第六章 模型或原型的制作（知识清单）通用技术苏教版2019必修1

第六章 模型或原型的制作 6.1 模型或原型的特性与作用 1.模型、原型的含义 （1）模型：根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。 （2）原型：可以是产品本身，也可以是在产品生产之前制作的与产品大小相同、使用功能一致的物体。 2.模型的功能 在设计过程中，模型具有以下两个功能： （1）使设计对象具体化。 （2）帮助分析设计的可能性。 3.模型的分类及作用 （1）草模：用于产品造型设计的初期阶段，它可以采用立体模型将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用。 （2）概念模型：用于设计构思初步完成之后，在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排，以及产品与人、与环境的关系等，从整体上表现产品造型的概念。 （3）结构模型：用于研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验等。 （4）功能模型：主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用于分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系，并在一定条件下用于试验。 （5）展示模型：是在结构模型与功能模型的基础上，采用真实材料，按照准确的尺寸，选择恰当的比例，做成的与实际产品形态高度相似的模型。 6.2 材料的性能与规划 1.常见的材料 材料 特点 木材 实木材料 实木材料具有各向异性的特点，在自然条件下具有吸湿而膨胀、解吸而收缩的特性。 木材质轻，有天然的色泽和美丽的花纹，易于加工和涂饰、隔热与绝缘；其具有较好的强度性能及优良的加工性能。 人造板材 人造板材在幅面方向上的尺寸稳定性好，较实木而言适用范围更广。 金属材料 具有金属光泽，有良好的导热和导电性能，以及优良的力学性能和可加工性能。 力学性能主要包括强度、刚度、硬度等，一般以抗拉强度作为判别金属强度的指标。 塑料 热塑性 塑料 受热后可多次成型，废料可回收再利用。 塑料具有多种特性，它原料来源广，性能优良（质轻，具有绝缘性、耐腐蚀性等），加工成型方便，具有装饰性，价格比较低廉。 热固性 塑料 在需要隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等恶劣环境中使用。 新材料 新出现的具有优异性能或特殊功能的材料； 或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。 2.材料的性能 （1）强度：指材料抵抗变形和断裂的能力。根据受力种类的不同，分为抗拉、抗压、抗弯、抗剪等。 （2）硬度：衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，它直接影响材料的耐磨性和切削加工性。硬度往往和材料的耐磨性和耐久性联系在一起。一般情况下，材料的硬度越高，其耐磨性越好。 （3）各向异性：亦称“非均质性”，是指物体的全部或部分性能随方向的不同而各自表现出一定的差异的特性，即在不同的方向所测得的性能数值不同。 3.材料的选择 选择材料时，要综合考虑材料的性能、材料的工艺性以及材料的成本等因素。 （1）材料的性能：是否满足产品的使用功能、使用环境、结构要求等。 （2）材料的工艺性：材料应具有良好的加工性能；符合造型设计中成型工艺、加工工艺和表面处理的要求；优先选择技术难度小、工艺简单、材料利用率高，并与加工设备及生产技术相适应的材料。 （3）材料的成本：在满足设计要求的基础上，结合材料的成本，优先选用资源丰富、价格低廉、质量上好的材料。 4.材料的规划 （1）要做到料尽其用，优材不劣用，大材不小用，长材不短用； （2）要充分考虑材料的颜色、花纹和光泽，外用料要选择材质好、纹理美观、涂饰性能好的材料； （3）要考虑材料的加工余量和损耗等因素，保证各部件的顺利装配和作品的尺寸精度。 5.木材规划的注意事项 （1）要预先在毛料上规划画线，根据产品所需部件的尺寸，在长、宽、厚等方面都放宽，留有锯割、刨削操作的余量。 （2）尽可能避开毛料上对质量有影响的结疤、虫眼、弯曲、扭纹、变质和裂缝等缺陷，做到因材使用。 （3）注意木材的纹理趋向，顺纹锯割便于加工，并能提高木材的利用率。 （4）将没有疵点、纹理美观的一面作为正面，把有缺陷的部分放到背面。 6.3 工艺的类别与选择 1.工艺 （1）概念：是指利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为产品的方法和过程。 （2）种类：加工工艺、装配工艺、检测工艺和表面处理工艺等。 2.木工工艺 （1）木工是以木材为基本制作材料，以锯、刨、凿、连接、表面处理等工序进行造型的一种工艺。 （2）木工工具 工序 名称 图示 用途 画线 木工铅笔 划出线痕 墨斗 划长直线 锯割 框锯 用于较窄、较厚木板的锯割 板锯 用于较宽木板的锯割 钢丝锯 用于锯割复杂的曲线和开孔 刨削 刨子 木板表面加工 钻孔 手电钻 在木质材料上打孔 凿削 凿子 用于锯割后凿平表面，加工榫口、榫孔、凿大孔、凿曲面 表面处理 木工锉 木板表面加工 砂纸 （3）木材连接方式 3.金工工艺 （1）划线 1）划针的使用方法： ①划针向外倾斜15°左右，向划线前进方向倾斜； ②尽量一次划成； ③划针头部需保持锐利。 2）样冲的使用方法： ①外斜对准，避免阻碍视线； ②扶正敲击，一次完成，避免偏移。 3)划线步骤：①划基准线；②划加工尺寸线；③划轮廓线；④冲眼。 （2）锯割 1）锯条的安装方式：锯条齿尖向前 2）起锯姿势 3）锯割方法 a.起锯 一般从工件远离自己的一端起锯，锯条和工件的倾斜角约为15°。用拇指挡住锯条，使它正确地锯在所需的位置上。起锯时行程要短，压力要小，当锯条陷入工件2～3 mm时，才能逐渐正常锯割。 b.正常锯割 · 站位和握锯姿势要正确。 · 推锯加压，回拉不加压。 · 锯程要长，不小于锯条长度的2/3为宜。 · 推拉要有节奏，以20~40次/分钟为宜。 c.收锯 锯割将完成时，用力不可太大，并需用左手扶住被锯下的部分，以免该部分落下时砸伤脚。 （3）锉削 锉削要领： ① 锉削时，一般用右手紧握锉柄，左手握住或扶住锉刀的前端。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。 ② 锉削时，不要用嘴吹切屑，以防切屑飞入眼内，也不要用手去清除切屑，以防扎伤手指，应使用刷子清除切屑。 （4）钻孔 1）钻孔的一般步骤： 2）钻孔的注意事项 ①操作时要集中注意力 ②要戴防护镜，以防钻屑飞出伤害眼睛 ③不准戴手套操作，以防钻头卷住手套而伤害手指 ④不能直接用手扶持小工件、薄工件 （5）连接 连接可分为可拆卸连接和不可拆卸连接。金属之间的不可拆卸连接一般采用铆接、焊接和黏结，可拆卸连接一般采用螺栓螺母连接。 （6）表面处理 1)表面刷光:清除毛刺和铁屑→用细锉锉平金属表面→用精细级金刚砂纸打磨 2)喷涂油漆:喷涂防锈漆→喷油漆 3)镀层:用电解等方法在金属表面涂上一薄层抗氧化金属材料 （7）螺纹加工 1)攻内螺纹(攻丝):底孔倒角一选择丝锥→装夹工件→攻内螺纹。 丝锥扳手 丝锥 2)套外螺纹(套丝):倒角一选择板牙→装夹工件→套外螺纹 板牙扳手 板牙 3）操作要领 ①起攻时(或起套时)一只手下压,另一只手配合做顺向旋进； ②两手均匀施加压力； ③经常倒转1/4~1/2圈,避免铁屑阻塞； ④当切削部分全部进入工件时,不再施加压力。 6.4 制作台灯模型或原型 1.制作模型一般可以分为以下几个步骤： （1）依据设计方案选择合适的材料。 在确定材料的规格时，需要考虑的因素： ①遵照设计要求，选择合适的材料 ②节省损耗，降低成本 ③能够在现有的工具和设备条件下加工 ④可与其他材料搭配等 （2）根据学校实践室的实际配备条件，准备适当的工具和加工设备。 （3）按设计图样画线。 （4）对材料进行锯割、切削等加工。 （5）装配连接。 （6）表面处理。 （7）对产品的外观造型和色彩进行评价；对产品的结构、功能进行检测和试验，检验 是否符合设计要求。 （8）对设计方案进行修改，做成展示模型。 2.电子电工工具 （1）剥线钳 剥线钳的使用方法：将待剥皮的线头置于钳头的相应刃口中，用手将两钳柄夹紧，将绝缘皮割破，轻推剥线钳，使绝缘皮与芯线脱开。 （2）电烙铁 电烙铁是电子制作和电器维修的必备工具，主要用途是焊接元器件及导线。 · 焊接的一般步骤： （3）多用电表 多用电表可以用来测量元器件及电路的电阻、电流、电压等，并可据此判断元器件是否完好以及电路是否运行正常。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $