2023年全省技工院校增材制造项目师生技能竞赛技术文件.docx

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2023年全省技工院校增材制造项目

师生技能竞赛技术文件

2023年4月

III

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一、技术描述

(一)项目概要

增材制造技术是融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与控制系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。与传统的、对原材料切削去除、组装的加工模式不同，增材制造技术是一种“自下而上”通过材料累加从无到有的制造方法。这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。

增材制造项目需要参赛选手通过完成结构优化设计及SLM制造、三维数据采集技术、三维模型重构等一系列任务。

(二)基本知识与能力要求

增材制造是工程领域中必威体育精装版、发展最快的分支之一，已应用于所有重要行业，例如能源、交通、航空航天、机械工程等，增材制造在大部分国家和主流工程行业中均表现出稳定而快速的增长。在2022年2月22日，人力资源和社会保障部在例行新闻发布会上，发布了2021年第四季度全国招聘大于求职“最缺工”的100个职业排行，其中包括了增材制造设备操作员，该行业的技能型人才缺口已经出现。该项目所需掌握的知识、理解力和具体技能，反映了全球范围内从事增材制造行业工作或职位的理解，并遵循技能竞赛的目的既是展现世界技能组织标准规范

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(WSSS)所述的技能在世界上的最高水平，或至少在某种程度上它能够对此予以展示的理念，以达到在技能大赛上有关赛项技能的知识和理解将通过选手的技能表现予以考核的目的，进而实现推广增材制造技术技能的效果。

选手需要具备的能力一览表

相关要求

权重比例(%)

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工作组织和管理

基本知识

—现行的和增材制造行业相关的健康与安全条例—正确使用维护个人安全防护装备及服装

—由产品和设备供应商或制造商公布的推荐规范及信息

—维护和使用专业设备的流程

—增材制造相关的术语和符号

—三维扫描相关的术语和符号

工作能力

—应用职业健康与安全条例于增材制造行业—正确使用并维护个人防护服装及装备

—设定、使用、调节及维护所有专业设备

—在工作场所推广安全与健康操作

—应用由产品和设备供应商或制造商公布的推荐规范及信息

—遵循制造商的安全技术说明书

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数字建模、结构优化设计及金属3D打印

基本知识

—三维建模软件的正确使用。

—设计结构合理性及力学稳定性。

—零件3D打印切片及合理添加支撑的方法。—设置3D打印机参数。

—金属3D打印成形原理

—正确设置打印参数与支撑的合理方法

—安全操作打印机的工艺流程

—正确监控打印过程与打印质量

—在规定时间内完成的重要性

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——打印件后处理的步骤和流程

工作能力

—准确识读零件图纸并使用软件绘制三维模型。—能够通过结构优化设计减少零件重量、减少加工时间与成本。

—能够利用软件设置打印工艺、添加合理的支撑。—正确设置打印机参数。

—正确操作金属3D打印设备

—安全使用需要的惰性气体、金属粉末

—正确设置打印参数与支撑

—正确将打印件从基板上取下，确保打印件的安全与完整

—采用正确的方法进行后处理

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数字建模、创新设计及光固化3D打印

基本知识

数字建模软件的正确使用；

工业产品的设计与分析能力；

通过优化设计使结构更合理，符合人体工学要求；竞赛设备安全使用流程的重要性；

光固化3D打印成型原理；

正确设置打印参数和支撑的合理方法；

打印件后处理的步骤和流程。

工作能力

正确理解CAD图；

使用软件构建三维模型；

解读和工业设计有关的技术规范；

通过优化设计，使结构更合理，便于加工；正确操作光固化3D打印设备；

正确设置打印参数与支撑；

正确进行零件的后处理。

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数据采集与逆向工程

基本知识

—三维扫描设备操作原理。

—各种类型的三维扫描仪的优缺点。

—三维扫描仪的校准及校准的方法。

—扫描数据处理的方法和技巧。

—应用逆向建模软件对扫描的数据建模。

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—制图基础。

—使用检测量具进行测绘工作

—破损零件修复符合机械设计要求。

工作能力

—能够利用三维扫描仪采集的数据点云处理。—能够利用三维逆向设计软件逆向建模。

—能够生成符合国标的零件图纸。

—能够正确标注符合国标要求的常规尺寸和形位公差。

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安全与交付

基本知识

—关于安全建议

—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

工作能力

—安全处理每个制造环节

—清洁零件

—根据机构要求将零件交付至适当的位置或人员

合计

100

二、试题及评判标准

(一)试题(样题)

1．试题(样题)