3D设计与制造职业技能等级介绍

中望教育

2019-12-18

增材制造职业技能等级标准

前言

计算机辅助设计(CAD)技术推动了产品设计和工程设计的革命,受到了极大重视并正在被广泛地推广应用。计算机绘图和三维建模作为一种新的工作技能,有着强烈的社会需求,正在成为我国就业中的新亮点。广州中望龙腾软件股份有限公司本着更好地服务于社会的宗旨,开展“增材制造职业技能等级”鉴定考核工作。为了对该技能鉴定考核提供科学、规范的依据,组织了省内外有关专家,制定了《增材制造职业技能等级标准》(以下简称“标准”)。

本标准以现阶段增材制造职业技能从业人员所需水平和要求为目标,在充分考虑经济发展、科技进步和产业结构变化影响的基础上,对增材制造职业技能的工作范围、技能要求和知识水平作了明确规定。

本标准的制定参照了有关技术规程的要求,既保证了《大纲》体系的规范化,又体现了以就业为导向、以就业技能为核心的特点,同时也使其具有根据科技发展进行调整的灵活性和实用性,符合培训、鉴定和就业工作的需要。

本标准内容包括:1总则;2术语;3基本规定;4职业技能等级划分与内容;5职业技能等级要求;6职业技能考核内容。

本标准是在各有关专家和实际工作者的共同努力下完成的,由广州中望龙腾软件股份有限公司负责具体技术内容的解释。

本标准主编单位:广州中望龙腾软件股份有限公司 


1总则

1.0.1为适应当前增材制造行业的发展,满足社会对三维设计技能人员的迫切需求,提升增材制造职业技能水平,结合增材制造人才培养方式和经验,统一增材制造职业技能基本要求,制定本标准。

1.0.2本标准适用于国家中等专业学校及以上在校学生和设计行业从业人员及图形绘制的工作人员和要求掌握计算机辅助绘图(CAD)软件应用技能人员增材制造职业技能考核的相关活动。

1.0.3增材制造职业技能考核与评价,除应符合本标准外,尚应符合国家和行业现行有关标准的要求。 


2术语

计算机辅助设计 Computer Aided Design

指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地被检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形,使设计人员及时对设计做出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移、复制和旋转等有关的图形数据加工工作。

应用CAD技术起到了提高企业设计效率、优化设计方案、减轻技术人员的劳动强度、缩短设计周期、加强设计标准化等作用。

增材制造(Additive Manufacturing,AM),融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础,通过软件与数控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。相对于传统的、对原材料去除、切削、组装的加工模式不同,是一种"自下而上"通过材料累加的制造方法,从无到有。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。

 

3基本规定

3.0.1本标准面向国家中等专业学校及以上在校学生和工程行业从业人员、工程设计及图形绘制的工作人员、要求掌握三维CAD软件应用的技能人员开展增材制造职业技能考核相关活动。

3.0.2职业技能考核评价的结果为合格、不合格,合格后可获得相应的增材制造职业技能等级证书。

3.0.3本标准三维CAD软件应符合职业技能等级考核评价的要求。

3.0.4利用三维CAD软件及其相关设备以交互方式独立完成三维模型、数据修复、模型装配、运动动画制作等任务。

  

4职业技能等级与内容

4.1职业概况

4.1.2职业技能等级与专业类别

增材制造职业技能等级划分为:初级、中级、高级。

级别

专业类别

证书名称

初级

建筑专业、艺术专业、工业产品设计、计算机技术、机械类专业

增材制造职业技能初级

中级

建筑专业、艺术专业、工业产品设计、计算机技术、机械类专业

增材制造职业技能中级

高级

建筑专业、艺术专业、工业产品设计、计算机技术、机械类专业

增材制造职业技能高级

:能够使用中望3D One Plus设计软件;具备绘制三维模型的能力。

中级:能够熟练使用中望3D One Plus设计软件,完成三维模型、数据修复、模型装配。

高级:具备工程识图能力;熟练使用中望3D One Plus设计软件,具备一定的曲面造型能力和创新设计能力。完成三维模型、数据修复、拓扑优化、模型装配、运动动画制作的能力。

4.2申报条件

4.2.1  初级(具备以下条件之一者)

中等职业在校学生、应届毕业生或同等学历的人员;

社会劳动者,工作在1年以上者。

4.2.2  中级(具备以下条件之一者)

中等职业在校学生、应届毕业生或获得高于中专生学历的人员;

社会企事业从事计算机辅助设计相关工作,工作1年以上者;

获得增材制造初级证书者。

4.2.3  高级(具备以下条件之一者)

高等职业学院和大学本科在校学生、应届毕业生或获得高于大学本科学历的人员;

各类学校从事计算机辅助设计教学和实训指导教师等;

社会企事业从事计算机辅助设计相关工作,工作2年以上者;

获得增材制造中级证书者。

4.3考核办法

4.3.1增材制造职业技能等级考核评价实行全国统一命题,统一题库,采用理论和实操方式,理论考核使用中望答题软件;实际操作考核使用中望3D One Plus设计软件在计算机设备上考核鉴定项目。

4.3.2理论与实操的权重为2:8,理论和实操考核成绩均合格者,颁发增材制造职业技能等级证书。

增材制造职业技能初级理论考试时间30分钟,实操鉴定时间90分钟;

增材制造职业技能中级:理论考试时间30分钟,实操鉴定时间120分钟;

增材制造职业技能高级:理论考试时间30分钟,实操鉴定时间150分钟。

  

5职业技能等级要求

5.1增材制造职业技能初级

5.1.1  知识要求

掌握CAD基础操作的理论知识。

掌握简单几何体的绘制方法和步骤。

掌握三视图投影的基本概念、基本规律。

熟练掌握软件基本知识和常用命令的使用知识。

掌握草图设计常规命令绘制草图编辑草图的方法。

掌握基础造型设计及编辑的方法步骤。

5.1.2 技能要求

具有CAD基础理论知识应用能力。

具有基本图形的绘制及编辑能力。

具有通过三面投影的制图规则抄绘三面投影的能力。

具有草图设计利用直线、矩形、圆等命令绘制对应图形;对草图模型进行倒角、圆角、删除、偏移等操作编辑的能力。

具有应用软件拉伸、旋转、扫描等基础功能对已知模型造型的能力。

具有应用三维CAD设计软件绘制模型三维模型的能力。

5.2增材制造职业技能中级

5.2.1  知识要求

掌握CAD绘图理论知识。

掌握增材制造基础理论知识。

掌握三视图投影的基本概念、基本规律,物体三面投影之间的投影关系。

掌握草图设计常规命令绘制草图编辑草图的方法。

熟练掌握应用软件绘制模型三维模型、简单曲面建模的方法和步骤。

熟练掌握数据修复的方法和步骤。

熟练应用软件绘制模型三维模型装配。

5.2.2 技能要求

具有CAD绘图理论知识的应用能力。

具有增材制造相关的理论知识。

具有通过给定形体的两个投影求其第三个投影的能力。

具有草图设计利用直线、矩形、圆等命令绘制对应图形;对草图模型进行倒角、圆角、删除、偏移等操作编辑的能力。

具有掌握应用三维CAD设计软件绘制模型三维模型、曲面建模能力。

具有数据修复编辑的能力。

具备正确约束装配体中零部件装配关系的能力。

5.3增材制造职业技能高级

5.3.1  知识要求

具有CAD绘图理论知识的应用能力。

掌握增材制造制造工艺、材料相关理论知识。

掌握复杂曲面建模能力。

掌握绘制模型三维模型及创建三维装配体的方法。

掌握约束正确约束装配体中零部件装配关系的方法。

掌握数据修复的方法和步骤。

掌握运动仿真动画制作的方法。

掌握拓扑优化预先设置载荷、区域设定、网格结构设定的相关知识。

5.3.2 技能要求

具有三维CAD绘图理论知识的应用能力。

具有增材制造制造工艺、材料相关理论知识

具备曲面建模能力。

具有绘制模型三维模型及创建三维装配体的能力。

具备约束正确约束装配体中零部件装配关系的能力。

具有数据修复编辑的能力。

具备运动动画制作和输出的能力。

具备拓扑优化能力。

  

6职业技能考核内容

6.1增材制造-初级

增材制造-初级需要完成理论考核、实际操作两项任务的考核。

6.1.1 CAD理论

CAD基础知识。

6.1.2 3D模型模型

使用中望3D One Plus设计软件,根据给定的原产品图纸,完成模型的基础造型设计,建立三维数字模型,保存文件。要求三维模型特征齐全,尺寸正确。

6.2增材制造-中级

增材制造职业技能中级需要完成理论考核、实际操作两项任务的考核。

6.2.1 CAD理论

CAD基础知识、增材制造理论知识。

6.2.2 3D模型模型

使用中望3D One Plus设计软件,根据给定的原产品图纸,完成模型的基础造型设计、曲面造型设计和产品设计,建立三维数字模型,保存文件。要求三维模型特征齐全,尺寸正确。

6.2.3 数据修复

使用中望3D One Plus设计软件对已损坏的模型数据进行修复。

6.2.4 3D装配体模型

运用中望3D One Plus设计软件,根据已完成的各模型三维模型,根据装置工作原理及模型之间的位置关系,对模型进行装配,完成三维装配体模型。要求模型齐全,各模型装配连接关系正确。

6.3  增材制造-高级

增材制造职业技能高级需要完成理论考核、实际操作两项任务的考核。

6.3.1 CAD理论

CAD基础知识,增材制造理论知识。

6.3.2 3D模型模型

使用中望3D One Plus设计软件,根据给定的原产品图纸,完成模型的基础造型设计、曲面造型设计和产品设计,建立三维数字模型,保存文件。要求三维模型特征齐全,尺寸正确。

6.3.3 数据修复

利用中望3D One Plus设计软件,对已损坏的模型数据进行修复。

6.3.4 拓印优化

拓扑优化预先设置载荷和区域,通过计算得出完全符合性能要求的全新结构形式。

6.3.5 3D装配体模型

运用中望3D One Plus设计软件,根据已完成的各模型三维模型,根据装置工作原理及模型之间的位置关系,对模型进行装配,完成三维装配体模型。要求模型齐全,各模型装配连接关系正确。

6.3.6 运动仿真动画

运用中望3D One Plus设计软件,根据完成模型装配,制作.avi格式运动仿真视频。要求:运动动画正确表达装配关系及机械运动原理。



增材制造职业技能考试-初级

考 试 大 纲

增材制造职业技能考试-初级考核为理论和实际操作形式。理论考核内容为绘图知识;实际操作考核第一单元至第五单元。理论考核使用中望答题软件,实际操作考核使用中望3D One Plus设计软件。增材制造职业技能考试职业技能初级理论考试时间为30分钟,实际操作为90分钟。

理论考核(100分)权重20%

第一单元  CAD理论(80分)

CAD基础知识。

机械常识。

制图基础知识。

三视图投影的基本概念、基本规律。

第二单元 增材制造基础理论知识(20分)

工业造型的基础知识。

增材制造基础理论。

常用制造材料基础知识。

实际操作(100分)权重80%

实际操作考核根据给定的图纸信息,使用中望3D One Plus设计软件,进行三维建模。

第三单元 机械工程图识图(20分)

读二维工程图的几何形状、尺寸。

识别二维图与三维图的对应特征关系。

第四单元 草图设计(30分)

进入软件草图绘制环境。

按照任务要求,利用直线、矩形、圆等命令绘制对应图形。

按照任务要求,绘制三维空间的草图图素。

按照任务要求,对草图模型进行倒角、圆角、删除、偏移等操作编辑。

退出草图,对草图图素进行三维编辑。

第五单元 基础造型设计(50分)

按照任务要求,应用软件拉伸、旋转、扫描等基础功能对已知模型进行造型。

按照任务要求,应用软件特征编辑功能对模型进行必要的处理和编辑。

按照任务要求,独立应用软件根据已知形状和尺寸绘制模型。

 


增材制造职业技能考试-中级

考 试 大 纲

增材制造职业技能考试-中级考核为理论和实际操作形式。理论考核内容为绘图知识;实际操作考核第一单元至第七单元。理论考核使用中望答题软件,实际操作考核使用中望3D One Plus设计软件。增材制造职业技能考试职业技能中级理论考试时间为30分钟,实际操作为150分钟。

理论考核(100分)权重20%

第一单元 CAD理论(80分)

CAD基础知识。

机械常识。

制图基础知识。

三视图投影的基本概念、基本规律。

三视投影的制图规则、抄绘三视投影。

机械结构设计知识。

第二单元 增材制造基础理论知识(20分)

工业造型的基础知识。

常用制造材料基础知识。

增材制造工艺基础知识。

实际操作(100分)权重80%

实际操作考核根据给定的图纸信息,使用中望3D One Plus设计软件,进行三维建模;给定有损坏的模型数据和原模型数据图纸,使用中望3D One Plus设计软件,对已损坏的模型数据进行修复、完成模型并装配。

第三单元 机械工程图识图(15分)

识别二维图与三维图的对应特征关系。

根据工程制图标准和表示方法绘制模型二维图。

第四单元 基础造型设计(25分)

利用直线、矩形、圆等命令绘制对应图形。

应用软件拉伸、旋转、扫掠等基础功能对已知模型进行造型。

应用软件特征编辑功能对模型进行必要的处理和编辑。

正确使用软件的辅助设计功能。

第五单元 简单曲面造型设计(20分)

分析模型的特征及建模要求。

运用传统的点-线-面-体的方法,得到造型的数字模型。

对不同曲面特征合理划分领域。

按照任务要求,运用建模软件对曲面模型进行造型。

第六单元 数据修复(10分)

按照任务要求,对 “STL”数据进行手动拼接合并。

按照任务要求,对整套产品数据进行修补。

第七单元 装配设计(30分)

按照任务要求,将单个模型根据具体的机械关系进行约束组装成一个结构件,要求表达正确的机械装配关系。

制作爆炸视图反应整体装配工艺,输出爆炸视频并保存。

 

增材制造职业技能考试-高级

考 试 大 纲

增材制造职业技能考试-高级考核为理论和实际操作形式。理论考核内容为绘图知识;实际操作考核第一单元至第九单元。理论考核使用中望答题软件,实际操作考核使用中望3D One Plus设计软件。增材制造职业技能考试职业技能高级理论考试时间为30分钟,实际操作为150分钟。

理论考核(100分)权重20%

第一单元 CAD理论(80分)

CAD基础知识。

机械常识。

制图标准、规则相关知识。

机械结构设计相关知识。

三视图投影的基本概念、基本规律。

三视投影的制图规则、抄绘三视投影。

物体三面投影之间的投影关系。

第二单元增材制造理论知识(20分)

工业造型相关知识。

产品造型方面的知识。

常用制品材料相关知识。

三维数字化设计与制造的相关知识等。

增材制造工艺知识。

实际操作(100分)权重80%

实际操作考核根据给定的图纸信息,使用中望3D One Plus设计软件,进行三维建模;拓扑优化通过计算得出完全符合性能要求的全新结构;给定有损坏的模型数据和原模型数据图纸,使用中望3D One Plus设计软件,对已损坏的模型数据进行修复;完成模型并装配;利用装配组件制作 AVI 格式运动仿真视频,运动动画正确表达模型的装配关系及机械运动原理。

第三单元 机械工程图识图(20分)

识别二维图与三维图的对应特征关系。

根据工程制图标准和表示方法绘制模型二维图。

第四单元 造型设计(15分)

应用软件基础造型、编辑模型、变向等功能对已知模型进行造型。

应用软件特征编辑功能对模型进行必要的处理和编辑。

独立应用软件能够根据已知条件绘制三维模型。

正确使用软件的辅助设计功能。

第五单元 曲面造型设计(15分)

分析模型的曲面特征及建模要求。

运用直纹曲面、U/V曲面功能得到造型的数字模型。

对不同曲面特征合理划分领域。

运用曲面编辑工能对曲面模型进行造型。

第六单元 拓扑优化设计(10分)

按照任务要求,设置优化设计的载荷。

按照任务结构要求,设定优化区域、固定区域。

按照任务结构要求,设定网格结构。

第七单元 数据修复(5分)

对 “STL”数据进行手动拼接合并。

应用软件对破损模型进行修补。

第八单元 装配设计(20分)

将单个模型根据具体的机械关系进行约束组装成一个结构件。

对组件进行机械约束,体现正确的机械装配关系。

制作爆炸视图反映整体装配工艺,输出爆炸视频并保存。

第九单元 动画制作(15分)

能在软件里通过相机位置制作入场动画。

在软件里通过装配关系制作运动仿真视频。

爆炸视图表现模型的装配关系及机械运动原理。

输出AVI格式动画。

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