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第六章 模型與原型的制作
《技術與設計1》
模型或原型的特性與作用～知識梳理
制作模型或原型是產品設計過程中的一個重要環節，為測試評估設計方案環節做準備。
(一)模型或原型的特性與作用
1.生產生活中的模型
根據實物、設計圖樣或構思，按比例、生態或其它特征制成的，與實物相似的一種物體。
2.不同設計階段模型的作用
(1)使設計對象具體化；
(2)幫助分析設計的可能性。
模型或原型的特性與作用～知識梳理
3．模型制作在產品設計的不同階段的作用
(1)草模
　　產品造型設計的初期階段，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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)展示
模型
　　在結構模型和功能模型的基礎上，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(樣品)。
模型或原型的特性與作用～知識梳理
練習
如圖所示，某生產廠家設計了一款帶座椅的拐杖，為進行承重技術試驗，為椅子做了模型，對該模型的制作要求，下列不必要的是(　　)
A．模型可以與實際產品采用同樣的材料
B．模型與實際產品的結構保持一致
C．模型采用與實際產品同樣的連接方式
D．模型面板的舒適度與實際產品保持一致
D
【解析】用于做結構強度試驗的模型屬于結構模型，結構模型須要清晰的表達產品的結構尺寸和連接方法，該模型面板的舒適度不影響結構強度的試驗，不是必要條件。
如圖所示的是某設計師在設計階段制作的載人飛行器模型，該模型從整體上來表現產品造型的整體概念，此時模型屬于(　　)
A．草模
B．概念模型
C．結構模型
D．功能模型
B
練習
材料的性能與規劃～知識梳理
(二)材料的性能與規劃
1.材料的性能與應用
材料是人類用以制成生活和生產中的物品、器件、構件、機器和其它產品的物質。材料是產品設計的物質條件，也是產品設計的基礎和前提。常用的材料有木材、金屬、塑料及新材料等。
材料的性能與規劃～知識梳理
2.選擇和規劃材料
(1)選擇材料時，要綜合考慮材料的性能、材料的工藝性以及材料的成本等因素。
(2)木材在規劃配料時要注意以下幾方面：
①要預先在毛料上規劃畫線，并留有鋸割、銼削等操作的余量。
②因材使用，盡量避開毛料上對質量有影響的缺陷。
③注意木材的紋理趨向，順紋鋸割便于加工，有利于提高木材利用率。
④將沒有瑕疵點、紋理美觀的一面作為正面，把有缺陷的部分放到背面。
工藝的類別與選擇～知識梳理
1.工藝
工藝指利用工具和設備對原材料、半成品進行技術處理，使之成為產品的方法和過程。常見的工藝有:加工工藝、裝配工藝、檢測工藝、表面處理工藝等。
2.木工工藝
以木材為基本制作材料，采用鋸、刨、鑿、連接、表面處理等工序進行造型的一種工藝。常用的木工手工工具有量具、劃線工具、鋸類工具、刨類工具、制孔類工具等。
工藝的類別與選擇～知識梳理
木工常用的工具和設備
名稱 圖示 用途 操作要領
木工劃線工具 木工鉛筆 劃線工具，在木材上畫出線痕。 木材劃線不可用劃針，木工鉛筆使用方法與普通鉛筆基本相同。
木工尺(角尺) 一般可直接用于畫平行線或用作三角板的支撐物來畫與直尺成各種角度的直線。 ①應將木工尺尺頭放在圖板的左側，并與邊緣緊貼，可上下滑動使用；②只能在木工尺尺身上側畫線，畫水平線必須自左至右；③應保持工作邊平直、刻度清晰準確、尺頭與尺身連接牢固，不能用工作邊來裁切圖紙。
工藝的類別與選擇～知識梳理
名稱 圖示 用途 操作要領
木工劃線工具 墨斗 用來畫長直線。 ①墨線要使用棉細線，棉線吸墨多，減少卷線次數，細線彈好后線跡清晰；②提線用力要均勻，線兩端點與提線點必須在同一直線，這樣墨線才無偏差。
卷尺 常用的工量具。 ①測量水平距離時卷尺應盡量保持水平；②尺帶只能卷，不能折。
工藝的類別與選擇～知識梳理
名稱 圖示 用途 操作要領
木工鋸割工具 框鋸 鋸割較厚的木材 ①左手壓木條，右手拿鋸子；②起鋸時用左手大拇指貼住鋸條；③鋸齒和木板垂直；④開鋸幅度小，開口后鋸程要長；⑤拉鋸用力小，推鋸用力大；⑥推拉要有節奏。
板鋸 鋸割較寬的木材。 鋸割不受被鋸木材寬度的限制，但價格貴，一般的鋸割還是采用木工鋸。
鋼絲鋸 一般用來鋸割曲線。 ①畫好曲線；②開鋸小幅度；③鋸齒和劃線重合；④拉鋸不能用大力，順勢而為。
工藝的類別與選擇～知識梳理
名稱 圖示 用途 操作要領
木工鑿孔工具 木工鑿 用于鑿眼、挖空、剔槽、鏟削的制作方面。 開榫要領：①斜坐在木板或者木條上；②左手拿鑿子，垂直對準槽線；③右手拿榔頭，垂直擊打鑿子尾端。
木工鉆孔工具 手搖鉆 在木材或其他材料上手搖鉆孔。 ①在鉆孔時，鉆頭要固定垂直加工面，避免鉆頭滑動，造成鉆孔位置偏離，順時針轉為下鉆；②手搖鉆拿在手上時，鉆頭方向盡量不要對準人，最好向下，避免無意中對人的傷害；③在鉆孔時，加工物下面一定要墊一塊廢棄的木板或懸空，避免把桌子鉆壞。
工藝的類別與選擇～知識梳理
名稱 圖示 用途 操作要領
表面處理工具 木工刨 刨平、刨光、刨直、削薄木材。 刨子使用要領：①固定木板或者木條；②兩手握刨把，拇指和食指壓刨身；③用勻力平推刨子。
砂紙 用于木材的表面處理。
其他輔助工具 羊 角 錘 用于敲釘子、起釘子或撬開木板。 羊角錘釘釘子時，錘頭應平擊釘帽，使釘子垂直進入木料，起拔釘子時，宜在羊角處墊上木塊，增強起拔力，不應把羊角錘當撬具使用，應注意錘擊面的平整完好，以防釘子飛出或錘子滑脫傷人。
1.小明在通用技術實踐課上用木板制作如圖所示的房屋模型,選擇了下列工具,其中不合理的是 (　　)
B
練習
練習
2.如圖所示是一款各個部分可快速裝拆的簡易木桌。甲處橫檔與桌腳間的連接設計,以下方案中較合理的是 (　　)
D
工藝的類別與選擇～知識梳理
3.金工工藝
金屬材料的加工包括劃線、鋸割、銼削、鉆孔、連接、攻絲、套絲等加工過程。
(1)劃線：在待加工的材料上用劃線工具劃出加工部件的輪廓線或基準點和基準線
(2)鋸割：鋸割是指利用鋼條鋸斷金屬材料或在工件上進行切槽的操作
(3)銼削：用銼刀對工件表面進行銼削加工，使工件達到所要求的尺寸、形狀和表面粗糙度的操作
(4)鉆孔：指用鉆頭在實體材料上加工出孔的操作。
(5)連接：金屬之間不可拆卸的連接一般采用鉚接、焊接和黏接，金屬之間的可拆連接一般采用螺栓螺母連接
(6)攻絲：用一定的扭矩將絲錐旋入已鉆出的底孔中加工出內螺紋，主要加工工具是絲錐和絲錐扳手
(7)套絲：以一定的扭矩用板牙在圓桿上加工出外螺紋，主要加工工具是板牙和板牙扳手
工序 工具圖示 名稱 用途 操作要領
劃 線 劃 針 劃出直線線痕 ①劃針的頭保持銳利
②劃針緊貼導向工具,盡量一次劃成
鋼 直 尺 ①劃直線的導向工具 ②量取材料的尺寸 ③測量工件 劃線時要壓緊直尺,防止發生移動
劃 線 角 尺 ①劃出平行線或者垂直線的導向工具 ②檢查銼削平面的垂直度
角尺要緊貼工件的一個基準面
劃 規 ①劃出圓的線痕 ②劃出弧的線痕 ①劃規的腳尖保持尖銳
②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 ①應斜看靠近沖眼部位
②沖尖對準劃線的交點或劃線
③敲擊前要扶直樣沖
工藝的類別與選擇～知識梳理
3.金工工藝
鋸 割 手 鋸 分割金屬材料、木料和硬塑料等 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
銼 削 銼 刀 金屬表面加工 1.身體和手臂動作協調
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
工藝的類別與選擇～知識梳理
3.金工工藝
鉆 孔 鉆 床 實體材料上打孔 1.用樣沖在工件上沖中心點
2.用平口鉗或手鉗夾緊工件
3.裝夾鉆頭
4.鉆孔
螺 紋 加 工 絲 錐 攻內螺紋 1.起攻時一只手下壓,另一只手順向旋轉
2.兩手均勻施加壓力
3.經常倒轉1/4~1/2圈,避免鐵屑阻塞
4.當切削部分全部進入工件時,就不再施加壓力
圓板牙 套外螺紋 工藝的類別與選擇～知識梳理
3.金工工藝
連接方法 與連接件 圖示 應用說明
鉚接 金屬框架的連接
不易焊接的鋁板間的連接
黏結 金屬材料和其他材料的連接
有間隙存在的金屬件之間的連接
修補金屬件的破損
工藝的類別與選擇～知識梳理
3.金工工藝
焊接 焊接電路板上電子元器件
連接銅(鐵)材料的小型件
連接承受強度大的金屬件
連接承受力大的金屬件,如自行車車架的連接
螺栓和 螺母 金屬件之間可拆卸的連接
機構的連接
工藝的類別與選擇～知識梳理
緊定 螺釘 固定輪子或軸
室內裝潢的零件的連接
元寶 螺帽 零件的擰緊
經常需要拆裝的零件的連接
平墊圈 配合螺母和螺栓的使用,可使連接處受力均勻分布,防止連接件受到損壞
彈簧 墊圈 易受振動場合的連接
4.在如圖所示的連接件上手工加工內螺紋和外螺紋,需要用到的工具是(　　)
A. 劃針和樣沖
B. 劃規和鋼鋸
C. 銼刀和鐵錘
D. 絲錐和板牙
D
練習
練習
5.銼削時,要根據零件加工表面的形狀選用不同類型的銼刀。圖中所示的鋁合金工件,標注A的60°折角位置適合選用(　　)
A. 三角銼
B. 圓銼
C. 半圓銼
D. 方銼
A
6.把圖甲所示的100×60×4的鋼板加工成圖乙的形狀不需要用到的工具是(　　)
C
練習
B
小結
謝 謝！

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