资源简介

(共116张PPT)
第六章 模型或原型的制作
课标导引
考点 课标要求 学业水平要求
模型或原型的特性与作用 (1)探寻生产生活中的模型或原型 (2)辨析不同设计阶段模型的作用 认识模型及原型 知道不同阶段模型的作用
水平一
水平二
材料的性能与规划 (1)探究材料的性能与应用 (2)选择和规划材料 掌握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
水平二
水平三
工艺的类别与选择 (1)走进工艺世界 (2)探究木工工艺 (3)探究金工工艺 掌握简易木工、金工常用工具的一些使用方法 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
水平一
水平三
水平三
教材研析
知识点一　模型的作用与类型
模型是根据实物、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。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。
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。
在设计过程中,根据设计的要求,可先后制作草模、概念模型、结构模型、功能模型和展示模型等多种模型。
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
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。
知识点二　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、机器和其他产品的物质,它是人类生存和发展的物质基础,是人类社会现代文明的重要支柱。材料是产品设计的物质条件,是产品设计的基础和前提。材料以其自身的特性影响着产品设计,维持产品功能的形态,满足产品功能的要求。
在工程领域,一般将材料按化学成分分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料四大类。木材、金属材料、塑料等都是常见的材料。
1.木材
木材是一种优良的造型材料,具有较好的强度性能及优良的加工性能,一直是最广泛最常用的传统材料。
木材可分为实木板材和人造板材。实木板材是指采用完整的木材(原木)制成的木板材。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。人造板材有密度板、刨花板、胶合板、细木工板、三聚氰胺板等,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。
2.金属材料
金属材料是指由纯金属或合金构成的材料,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。金属材料的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。硬度是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。一般情况下,材料的硬度越高,其耐磨性越好。
3.塑料
塑料是一种具有多种特性的材料。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,而且价格比较低廉,广泛应用于仪器、仪表、家用电器、包装及日常生活用品等各领域。
塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料是指在一定的温度范围内,能反复加热软化至熔融流动,冷却后能硬化成一定形状的塑料。热塑性塑料受热后可多次成型,废料可回收再利用。热固性塑料是指在初次成型后形状固化下来,不能再次热熔或软化的塑料。在隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等恶劣环境中使用的塑料,大部分是热固性塑料。
4.新材料
新材料是指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,如超导材料、碳纤维、石墨烯、柔性玻璃、形状记忆合金等。
知识点三　选择和规划材料
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
在产品设计选择材料时,首先应该考虑材料的性能是否能满足产品的使用功能、使用环境、结构要求等,其次还需要考虑材料应具有良好的加工性能。
2.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。
3.材料的规划
在规划材料时,一要做到料尽其用,优材不劣用,大材不小用,长材不短用;二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;三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。
木材在规划配料时要注意以下几个方面:
(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。
知识点四　木工工艺
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。常用的木工手工工具有量具、画线工具、锯类工具、刨类工具、制孔类工具等。
木工加工的常见工序
1.量具与画线
(1)量具
①钢卷尺
用于长度测量。
②钢直尺
一般用不锈钢制作,常用于起线、槽线等方面的画线。
③直角尺
直角尺是木工画线的主要工具,可用于画木料基准边的垂线,测量工件相邻面是否垂直,也可测量板面是否平整等。
④画线笔
一般采用木工铅笔作为画线笔。木工铅笔头应削成扁平状,这样画出的线条才会清晰、准确。
⑤墨斗
墨斗由墨仓、线轮、墨线(包括线锥)、墨签四部分组成,是中国传统木工行业中极为常见的工具。其用途有三个方面:a.做长直线(在泥、石、瓦等行业中是不可缺少的),方法是将濡墨后的墨线一端固定,在需要的位置拉出墨线牵直拉紧,再提起中段弹一下即可;b.墨仓蓄墨,配合墨签和拐尺用以画短直线或者做记号;c.画竖直线(当铅坠使用)。
操作要领:a.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;b.提线用力要均匀,线两端点与提线点必须在同一直线上,这样墨线才能无偏差。
(2)常见的画线要领
①注意画线的准确度
一是笔要紧贴尺子;二是画的线要细而清晰,铅笔的误差一般在0.25~0.3 mm之间;三是尽量一次完成。
②画平行线(拖线)
左手握住尺体,用中指指甲刻在所需平行宽度的刻度线下,右手用画线笔紧贴尺端零位,双手同时平行向后拖画,该线便能和基准边平行。拖线操作时,左手中指的指甲背一定要紧贴木料基准边,否则画出的线会歪斜扭曲。
③画垂直线
用左手握住尺体,使尺边紧贴木料的基准边,右手拿笔紧贴尺翼画垂直线。
④正确运用吃线和留线的方法
加工时是去掉整条线、半条线还是留下整条线,是大有讲究的。有时要把线稍微留小一些,有时要多刨去一些,来保证加工作品的准确度。
⑤检查校对
画线后要仔细检查校对,确认无误后,才能进入下一流程进行加工。
(3)使用注意事项
①画下料线时,要留出一定的加工和干缩余量,锯口加工余量为2~4 mm,单面刨光余量为3 mm,两面刨光余量为5 mm。如果含水量大于18%须预先干燥,毛料尺寸再增加4%。
②在画对向料的线的时候,必须把木料合起来,相对地画线(即对称画线)。
③木制品的接合处要尽量避开结疤和裂纹。为了美观的需要,要把允许存在的缺陷放在看不见的地方。
④画线时特别要注意尺寸的精确度,画线后应当经过校核,才能进行加工
操作。
2.锯割
锯割是将尺寸较大的木材沿着画定的线开锯、分解、开榫、锯削、截断的一种操作,在木材成型加工中较为常用。锯割加工中使用的工具是锯子,锯子的种类很多,常用的有板锯、刀锯、钢丝锯等。
(1)板锯
板锯又称手锯,由手把和锯条组成,锯条长约250~750 mm,齿距为3~4 mm,板锯主要用于切割较宽的木板。
(2)刀锯
刀锯主要由锯刃和锯把两部分组成,可分为单面刀锯、双面刀锯、夹背刀锯等。单面刀锯锯长350 mm,一边有齿刃,根据齿刃功能的不同,可分为纵割和横割两种,如图为充电式的马刀具。
刀锯
(3)钢丝锯
锯割薄木料并常用于曲线的锯割,钢丝锯一般适用于锯割复杂的曲线或开大孔。
钢丝锯
钢丝锯的操作要领:在锯割时,使钢丝锯的齿峰向下,可以通过旋转竹钉来调整锯齿的方向,上下不扭曲。操作时,上下竖直拉动钢丝锯,向前推进。要注意的是,锯割的速度不能太快,以防锯条断裂。钢丝锯用后需将锯条的一端取下,使竹弓恢复弹性。
(4)框锯
木工手工锯割加工中,最常用的工具是框锯。框锯由“工”字形木框架、锯钮、锯条、绞绳与绞片组成,锯割木料时宜割直线。框锯按锯条的长度不同可分为粗锯、中锯、细锯三种。
名称 锯条长度(mm) 锯齿长度(mm) 用途
粗锯 650~750 4~5 锯割厚木料
中锯 500~600 3~4 锯割薄料或开榫头
细锯 400~500 2~3 锯割较细的木料或开榫头
框锯的锯路是指锯齿向左右倾斜形成的一条比锯条本身厚度略宽的切削“路”,使锯条在锯割过程中导向准确、排屑通畅、减少锯割阻力。锯路大的框锯宜锯割软质或潮湿的木材,锯路小的框锯则适于锯割硬质或干木材。在锯榫头或锯细小构件时,均宜用锯路小的锯子。
框锯的使用:①使用前先转动小木条把锯条角度调整好,习惯上应与“工”字形木架的平面成45度(这一步一般不用去做),检查锯条是否平直、有无扭曲,调整后用绞片将绞绳绞紧,使锯条绷直拉紧;②起锯时,可用左手拇指指甲背和食指尖沿墨线定位,挡住锯条,将框锯轻拉几下,并要拉短锯,待锯齿入木后,左手离开,并逐渐拉开框锯。拉锯动作要稳,用力轻一些,锯条导入料线要准;③运锯时,要轻拉重推、快拉慢推,并运锯到头(运满锯),不可以快速猛运锯;④发现锯条偏离墨线时,纠正要平稳。可以在原处多锯几下,
将锯缝锯宽一些以后,再逐步转向,切不可硬扭锯架;⑤木料将要锯断时,运锯速度要放慢,一手扶住将要被锯下的木料,并拉短锯,直到锯断,切勿留下一点。如果任其用手去扳断,这样容易损坏木条;⑥用后要放松锯条,使锯齿向内侧,并挂在牢固的位置上。
框锯锯割方式:
①纵锯法
纵锯法用于顺木纹纵向锯开,锯割时将木料放在板凳上,右脚踩住木料,并与锯割线成直角,左脚站直,与锯割线成60度角,右手与右膝盖垂直,人身与锯割线约成45度角,上身微俯,锯条与木料面的夹角为75度到90度。一般用于锯割榫接里的榫头。
②横锯法
横锯法用于横木纹的锯割,锯割时将木料放在板凳上,人站在木料的后方,左手按住木料,右手持锯,左脚踏住木料,锯条与木料面的夹角为30度到
45度。
③平锯法
先将木块平放固定在桌面上,再将锯条平放在木块上锯割,常用于细木料的锯割。
3.刨削
(1)刨前准备
使用前,先调整刨刀的切削量。左手握刨,观察刨底刀刃的露出形成的一条黑线。如果黑线较窄,说明刨削量太小,可进刀增大刨削量,用锤轻击刨身尾端即可。如果刀刃黑线左右宽窄不等,说明刨刀已歪斜,此时可轻击刨刀尾端侧面,调整好刨刀。
刨前准备
(2)手工刨削操作要领
①手势
双手中指、无名指、小指和掌心握住刨柄,食指向前压在刨身两侧,施加前压力,拇指压在刨柄后方的刨身上。
②刨削时
握刨柄的手指及掌部形成一股向前的压力,使刨底紧
贴加工面,推进途中用力要均匀,推到手臂伸直为止;
当刨身前段刨出料头时,拇指对刨身后段加压,食指放
松,使刨尾紧贴木料以保持刨身平衡。
刨的操作
③脚步
短料刨削,身体站在工作台左侧,左脚在前,右脚在后,成弓箭步运刨。刨长料时,应该是左脚先迈,然后右脚跟上。
④看料
刨料要平直、方正,主要靠目测来分辨被刨削木料的平直度。目测时,可用右眼从料头的一端向另一端观察是否平直。
(3)刨削注意事项
①压出的料有波浪纹,是刨刀轴上的刨刀没有调到同一滚动面上,重新调试刨刀。刀轴上只留一只刨刀,调慢进料速度。
②顺着木材纹理的方向刨削。
③刨底应该紧贴在木料表面上,开始时不要把刨头翘起,刨到端头时,不要使刨头低下。
④退回时用手将刨身后部略微提起。
⑤使用中可用机油或植物油润滑,以减小摩擦力和保护刨床。
⑥刨子用完以后,应将底面朝上,不要乱丢,如果长期不用,应将刨刀退出。
4.钻孔
木工常用的钻孔工具有凿子、手摇钻、手电钻和台钻等。
(1)凿子
凿子一般用于凿眼、挖空、剔槽、铲削等的加工。
①凿的组成
凿由凿刀和凿柄组成。凿子的钢面不仅影响切削效率,同时是凿切的基准面,所以必须平直,因为向下凿切时钢面具有导向作用。凿柄由硬木制成,顶端装有铁环,因顶端常受锤打容易崩裂,必须装铁环加以强化。注意凿刃是一边凸一边平的,它的两面作用是不一样的,凸的一面是用来翘出木屑,平的一面是用来凿边界的。
②凿削的榫孔
榫孔形式变化无穷,大致上可分成透孔、不透孔。由一面穿到另一面的孔称之为透孔,也叫全眼。单面而不贯穿到另一面的孔称之为不透孔,也叫
半眼。
③常用手工凿的种类及用途
a.打凿
适合敲打,主要用于凿削榫孔或狭窄的沟槽。刃角的角度约为30度到35度,凿柄用硬木制成,顶端装有铁环以保护凿柄。
b.薄凿
又称铲凿。刀刃长而薄,以手推为主,不适合用铁锤敲打。刀刃角度约为20度到25度。通常用于修削无法刨削的地方。
c.斜边凿
刀刃长而薄,主要用于修整。
d.圆凿
有内、外凿两种,主要用于修整曲面或雕刻。
凿刃
④凿削的方法
a.凿孔前
凿孔前应先画好孔眼的线,孔的宽度由凿的宽度决定。木料放在垫木或工作凳上,打眼的面向上,人可坐在木料上面,如果木料短小,可以用脚踏牢。
b.打眼时
打眼时左手紧握凿柄,将凿刃放在靠近身边的横线附近(离横线3~5 mm),凿刃斜面向外。凿要拿垂直,用斧或锤敲击凿顶,使凿刃垂直进入木料内,这时木料纤维被切断,再拔出凿子,把凿子移前一些斜向打一下,将木屑从孔中剔出。如此反复打凿及剔出木屑,当凿到另一条线附近时,要把凿子反转过来,凿子垂直打下,剔出木屑。当凿到木料厚度一半时,再修凿前后壁,前后壁的中间应略微凸起,以保持一定的紧度。对一般木料来说,孔的两端都应该留半条墨线,但两根横线应留在木料上不要凿去。打全眼时(凿透孔),应先凿背面,到一半深,将木料翻身,从正面打凿,这样眼的四周不会产生撕裂现象。正面应留半线,背面不留线。
c.凿透孔流程
直角尺画孔位线
第二面画孔位线
第三面画孔位线
拖线法画孔位线
边线留3 mm凿孔
依次凿孔、剔出木屑
修整边线
同样方法凿另一面
凿透孔完成
d.凿削时的注意事项:
用铁锤打击凿顶时,应注视刃口处。若注视凿顶,则易使刃口摆动,而凿错位置;每一次凿切后,要摇动一下凿,否则容易使凿夹在孔内,不易拔出;对于较窄小的凿子,不要太用力扳动,容易造成凿子折断;不能将薄凿当成打凿用;铲削时不能逆纹铲削,一定要顺纹铲削,否则易造成撕裂,损坏工件表面;所有修切均应修切到划线之处,通孔正面留半线,背面不留线;孔的左右壁应平直、前后壁的中间稍微凸出,切不可中间凹陷。
e.安全规则
不可勉强使用不锐利的凿子,易伤人;握凿子时,禁止跑步,禁止将凿子放入口袋;把凿子递给别人时,刃口应朝向自己;不用时,应把凿子放在工作台上或工具箱内,刃口不可外露。
(2)手摇钻
手摇钻可分为手持式和胸压式两种,主要用于在木材或其他材料上进行钻孔操作。
操作要领: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,顺时针转动为下钻;②手摇钻拿在手上时,钻头方向尽量不要对准人,最好向下,避免无意中对人造成伤害;③在钻孔时,加工工件下面一定要垫一块废弃的木板或悬空,避免把桌子钻坏。
(3)手电钻
手电钻主要组成部分
①手电钻操作步骤与操作技巧
a.选取带有钻夹头钥匙、功率合适的手电钻,准备好钻头;
b.用夹头钥匙夹紧钻头,并取下夹头钥匙;
c.用钻头抵住工件钻孔冲眼,找正钻头与工件加工表面的垂直位置,保持正确的钻孔姿势,双手稳握手电钻,接通开关,试钻一浅坑;
d.检查孔位是否正确,若有偏差,调整钻头角度,修正孔位中心,若无偏差则均匀加力,进刀钻孔;
e.钻孔时,手电钻不要摇晃,应时常退刀清除切屑,通孔钻到末尾时,要缓慢进刀;
f.钻孔结束后,卸下钻头,及时拆掉电源线或拔下电源开关,整理好电源线;
g.清理工作现场。
②手电钻使用禁忌与注意事项
a.手电钻工作时,电源线应放置在不易被人拌着或踩着的地方。
b.使用前,须开机空转1分钟,检查传动部件是否正常,如有异常,应排除故障后再使用。
c.钻孔时,一定要双手握紧手电钻,否则容易发生人身安全事故。
d.使用手电钻时,应轻拿轻放,避免摔坏外壳。
e.手电钻应定期进行检查,对各部件发现的问题要及时进行处理,并注意做好维护保养。
③手电钻常用钻头的种类图解
钻头种类 图例 特点与适用范围
麻花金属 钻头 特点:头部135度角,钻花锋利。适用范围:钻木材、金属、塑料
瓷砖钻头 特点:三角钻头,头部四切角设计。适用范围:适合钻普通中低硬度的瓷砖
玻璃钻头 特点:头部磨砂状,钻头体通透。适用范围:使用时需要加水,适合钻普通玻璃、瓷砖、玻化砖、石材等
螺丝批头 特点:头部为一字或者十字。适用范围:拆卸和安装螺丝、自攻钉、燕尾钉等紧固件
磨头 特点:锥形或者圆形、半圆形磨具。适用范围:金属件、模具、玉石的打磨
套筒 特点:外六角或者内六角。适用范围:拆卸和安装外六角螺栓或螺母
④手电钻钻头的更换方法
右手拿住电钻,左手转动夹头,使钻头可以插入夹头为准 左手放入钻头到夹头中,右手向内转动夹头,使夹头夹住钻头
左手拿稳机身,右手用钥匙插入钥匙口,顺时针转动钥匙,使夹头夹紧钻头
5.连接
木材的连接方式主要有螺栓连接、钉接、榫接、合页连接、胶连接等。
连接方式 图示 使用说明
螺栓连接 用于紧固连接两个带有通孔的零件,适用于木材、金属等的连接,可拆卸
钉接 把两个部分用圆钉或者螺钉钉在一起。
使用钉子时,应根据需要选择钉子的长度和大小,做到既能把木料钉牢,又不损坏
木料
榫接 榫接是指将两块木材的一块做出榫头,另一块做出榫眼,将榫头套入榫眼,靠材料的摩擦力将两块材料固定在一起
合页连接 用来连接木材的两个部分并能使之活动
胶连接 用胶连接,具有使结构不变形的特点
6.表面处理
(1)柳叶锉
锉平多余和不平整的部分,适用于曲线和孔状。
(2)板锉
锉平多余和不平整的部分,适用于平面。
合理选用锉刀,对保证加工质量,提高工作效率和延长锉刀使用寿命有很大的影响。
(3)粗齿木锉刀
粗齿木锉刀的齿距大,齿深,不易堵塞,用于粗加工(即加工余量大、精度等级和表面质量要求低)及较松软木料的锉削,以提高效率。
(4)细齿木锉刀
适宜对材质较硬的材料进行加工,在细加工时也常选用,以保证工件的准
确度。
(5)木砂纸
砂纸可分为干砂纸、水砂纸和砂布等。干砂纸用于磨光木件,水砂纸用时沾水打磨物件,砂布多用于打磨金属件,也可用于木结构。每一道工序所使用的砂纸都是有工艺要求的。为了得到光洁平整的加工面,可将砂纸包在平整的木块(或其他平面)上,并顺着纹路进行砂磨,用力要均匀,先重后轻,并选择合适的砂纸进行打磨,通常先用粗砂纸,后用细砂纸。当砂纸受潮变软时,可在火上烤一下再用。
木砂纸
(6)锉削要领
①锉刀的握持姿势
正确握持锉刀有助于提高锉削质量,木锉刀的握法:右手心抵着锉刀木柄的端头,大拇指放在锉刀木柄的上面,其余四指弯在木柄的下面,配合大拇指捏住锉刀木柄,左手则根据锉刀的大小和用力的轻重,可有多种姿势。
锉削
②锉削步骤
a.先将待锉削的构件固定在工作台上;
b.锉削时,以右手握住手柄,左手扣压锉刀端,左脚向前一小步,右脚在后,成70度到80度;
c.开始锉削时,锉刀前端置于工件上,左手向下压,右手向前推,此时锉刀向前运动。当锉刀运动到左手出工件时,左手的向下压力要减小,而右手不但要有向前的推力,同时要有向下的压力。随着锉刀向前运动,左手的压力最后减为零,而右手向下的压力则不断加大;
d.回锉时不必施加压力,轻松自然回锉即可。
③注意事项
a.木锉刀使用后,可以使用钢丝刷清除锉刀间的木屑,以保持锉削的效果。
b.木锉刀不能用来锉金属材料,不能用作撬棒或敲击工作。
c.放置木锉刀时,不要使其露出工作台面,以防锉刀跌落伤脚。
d.不能把锉刀与锉刀叠放或锉刀与量具叠放。
e.木构件锉后用砂纸打磨,以得到光洁的表面。
知识点五　金工工艺
金属材料的加工工艺主要包括划线、锯割、锉削、钻孔、连接、表面处理等。
1.台虎钳
台虎钳是用来夹持工件的通用夹具,
为钳工车间必备工具。一般由活动
钳口、固定钳口、螺母、钳体、底
座、丝杠等组成(如图所示)。
2.划线工具及操作要领
划线:用工具划出加工部件的轮廓线、基准点、基准线。
步骤:划基准线→划尺寸线→划轮廓线→冲眼。
(1)钢板尺:用于划直线的导向工具。
(2)角尺:(90°角尺)在划线时用于划出平行线或垂直线的导向工具,也可用来找正工件表面在划线平板上的垂直位置,如图所示。
(3)划针:在工件上划线条,由碳素工具钢制成,尖端磨成15°~20°的尖角,并经热处理淬火后使用。
使用注意事项:划线时,划针向划线方向倾斜45°~75°,上部向外侧倾斜15°~20°。
(4)划规:用来划圆弧、等分线段、等分角度和量取尺寸等,如图所示。
(5)样冲:用于在钻孔中心处冲出冲眼(冲点),作加强界限标志和作圆弧或钻孔时的定位中心。
3.样冲的操作方法
锤子使用注意事项:
①使用前要检查锤头与锤柄连接是否牢固。
②使用时,手要握住锤柄后端,握柄时手的用力要适当。
③锤击时要靠手腕的运动,眼注视工件,锤头工作面和工件锤击面应平行,这样才能保证锤面平整地打在工件上。
④要注意使用时周围是否有人站立,避免出现伤害。
4.金属材料的几种加工方法
(1)锯割
①锯割工具:钢锯。
②锯割操作要领: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;不能用手抹和嘴吹铁屑。
起锯方法:左手大拇指贴住锯条(注意不要手指压在锯条背上,会受伤),起锯角要小;行程短,压力小,锯入2~3 mm后才能逐渐正常锯割。锯割快结束时,减小推锯时的压力,不能让工件掉落到地上,要用另一只手扶住,如果是较小工件的话,会烫手,注意安全。
(2)锉削
①锉削工具:锉刀
②锉刀的使用注意事项:不能用锉刀敲击工件和其他工具,锉刀不能叠放;在锉削前先要将工件夹在台虎钳中间,锉削面要求水平,距离台虎钳面2~3 cm;锉削方向一般情况下要与台虎钳口垂直;不能用嘴吹和手抹切屑,要用专门的刷子清除切屑。
③操作要领:锉削时要注意身体和手臂动作的协调;在直锉过程中,左手的施压要由大变小,右手的施压要由小变大,使锉刀平衡而不上下摆动。
(3)钻孔
①钻孔工具
②钻孔的操作步骤:冲眼定位→装夹钻头→装夹工件→钻孔。
③钻床安全操作警示:二要(操作时要集中注意力;要戴防护眼镜);二不(不准戴手套操作和用嘴吹;不能用手直接扶持工件,以免造成伤害事故)。
(4)连接
通过可拆卸连接和不可拆卸连接的方法可以实现金属件之间的连接。
①螺纹连接
②焊接
③铆接
热熔铆接过程:
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
焊 接 锡焊 焊接电路板上电子元器件;
连接铜(铁)材料的小型件
电焊 连接承受强度大的金属件
气焊 连接承受力大的金属件;
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
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,防止被连接件受到损坏
弹簧垫圈 易受振动影响场合的连接
(5)螺纹加工
工具 名称 图示 用途 操作要领
丝锥 攻丝(攻内螺纹)工具,攻丝前要钻孔,与扳手配合使用
丝锥 扳手 攻丝(攻内螺纹)工具 1.步骤:(1)底孔倒角;(2)选择丝锥;(3)装夹工件;(4)攻内螺纹。
2.注意事项:(1)起攻时,可用一只手的掌心按住扳手中部沿丝锥轴线下压,另一只手配合做顺向旋进;(2)两手握住铰杠两端,均匀施加压力,并将丝锥顺时针方向旋进,确保丝锥中心与孔中心线重合,不使其歪斜,并经常倒转1/4~1/2圈,避免铁屑阻塞而卡住丝锥
板牙 套丝(套外螺纹工具)
板牙扳手 套丝(套外螺纹工具) 1.步骤:(1)倒角;(2)选择板牙;(3)装夹工件;(4)套外螺纹。
2.注意事项:(1)两手握住扳手两端,均匀施加压力,并将板牙顺时针方向旋进一段后,再按逆时针旋出1/4~1/2圈,避免铁屑阻塞而卡住板牙。(2)确保板牙中心与工件中心线重合,使其不歪斜
(6)表面处理
金属表面处理方法有:表面刷光、喷涂油漆、镀层等。
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)。
喷涂油漆:先检验油漆对金属表面的适用性,然后涂防锈漆,再油漆喷涂。
镀层:可以在金属表面涂上一层塑料,也可以采用电镀的方法。
知识点六　制作台灯模型或原型
不同的材料、不同的加工要求有着不同的加工工艺,比如金属手工割断——锯割;金属加工螺纹——攻丝和套丝;木材加工方孔——凿榫眼;木板整体表面平整——刨削等。
(1)依据设计方案选择合适的材料;
(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。
问题详解
典例1 各种加工工具和设备的认识
典例2 图示形式考各种重要工艺操作的要领
典例3 简单构件的设计和制作
典例4 文字描述形式考各种工艺操作方法
典例5 各种连接件和紧固件等的选用
典例6 流程、三视图补线、工具、连接件等综合题
典 例 1
(2022年浙江7月学考)小明在通用技术实践课上制作模型时,需要用到由构件1、构件2和构件3组成的榫卯结构,如图a所示。小明准备用大小合适的木料制作该榫卯结构,下列工具用不到的是(　　)
C
解析 该榫卯结构没有螺纹孔,并且木材也不可能做出螺纹孔,所以不需要丝锥。
变式训练
(2021年浙江1月学考)用大小合适的钢板制作如图所示的零件时,下列工具选择不合理的是(　　)
A
解析 A选项是板锯,用以加工木材,而题目问的是“钢板”——金属,所以选项A错误。B选项是样冲,在金属加工“划线”这一步骤中和锤子搭配使用,防止钻孔时钻头滑移;C选项是平口钳,钻孔时用以固定工件,钻孔也可用手钳固定;D选项是锉刀,锉削时用。
典 例 2
(2023年浙江1月选考)下列是通用技术实践课上同学们进行的加工操作,其中不符合操作要领的是(　　)
D
解析 A选项为木材的刨削操作,图中双手握持平刨进行刨削操作,符合操作要领;B选项为板锯锯割木板的操作,由于画线时要根据需要留有一定的加工余量,所以可以正对着画线位置进行锯割。在使用板锯进行锯割时,左手固定木板,右手握持板锯进行锯割,图中的操作符合操作要领;C选项为金属的直锉法锉削操作,台虎钳夹持工件,该操作符合操作要领;D选项为套丝操作,图中手的位置有误(起套时,一只手掌心按住扳手中部沿工件轴线下压,另一只手配合顺向旋进;正常套丝时两手应握住扳手两端进行操作),不符合操作要领,选D。
变式训练
如图,待锉削工件夹持正确的是(　　)
解析 要将工件夹在台虎钳中间,锉削面水平,距离台虎钳面2~3 cm。
B
典 例 3
(2022年浙江1月学考)小明在通用技术实践室用大小合适
的钢板制作如图所示的零件,下列操作合理的是(　　)
A.用划针在钢板上划出零件的几何形状,并用划针冲眼
B.戴好手套直接握持钢板,在台钻上钻孔
C.将钻孔后的钢板在台虎钳上夹紧,用钢锯锯出U形槽缺口
D.用手钳夹持锯割后的钢板,并用锉刀锉削钢板U形槽缺口
解析 冲眼用的是样冲,划针用来划线,A错误;钻孔不准戴手套,B错误;锉削钢板用台虎钳夹持,D错误。选C。
C
变式训练
(2023浙江浙南联盟高三联考)鲁班锁如图a所示,构
件1、构件2和构件3的结构如图b所示。用20 mm
×20 mm、长短合适的实木条加工构件3时,下列说
法不正确的是(　　)
图b
A
图a
A.画直线时,使用墨斗画线
B.加工流程可以为画线→凿锉→表面处理
C.用木工锉锉削加工时,可以戴上手套操作
D.凿削时,应紧握凿柄,不要让凿子左右摆动
解析 鲁班锁长度不长,画线时应用木工铅笔而不能用墨斗。
典 例 4
(2023年浙江6月选考)下列通用技术实践操作过程不合理的是(　　)
A.凿眼前先将木料固定,敲击凿子时,一手紧握凿柄,不让凿子摆动
B.在电路板上手工锡焊元器件时,按以下步骤进行:加焊锡→加热焊盘和焊件→移走焊锡→移走烙铁
C.在金属小工件上钻孔时,用专用工具夹持,不能直接用手扶持
D.削金属工件时,用刷子清除切屑,不能用嘴吹切屑或直接用手清除切屑
解析 应先加热焊盘和焊件再加焊锡。
B
变式训练
1.(2023浙江临新两地联考)下列操作示意图及其描述不正确的是(　　)
A.锯割钢管时,每锯透一面管壁,需朝前转动一定角度
B.使用推锉法锉削窄长平面
C.测量两相邻表面是否垂直
D.锯割金属薄板时,可在两侧夹持木板一起锯割
C
解析 C选项是以侧面为基准面,检查上表面的平整度。
2.对工件表面进行锉削时,如图所示,下列操作方法正确的是(　　)
A.装夹工件时,需锉削的表面应与台虎钳钳口齐平
B.锉削时须用力将锉刀紧贴工件表面作往复运动
C.锉削时左手施压由大变小,右手施压由小变大,使锉刀平稳而不上下摆动
D.锉削时应及时用嘴吹掉锉刀和工件上的切屑
解析 装夹工件时,需锉削的表面应略高于台虎钳钳口;锉削时推锉加压,回拉不加压;不能用嘴吹掉切屑,应用刷子清除切屑。
C
典 例 5
一款落地风扇如图所示,其装配需要以下环节:A.把橡胶脚垫套到前、后支架上;B.安装横杆;C.安装连接块;D.安装限位块;E.把转页扇安装到支架上;F.把固定块安装到转页扇上。请分析落地风扇的结构,回答以下问题:
(1)合理的装配流程为F→A→______→ ______ → ______ → ______(请在“______”处填入装配环节的序号)。
C
B
E
D
解析 连接块、横杆与转页扇均是从上向下套入支架,因此需要依次安装连接块、横杆和转页扇,限位块需要固定在支架顶端,因此最后安装。
(2)为方便调整转页扇在支架上的高度并固定,以下适合用于固定块和支架之间的连接件是________(在下列选项中选择合适的选项,将序号填入“______”处)。
B
解析 日常使用中需要经常调节,不便使用工具,因此需要选B自调整螺丝。
(3)分析橡胶脚垫的作用,其中不正确的是_____(在“A.提高稳定性;B.减小振动;C.防止打滑;D.增加强度”中选择合适的选项,将序号填入“____”处)。
D
解析 橡胶脚垫在支架外侧,对支架强度没有影响。
变式训练
一款壁挂式电扇如图所示,小青准备把它安装在车库的砖墙上。以下连接件,最宜选用的是(　　)
解析 安装在车库的砖墙上应该采用膨胀螺栓。
A
典 例 6
通用技术实践课上,小明为了在工件的圆柱面上钻孔,准备设计制作一个简易钻模。钻孔时,工件插入钻模的大孔中,钻头沿着钻模上的小孔在圆柱面上钻孔。请完成以下任务:
(1)在钻模的三视图中,补全俯视图所缺少的图线。
答案
解析 注意不要忘了画点划线。
(2)如果用38 mm×38 mm×33 mm的表面不够平整的钢块制作该钻模,合理的加工流程为A→_____→A→ _____(在“A.划线;B.钻孔;C.锉削;D.锯割”中选择合适的选项,将序号填入“_____”处)。
B
C
解析 因为用表面不够平整的钢块制作该钻模,所以先要锉削成平整的平面,然后再划线钻孔。
(3)在通用技术实践室中制作该钻模,下列加工工艺中,工具选择不合理的是_____ (在“A.冲眼:样冲和铁锤;B.划线:划针和钢角尺;C.钻孔:麻花钻和台虎钳”中选择合适的选项,将序号填入“_____”处)。
C
解析 应该使用麻花钻和平口钳。
变式训练
(2022年浙江1月学考)小明在通用技术实践课上用大小合适的钢块加工如图所示的零件。请分析该零件的加工工艺,回答以下问题:
(1)在该零件的三视图中,补全所缺的2条图线(超过2条图线扣分)。
答案
解析 左、俯视图中各缺少一条实线。
(2)合理的加工流程为______→冲眼→ ______ →锯割→ ______(分别将“钻孔”“划线”“锉削”填入相应的“______”处)。
划线
钻孔
锉削
解析 先划线,因为零件中含有凹槽,所以要冲眼、钻孔,因为凹槽是开口的,所以钻孔后再锯割,最后锉削。
(3)小明在加工该零件时,工具搭配不合理的是______ (选择合适的选项,将序号填入“______”处)。
B
解析 钢锯应该配台虎钳,平口钳是钻孔时的夹持工具。

展开更多......

收起↑