通用技术精品学案系列(必修1第三章 体验设计实践 学案)

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通用技术精品学案系列(必修1第三章 体验设计实践 学案)

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第三章 《体验设计实践》学习材料
设计课题的确定(发现与明确问题)
发现问题,提出设计课题
明确要求,进行设计定位
一般设计要求为:①应达到的标准:体现了该项设计所要达到的目标;
②所受限制:现有材料、资金、技术水平、环境因素、人的文化层次……
设计定位(确定设计要求):根据设计可能受到的约束而加以权衡,做出选择。
设计方案的制定
收集和处理信息:根据确定的课题,收集相关的材料,并对这些材料进行处理。主要有产品名称、外观、结构、大小、材料、工艺、特色、改进意见;
构思设计方案:采用多种方法集思广益,进行设计分析;
构思方法:①草图法②模仿法③联想法④奇特性构思法
用草图表达构思(草图画法见下一部分);
评价与选择设计方案构思;
这是一种创造性的工作。即使一件简单的产品,其设计方案构思也不是单一的。要大胆,需要热情和遐想,但更要科学和冷静。应在满足设计要求的前提下权衡利弊,选择合适的方案,或在可能的条件下吸收各方案的优点来优化方案。例如,对学习用品盒,在选材料方面,可从下列材料选一种:有机玻璃、废硬纸盒、塑料、木材、金属薄板等,不同材料会带来一系列不同的问题,如功能、结构稳定、成本适当、安全可靠、易于操作等。即
草图的绘制
直线、斜线的绘制:
画直线时,可先标出直线的两端点,然后执笔悬空沿直线方向比划一下,掌握好方向和走势之后再落笔画线,画线时眼不要看笔尖,而应看两端点。在画水平线和斜线时,为了运笔方便,可将图纸斜放。运笔方向如下:
2.常用角度的画法:
画45、30、60度等常用角度,可根据两直角边的比例关系,在两直角边上定出两点,然后连接而成。
圆的画法: 45° 30°
画圆时,应过圆心先画中心线,再根据半径大小用目测在中心线上定出四点,然后过这四点画圆。对较大的圆,可过圆心加画两条45度斜线,按半径目测定出8点,然后过这8点画圆。
椭圆的画法:
<1>在椭圆的长短轴上定椭圆的端点;
<2>画椭圆的外切矩形,将矩形对角线6等分;
<3>过长短轴端点和对角线靠外等分点画椭圆。
几种常见图形的画法:
<1>正等测圆:
画一个菱形;b.在菱形四条边的中点处各画一点;
c.画四个1/4圆弧完成这个正等测圆。
<2>画圆柱体:
画两个正等测圆;b. 用两条平行线连结两个正等测圆。
<3>画立方体:
a. 画正等测正方形;b. 画四条与水平面成30度角的线段;c. 确定立方体的高,画四条垂线(内侧垂线为虚线);d.画一个平行于底面的正等测正方形。
<4>画锥体:
a. 画两条于水平面成30度角的射线;b. 画一条垂线;c. 连接线(内侧为虚线)。
制图标准(机械制图国家标准)
规定的图纸幅面有五种。(单位:mm)
A0: 841x1189 A1:594x841 A2:420x594 A3:297x420 A4:210x297
字体要求:
字体端正,笔画清楚,排列整齐,间隔均匀。
按国家标准规定,汉字应写成长仿宋体,并采用国家正式公布的简化字;字母及数字一般写成斜体(与水平成75度角)。
字体高度(用h表示)的公称尺寸为1.8,2.5,3.5,5,7,10,14,20mm(与字号数有
关)。要求字体高度不应小于3.5mm,其字宽一般为h/√2 。
3. 比例要求:比例是图样中的图形与其实物相应要求的线性尺寸之比。无论采用何种比例,所注尺寸数字均应是物体的真实大小,与绘图的比例无关。
常用:原体比例,放大比例,缩小比例。标准规定了优先采用的以下比例:
放大比例:5 : 1 2 :1 5×10n: 1 2×10n : 1 1×10 n : 1
缩小比例:1 : 2 1 :5 1 : 10 1 : 2×10 n 1 :5×10 n 1 :10×10n
4. 图线要求:绘制机械图样时,应采用下表中所规定的图线。图标规定粗线宽度b应按图的大小和复杂程度,在0.5~2mm之间选择。
图线的名称、型式、宽度及用途
5. 尺寸标注:
〈1〉尺寸的三要素:尺寸界线、尺寸线(包括箭头)、尺寸数字
〈2〉常用尺寸标注方法:
角度标注; b.直径或半径的标注; c.球面的直径或半径的标注;
五:绘图工具及用法:
常用的绘图工具:丁字尺、三角板、圆规、分规、比例尺、曲线板、墨线笔等
图板:铺放和固定图纸,表面平坦、光洁、左右导边必须光滑、平直。
丁字尺:用来画水平线
三角板:45°×45° 和 30°×60°各一块
三角板与丁字尺配合可画一系列不同位置的铅垂线,还可画出与水平线成30°、45°、60°以及15°倍数角的各种斜线。
圆规和分规:
圆规主要用来画圆和圆弧;
分规主要用来量取线段和等分线段;
曲线板:用来画非圆曲线的工具。
比例尺:又名三棱尺。三个棱面上刻有六种不同比例的刻度,使用时,可按所需要的比例量取尺寸。
墨线笔:加粗线条用。
(二) 绘图用品:绘图纸、绘图铅笔、擦图片、绘图橡皮、胶带纸、小刀、砂纸等。
六:透视图及正等轴测图
透视图:
形成规律:近大远小、近宽远窄、近高远低、不平行于画面的平行线组的透视必交于一点(即灭点)
类型:按消失点的数目分:
一点透视(又称平行透视)可同时观察到物体的前面和左右两侧的情况,因此一般用于室内布置、庭园、街景或主要表达物体正面形象的透视图
二点透视(又称角透视)主要画产品设计的效果图
三点透视(又称斜透视)主要用于画建筑物(尤其高大建筑)的效果图
画法:设视平线,取消失点,向消失点连线,图形画在连线内。
正等轴测图
正等轴测图是一种可以表现物体三维结构特征的图形。采用这种投影图可以表示最初的设计思想。我们可以在产品的设计说明书、广告宣传单上发现这种投影图的踪影。
平面结构(扫描的29页)
正投影与三视图
⒈正投影
光源发出的光线可将物体的影子反映在投影面上,这种投影称为中心投影。中心投影所得到的物体的影子,其大小随光源、物体与投影面的距离变化而变化。如果使投影光线相互之间平行且又垂直于投影面,则得到的物体的影子将不会随光源、物体与投影面的距离变化而变化,这种投影称为正投影。
正投影得到的图形便于度量,易于绘制,因此工程上广泛采用正投影原理来绘制图形。投影线为人的视线所代替,因而投影面又称为视图。
利用正投影法进行投影时,会出现三种情况,如长方形的投影:
(1)被投影的长方形平行于投影面时,投影反映真实大小(真实性);
(2)被投影的长方形垂直于投影面时,投影积聚成一条线(积聚性);
(3)被投影的长方形与投影面倾斜时,投影虽仍为长方形,但面积已经小于真实大小,不再反映实形了,这种现象称为投影变形,得到的投影称为类似形(收缩性)。
⒉三视图的形成
⑴ 形成
将物体置于三个相互垂直的投影面中,三个投影面分别称为正面(V)、水平面(H)和侧面(W)。利用正投影可以在这三个投影面上得到三个不同的投影,或称三个视图。
在正面上,得到的投影是物体由前向后的投影,称为主视图;水平面上,得到的投影是物体由上向下的投影,称为俯视图;侧面上,得到的投影是物体由左向右的投影,称为左视图。三个视图分别在三个相互垂直的投影面上。
为使三个视图在一个平面上,需要把三个投影面展开。方法是:正面(V)不动,水平面(H)绕OX轴向下旋转90°,侧面(W)绕OZ轴向右旋转90°,使它们与正面(V)成为一个平面。则三个视图的位置关系是:俯视图在主视图的下方,左视图在主视图的右方。
⑵ 三视图的投影关系
① 主、俯两视图反映了物体的长度,而且长对正;
② 主、左两视图反映了物体的高度,而且高平齐;
③ 左、俯两视图反映了物体的宽度,而且宽相等。
主、俯视图长对正,主、左视图高平齐,左、俯视图宽相等,这是三视图的基本投影规律,绘图、读图都要严格遵守这条规律。
⑶ 视图中图线的形成
① 物体上平面或曲面与投影面相垂直,该面的投影便在投影面上集聚为一条图线;
② 物体表面上的交线;
③ 平面或曲面的最外轮廓。
⑷ 物体的各部分在视图中的体现——三视图的方位关系
三视图不仅反映了物体的长、宽、高,同时也反映了物体的上、下、左、右、前、后六个方位的位置关系,应把各个视图紧密联系起来进行想象。
① 主视图反映了物体的上、下、左、右方位;
② 俯视图反映了物体的前、后、左、右方位;
③ 左视图反映了物体的上、下、前、后方位。
⑸ 简单形体的三视图
长方体、棱柱、圆柱、圆锥、球和圆环等。
⑹三视图的绘制
① 形体分析
看物体由哪些基本形状(长方体、立方体、圆柱体等)组成,有没有开槽、切角、孔洞等。
② 选主视图
a.物体摆放应使尽可能多的表面平行或垂直于投影面。
b.选择能反映物体主要形状特征的方向为主视图的投影方向。
c.同时考虑尽量使俯视图和左视图简单易画,虚线少。
③ 作图步骤
a.布置图面,画作图基准线。
三个视图的基准线按“长对正、高平齐、宽相等”的投影规律同时画,不能先画完一个视图然后再画另一个视图。
b.如果物体有开槽、切角或孔洞,先不考虑,画出物体总体基本形状的三视图。
c.分别将开槽、切角或孔洞在三个面上投影,画出它们的三视图。注意:不可见的轮廓要用虚线。
d.检查,确认无误,擦去多余图线,按规定将可见轮廓线用粗实线描深,三视图完成。
⑺三视图与轴测图的关系
① 根据三视图绘制轴测图。
② 根据轴测图绘制三视图(重点)。
零件图及识读
(一)图样是以投影原理为基础,按照国家规定的制图标准绘制出来的,图中注有必要的技术要求和说明,它是机器制造业中最重要的技术文件之一。在生产中最重要的图样是零件图和装配图。我们只学习零件图。
零件图是表达零件的图样。用通俗的话来说,就是零件生产出来之前人们对其要求的“样子”。这个样子是反映在图纸上的,它应该包括下列内容:
1.一组视图:这组视图必须能完整而清晰的表达零件的形状和结构。
2.尺寸标注
按加工要求标注零件大小的尺寸。
标注尺寸时要求:
⑴ 正确:尺寸标注的方法要符合国家标准的有关规定。
⑵ 完整:标注尺寸要齐全,既不遗漏,也不重复。
⑶ 清晰:尺寸布置要整齐,以便于阅读和查找。
⑷ 合理:尺寸标注要符合设计和工艺要求。
3.技术要求
表面粗糙度:经过加工后的零件表面的粗糙程度。表面粗糙度对零件的许多性能有直接影响,表面越光滑则加工成本越高,应根据零件的作用选择适当的表面粗糙度。
尺寸公差:加工零件时,考虑到可能的误差而对零件规定一个允许的尺寸变动量,这个变动量程为尺寸公差。如φ14H7,“φ14”(表示圆的直径为14mm)为基本尺寸,“H7”为公差代号,可通过查表获得其上、下偏差值。
此外,技术要求还有热处理及机械性能等。
4.标题栏
标题栏内说明零件的名称、材料、数量及图样的编号、比例、制图人、审核人等有关技术管理的内容。
(二)读图应了解的知识
剖视图与其它视图:分为全剖视、半剖视、局部剖视、阶梯剖视、剖面图等多种。
⑴剖视图的概念:假想用剖切面剖开机件,将处在观察者和剖切面之间的部分移去,而将其余部分向投影面投影所得的图形,称为剖视图。
⑵有关术语:
①剖切面:剖切被表达物体的假想平面或曲面;
②剖面区域:假想用剖切面剖开物体,剖切面与物体的接触部分;
③剖切线:指示剖切面位置的线(用细点画线);
④剖切符号:指示剖切面起、讫和转折位置(用粗短画表示)及投射方向(用箭头或粗短画表示)的符号。
2.零件图中的技术要求:表面粗糙度、形状与位置公差、公差与配合、材料与热处理要求等。
(三)识读零件图
1.零件的类型:轴套类、轮盘类、叉架类、箱体类等。
轴套类零件主要结构是回转体,一般只需用一个基本视图来表示其主要结构形状,而常用局部剖视、移出剖视、局部视图和局部放大图等表示零件的内部结构和局部结构形状。
2.读图步骤:
⑴ 看标题栏,了解概况,了解零件的名称、比例、材料等。
⑵ 分析图形,想形状。
⑶ 分析尺寸,定大小。找出尺寸基准。
按尺寸的作用分,主要有三类尺寸:
① 总体尺寸:表示物体总长、总宽、总高的尺寸。
② 定形尺寸:确定物体上某一结构要素的形状大小的尺寸
③ 定位尺寸:确定物体上两个形体或结构要素之间相对位置的尺寸。
⑷ 看技术要求,明确质量指标。
电路符号及线路图(GB/T4728)
1.电路图中的各种符号。
2.常用电路
(1)两端可控电路
(2)动合自动复位电路
自动复位按钮开关
(3)单按键自动恒温式电饭锅电路
(4)吊扇(带调速器)电路图
(5)三极管的放大电路:对交流信号i、u有放大作用。
请画出下列立体图形的三视图。
  
产品设计

环境

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