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第六章 制作模型或原型
p112
模型及其功能
模型在不同阶段的作用
第一节 认识模型和原型
一、什么是模型和原型
1、模型（model）是根据实物、设计图样或构思，选用合适的材料、工艺进行加工，使之形成具有三维立体形态的实物。
案例分析
神州五号
“神州三号”中的模拟人
模型可帮助分析设计的可能性
——降低风险，减少损失
模型具有什么功能？
模型可使设计对象具体化
——可视、可触、可控制
模型具有什么功能？
模型制作是技术设计中的一个环节，也是一种技术方法。在设计的不同阶段，需要制作不同的模型。那么模型都有哪些种类呢？
模型的分类
（1）草模（汽车草模图片）
（2）概念模型
（3）结构模型
（4）功能模型
（5）展示模型
3、模型在不同阶段的作用
（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。
多采用易加工成型、易反复修改的材料制作，如黏土、油泥、泡沫塑料、纸材等都是制作草模的常用材料，草模可以只做一半，另一面利用镜子展示。
草模
（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。
汽车的底盘结构模型
鸟巢模型
柑橘榨汁机的结构模型
（4） 功能模型
验证产品功能设计合理性的模型。
主要用于研究产品的一些物理性能、力学性能及人机关系，进而找出设计存在的问题以便继续修正，
柑橘榨汁机的功能模型
（5）展示模型
通常是在设计方案确定后，按所确定的形态、尺寸、材质及表面效果等要求精细制作而成，其外观与产品有相似的视觉效果，但通常不反映产品的内部结构，具有展示、宣传、设计交流与评价等作用。
多层住宅模型
柑橘榨汁机的展示模型
2、原型
原型是采用实际生产材料并严格按设计要求对产品的外观形态
和内部结构进行真实、准确制作的实物。
模型和原型各自的优点：
模型：（1）制作成本低（2）便于修改。
原型：
（1）有利于对设计方案的实现效果进行评估。 （2）有利于实现对于大规模生产的生产技术与成本的估算。
二、模型制作流程
1、选择合适的材料
2、选择适当的工具和设备
3、加工零件
4、组装
5、表面处理
第二节、常用模型制作工具
一、 量具和常用手动工具
常用的测量工具有钢尺、卷尺、游标卡尺、直角尺等
钢尺
卷尺
游标卡尺
直角尺
第二节、常用模型制作工具
一、 量具和常用手动工具
常用的测量工具有钢尺、卷尺、游标卡尺、直角尺等
（二）划线和画线工具
金属：划针、划规、样冲
划针
划规
样冲
划针
1、划针头保持锐利
用于画出直线线痕
2、划针尖端要紧贴导向工具移动
划针
3、上部向外侧倾斜15°~20°
4、向划线方向倾斜45°~ 70°
5、尽量一次完成
划规
用于画出圆或弧的线痕
用于等分线段、等分角度
操作要领：
（1）划规脚尖保持尖锐；
（2）划线时中心施加较大压力，保持不发生滑移。
木工画线工具有：木工铅笔、木工圆规、墨斗等。
墨斗
（三）切割工具
美工刀
勾刀
曲线锯
框锯
钢锯
（三）切割工具
美工刀
主要用来切割纸材等质地较软的材料
（三）切割工具
勾刀
主要用于切割有机玻璃、ABS等塑料薄板。
锯子：用来把木料锯断或锯割开的工具。
框锯
锯断木料
板锯
顺着木纹锯开木料
锯割时，
框锯加工较窄木板，
板锯加工较宽木板
手锯的使用
（3）锯割：右手紧握锯柄，主要起控制锯弓运动的作用，左手轻扶锯弓前端，配合右手扶稳锯弓，轻施压力，起辅助作用。推锯加压、回拉不加压，锯程要长，推拉要有节奏。
（1）安装：手锯锯条的正确安装是锯齿向前方倾斜.
（2）起锯：锯条与工件表面的角度要小，以不超过15度为宜。为了起锯平稳和准确，左手拇指尖可平放在待锯线边上，指甲松靠在锯齿以上光滑部分，以引导锯条切入
（4）收锯：收锯时用力要小，速度放慢，用左手扶住即将锯下的部分，直至锯断。
（四）打磨工具
砂纸和锉刀
砂纸
木工锉
钳工锉
整形锉
木锉：是用来锉削构件棱角或修整不规则的表面
④ 锉刀及其使用。
注意事项：
锉刀不能叠放。不能用嘴吹或手抹铁屑。
在推锉过程中，左手的施压由大变小，右手的施压由小变大，使锉刀平衡而不上下摆动；
（五）装卡工具
台钳
平口钳
（六）钻孔工具
弓摇钻
手摇钻
常用于钻削木材或软性材料。
（七）冲击工具
斧子
手锤
橡皮锤
羊角锤
木工锤
羊角锤：敲击工具，又可用来拔钉。
（八）錾削工具
錾子
木工凿
凿子：主要用于凿削榫眼（卯）或其他局部形状的铲削。
榫眼（卯）
錾子
（1）錾削时眼睛应注视工件的錾削部位及錾刃，不可看手锤或錾柄尾端
（2）錾子和工件之间的夹角要适度，錾子倾斜过大，会使錾削切入过深；倾斜太小不能切入，容易滑脱
（九）攻丝套丝工具
攻丝工具及其使用：手用丝锥和攻丝绞手。
⑥ 套丝工具及其使用：板牙及板牙架组成。
套丝工具及其使用：板牙及板牙架组成
板牙
板牙架
1、套丝前，应将圆杆端部倒角，以便板牙顺利切入。
2、套丝过程中要经常反转，以便断屑和排屑。
3、套丝时一般应加切削液，提高套丝质量和延长板牙使用寿命。
（十）电子电工工具
电烙铁
二 电动工具
（一）切割类电动工具
手提式电动曲线锯
台式电动曲线锯
板材上加工
电热丝切割机
加工泡沫
（二）打磨类电动工具
砂带机：材料锯割后，对其边缘进行打磨处理
砂轮机
用来磨削錾子、钻头等工具或刀具，也可用来修磨小型零件。
（三）钻孔类电动工具
手电钻
钻床：加工精度高
二要二不：
二要：
1、操作要集中注意力
2、钻孔要戴防护眼镜
二不：
1、不准带手套操作，以防钻头卷住手套而伤害手指
2、不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成伤害事故。
钻孔：
三、数字化加工设备
激光雕刻切割机
（1）利用二维软件绘制软件绘制需要加工的图形
（2）将需要加工的工件图形导入激光雕刻切割机控制软件中。
（3）对激光头进行定位，开始切割。加工过程中需要打开通风设备，以排出材料灼烧时产生的气体。
（4）切割完成，关闭设备。
（二）三维打印机
（三）数控机床
数控机床是计算机数字控制机床的简称，是一种由程序控制的自动化机床。其控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或者其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好的动作，通过刀具将毛坯料加工成半成品、成品零件。
刨子：用来对木材表面进行刨削，使其光滑、平直的工具。
刨身越长，越能将材料刨得平直。
最常用的是平刨 ，按刨身长短可分为长、中、短三种
钉冲：将钉子冲入木料中。
钉冲
以下选项是用划针在金属工件表面划线操作的示意图，其中操作正确的是（ ）
B
小强同学打算用松木手工制作一个如图所示的木质相框，会用到的工具是（ ）
A:划针 B:锯子 C:样冲 D:板牙
B
在长期使用过程中，自行车车架表面会生锈，下列修复方法中最合理的是（ ）
A:在生锈的地方直接刷上防锈漆
B:在生锈的地方直接电镀
C:在生锈的地方直接抛光
D:在生锈的地方用砂纸打磨后喷防锈漆
D
在钢板上进行手工钻孔，可以不用样冲在圆心处冲眼（ ）
A:正确 B:错误
模型的制作一定要使用和实际产品相同的材料（ ）
A:正确 B:错误
B
B
在一块钢板上，手工加工一个直径为8mm的圆孔，以下加工工艺最合理的是（ ）
A:划线→钻孔→锉削
B:划线→锉削→钻孔
C:钻孔→划线→锉削
D:钻孔→锉削→划线
A
如图所示，在对铁棒锯割和锉削过程中，下列操作方法正确的是（ ）
B
B
×
生活中常用金属进行加工。在金属表面划线时，划针应紧贴导向工具，一般划 3-4 次，保证划痕清晰可见。（ ）
×
通用技术的样冲是一种常用木工工具。（ ）
×
A
.在下图钢制零件上，加工一个内螺纹孔，以下加工工艺流程合理的是（ ）。
A 划线一攻丝一钻孔
C 钻孔一划线一攻丝
B 攻丝一钻孔一划线
D 划线一钻孔一攻丝
D
学校开展创意福字设计制作比赛活动，小明用奥松板(中密度板，厚度 2.5mm）进行制作。下列工具使用不合理的是（ ）。
A 锯割时采用曲线锯
B 画外轮廓时使用划针
C 表面抛光时用砂纸打磨
D 钻孔时使用弓摇钻

B
奥松板一种进口的中密度板，特性是更加环保。奥松板用辐射松原木制成，主要使用原生林树木，能够更直接地确保所用纤维线的连续性。
小明想制作一款简易的榫卯结构木质书架，下列工具中可以用到的一组是（ ）

A①③④ B①⑤⑥ C②③④ D②⑤⑥
D

A、 A B、 B C、 C D、 D


C
小张同学想截取一段长度为 15cm 的圆钢，制作成图示螺纹长度为 5cm 的螺杆，其操作流程合理的是（ ）
A 划线→锯割→套丝→倒角→锉削
B 划线→锯割→锉削→倒角→套丝
C 倒角→锉削→划线→锯割→套丝
D 倒角→划线→锯割→套丝→锉削

B
若手工制作一个榫卯结构的木制小凳，会用到的加工工具是（ ）

A 螺丝刀 B 丝锥 C 凿子 D 样冲

C
多选
在进行技术实践操作时，规范的操练可以避免出现安全事故，保证同学们的安全，并提高制作效率。在下列操作要领和规程中，说法正确的是（ ）
A 锉削金属平面时，在推锉过程中要保持锉刀平稳，不上下摆动
B 用电烙铁焊接电子元器件时，电烙铁要充分预热，烙铁头带上适量焊锡
C 使用台钻钻孔时要戴防护眼镜，以防碎屑伤害眼睛，可以佩戴手套防止手被擦伤
D 用手锯锯割金属，起锯时不能用拇指来定位，防止锯条滑动锯伤手指
AB
（ ）
×
（ ）
×
C
小李同学准备利用木料制作一款花架。经过充分论证后，他制定了花架的设计方案，在后期的木工加工过程中，一定用不到的工具是（ ）
A 锯子 B 刨子 C 螺丝刀 D 圆板牙
D
钳工工具也是通用常用的工具。下列钳工工具操作要领中，说法不正确的是（ ）
A 在金属上划线时，划针要与工件表面垂直，不能紧贴导向工具
B 锯割收锯时，用力要小速度要慢，用左手扶住即将锯下的部分，直到锯断
C 锯割起锯时，锯条与工件表面角度要小，以不超过 15°为宜
D 錾削时眼睛应注视工件的錾削部位及錾刃，挥锤时手臂放松
A
如图所示，有一凳子断了一条凳腿，需要更换。以下凳腿合适的是（ ）
A、C
B、D
C、A
D、B
A
使用激光雕刻机可加工制作如图所示的钥匙链挂饰，下列对激光雕刻机的描述不合理的是 （ ）
A 它属于平面切割，可根据导入的二维图形进行切割
B 加工过程中不能打开通风设备
C 可根据挂饰的不同厚度设置不同的功率和速度
D 挂饰的装饰线条和外部轮廓使用激光切割，凹陷部分使用激光雕刻
B
螺帽和螺栓有螺纹，加工内螺纹是套丝，加工外螺紋是攻丝（ ）
×
有一块 200mm X 200mmX0.6mm 的白铁皮，需要把它加工成一个 扇形，用来制作小漏斗。下列工具中最适合选用的是（ ）
A 老虎钳
B 钢锯
C 铁皮剪
D 凿子
C
小强同学想要做一个柜子，他将木料的连接方式由方案一 换成方案二，如图所示。他这样做的目的主要是（ ）
A 使连接更美观 B 降低制作难度
C 节省材料 D 使连接更稳固
D
手锯是一种常用金工工具，关于锯条安装方向及使用方法正确的是（ ）。


A 锯条按①图安装；推锯时施加压力，回锯时不加压力
B 锯条按②图安装；推锯时不加压力，回锯时施加压力
C 锯条按①图安装；推锯时不加压力，回锯时施加压力
D 锯条按②图安装:推锯时施加压力，回锯时不加压力
D
关于使用钢锯起锯，以下说法正确的是( )
A可用拇指挡住锯条来确定起锯位置
B起锯时用力要大
C起锯角越大越好
D起锯时锯割速度要快
A
不同阶段的不同模型有不同的作用，主要用于研究产品的各种性能以及人机关系的是以下哪种模型 ( )
A结构模型
B展示模型
C草模
D功能模型
D
关于锉刀的使用，以下说法不正确的是( )
A锉刀和锉柄要防止油脂污染
B锉刀使用后，应妥善放置，不应重叠摆放
C锉削产生的铁屑要用嘴吹掉
D在使用”锉面"比较小的锉刀时，施力不要过大
C
“工欲善其事，必先利其器"。木工将一木板分割并使表面平滑，必须用到的工具是
( )
A锯子刨子
B划针台虎
C样冲铁
D丝锥扳手
A
要将一块铁板加工成如图所示的工件，加工过程中不需要用到的工具是（ ）
AC BA CD DB
D
下列手工加工操作中不准戴手套的是( )
A攻丝
B锉削
C锯割
D钻孔
D
用金属块加工如图所示的零件，下列操作方法中不正确的是( )
A划针紧贴钢直尺，在金属块上划线，样冲倾斜对准交叉点，扶正冲眼
B习惯于右手操作者，锉削锯割面，推锉时左手施压由大变小，右手施压由小变大
C用台虎钳夹紧零件，右手握紧手锯进行锯割，推锯加压，回拉不加压
D将钻头正直装夹在台钻上，用台虎钳夹紧零件，对准冲眼钻孔
D
用厚度为11mm大小合适的铝板制作图中工件时，下列说法正确的是 ( )
A锉削时，锉屑堵塞锉刀后应用毛刷顺着锉纹方向刷去
B在进行锯割、锉削、钻孔等操作时，可佩戴手套保证安全
C加工中35的孔时，需要先钻孔再锉削
D使用划针、钢直尺、样冲、铁锤就能完成划线
C
如图所示是工件锯割加工的夹持方法，其中合理的是( )
AB BD CA DC
C
以下四种起锯方式中，不容易造成锯齿崩裂的是( )
AC BD CA DB
C
如图所示是丝锥扳手和丝锥，攻丝时要将丝锥装夹到丝锥扳手上，下列装夹部位正确的是（ ）
A圆形部位
B齿形部位
C方形与圆形交接部位
D方形部位
D
为了防止金属制品表面生锈，增加产品的美观程度。通常需要对金属表面进行以下工序的处理， 其正确的处理顺序是( )
①用精细金刚砂纸打磨②喷涂油漆或镀层③清除毛剌和铁屑④用细锉锉平表面
A②④①③
B①③②④
C③④①②
D①②③④
C
下列说法正确的是( )
A角尺只用于检查锉削平面垂直度
B样冲用于工件上打孔点冲眼
C钢直尺只用于测量材料、工件等物体的长度
D锉削工件时，左手的施压要由小到大，右手的施压要由大到小
B
用钢锯对某一材料进行取料时，发现已经锯下的与原划线产生一点偏离，此后，应该( )
A继续按原来方法锯割
B锯割时进行适当反向用力，从而把锯痕调整到划线上
C用锉刀把一部分锉去， 再按照划线进行锯割
D换起锯点，从反向(或侧面)锯人
B
图示，采用的工具、工艺及完成的工作，描述正确的是( )
A丝锥、套丝、内螺纹制作
B板牙、攻丝、外螺纹制作
C板牙、套丝、外螺纹制作
D丝锥、攻丝、内螺纹制作
C
用一根截面符合要求的长木料手工加工如图所示的工件，其合理的加工工艺流程是( )
A下料→划线→刨削→凿榫眼→锉削
B下料→刨削→划线→凿榫眼
C下料→刨削→划线→钻孔→凿榫眼
D下料→划线→锯割→锉削→钻孔
A
关于起锯的方法，下列选项中说法不恰当的是( )
A一般从工件的远离自己的一端起锯
B起锯角约为15°
C起锯时用力要猛一些， 当锯条陷入工件2~3 mm时，才能正常锯割
D起锯时用拇指挡住锯条，使它准确地锯在所需位置上
C
下图所示为丝锥的结构示意图，下列关 于丝锥说法错误的是（ ）
A此丝锥的可加工半径为6mm
B "方头”的作用是便于扳手夹持
C "槽”的作用是便于铁屑导出
D攻丝操作时，"柄"受扭转
A
随着技术的发展，市场上出现了很多用激光雕刻技术做的工艺品，比如木板画、精雕木书、竹简，如图所示。关于激光雕刻技术，以下说法错误的是( )
A激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。
B加工精度高，速度快，应用领域广泛。
C加工时，材料必须要固定。
D不受材料的弹性、柔韧影响，方便对软质材料
C
激光雕刻机和激光切割机相比最大的区别就是，他们的功率不同，激光切割机的功率比较大，切割时一般光束是穿透切割板材的，主要是切;而激光雕刻机功率小主要用来雕刻，光束不穿透板材还可以控制雕刻深度，激光切割机在雕刻时无法控制深度尺寸。一般激光雕刻切割机既能雕刻也能切割。 使用激光雕刻切割机的一般步骤和方法，顺序正确的是( )
①切割完成，关闭设备
②将需要加工的工件图形导入激光雕刻切割机控制软件中
③对激光头进行定位，开始切割。
④利用二维矢量绘图软件绘制需要加工的图形。
A④②③①
B①②③④
C②③①④
D②③④①
A
钳工操作中一些工具需要配合使用，下列搭配中不合理的是( )。
AD
BB
CA
DC
B
原型是根据实物、设计图样或构思， 选用合适的材料、工艺进行加工， 使之形成具有三维立体形态的实物。( )
A正确
B错误
B
油泥模型的制作通常有两种方式:制作小体积模型时，先用油泥直接堆砌出基本几何形状，再用泥塑工具切除其多余部分或用泥料进一步修补， 使模型的形态逐渐显现出来。( )
A正确
B错误
A
金工操作中，一般都是先钻孔再冲眼。( )
A正确
B错误
模型分为:草模、概念模型、结构模型、功能模型和展示模型等多种模型( )
A正确
B错误
B
A
锉削操作时，可以在锉刀上加点机油，减少摩擦力。( )
A正确
B错误
三维打印机只可以制作大型的物件，暂时无法实现珠宝类小型的产品的制作。( )
A正确
B错误
B
B
为了提高锯割效率，推拉锯条时，均应适当施加向下的压力。( )
A正确
B错误
激光離刻切割机工作时，激光束没有杀伤力，可以直视，不需要戴防护眼镜。( )
A正确
B错误
B
B
钻孔前冲眼的主要目的是测试材料硬度 ( )
A正确
B错误
使用电钻前应该空转一下， 检查电钻运转是否正常。( )
A正确
B错误
B
A

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