答辯環(huán)節(jié)分值比例為30%；現(xiàn)場設計制作階段以任務書形式公布，分值比例為70%。具體要求如下：
1.第一階段：原創(chuàng)設計階段
（1）原創(chuàng)設計競賽主題：問題解決+創(chuàng)意設計
各參賽隊按照競賽主題，尋找生產、生活中的實際技術問題，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)與明確問題、制定設計方案、制作模型或原型、技術試驗、優(yōu)化設計方案等技術設計的實踐環(huán)節(jié)，自行設計和制造參賽作品；要求作品具有一定的創(chuàng)新功能與運動功能，且結構完整，作品由多個零件組成，組成參賽作品的零部件80%以上應為3D打印件，鼓勵使用先進理論和先進技術進行優(yōu)化設計。
所提交作品須為原創(chuàng)且沒在其他相關賽事中獲獎，如出現(xiàn)雷同，相關參賽作品將計零分。
（2）具體內容、成果形式與考核點如下表：
| 具體內容 |
成果形式 |
考核點 |
| 作品創(chuàng)意說明 |
作品說明書及答辯PPT |
1.功能和結構；2.使用價值；3.節(jié)約成本；4.人性化設計；5.團隊合作；6.事故預防；7.環(huán)保；8.創(chuàng)新性 |
| 展板設計與制作 |
展板 |
創(chuàng)意設計表達能力 |
| 作品 |
實物或者模型 |
設計成果的物化能力 |
| 作品設計過程視頻 |
視頻文件
（5分鐘以內視頻） |
1.發(fā)現(xiàn)與明確問題；2.制定設計方案；3.制作模型或原型；4.技術試驗；5.優(yōu)化設計方案 |
| 聲明及授權 |
作品原創(chuàng)性聲明；
作品版權使用授權書。 |
|
（3）成果提交
①成果說明部分以電子文件形式提交，成果要求如下三項：
A.作品說明書格式為word電子文檔，答辯PPT為powerpoint電子文檔;
B.展板規(guī)格幅面為A3、精度300dpi、jpg格式;
C.視頻文件采用MP4格式，分辨率720×576（4:3）或1024×576（16:9）；
三個成果電子版預選賽報到時按照組委會要求提交。
②成果實物及相關文件提交方式
A.原創(chuàng)設計作品實物由各參賽隊帶到比賽現(xiàn)場；
B.展板實物由各參賽隊帶到比賽現(xiàn)場；
C.作品原創(chuàng)性聲明和作品版權使用授權書經(jīng)本人及相關單位簽字蓋章后由各參賽隊帶到比賽現(xiàn)場。
2.第二階段：現(xiàn)場設計制作階段
現(xiàn)場設計制作將以任務書形式公布，時長為5小時，具體說明如下：
任務1：三維建模。根據(jù)圖紙要求完成產品的三維數(shù)據(jù)建模。該模塊主要考核選手的三維建模能力。
任務2：產品創(chuàng)新設計。利用給定樣品，按給定要求對樣品中部分結構或零件進行創(chuàng)新設計。該模塊主要考核選手應用綜合知識進行創(chuàng)新設計的能力。
任務3：產品3D打印與后處理。選手根據(jù)任務2創(chuàng)新設計產品的三維模型數(shù)據(jù)和賽場提供的3D打印機及軟件，對該產品進行參數(shù)設定和加工。主要考核選手利用3D打印機以最佳路徑和方法按時高質量完成指定產品加工任務。并考核選手3D打印模型后期處理等方面的能力。
任務4：職業(yè)素養(yǎng)。主要考核競賽隊在本競賽過程中的以下方面：
①設備操作的規(guī)范性；
②工具、量具的使用；
③現(xiàn)場的安全、文明生產；
④完成任務的計劃性、條理性以及遇到問題時的應對狀況等。
四、競賽方式
（一）競賽采用團體賽方式， 根據(jù)報名情況設綜合強化培訓、預選賽、決賽三個部分，決賽不超過30支團隊。綜合強化培訓、預選賽日程另行通知。
（二）競賽隊伍組成：每支參賽隊由3名在校生組成，指定1人為隊長，并設不超過2名指導教師。設領隊教師1名。
（三）預選賽結束后，組委會將在大賽官方信息發(fā)布平臺上發(fā)布晉級決賽參賽隊名單。
（四）統(tǒng)一編制賽位號，參賽隊到賽項指定地點接受檢錄并抽簽決定賽位號，然后在對應的賽位上完成競賽規(guī)定的工作任務。賽位號由參賽選手抽取。
五、技術規(guī)范
競賽主要有“原創(chuàng)設計”與“現(xiàn)場設計制作”兩部分內容。
（一）原創(chuàng)設計
展板設計：利用平面設計軟件，用1張展板形式表現(xiàn)產品創(chuàng)意設計方案。展板規(guī)格幅面為A3，精度300dpi，jpg格式。以產品渲染圖為視覺中心，包含產品創(chuàng)意設計的簡要說明、產品色彩方案和產品結構分解圖（爆炸圖）等圖文內容。展板要求整體布局合理、效果漂亮，圖文信息清晰直觀，層次分明。
實物或模型：最大尺寸范圍為500mm×500mm×500mm。
（二）現(xiàn)場設計制作
1.產品創(chuàng)新設計:結合模具成型、產品構造等機械制造專業(yè)知識，進行指定產品零件（特別是外觀塑料件）的創(chuàng)新設計,要求滿足3D打印成型工藝、強度、裝配等指定的技術要求。
2.樣品3D打印加工：導入創(chuàng)新設計的三維零件數(shù)據(jù)模型文件至賽場提供的3D打印設備配套的編程軟件中，進行產品零件的3D打印工藝設計。選擇工作參數(shù)，進行指定產品零件的3D打印制作。打印制作完成后，剝離產品的支撐材料，進行產品的表面適當?shù)暮筇幚?。一個零件如果分件制作，應完成必要的粘結（不同零件不允許相互粘結）。
本賽項要求具有的知識點、基礎技術要求和技能要求為機械設計基礎、三維軟件應用、三維打印設備應用等課程實訓所涵蓋的內容。
本賽項要求掌握的操作規(guī)程為競賽指定設備所規(guī)定安全操作規(guī)程，詳見三維掃描儀使用操作說明書。
六、技術平臺
圖1 平臺示意圖
（一）軟件平臺
1.操作系統(tǒng)：MS-Windows；
2.文字處理軟件：MS-Office 2010；
3.設計軟件： 3DOne Plus建模軟件;
4.3D打印軟件系統(tǒng)：EinStart 3D STAR打印系統(tǒng)。
（二）設備器材
1.賽場提供統(tǒng)一品牌計算機。最低配置為：
（1）主板：華碩H110
（2）顯卡：2G獨顯/710
（3）CPU：i5/6130
（4）內存：4G/金斯頓2133
（5）顯示器：一體機23寸。
2.比賽用3D打印機EinStart-S主要參數(shù)如下：
| 技術指標 |
打印尺寸 |
160×160×160mm(L×W×H) |
| 噴頭數(shù)量 |
1 |
| 層分辨率 |
0.1-0.4mm |
| 垂直構建速度 |
最大24mm³/h |
| 噴嘴直徑 |
0.4mm |
| 打印耗材 |
PLA環(huán)保線材 |
| 耗材直徑 |
1.75mm |
| 外形尺寸 |
300×320×390mm |
| 通用性要求 |
支持的系統(tǒng)：Windows7, 8, 10
支持的文件類型：STL、GSD |
比賽用的加工附品：
（1）500克裝PLA耗材1卷。
（2）油灰刀+手套：從打印平臺取下模型；
（3）尖嘴鉗+斜口鉗+木工雕刻刀：剝離支撐材料用
（4）內六角扳手：設備維修拆裝用；
（5）讀卡器+TF卡：可將3D數(shù)據(jù)導入3D打印機；
（6）數(shù)據(jù)線：可將3D數(shù)據(jù)導入3D打印機；
（7）提供A4紙+簽字筆（供書寫討論用，比賽結束不允許帶走）；
（8）量具：0-150mm游標卡尺1把。
七、 成績評定
本賽項評分標準按預選賽、決賽競賽任務分述如下：
（一）評分指標體系
預選賽評分指標體系
| 比賽內容 |
考核指標 |
比例 |
| 三維建模 |
根據(jù)圖紙完成產品三維建模 |
30% |
| 創(chuàng)新設計 |
產品創(chuàng)新設計 |
30% |
| 3D打印 |
產品3D打印與后處理 |
35% |
| 職業(yè)素養(yǎng) |
5% |
決賽評分指標體系
| 比賽內容 |
考核指標 |
比例 |
| 創(chuàng)意答辯 |
功能和結構、使用價值、節(jié)約成本、人性化設計、團隊合作、事故預防、環(huán)保與創(chuàng)新性 |
30% |
| 三維建模 |
根據(jù)圖紙完成產品三維建模 |
20% |
| 創(chuàng)新設計 |
產品創(chuàng)新設計 |
20% |
| 3D打印 |
產品3D打印與后處理 |
25% |
| 職業(yè)素養(yǎng) |
5% |
（二）各競賽任務考核要點
| 任務 |
評分要點 |
| 創(chuàng)意答辯 |
主要考察選手第一階段創(chuàng)意設計作品的功能和結構、使用價值、節(jié)約成本、人性化設計、團隊合作、事故預防、環(huán)保與創(chuàng)新性。 |
| 三維建模 |
主要考察選手識讀產品三視圖，以及根據(jù)產品三視圖繪制產品三維數(shù)字模型的能力。 |
| 產品創(chuàng)新設計 |
產品創(chuàng)新設計:結合模具成型、產品構造等機械制造專業(yè)知識，進行指定產品零件（特別是外觀塑料件）的創(chuàng)新設計,要求滿足3D打印成型工藝、強度、裝配等指定的技術要求。 |
| 產品3D打印與后處理 |
導入“產品創(chuàng)新設計”的數(shù)據(jù)模型文件至賽場提供的3D打印設備配套的操作軟件中，進行產品零件的工藝設計及加工程序的編制。利用已經(jīng)編制的加工程序，選擇工作參數(shù)，進行創(chuàng)意產品外觀零件的加工制作。主要考核選手3D打印設備加工的準備、加工參數(shù)的設定、模型制作工藝性等3D打印設備加工綜合能力的考察。
打印完成后，剝離產品的支撐材料，進行產品的表面打磨加工并與產品原件進行裝配測試。 |
| 職業(yè)素養(yǎng) |
主要考察設備操作的規(guī)范性，處理完成后工件與工具安裝與擺放、加工后設備清理保養(yǎng)以及加工時是否有事故等要素。 |
完整版技術規(guī)程下載請點擊：http://m.pps.sh.cn/uploadfile/2019/0303/20190303044604550.pdf
