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第六章 模型与原型的制作
《技术与设计1》
模型或原型的特性与作用～知识梳理
制作模型或原型是产品设计过程中的一个重要环节，为测试评估设计方案环节做准备。
(一)模型或原型的特性与作用
1.生产生活中的模型
根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其它特征制成的，与实物相似的一种物体。
2.不同设计阶段模型的作用
(1)使设计对象具体化；
(2)帮助分析设计的可能性。
模型或原型的特性与作用～知识梳理
3．模型制作在产品设计的不同阶段的作用
(1)草模
　　产品造型设计的初期阶段，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整体概念。
(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
　　在结构模型和功能模型的基础上，采用真实材料，按照准确的尺寸做成的与实际产品几乎一致的模型(样品)。
模型或原型的特性与作用～知识梳理
练习
如图所示，某生产厂家设计了一款带座椅的拐杖，为进行承重技术试验，为椅子做了模型，对该模型的制作要求，下列不必要的是(　　)
A．模型可以与实际产品采用同样的材料
B．模型与实际产品的结构保持一致
C．模型采用与实际产品同样的连接方式
D．模型面板的舒适度与实际产品保持一致
D
【解析】用于做结构强度试验的模型属于结构模型，结构模型须要清晰的表达产品的结构尺寸和连接方法，该模型面板的舒适度不影响结构强度的试验，不是必要条件。
如图所示的是某设计师在设计阶段制作的载人飞行器模型，该模型从整体上来表现产品造型的整体概念，此时模型属于(　　)
A．草模
B．概念模型
C．结构模型
D．功能模型
B
练习
材料的性能与规划～知识梳理
(二)材料的性能与规划
1.材料的性能与应用
材料是人类用以制成生活和生产中的物品、器件、构件、机器和其它产品的物质。材料是产品设计的物质条件，也是产品设计的基础和前提。常用的材料有木材、金属、塑料及新材料等。
材料的性能与规划～知识梳理
2.选择和规划材料
(1)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。
(2)木材在规划配料时要注意以下几方面：
①要预先在毛料上规划画线，并留有锯割、锉削等操作的余量。
②因材使用，尽量避开毛料上对质量有影响的缺陷。
③注意木材的纹理趋向，顺纹锯割便于加工，有利于提高木材利用率。
④将没有瑕疵点、纹理美观的一面作为正面，把有缺陷的部分放到背面。
工艺的类别与选择～知识梳理
1.工艺
工艺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。常见的工艺有:加工工艺、装配工艺、检测工艺、表面处理工艺等。
2.木工工艺
以木材为基本制作材料，采用锯、刨、凿、连接、表面处理等工序进行造型的一种工艺。常用的木工手工工具有量具、划线工具、锯类工具、刨类工具、制孔类工具等。
工艺的类别与选择～知识梳理
木工常用的工具和设备
名称 图示 用途 操作要领
木工划线工具 木工铅笔 划线工具，在木材上画出线痕。 木材划线不可用划针，木工铅笔使用方法与普通铅笔基本相同。
木工尺(角尺) 一般可直接用于画平行线或用作三角板的支撑物来画与直尺成各种角度的直线。 ①应将木工尺尺头放在图板的左侧，并与边缘紧贴，可上下滑动使用；②只能在木工尺尺身上侧画线，画水平线必须自左至右；③应保持工作边平直、刻度清晰准确、尺头与尺身连接牢固，不能用工作边来裁切图纸。
工艺的类别与选择～知识梳理
名称 图示 用途 操作要领
木工划线工具 墨斗 用来画长直线。 ①墨线要使用棉细线，棉线吸墨多，减少卷线次数，细线弹好后线迹清晰；②提线用力要均匀，线两端点与提线点必须在同一直线，这样墨线才无偏差。
卷尺 常用的工量具。 ①测量水平距离时卷尺应尽量保持水平；②尺带只能卷，不能折。
工艺的类别与选择～知识梳理
名称 图示 用途 操作要领
木工锯割工具 框锯 锯割较厚的木材 ①左手压木条，右手拿锯子；②起锯时用左手大拇指贴住锯条；③锯齿和木板垂直；④开锯幅度小，开口后锯程要长；⑤拉锯用力小，推锯用力大；⑥推拉要有节奏。
板锯 锯割较宽的木材。 锯割不受被锯木材宽度的限制，但价格贵，一般的锯割还是采用木工锯。
钢丝锯 一般用来锯割曲线。 ①画好曲线；②开锯小幅度；③锯齿和划线重合；④拉锯不能用大力，顺势而为。
工艺的类别与选择～知识梳理
名称 图示 用途 操作要领
木工凿孔工具 木工凿 用于凿眼、挖空、剔槽、铲削的制作方面。 开榫要领：①斜坐在木板或者木条上；②左手拿凿子，垂直对准槽线；③右手拿榔头，垂直击打凿子尾端。
木工钻孔工具 手摇钻 在木材或其他材料上手摇钻孔。 ①在钻孔时，钻头要固定垂直加工面，避免钻头滑动，造成钻孔位置偏离，顺时针转为下钻；②手摇钻拿在手上时，钻头方向尽量不要对准人，最好向下，避免无意中对人的伤害；③在钻孔时，加工物下面一定要垫一块废弃的木板或悬空，避免把桌子钻坏。
工艺的类别与选择～知识梳理
名称 图示 用途 操作要领
表面处理工具 木工刨 刨平、刨光、刨直、削薄木材。 刨子使用要领：①固定木板或者木条；②两手握刨把，拇指和食指压刨身；③用匀力平推刨子。
砂纸 用于木材的表面处理。
其他辅助工具 羊 角 锤 用于敲钉子、起钉子或撬开木板。 羊角锤钉钉子时，锤头应平击钉帽，使钉子垂直进入木料，起拔钉子时，宜在羊角处垫上木块，增强起拔力，不应把羊角锤当撬具使用，应注意锤击面的平整完好，以防钉子飞出或锤子滑脱伤人。
1.小明在通用技术实践课上用木板制作如图所示的房屋模型,选择了下列工具,其中不合理的是 (　　)
B
练习
练习
2.如图所示是一款各个部分可快速装拆的简易木桌。甲处横档与桌脚间的连接设计,以下方案中较合理的是 (　　)
D
工艺的类别与选择～知识梳理
3.金工工艺
金属材料的加工包括划线、锯割、锉削、钻孔、连接、攻丝、套丝等加工过程。
(1)划线：在待加工的材料上用划线工具划出加工部件的轮廓线或基准点和基准线
(2)锯割：锯割是指利用钢条锯断金属材料或在工件上进行切槽的操作
(3)锉削：用锉刀对工件表面进行锉削加工，使工件达到所要求的尺寸、形状和表面粗糙度的操作
(4)钻孔：指用钻头在实体材料上加工出孔的操作。
(5)连接：金属之间不可拆卸的连接一般采用铆接、焊接和黏接，金属之间的可拆连接一般采用螺栓螺母连接
(6)攻丝：用一定的扭矩将丝锥旋入已钻出的底孔中加工出内螺纹，主要加工工具是丝锥和丝锥扳手
(7)套丝：以一定的扭矩用板牙在圆杆上加工出外螺纹，主要加工工具是板牙和板牙扳手
工序 工具图示 名称 用途 操作要领
划 线 划 针 划出直线线痕 ①划针的头保持锐利
②划针紧贴导向工具,尽量一次划成
钢 直 尺 ①划直线的导向工具 ②量取材料的尺寸 ③测量工件 划线时要压紧直尺,防止发生移动
划 线 角 尺 ①划出平行线或者垂直线的导向工具 ②检查锉削平面的垂直度
角尺要紧贴工件的一个基准面
划 规 ①划出圆的线痕 ②划出弧的线痕 ①划规的脚尖保持尖锐
②划线时保持中心不发生滑移
样 冲 用于在钻孔中心处冲出冲眼,防止钻孔中心滑移 ①应斜看靠近冲眼部位
②冲尖对准划线的交点或划线
③敲击前要扶直样冲
工艺的类别与选择～知识梳理
3.金工工艺
锯 割 手 锯 分割金属材料、木料和硬塑料等 1.站位和握锯姿势要正确
2.推锯加压,回拉不加压
3.锯程要长
4.推拉要有节奏
锉 削 锉 刀 金属表面加工 1.身体和手臂动作协调
2.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
工艺的类别与选择～知识梳理
3.金工工艺
钻 孔 钻 床 实体材料上打孔 1.用样冲在工件上冲中心点
2.用平口钳或手钳夹紧工件
3.装夹钻头
4.钻孔
螺 纹 加 工 丝 锥 攻内螺纹 1.起攻时一只手下压,另一只手顺向旋转
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,就不再施加压力
圆板牙 套外螺纹 工艺的类别与选择～知识梳理
3.金工工艺
连接方法 与连接件 图示 应用说明
铆接 金属框架的连接
不易焊接的铝板间的连接
黏结 金属材料和其他材料的连接
有间隙存在的金属件之间的连接
修补金属件的破损
工艺的类别与选择～知识梳理
3.金工工艺
焊接 焊接电路板上电子元器件
连接铜(铁)材料的小型件
连接承受强度大的金属件
连接承受力大的金属件,如自行车车架的连接
螺栓和 螺母 金属件之间可拆卸的连接
机构的连接
工艺的类别与选择～知识梳理
紧定 螺钉 固定轮子或轴
室内装潢的零件的连接
元宝 螺帽 零件的拧紧
经常需要拆装的零件的连接
平垫圈 配合螺母和螺栓的使用,可使连接处受力均匀分布,防止连接件受到损坏
弹簧 垫圈 易受振动场合的连接
4.在如图所示的连接件上手工加工内螺纹和外螺纹,需要用到的工具是(　　)
A. 划针和样冲
B. 划规和钢锯
C. 锉刀和铁锤
D. 丝锥和板牙
D
练习
练习
5.锉削时,要根据零件加工表面的形状选用不同类型的锉刀。图中所示的铝合金工件,标注A的60°折角位置适合选用(　　)
A. 三角锉
B. 圆锉
C. 半圆锉
D. 方锉
A
6.把图甲所示的100×60×4的钢板加工成图乙的形状不需要用到的工具是(　　)
C
练习
B
小结
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