专题三 工艺及方案实现-普通高中春招考试备考教材 通用技术（第六版）

专题三　 工艺及方案实现 课程标准 １．比较常见材料的特性、应用环境和基本加工工艺，掌握一些常用材料的连接方法，并 能根据设计方案和产品用途选择和规划材料。 ２．掌握简易木工、金工、电工常用工具的使用方法，了解一至两种数字化加工设备（如激 光雕刻机、激光切割机、三维打印机）的使用方法。 根据设计方案恰当选择加工工艺，制作一 个简单产品的模型或原型。 考试要求 知识点 内　 容 考试层次 Ａ Ｂ Ｃ 常用加工工艺 金工、木工、电工 √ 装配、检测与涂饰工艺 装配过程、连接方法及表面处理 √ 材料的选择 材料性质及标准件 √ 模型与原型制作 模型的功能及种类 √ 知识点拨 第一节　常用加工工艺 １．常用金工工具及使用注意事项 （１）划线工具 划线工具用于划出加工部件的轮廓线、基准点或基准线。 步骤：划基准线→划加工尺寸 线→划轮廓线→冲眼。 ①钢直尺（图 ３⁃１）：一种简单的尺寸量具。 ②角尺（图 ３⁃２）（９０°）：在划线时用作划垂直线或平行线的导向工具，也可用来确定工 件表面在划线平板上的垂直位置。 注意：划线时角尺要紧贴工件的一个基准面。 ４４ 图 ３⁃１ 图 ３⁃２ ③划针（图 ３⁃３）：用于在工件上划线条，以碳素工具钢为原料，尖端磨成 １５° ～ ２０°的尖 角，并经热处理淬火后制成。 注意：在划线时，划针向划线方向倾斜 ４５° ～７５°，上部向外侧倾 斜１５° ～２０°。 图 ３⁃３ ④划规（图 ３⁃４）：用于划圆弧、等分线段、等分角度和量取尺寸等。 图 ３⁃４ ⑤样冲（图 ３⁃５）：用于在工件（金属件）钻孔时的中心定位。 先倾斜对准十字划线的中 心，然后扶直敲击。 （２）锯割工具 钢锯（图 ３⁃６）是常用金属加工工具，常用于切断直径较小的圆钢或较薄的角钢、扁钢等 ５４ 图 ３⁃５ 工件。 锯条的锯齿斜向前方，不能装反，要装平正，如图 ３⁃７ 所示。 图 ３⁃６ 　 　 　 　 图 ３⁃７ 起锯方法：左手大拇指贴住锯条（注意手指不要压在锯条背上，会受伤），起锯角要小，起 锯角约为 １５°，角度太大容易崩齿，如图 ３⁃８ 所示；行程短，压力小，锯入 ２～３ ｍｍ 后才逐渐正 常锯割。 图 ３⁃８ 图 ３⁃９ 锯割方法：站位和握锯姿势要正确，右手握住手柄 向前施加压力，左手轻扶在弓架前端，推锯加压、回拉不 加压，锯程要长，以免锯条中间部分迅速磨钝，如图 ３⁃９ 所示。 推拉要有节奏，不能用手抹和嘴吹铁屑。 锯割圆钢时，为了得到整齐的锯缝，应从起锯开始 以一个方向锯至结束；锯割圆管时，薄管应夹在木垫之间或使用Ⅴ型夹，锯到内壁时停止，然 后向推锯方向旋转一些再锯。 （３）夹持工具 ①台虎钳（图 ３⁃１０）通常用来进行锯割、锉销、攻丝、套丝等操作。 通常工件夹持在台虎 钳的左边，锯割线距台虎钳 ２０～３０ ｍｍ。 ６４ ②平口钳（图 ３⁃１１）通常在台钻、钻床、铣床、磨床上使用，工件尺寸不超过 ７０ ｍｍ，工件 加工面必须高出钳口。 ③手（虎）钳或钢丝钳（图 ３⁃１２）通常用来夹持薄小的工件，如台钻上钻孔时可使用。 图 ３⁃１０ 　 　 图 ３⁃１１ 　 　 图 ３⁃１２ 图 ３⁃１３ （４）锉削工具 锉刀（图 ３⁃１３）是表面打磨工具，其表面有细密的刀 齿。 它分为圆锉、平锉、半圆锉、三角锉等，其中圆锉用 于锉圆孔，半径较小的凹面或椭圆面，三角锉用于锉内 角和平面，平锉可锉平面和凸弧面。 在使用锉刀时，右手握紧锉刀木柄，左手轻扶刀前 端。 在锉削时要注意身体和手臂动作的协调，如图 ３⁃１４ 所示。 在推锉过程中，左手的施压要由大变小，右手的 施压要由小变大，使锉刀平稳而不上下摆动。 若锉刀运 动不平直，工件中间就会凸起或产生鼓形面。 图 ３⁃１４ 锉刀的使用注意事项：不能用锉刀敲击工件和其他物件；锉刀不能叠放；不能用嘴吹和 手抹铁屑，要用专门的刷子。 （５）钻孔工具 ①台钻（图 ３⁃１５）是常用的钻孔工具，钻孔时要选择合适的钻头。 钻孔的操作步骤：（划线）划针→（定位）样冲→装夹工件→安装钻头→钻孔。 操作注意事项：“二要”（操作时要集中注意力，要戴防护镜）、“二不”（不准戴手套操作 和用嘴吹钻屑，不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成伤害事故）。 ②电钻（图 ３⁃１６）是利用电做动力的钻孔工具，可在墙面、金属、木材等物质上打 孔洞。 ７４ 图 ３⁃１５ 　 　 图 ３⁃１６ （６）螺纹加工工具 ①丝锥（图 ３⁃１７）是一种加工内螺纹的刀具，沿轴向开有沟槽，丝锥扳手（又称铰手）用 来固定丝锥。 攻内螺纹时，必须以初锥、中锥、底锥的顺序攻削至标准尺寸（图 ３⁃１２）。 图 ３⁃１７ 攻内螺纹操作过程：钻孔→底孔倒角→选择丝锥→装夹工件→攻内螺纹。 ａ．先钻孔，钻孔后孔口倒角（如果是通孔则两面孔口都应倒角）。 ｂ．攻丝时丝锥垂直于孔的中心线的垂直面（图 ３⁃１８）。 ｃ．当丝锥切入 １ ～ ２ 圈时，用目测或直角尺前后、左右两个方向检查丝锥是否垂直，并校 正。 攻丝时，每扳铰杠 １ ／ ２～１ 圈，要倒转约 １ ／ ２ 圈，使切屑断裂易于排出；攻丝时，应顺时针 旋转，若感到吃力时即逆时针旋转 １８０°，再感到吃力时适当加一点冷却液。 ｄ．根据螺孔和材料的要求，按顺序使用初锥、中锥、底锥（或头锥、二锥、三锥）。 ②板牙（图 ３⁃１９）是一种加工或修正外螺纹的工具。 利用板牙在圆柱体的外表面上加工 出外螺纹的操作称为套丝。 板牙扳手用来固定板牙。 图 ３⁃１８ 　 　 图 ３⁃１９ 套外螺纹操作过程：倒角→选择板牙→装夹工件→套外螺纹。 套外螺纹的操作要领（图 ３⁃２０）如下： ８４ 图 ３⁃２０ 　 　 •套丝时应保持板牙端面与圆柱杆轴线垂直。 •套丝开始时双手顺时针均匀旋转板牙，并施加轴向压力，当板牙切入后取消压力。 •为了断屑，板牙要经常逆时针旋转。 （７）金工加工小结 一般的金属加工先划线，再锯割锉削，最后钻孔攻丝，锯割后必须锉削使其表面光滑；当 锯割锉削影响到钻孔时，就先钻孔，然后锯割锉削。 钻孔前要冲眼，钻孔后才能攻丝，攻丝和套丝之前先倒角；折弯、淬火、表面处理一般情 况下依次放在最后；通孔要求精度高时，钻孔一定在最后。 一般情况的加工顺序：下料→划线→锯割→锉削→钻孔→攻丝→表面处理。 有外圆弧、半圆弧孔、腰形孔等的加工顺序：下料→划线→钻孔→锯割→锉削→攻丝→ 表面处理。 ２．常用木工工具及使用注意事项 （１）木工锯（图 ３⁃２１） 木工锯的选用：宽厚木板用板锯，榫头、榫肩用细齿木工锯，软木和湿木用大齿木工锯， 硬木和干燥的木材用小齿木工锯。 木工锯的使用：使用前先调整锯条角度，与木架的平面成 ４５°，将绷绳绞紧，使锯条绷直 拉紧。 右手紧握锯把，左手按在起始处，轻轻推拉，用力不要过大。 送锯时要重，提锯时要 轻，推拉的节奏要均匀。 （２）线锯（钢丝锯）（图 ３⁃２２） 线锯适合木板的造型。 图 ３⁃２１ 　 　 　 　 图 ３⁃２２ ９４ 　 　 （３）木工刨（图 ３⁃２３） 木料表面粗加工时一般使用手工刨、木锉刀。 对木板表面细加工时使用木砂纸。 图 ３⁃２３ 　 　 图 ３⁃２４ 木工刨操作要领（图 ３⁃２４）：刨身要放平，两手用力均匀。 向前推刨时，两手需加大力量， 食指与拇指施加压力，防止刨头翘起；推至前端时，食指压力逐渐减小，拇指则逐渐加大压 力，防“磕头”。 （４）凿子（图 ３⁃２５） 凿子是传统木工工艺中用于凿眼、挖空、剔槽、铲削等的加工工具。 ３．常用电工工具及使用注意事项 螺丝刀（图 ３⁃２６）是一种用来拧转螺丝钉的工具，一般情况下，顺时针方向旋转为拧紧， 逆时针方向旋转则为松出。 图 ３⁃２５ 　 　 　 图 ３⁃２６ 典型案例分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　【案例 １】下列关于锯割操作要领的叙述中，不正确 ∙∙∙ 的是（ 　 ）。 Ａ．锯割时，起锯时一般从远离自己的一端开始，锯条与工件表面的角度要小，不超过 １５° 为宜，起锯时压力要小，往返行程要短，速度要慢 Ｂ．在正常的锯割过程中，右手握住手柄向前施压，左手轻扶在弓架前端，稍加压 Ｃ．在正常锯割时，推锯加压、回拉不加压，锯程要长 Ｄ．在安装锯条时，锯齿斜向后，要装平正，不能扭曲 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查金属锯割的操作要领。 在安装锯条时，锯齿要向前，站姿要正确， 右手握柄，左手扶弓；起锯时，角度小于 １５°，行程短，压力小，推锯加压，回拉不加压；在正常 锯割时，锯程要长，不能用嘴吹铁屑。 因此本题的正确答案就是 Ｄ。 【案例 ２】下列金属材料加工环节中，操作过程正确的是（　 　 ）。 ０５ Ａ．角尺测量宽度　 Ｂ．三角锉锉削圆孔　 　 Ｃ．手拿薄铁板钻孔　 　 　 Ｄ．钢锯起锯 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查金属加工的操作要领。 使用角尺测量长度时要紧贴工件的基准 面；钻孔时要集中注意力，戴防护眼镜，不能用手直接扶持小工件或薄工件，因此 Ａ、Ｃ 错误。 在加工圆孔时一般使用圆锉，三角锉用于锉内角和平面，因此 Ｂ 也错误。 钢锯起锯时要求与 　 图 ３⁃２７ 工件表面的角度要小，不超过 １５°为宜，故本题的 Ｄ 选项是正 确的。 【案例 ３】如图 ３⁃２７ 所示，在一段铁棒上套上外螺纹，需要用 到的工具是（　 　 ）。 Ａ．钢锯和划规 Ｂ．锉刀和铁锤 Ｃ．丝锥和丝锥扳手 Ｄ．板牙和板牙扳手 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查金工工具的选择。 加工内螺纹需要用到丝锥和丝锥扳手，加工外 螺纹需要用到板牙和板牙扳手。 因此本题的正确答案是 Ｄ。 【案例 ４】手工将一块矩形铁板加工成如图 ３⁃２８ 所示的连接片，以下加工流程中最合理 图 ３⁃２８ 的是（　 　 ）。 Ａ．划线→锯割→锉削→钻孔→倒角→冲眼 Ｂ．划线→冲眼→钻孔→倒角→锯割→锉削 Ｃ．划线→钻孔→倒角→冲眼→锉削→锯割 Ｄ．划线→锉削→冲眼→锯割→钻孔→倒角 【答案】Ｂ 【解析】本题主要考查金属加工流程。 在金属加工环节中，钻孔之前一定要划线和冲眼， 而锉削打磨一般为加工整形的最后一步。 因此本题的正确答案是 Ｂ。 【案例 ５】在已刨平的方木条的一端制作如图 ３⁃２９ 所示的榫头，最适合选用的工具是（　 　 ）。 　 　 图 ３⁃２９ Ａ．①④ Ｂ．② Ｃ．①③ Ｄ．③ 【答案】Ｂ １５ 【解析】本题主要考查木工锯割工具的选择。 木工刨一般用于木料表面的加工。 凿子一 般用于制作榫孔或木材的雕刻。 斧头主要用于木材表面大面积的去料或伐木。 榫头通常用 图 ３⁃３０ 木工锯直接锯割而成，因此选项 Ｂ 更符合题意。 【案例 ６】用 ７０ ｍｍ×５０ ｍｍ×６ ｍｍ 的钢板加工如图 ３⁃３０ 所示的零件，下列说法不正确 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．锉削时可以戴手套 Ｂ．钻孔时不能用手直接扶持该工件 Ｃ．加工流程：划线→钻孔→锯割→锉削 Ｄ．使用钢直尺、样冲、铁锤就能完成划线 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查金工操作。 选项 Ｄ 不完整，从构件加工图样可知，Ｒ８ 的弧线的轮 廓线需要用划规划线才行。 而本题的其他加工方法和工艺流程都正确，因此选择 Ｄ。 检测练习 一、单项选择题 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１．下列操作描述错误 ∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．锉刀使用后不可堆叠存放 Ｂ．使用台钻打孔时必须戴手套 Ｃ．划线时划针要紧贴导向工具 Ｄ．攻丝前可用台虎钳装夹工件 ２．下列工具与其给出的名称不匹配 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 　 Ａ．样冲 　 　 Ｂ．木工刨 　 　 Ｃ．台钻 　 　 Ｄ．手锯 ３．在下列金工操作中，工具使用或加工过程不合理 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．冲眼时样冲应 保持一定的倾斜角 　 Ｂ．钻孔可借助 　 平口钳固定 Ｃ．在推锉过程中， 左手施压由大变小 Ｄ．锯割圆形空心 管可适当旋转管子 图 ３⁃３１ ４．用一段圆钢手工加工成如图 ３⁃３１ 所示的连接件，在加工过程中，用不到 ∙∙∙ 的工具是（　 　 ）。 Ａ．线锯和羊角锤 Ｂ．划规和钢锯 Ｃ．锉刀和钻头 Ｄ．丝锥和板牙 ５．某矩形铁块加工成如图 ３⁃３２ 所示的斜面与半圆通孔，以下工艺流 ２５ 程中最合理的是（　 　 ）。 图 ３⁃３２ Ａ．划线→锯割→锉削→钻孔 Ｂ．划线→锯割→钻孔→锉削 Ｃ．划线→钻孔→锉削→锯割 Ｄ．划线→钻孔→锯割→锉削 ６．在下列有关台钻安全操作的描述中，合理的是（　 　 ）。 Ａ．工作者准许戴手套操作 Ｂ．必须戴防护眼镜 Ｃ．用手直接扶持小工件进行钻孔操作，方便又快捷 Ｄ．不能用平口钳或手钳夹持工件 图 ３⁃３３ ７．如图 ３⁃３３ 所示，要把左边的铁板（图甲）加工成（图乙）的形 状，以下工艺合理的是（　 　 ）。 Ａ．锯割→划线→钻孔→锉削→弯折 Ｂ．划线→锉削→锯割→钻孔→弯折 Ｃ．划线→弯折→钻孔→锉削→锯割 Ｄ．划线→钻孔→锯割→锉削→弯折 ８．用一铝块手工加工成如图 ３⁃３４ 所示的铝制部件，需要多道加工工序。 在下列加工方 图 ３⁃３４ 法中，不合理 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．铝制部件的外侧倒角可用锉削工艺加工 Ｂ．样冲冲眼后才能钻孔 Ｃ．锉削工序在加工中将多次使用 Ｄ．中部的腰形孔可直接用钢锯锯割加工完成 ９．在锉削时，要根据零件加工表面的形状选用不同类型的锉 刀。 以下示例中锉刀选择错误 ∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．平锉 　 　 Ｂ．圆锉 　 　 Ｃ．半圆锉 　 　 　 　 Ｄ．方锉 １０．如图 ３⁃３５ 所示为相框的开口连接配件，其中小孔及凹槽处的圆角直径都为 ２０ ｍｍ， 图 ３⁃３５ 利用薄铝片加工该配件，下列操作流程和选用的锉削工具都正确的是（　 　 ）。 Ａ．划线→锯割→锉削→钻孔；圆锉 Ｂ．划线→钻孔→锉削→锯割；半圆锉 Ｃ．划线→锯割→钻孔→锉削；圆锉 Ｄ．划线→钻孔→锯割→锉削；半圆锉 １１．在下列关于金属钻孔工艺的说法中，不正确 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．钻孔前需要用划规划线 ３５ Ｂ．为防止手受到伤害，钻孔时应该戴上手套 Ｃ．给小而薄的工件钻孔时，可用手钳夹持 图 ３⁃３６ Ｄ．钻孔时为防止铁屑飞入眼睛，应戴上防护镜 １２．加工如图 ３⁃３６ 所示的连接件时，先在铝板上划线、冲眼，然后 钻孔，再锯割及锉削，最后弯折成形。 下列操作方法不合理 ∙∙∙ 的 是（　 　 ）。 Ａ．用划针和钢直尺划线 Ｂ．先用样冲冲眼，再用钻头钻孔 Ｃ．钻孔操作前需要进行倒角 Ｄ．操作过程中可用台虎钳夹持固定 １３．在已经刨平的方木条上制作榫头和榫眼，如图 ３⁃３７ 所示，在下列关于加工工艺的说 图 ３⁃３７ 法中，合理的是（　 　 ）。 Ａ．制作榫头时要用到凿子，制作榫眼时要用到木工锯 Ｂ．制作榫头时要用到木工锯，制作榫眼时要用到木工 锯和凿子 Ｃ．制作榫头和榫眼时都要用到凿子 Ｄ．制作榫头时要用到木工锯和凿子，制作榫眼时要用 到木工锯 １４．如图 ３⁃３８ 所示，给小铁锤加工 Ｍ８ 的螺纹孔。 下列工具中不需要 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．样冲 Ｂ．丝锥 Ｃ．圆板牙 Ｄ．钻头 图 ３⁃３８ 　 　 　 　 图 ３⁃３９ １５．用铝板加工如图 ３⁃３９ 所示的吊坠时，在下列关于该吊坠的加工说法中，不合理 ∙∙∙ 的是 （　 　 ）。 Ａ．可用划针和划规划线 Ｂ．用钢丝锯锯出大致轮廓 Ｃ．可以用半圆锉的平面来锉削凸圆弧部分 Ｄ．中间内部圆弧部分可用半圆锉打磨 二、综合分析题 某学生用直径 ２０ ｍｍ 的铝棒加工成如图 ３⁃４０ 所示的螺栓。 ４５ 图 ３⁃４０ （１）恰当的加工工艺步骤是①→ → →⑤→ （请根据序号的内容在 空格处填写正确的序号，①划线；②套外螺纹； ③锯割；④锉削；⑤顶部倒角）。 （２）上述工艺中不需要的工具是 、 （从“①手锯；②锉刀；③钻头；④丝锥；⑤板牙扳手；⑥板牙”中选出两种，在空格处 填写相应的序号）。 （３）在上述工艺流程中，采用 可以缩短加工的时间（从“①砂轮机；②电焊机； ③台钻”中选出一种，在空格处填写相应的序号）。 第二节　材料的选择及模型制作 １．材料分类 •天然材料：竹子、木头、大理石等。 优点是安全、无害；缺点是生长周期长，破坏环境和 生态平衡。 •金属材料：铜、铁、金、银等。 优点是机械性能好，有韧性、塑性，容易加工，可大量生 产；缺点是冶炼时消耗大量能源，产生废水、废气等污染环境。 •化学材料：油漆、涂料、塑料等，优点是稳定、耐用性能好；缺点是生产过程会产生有 毒、有害物质，塑料不易降解，污染环境。 •复合物质：各类铝合金、玻璃等。 优点是有特殊的性能，如铝合金既轻又硬；缺点是生 产制造困难。 •新材料：纳米材料、高温超导材料等。 优点是有新的特性，如超导电性；缺点是难生 产，成本高。 •混合材料：天然材料与合成材料的综合，如胶合板、纸、混纺料等。 ２．材料的挑选 •材料的特性：塑性（塑料、铜、铝）、弹性（橡胶、钢材）、耐腐蚀性（如塑料的耐酸碱）、光 学特性、放射性、硬度特性等。 •标准件与元器件：标准件如螺纹件、键、销、滚动轴承等；元器件如电阻、电容、电感、晶 体管和集成块等。 ３．常用的连接方式 刚连接是指被连接的构件在连接处既不能相对移动又不能相对转动的一种连接方式， 如榫接、胶接、焊接等；而铰连接是指组件连接在一起不可以分离，但组件可以相对运动的连 接，如松螺栓、松铆、折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。 （１）金属的连接 金属的连接包括铆接、黏接、焊接、螺栓和螺母连接等。 •螺栓连接：金属板或金属件之间可拆装的连接方式，如图 ３⁃４１ 所示。 平垫圈可使连接处受力均匀，弹簧垫圈常用于易受振动场所，元宝螺帽用于经常需要拆 ５５ 图 ３⁃４１ 装的零件的连接。 •铆接：用铆钉连接两件或两件以上工件的连接方式。 铝合金或铝板之间的连接通用 铆接，如图 ３⁃４２ 所示是铝板铆接用到的铆钉和铆枪。 图 ３⁃４２ •焊接：金属铁板或铁块之间一般采用电焊接（图 ３⁃４３）；不锈钢管一般采用氩弧焊（图 ３⁃４４）；电子元件采用电烙铁锡焊接（图 ３⁃４５）。 图 ３⁃４３ 　 　 图 ３⁃４４ 　 　 图 ３⁃４５ （２）木料的连接 图 ３⁃４６ 木料的连接方法：螺栓连接、钉接、榫 接、合页连接、胶连接等。 榫卯连接：在两个木构件上所采用的 一种凹凸结合的连接方式，如图 ３⁃４６ 所示。 凸出部分称为榫（或榫头），凹进部分称为 卯（或榫眼、榫槽）。 塑胶管之间常采用胶粘接或热熔接。 热熔接过程如图 ３⁃４７ 所示。 设备或组件与墙体、地面之间的连接通常采用膨胀螺栓（膨胀螺丝）连接。 如防护栏、雨 篷、空调以及镜面灯的安装等都会用到膨胀螺栓（图 ３⁃４８）。 ６５ 图 ３⁃４７ 图 ３⁃４８ 　 　 ４．模型或原型的制作 （１）原型和模型的概念 原型是指第一个能够全面反映产品的功能和性能的物体。 模型是按比例制成与实物相 似的一种物体。 •草模：用于产品设计造型的初期阶段，可将模型构思简单表示出来，供设计人员深入 探讨时使用。 •概念模型：在草图的基础上，从整体上表现产品造型。 •结构模型：用于研究造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，常 用于结构试验等。 •功能模型：用于研究产品的性能和人机关系，并在一定条件下进行试验。 •展示模型：按照准确的尺寸，选择适当的比例，做成与实际产品形态高度相似的模型， 作为样品、展示、市场宣传用。 （２）模型或原型的制作步骤 制作步骤如下：①按照设计图纸配备材料，根据材料的特性与现有的工具设备条件选择 材料的加工工艺；②按设计图纸对材料进行零件加工；③将加工好的零件组装成部件，再将 部件装配成产品；④根据需要进行表面涂饰。 （３）模型或原型的表面处理 表面处理有三个步骤： ①表面刷光：准备（清除毛刺和铁屑）→粗处理（用细锉锉平金属表面）→细处理（用精 细级金刚砂纸打磨）。 ②喷涂油漆：先检验油漆对金属表面的适用性，然后涂防锈漆，再喷涂油漆。 ③镀层：如果不涂油漆，就可以在金属表面涂上一层塑料，也可以采用电镀的方法。 典型案例分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　【案例 １】下列不属于 ∙∙∙ 标准件的是（　 　 ）。 ７５ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．双头螺栓 Ｂ． 弹性垫圈 　 　 Ｃ．铆钉 　 　 　 　 Ｄ．门拉手 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查对标准件的认识。 标准件是指具有统一的形状、尺寸、公差和技术 要求等的零件（或部件）。 常见的标准件包括紧固件、连接件、传动件、密封件、液压元件、气 动元件、轴承、弹簧等，都有相应的国家标准。 因此本题的正确答案是 Ｄ。 图 ３⁃４９ 【案例 ２】小王模仿了小型台虎钳夹持在工作台板上的结构，设 计出能夹持桌子面板的台灯底座，如图 ３⁃４９ 所示。 如果构件 １ 的材 料采用硬质塑料，为了夹持更加牢固，在构件 １ 的下表面最适合贴的 材料是（　 　 ）。 Ａ．钢板 Ｂ．铁板 Ｃ．木板 Ｄ．橡胶 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查材料的选择。 材料的选择要根据实际情况结合材料的性质，选择 相应的材料，因为构件 １ 比较硬，中间垫橡胶比较合适，摩擦力较大，也不会夹坏桌面，因此 选择 Ｄ 选项。 【案例 ３】如图 ３⁃５０ 所示是一款法兰阀门， 法兰阀门与其他法兰或管道之间的连接方式 图 ３⁃５０ 通常是（　 　 ）。 Ａ．螺栓螺母连接 Ｂ．铆接 Ｃ．焊接 Ｄ．膨胀螺丝连接 【答案】Ａ 【解析】本题主要考查设计中结构的连接方式。 法兰阀门与其 他法兰或管道之间的连接方式常为螺栓螺母连接，这样方便安装与维护。 所以本题的正确 答案是 Ａ。 【案例 ４】如图 ３⁃５１ 所示分别是螺栓、平垫圈和弹簧垫圈，关于这三种连接件的说法中， 图 ３⁃５１ 正确的是（　 　 ）。 Ａ．螺栓使用时都要配有螺母、平垫圈和弹簧垫圈 Ｂ．弹簧垫圈和平垫圈的作用是一样的 Ｃ．平垫圈的作用主要是使受力面受力均匀 Ｄ．平垫圈和弹簧垫圈在螺栓上一起使用时，其放置顺序没有 关系 【答案】Ｃ 【解析】本题主要考查连接方法的选择。 弹簧垫圈通常是防止振动引起连接处的松动而 ８５ 使用，平垫圈的作用是让工件或平面的受力均匀，而平垫圈和弹簧垫圈在螺栓上的顺序关系 是先放平垫圈后放弹簧垫圈。 因此本题的正确答案是 Ｃ。 【案例 ５】某同学家的木质书桌长期使用后，其桌面已经严重掉漆，而且有很多地方坑洼 不平，他决定对桌面进行简单的维修。 下列维修工序中最合理的是（　 　 ）。 Ａ．打磨 →上漆 →刨平 Ｂ．上漆 →打磨 →刨平 Ｃ．上漆 →刨平 →打磨 Ｄ．刨平 →打磨 →上漆 【答案】Ｄ 【解析】本题主要考查表面加工工艺。 正确的工艺顺序为先刨平再打磨最后才能上漆。 因此本题的正确答案是 Ｄ。 检测练习 单项选择题 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１．下列不属于 ∙∙∙ 标准件的是（　 　 ）。 Ａ．螺栓 Ｂ．滚动轴承 Ｃ．麻花钻头 Ｄ．电脑键盘 ２．下列选项中常用于加热造型的材料是（　 　 ）。 Ａ．玻璃 Ｂ．铁板 Ｃ．木板 Ｄ．塑料 ３．下列材料中塑性（延展性）最大的是（　 　 ）。 Ａ．铝 Ｂ．钢 Ｃ．玻璃 Ｄ．木板 ４．下列材料中弹性相对最大的是（　 　 ）。 Ａ．铝 Ｂ．橡胶 Ｃ．玻璃 Ｄ．木板 ５．材料世界是一个丰富的世界，木质材料、金属材料、塑料材料、电子材料、纸质材料等 都是常见的材料。 有关材料的加工，下列说法正确的是（　 　 ）。 Ａ．不同的行业、不同的工种、不同的工序，往往有其特定的工艺要求和严格的工艺 规范 Ｂ．材料不同，对其进行加工的工艺是相同的 Ｃ．对各种材料进行加工时，使用的工具是相同的 Ｄ．各种材料的加工可以使用统一的工艺规范 ６．自行车采用了螺栓、螺母等许多标准件，下列关于标准件的相关说法中，正确的是（　 　 ）。 Ａ．使用标准件可提高产品的美观性 Ｂ．使用标准件可实现通用互换，降低生产成本 Ｃ．使用标准件可实现环保和可持续发展 Ｄ．使用标准件可减少零件数量 ７．能清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验的模型属于（　 　 ）。 Ａ．草模 Ｂ．概念模型 Ｃ．结构模型 Ｄ．功能模型 ８．有一位学生设计了一款收纳盒，想对其性能和人机关系进行研究，他设计的模型应该 是（　 　 ）。 ９５ 图 ３⁃５２ Ａ．展示模型 Ｂ．概念模型 Ｃ．结构模型 Ｄ．功能模型 ９．要制作如图 ３⁃５２ 甲所示的割草机，在设计制作时 采用了如图 ３⁃５２ 乙所示的模型进行试验，用于研究其 性能以及人机关系。 图乙所示的模型属于（　 　 ）。 Ａ．概念模型 Ｂ．结构模型 Ｃ．功能模型 Ｄ．草模 图 ３⁃５３ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　１０．如图 ３⁃５３ 所示是东周时期的青铜鼎，它采用的工艺是（　 　 ）。 Ａ．锻造工艺 Ｂ．铸造工艺 Ｃ．冲压工艺 Ｄ．钳工工艺 １１．如图 ３⁃５４ 所示为一款小凳子，设计该产品时，下列因素不需要 ∙∙∙ 考虑 的是（　 　 ）。 图 ３⁃５４ Ａ．制作小凳子所选用的材料 Ｂ．小凳子的加工工艺 Ｃ．构件间的连接方式 Ｄ．产品的推销人员 小张设计了如图 ３⁃５５ 甲所示的可折叠木质挂钩，安装在墙上使用，最 大可展开至如图 ３⁃５５ 乙所示位置。 请回答 １２、１３ 题。 图 ３⁃５５ １２．活动木条连接处的结构示意图应当是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ． 　 　 　 　 Ｂ． 　 　 　 　 　 Ｃ． 　 　 　 　 Ｄ． １３．活动木条与固定支架之间不适宜 ∙∙∙ 采用的连接方式是（　 　 ）。 Ａ．销钉连接 Ｂ．螺栓连接 Ｃ．松铆连接 Ｄ．膨胀螺丝连接 １４．学校欲将旗杆（圆形钢管，可横向打孔）固定在旗台上，若既要保证足够的强度，又要 使旗杆容易放倒以便维修，你认为以下最合理的方案是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．底座（螺栓连接） 　 　 Ｂ．底座（螺栓连接） ０６ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．底座（自攻螺钉连接） 　 　 Ｄ．底座（自攻螺钉连接） １５．在家中的瓷砖墙面上安装挂毛巾的不锈钢架，如图３⁃５６所示，通常选用的连接件是 （　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ３⁃５６Ａ．　 　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 Ｄ． 知识结构 １６ 专题检测 一、单项选择题（共 ２０ 小题，每小题 ２ 分，共 ４０ 分） １．关于锯割工艺，下列说法不恰当 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．一般从工件靠近自己的一端起锯，起锯角小于 １５° Ｂ．起锯时用左手的大拇指贴紧锯条，使它正确地锯在所需位置上 Ｃ．锯圆钢时，为得到整齐的锯缝，应从起锯到结束保持一个方向 Ｄ．锯圆管时，薄管应夹在木垫之间，锯到内壁就应把管子向推锯方向旋转一些再锯 ２．关于金工工艺的操作要领，下列说法不正确 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．钻孔操作时要做好安全防护措施，需要戴防护眼镜，但不准戴手套 Ｂ．在推锉过程中，两手均匀施压，保持受力方向平直 Ｃ．冲眼时冲尖对准划线的交点或划线 Ｄ．钻孔时，不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成伤害事故 ３．关于金工工艺的操作要领，下列说法不合理 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．攻内螺纹的操作顺序是先钻孔，再进行底孔倒角，选择丝锥以后装夹工件就可攻 内丝 Ｂ．窗户铝材加工时，铝板之间通常采用铆接 Ｃ．一般可用金刚砂纸对金属进行打磨，选择的金刚砂纸目数越高，筛孔越多，磨料就 越细 Ｄ．为了防止锉刀生锈，可以在上面涂上润滑油 ４．用 ６ ｍｍ 钢板加工如图 ３⁃５７ 所示的零件，下列工具不需要 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 图 ３⁃５７ Ａ．台钻 Ｂ．钢丝锯 Ｃ．样冲 Ｄ．锉刀 ５．用一定厚度的铝板制作如图 ３⁃５８ 所示的小壁虎饰品，以下操作合理的是（　 　 ）。 图 ３⁃５８ Ａ．细长的躯体可直接用线锯先锯出外形 Ｂ．尾巴的锉削可用圆锉完成 Ｃ．可用精细级金刚砂纸进行表面打磨 Ｄ．为保证细小部位不发生变形断裂，要先淬火后加工 ６．在如图 ３⁃５９ 甲所示的榫卯结构中，图 ３⁃５９ 乙为其榫头构件，则榫 眼的结构是（　 　 ）。 ２６ 　 　 　 　 　 　 　 　 图 ３⁃５９　 Ａ．　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 Ｄ． 图 ３⁃６０ ７．用一块矩形铝板加工如图 ３⁃６０ 所示的工件，在下列关于加工工艺 的说法中，不合理 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．矩形凹槽可用钢锯锯割 Ｂ．连接件的圆角可以用平锉锉削加工 Ｃ．要在通孔内增加螺纹，可用板牙进行攻丝 Ｄ．锯割材料时，锯割线要保持竖直 ８．在下列有关金属材料加工工艺操作要领的描述中，正确的是 （　 　 ）。 Ａ．锯割时拉锯加压，推锯不加压 Ｂ．推锉过程左手施压要由小变大，右手施压要由大变小 Ｃ．锉削操作可以戴手套 Ｄ．手工套丝时，板牙不能反转 ９．在下列有关锉削的操作描述中，正确的是（　 　 ）。 Ａ．夹持连接件时，锉削面应低于钳口平面 Ｂ．锉削后用手抹去锉屑，以免锉屑影响锉削的平整度 Ｃ．锉削平面时要保持锉刀平衡不摆动 Ｄ．在直锉法推锉过程中，右手施力由大变小，左手施力由小变大 １０．下列是钻孔的加工工艺，最合理的加工步骤是（　 　 ）。 Ａ．④③⑤①② Ｂ．④②⑤③① Ｃ．③④⑤①② Ｄ．②③⑤④① １１．在下列加工工艺中，操作方法不合理 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．木材锯割 　 　 　 Ｂ．用 ９０°角尺检查 工作面垂直度 　 　 　 　 Ｃ．样冲倾斜 对准冲眼位置 　 　 　 　 　 Ｄ．划垂直线 ３６ １２．如图 ３⁃６１ 所示是用一块角铁和一根木条制作的三脚架，在下列有关加工工艺的说法 中，合理的是（　 　 ）。 Ａ．划针紧贴钢直尺在角铁上划出锯割线 Ｂ．用钢丝锯锯割角铁，并用平锉锉平锯割面 Ｃ．木条钻孔前，先冲眼，后钻孔 Ｄ．用扳手拧入铆钉连接角铁与木条 图 ３⁃６１ 　 　 　 　 图 ３⁃６２ １３．现有一块 ８０ ｍｍ×８０ ｍｍ×１０ ｍｍ 的铝板，以此为原料加工一个如图 ３⁃６２ 所示的带螺 纹孔的配件，以下加工顺序正确的是（　 　 ）。 Ａ．划线→锯割→锉削→冲眼→钻孔→倒角→攻丝 Ｂ．划线→冲眼→钻孔→锯割→锉削→攻丝→倒角 Ｃ．划线→冲眼→钻孔→锯割→锉削→倒角→攻丝 Ｄ．划线→锯割→锉削→冲眼→倒角→钻孔→攻丝 图 ３⁃６３ １４．用 ４ ｍｍ 厚的铝板加工如图 ３⁃６３ 所示的连接片，以下 加工工艺不合理 ∙∙∙ 的是（　 　 ）。 Ａ．需要用到划针、划规和钢直尺进行划线 Ｂ．用手锯锯出连接片的大致外轮廓 Ｃ．用圆锉锉削外部整体形状 Ｄ．内部 ３⁃ϕ１２ 孔的加工流程为先冲眼，再钻孔 １５．如图 ３⁃６４ 所示是一个机械传动机构的设计图，该机构 是通过转动手柄带动摇臂转动，再通过转动轴与转动臂，实现 滑动臂在滑槽中滑移。 为使手柄带着摇臂转动，使转动轴高 度不变，需要设计一个固定转动轴位置的支撑架，而且该支撑架通过固定孔固定在底座上。 以下方案最合理的是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 Ｄ．　 　 　 　 　 　 　 图 ３⁃６４ ４６ 　 　 １６．如图 ３⁃６５ 所示，在户外墙体上安装空调架，通常选用的连接件是（　 　 ）。 图 ３⁃６５ 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 Ｄ． １７．如图 ３⁃６６ 所示是一款自动捡球机，电机带动转轴转动，通过 皮带使扫球机捡球。 扫球时，轮子和球容易打滑，扫球轮应该选择 （　 　 ）。 Ａ．橡胶轮 Ｂ．硬塑料轮 Ｃ．不锈钢轮 Ｄ．金属轮子 图 ３⁃６６ １８．在下列两木板的连接结构中，连接后最稳定的是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 Ｄ． １９．如图 ３⁃６７ 所示，要把直角钢板紧固在方钢管上，应采用的连接件是（　 　 ）。 图 ３⁃６７ 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．　 　 　 　 Ｂ．　 　 　 　 　 　 Ｃ．　 　 　 　 　 　 　 Ｄ． ２０．对于需要经常拆装的部件（如木制报纸架）的连接，宜采用的连 接件是（　 　 ）。 ５６ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．螺栓、螺母和垫圈　 　 　 　 Ｂ．平头螺丝　 　 　 Ｃ．元宝螺帽和螺栓　 　 　 Ｄ．螺栓和螺母 二、判断题（共 １５ 小题，每小题 ２ 分，共 ３０ 分） １．角尺在使用时要紧贴工件的一个基准面。 （　 　 ） ２．划针在使用时一定要垂直角尺进行划线。 （　 　 ） ３．为了使加工的金属端面更平整，通常选用细齿钢锯锯割。 （　 　 ） ４．在凸面加工时，通常选用圆锉进行锉削。 （　 　 ） ５．三角锉通常用于金属锐角的加工锉削。 （　 　 ） ６．用手直接扶持小工件、薄工件进行钻孔，可以提高加工的精度。 （　 　 ） ７．电钻可在墙面、金属、木材等物质上打孔洞。 （　 　 ） ８．板牙与板牙扳手在套外丝时使用。 （　 　 ） ９．钢丝锯常用于木板上锯割造型。 （　 　 ） １０．手工凿是制作榫头的主要工具。 （　 　 ） １１．电子元件具有互换性，它是标准件中的一类。 （　 　 ） １２．汽车轮子的外胎，应选用摩擦系数小、硬度强度高的材料制作。 （　 　 ） １３．剪刀两刀片之间的连接方式通常都是铆接。 （　 　 ） １４．平垫圈可使连接处受力均匀，弹簧垫圈常用于易受振动场所，元宝螺帽用于经常需 要拆装的零件的连接。 （　 　 ） １５．功能模型常用于研究产品的性能和人机关系。 （　 　 ） 三、综合分析题（共 ２ 小题，每小题 １５ 分，共 ３０ 分） 图 ３⁃６８ １．如图 ３⁃６８ 所示为实验室中常用的铁架台及固定 到铁架台上的连接件，请分析该连接件的加工工艺，回 答以下问题。 （１）如果用大小合适的方钢加工该连接件，则合理 的加工流程为： 划线→ → → →攻丝（在 “①锯割；②钻孔；③底孔倒角”中选择，将序号填写在 “ ”处）。 （２）要把连接件固定到铁架台上，下列选项合适的是（　 　 ）。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａ．十字槽自攻螺钉　 Ｂ．元宝螺栓　 　 Ｃ．六角头螺栓　 　 　 Ｄ．紧定螺钉 ６６ 　 　 （３）为了防止生锈，可以采用的工艺是（　 　 ）。 Ａ．打磨 Ｂ．淬火 Ｃ．回火 Ｄ．喷涂油漆 （４）铁架台的金属杆没有固定在中间而是偏向一侧，其目的是（　 　 ）。 Ａ．减少金属杆的弯曲程度 Ｂ．提高金属杆的强度 Ｃ．提高铁架台的稳定性 Ｄ．提高底座强度 图 ３⁃６９ ２．小李用 ３ ｍｍ 厚的钢板加工成如图 ３⁃６９ 甲所示 的连接片，用于木料和地面的连接（图 ３⁃６９ 乙），请回答 以下问题。 （１） 加工该连接片的流程为： 下料 → 划线 → →锉削→冲眼→ →折弯（在“①钻孔； ②攻丝；③锯割；④套丝”中选择合适的选项，将序号填 写在“ ”处）。 （２）加工该连接片不需要用到的工具为 和 （在“①手锯；②板牙；③螺 丝刀；④平锉；⑤划针”中选择合适的两项，将序号填写在“ ”处）。 （３）将该连接片与水泥地面进行连接，需要用到的连接件为 （在“①自攻螺丝； ②膨胀螺栓；③紧定螺丝”中选择合适的选项，将序号填写在“ ”处）。 （４）将该连接片用于室外，为了防锈，现对其表面进行处理，在实验室里加工最合理的方 式为 （在“①抛光打磨；②电镀；③上油漆” 中选择合适的选项，将序号填写在 “ ”处）。 ７６ 专题三：工艺及方案实现 第一节：常用工艺 （一）单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B A A A D B D D B D 11 12 13 14 15 B C B C B （二）综合分析题 （1）①→　③　→　④　→⑤→　②　；（2）③④；（3）①； 第二节：材料的选择及模型制作 单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D A B A B C D C B 11 12 13 14 15 D A D B D 专题检测 （一）单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B D B C A C C C B 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B A C C D C A B B C （二）判断题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B A B A B A A A B 11 12 13 14 15 B B A A A （二）综合分析题 1.（1）合理的加工流程为：②①③；（2）B；（3）D；（4）C； 2.（1）下料→划线→　③　→锉削→冲眼→　①　→折弯；（2）②、③；（3）②；（4）③； 学科网（北京）股份有限公司 $$