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《技術與設計1》復習四
時間：2012.9
一、方案的構思方法
方案的構思是指人們在一定的調查研究和設計分析的基礎上，通過思考將客觀存在的各要素按照一定的規律架構起來，形成一個完整的抽象物，并采用圖、模型、語言、文字等方式呈現的思維過程。
1、草圖法
設計時，我們可以運用草圖進行構思。草圖不僅能將一些想法較明確地表達出來，而且可以隨意修改。在運用草圖法進行構思的過程中，可以捕捉靈感、自由發揮、不受約束。
2、模仿法
用模仿法進行方案的構思是日常生活中是比較常見的，如古代的許多工匠學藝。模仿法的方案構思在現代科學技術中，有很多豐富的內容，如仿生技術、微型照相機、攝像機自動調焦的針孔攝像頭就是通過研究鷹眼的成像原理后仿制出來的產品。
3、聯想法
要用聯想的方法進行方案構思，人們就必須具備豐富的實踐經驗、較廣的見識、較好的知識基礎及較豐富的想像力。利用聯想法進行方案構思，不一定能使技術設計一次成功，但它有可能為構思找到一種方法或一條形成方案的路徑。運用聯想法進行構思后，我們不能盲目地實踐，而應該首先對方案進行科學論證，而后再進行制作和實施。案例：萬戶的飛天。
4、奇特性構思法
奇特性構思所形成的方案一般具有原創性。這些構思在歷史上很少發生，或從來沒有發生過，甚至有些構思在當前的科學、技術、經濟條件下無法實現。例如，在構思臺燈的設計方案時，設想一種臺燈，其射出的光線在一定的范圍內，僅供學習者使用，而不影響他人；設想一種臺燈，只要人坐在燈旁，依靠人體的熱量就能使臺燈發光，并能使人看清東西，這樣既節省電能，又能照明。這些設想都是奇特性構思。案例：采用紅外熱敏材料造出的能在夜晚看清敵人的夜視鏡。
二、模型或原型的制作
1、模型及其功能
模型是根據實物、設計圖樣或構思，按比例、生態或其他特征制成的與實物相似的一種物體。
原型可以是產品本身，如制作單件的相框，相框本身就是它的原型；也可以是在產品生產之前制作的與產品大小相同、使用功能一致的物體。
由于模型有制作成本低、便于修改等優點，設計者一般通過模型來呈現產品的設計方案。
2、模型在不同階段的作用
模型制作是技術設計中的一個環節，也是一種技術方法。通過模型可以研究技術活動的規律和特征。在設計過程的不同階段，根據不同的要求往往需要制作不同的模型。根據設計的要求，可先后制作草模、概念模型、結構模型、功能模型和展示模型等多種模型。
草模草模用于產品造型設計的初期階段，它可以采用立體模型將設計構思簡單地表示出來，供設計人員深入探討時使用。
概念模型概念模型用于設計構思初步完成之后，在草模的基礎上，用概括的手法表示產品的造型風格、布局安排，以及產品與人、與環境的關系等，從整體上表現產品造型的整體概念。
結構模型結構模型用于研究產品造型與結構的關系，清晰地表達產品的結構尺寸和連接方法，并用于進行結構強度試驗等。
功能模型功能模型主要用于研究產品的各種性能以及人機關系，同時也用于分析、檢查設計對象各部分組件尺寸與機體的相互配合關系，并在一定條件下用于試驗。
展示模型展示模型是在結構模型與功能模型的基礎上，采用真實材料，按照準確的尺寸，做成的與實際產品幾乎一致的模型。作為產品的樣品，展示模型為研究人機關系、結構、制造工藝、外觀、市場宣傳等提供實體形象，并可以直接向設計委托方征求意見，為審核方案提供實物依據。
三、金屬材料的加工工藝
金屬材料的種類也很繁多，常見的金屬材料可分為黑色金屬、有色金屬和特殊金屬材料。不同的金屬材料具有不同的性能。一般來說，金屬材料的加工包括劃線、鋸割、切削等工序。
1、劃線:劃線就是在待加工的材料上用相應的工具劃出加工部件的輪廓線或基準點和基準線。
劃線的一般步驟為：（1）劃出基準；（2）劃尺寸線；（3）劃輪廓線；（4）沖眼。
金屬加工中常用的劃線工具有劃針、鋼直尺、角尺、劃規、樣沖等。常用的劃線工具如下表。
圖示
名稱
用 途
操作要領
劃針
用于劃出直線線痕
劃針的頭保持銳利
劃線時劃針要緊貼導向工具
劃經要盡量一次劃成
鋼直尺
用做劃直線的導向工具用于量取材料的尺寸、測量工件等
劃線時要壓緊直尺，防止發生移動
角尺
用做劃出平等線或垂直線的導向工具
用于檢查銼削平面的垂直度
使用時角尺要緊貼工件的一個基準面
劃規
用于劃出圓的線痕
用于劃出弧的線痕
劃規的腳尖保持尖銳
劃線時保持中心不發生滑移
樣沖
用于在鉆孔中心處沖出沖眼，防止鉆孔中心滑移
應斜看靠近沖眼部位
沖眼時沖尖對準劃線的交點或劃線
敲擊前要扶直樣沖
2、鋸割
對于金屬材料，通常以鋸割的方式進行割斷。手鋸是人工鋸割常用的工具，利用它可以分割金屬材料、木料和硬塑料等。
起鋸方法從工件遠離自己的一端起鋸，起鋸時用左手大拇指貼住鋸條，起鋸角a要小，防止鋸齒崩裂。起鋸時行程要短，壓力要小，當陷入工件2—3mm時，才能逐漸正常鋸割。
操作要領
（1）站位和握鋸姿勢要正確。（2）推鋸加壓，回拉不加壓。
（3）鋸程要長。 （4）推拉要有節奏。
3、銼削
為使工件符合設計所要求的形狀、尺寸和粗糙度，往往需要進行銼削、銑削和磨削等切削加工。其中銼削加工操作簡便，應用十分廣泛。
銼削操作要領
1、銼削時要注意身體和手臂動作的協調。
2、在推銼過程中，左手的施壓要由大變小，右手的施壓要由小變大，使銼刀平穩而不上下擺動。
4、鉆孔：用鉆頭在實體材料上打孔的方法，稱為鉆孔。常用的鉆孔設備是臺鉆，常用的鉆頭是麻花鉆。
鉆孔的操作步驟和操作要求如下：
（1）劃線定位。用中心沖在工件上沖中心點。
（2）裝夾工件。用臺虎鉗或手鉗夾緊工件。
（3）裝夾鉆頭。選擇合適的鉆頭，將其正直地裝夾在鉆頭夾上，并裝緊鉆頭。
（4）鉆孔。扳動手柄，對準沖眼，啟動臺鉆，加壓進給。
安全操作警示
二要：操作要集中注意力；鉆孔要戴防護眼鏡，以防鉆屑飛出傷害眼睛。
二不：不準帶手套操作，以防鉆頭卷住手套而傷害手指；不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成傷害事故。
5、連接
通過固定連接和半固定連接的方法可以實現金屬之間的連接。連接有多種方法，采用什么連接方法應由連接件材料和使用場合決定。常用的連接方法如右表。
6、螺紋的加工方法
螺紋有內螺紋和外螺紋之分。利用內外螺紋的配合，可將兩個零件緊密地連接在一起，例如，在自來水管管道的安裝中，可以看到螺紋連接的應用。
在工件上制作內螺紋稱為攻絲。它使用的工具是絲錐和絲錐扳手。
在工件上制作外螺紋稱為套絲。它使用的工具是板牙和扳手。
攻絲方法：
1、用頭攻起攻時，可用一只手的掌心按住扳手中部沿絲錐軸線下壓，另一只的和配合做順向旋進。
2、兩手握住絞杠兩端，均勻施加壓力，并將絲錐順時針方向旋進，確保絲錐中心與孔中心線重合，不使其歪斜，并經常倒轉1/4—1/2圈，避免鐵屑陰塞而卡住絲錐。
3、當螺紋的切削部分全部進入工件時，就不再施加壓力。
4、攻絲時，必須以頭攻、二攻、三攻的順序攻削至標準尺寸。
攻絲工作流程
底孔倒角→選擇絲錐→裝夾工件→攻內螺紋
①用鉆頭鉆底孔 ②用初錐粗加工螺紋③用中錐精加工螺紋④用底錐完成螺紋加工
套絲方法：
套絲工作流程
擴孔→選擇板牙→裝夾工件→套外螺紋
1、起套時，可用一只手的掌心按住扳手中部沿工件軸線下壓，另一只手配合做順向旋進。
2、兩手握住扳手兩端，均勻施加壓力，并將板牙按順時針方向旋進一段后，再按逆時針旋了1/4—1/2圈，避免鐵屑阻塞而卡住板牙，并確保板牙中心與工件中心線重合，不使其歪斜。
7、表面處理
為了防止金屬制品表面生銹腐蝕，提高產品的美觀程度，通常需要對金屬表面進行處理。常見的金屬表面處理方法有表面刷光、噴涂油漆和鍍層等。
表面刷光表面刷光的工序：準備，清除毛剌和鐵屑→粗處理，用細銼銼平金屬表面→細處理，用精細級金剛砂打磨。
噴涂油漆噴涂油漆可以防止銹蝕和增加美觀。噴涂前要檢驗所選用的油漆對金屬表面的適用性。有些油漆必須在金屬表面加涂防銹漆之后再進行噴涂。
鍍層為使金屬制品外表美觀且能夠防止銹蝕，既可以在金屬表面涂上一層塑料，也可以采用電鍍的方法，即用電解等方法在金屬表面涂上一薄層抗氧化的鉻等金屬材料。

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