孔明鎖的設計制作

孔明鎖的設計制作學習目標一、孔明鎖的由來、意義。二、木工工具的使用方法、操作工藝、工序流程及安全注意事項。三、三視圖的識讀、設計繪制。四、提高實踐技能和創(chuàng)新思維能力；培養(yǎng)團隊合作精神等。

兩千多年前的孔明就發(fā)明了一種方法，用一種咬合的方式把多根木條垂直相交固定，這種咬合在建筑上被廣泛應用，在民間人們把孔明的這種發(fā)明制成了一種玩具——孔明鎖。原創(chuàng)為木質(zhì)結(jié)構(gòu)，外觀看是嚴絲合縫的十字立方體，動動腦筋可拆解，裝上可不是那么容易的。

孔明鎖，它對放松身心，開發(fā)大腦，靈活手指均有好處，是老少皆宜的休閑玩具。另外一種傳說是：春秋時代魯國工匠魯班為了測試兒子是否聰明，用6根木條制作一件可拼可拆的玩具，叫兒子拆開．兒子忙碌了一夜，終于拆開了．這種玩具后人就稱作魯班鎖．孔明鎖（魯班鎖），它起源于中國古代建筑中首創(chuàng)的榫卯結(jié)構(gòu)．

所以，孔明鎖亦稱魯班鎖、別悶棍、六子聯(lián)方、莫奈何、難人木等?？酌麈i的由來形形色色的孔明鎖1、孔明鎖多為木質(zhì)榫卯結(jié)構(gòu)，是優(yōu)良的連接

比之金屬部件，木質(zhì)榫卯具有極好的彈性，木制構(gòu)件會通過榫卯傳力，均衡地分配給家具其他部件，使得家具站立得穩(wěn)如泰山。無論南熱北冷，還是南濕北干，榫卯都能隨機應變，它熱脹冷縮的程度與家具的其他零部件相仿，能和整把椅子或整張梳妝臺一起“發(fā)胖”或“縮水”，保證不會讓木板豁開一個口子。實用性孔明鎖的意義2、木質(zhì)榫卯結(jié)構(gòu)的應用廣泛A、在古代家具和建筑中的應用B、在現(xiàn)代家具和建筑中的應用實用性孔明鎖的意義3、孔明鎖是一種益智玩具孔明鎖類玩具比較多，形狀和內(nèi)部的構(gòu)造各不相同，一般都是易拆難裝。拼裝時需要仔細觀察，認真思考，分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它有利于開發(fā)大腦，靈活手指，是一種很好的益智玩具。趣味性孔明鎖的意義一、木工工具的使用方法、加工工藝及安全注意事項二、識讀、繪制三視圖，小組合作設計制三支或六支孔明鎖并組裝準備階段設計制作階段孔明鎖的設計制作一、木工工具的使用方法及安全注意事項工藝工具操作要領（步驟）注意事項

畫線

直尺角尺鉛筆1.畫基準線2.畫輪廓線3.尺寸標注1.直尺為度量工具，角尺分45°和90°2.畫線要精準3.如果鉛筆畫線不清晰，可用水筆等代替

鋸削

鋼鋸1.注意正確的握鋸姿勢2.起鋸時要有一定角度3.推鋸時加壓，回拉時不加壓1.

注意安全，不要急躁2.

保證鋸條安裝正確3.推鋸過程中，時刻注意鋸條沿畫線的線條鋸割銼削銼刀參考蘇教版教材主要用來加工2號鎖件

鑿槽

木工鑿羊角錘

用鋸子先鋸切，然后再用鑿子鑿槽位。

1.避開鑿木材節(jié)點2.錘子的力度不要過大，避免木材被鑿裂3.對需鑿去的部分可少點鑿，便于后期銼刀修整準備階段1、劃線

（1）鋼卷尺：長度測量

（2）角尺：劃線和測量制作件是否成直角。木工工藝劃線符號劃垂直線劃平行線拖線法墨株法二、手工鋸及其鋸割（一）傳統(tǒng)手工鋸的種類框鋸刀鋸鋼絲鋸手板鋸（二）、鋸的正確使用在使用框鋸前，先用旋鈕將鋸條角度調(diào)整好，并用絞片將絞繩絞緊使鋸條平直?？v割法橫割法鋼絲鋸的使用

1.木頭放平穩(wěn)

2.起鋸時要慢，鋸子與水平面成30°左右的角

3.拉鋸時用左腳睬住木板，右手拉鋸，鋸子與水平面成45°左右的角

4.拉鋸時速度均勻，推出用力，拉回不用力

5.拉鋸時鋸做推拉運動，不可左右晃動

6.快鋸完時速度放慢，注意防止木板折斷（二）、鋸的正確使用三、傳統(tǒng)木工刨及其使用刨刀刨楔蓋鐵刨身刨柄短刨刨削：刨底刨口槽刨刀短刨底面刨楔螺釘蓋鐵刨刀刨刀、蓋鐵、刨楔蓋鐵刨楔刨刀螺釘刨刀、蓋鐵、刨楔的相對位置三、傳統(tǒng)木工刨及其使用退刨刀姿勢進刨刀姿勢推刨姿勢推刨要領推刨時，左右手的食指伸出向前壓住刨身，拇指壓住刨刃的后部，其余各指及手掌緊捏手柄。刨身要放平，兩手用力均勻。向前推刨時，兩手需加大力量，食指與拇指施加壓力，防刨頭翹起；推至前端時，食指壓力逐漸減小，拇指則逐漸加大壓力，防“磕頭”。退回時用手將刨身后部略微提起，以免刃口在木料面上拖磨，容易磨鈍。刨底應注意加油潤滑。三、傳統(tǒng)木工刨及其使用刨削兩個面后按尺寸要求用拖線法進行劃線，鋸割或劈削后進行刨削加工，決定留全線還是留半線或不留線，并用角尺測量方正度。刨削第一面（基準面）時，目測加工面是否平直、有否扭曲，隨時糾正；刨削第二個面時目測平直，并用角尺測方正度。三、傳統(tǒng)木工刨及其使用四、鑿削與做榫頭手工鑿是傳統(tǒng)木工工藝中木結(jié)構(gòu)結(jié)合的主要工具，用于鑿眼、挖空、剔槽、鏟削等加工方面。1、平鑿：又稱板鑿，鑿刃平整，用來鑿方孔。規(guī)格有多種。2、圓鑿：有內(nèi)圓鑿和外圓鑿兩種，鑿刃呈圓弧形，用來鑿圓孔或圓弧形狀，規(guī)格有多種。3、斜刃鑿：鑿刃是傾斜的，用來倒棱或剔槽。鑿子的結(jié)構(gòu)與種類各種寬度的打鑿打鑿薄鑿斜邊鑿圓鑿不同鑿的刃口鐵環(huán)鑿柄鑿褲鑿刃鑿眼的姿勢孔的寬度由鑿的寬度決定。木料放在墊木或工作凳上，打眼的面向上。人可坐在木料上面，如果木料短小，可以用腳踏牢。鑿透孔（全眼）時，應先鑿正面；到一半深，將木料翻身，從背面打鑿，這樣眼的四周不會產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象，正面應留半線，背面不留線。鑿不透孔時，要注意深度，隨時測量深度，并將木屑清除干凈。

劃線：大面（基準面）用直角尺劃孔位置線第二面劃孔位置線

第三面劃孔位置線拖線法劃孔邊線掉頭劃另一面孔邊線

標上透孔符號

鑿眼：邊線留3mm鑿孔

依次鑿孔，剔出木屑

修整邊線

依樣鑿另一面

鑿透孔完成

劃線：鑿削時注意的事項（1）孔的左右壁應平直、前后壁的中間稍微凸出，切不可中間凹陷。（2）以鐵錘打擊鑿頂時，應注視刃口處，若注視鑿頂則易使刃口擺動，而鑿錯位置。（3）每一次鑿切，要搖動一下鑿，否則容易使鑿夾在孔內(nèi)，不易拔出。（4）對于較窄小的鑿子，不要太用力扳動而造成鑿子折斷。（5）不能將薄鑿當作打鑿用，以免折斷或刃口缺角。（6）鏟削時不能逆紋鏟削，一定要順紋鏟削，否則易造成撕裂，損壞工件表面。（7）所有修切均應修切到劃線之處，通孔正面留半線，反面不留線。做榫頭：用直角尺劃榫頭長度線，四面都劃。用拖線法劃榫頭寬度線，（上、下兩面）先在A面每條線鋸一下

翻過來在B面鋸出端面線

沿B面線斜鋸到榫根

順B面鋸路鋸A面線鋸條垂直拉，鋸到根，略過線鋸榫頭：注意留半條線拉肩：切勿傷到榫頭放平鋸子進行拉肩

榫頭鋸割完成

榫連接：（1）組裝：按設計步驟將各構(gòu)件逐個組裝。榫頭用薄寬鑿倒角，結(jié)合處應涂膠，并墊上硬木塊，用斧子或錘子輕輕敲入。（2）校正：組裝完畢，用直角尺測量方正度，如果是明榫，應在明榫出頭處用鑿切一裂口，用木楔擠緊，并及時校驗，糾正扭歪，木楔凸出部分要鋸掉刨光；如果是暗榫，涂膠敲入后用直角尺測量方正度，如有偏差可用錘子糾正。（3）光面：用細刨將遺留的劃線和結(jié)合不平的表面刨光，表面不允許有刨痕、毛刺、錘印等。（4）最后全面檢查：要求各個面平直、方正，無扭曲，結(jié)合處應嚴密平整，榫肩密縫、榫頭緊；配件安裝符合設計要求，安裝牢固，位置正確，滿足使用要求。五、木銼刀及其使用粗齒木銼刀：粗銼刀的齒距大，齒深，不易堵塞，適宜于粗加工（即加工余量大、精度等級和表面質(zhì)量要求低）及較松軟木料的銼削，以提高效率。細齒木銼刀：適宜對材質(zhì)較硬的材料進行加工，在細加工時也常選用，以保證加工件的準確度。

粗齒木銼刀的齒距大，齒深，不易堵塞，適宜于粗加工及較松軟木料的銼削，以提高效率；細齒木銼刀適宜對材質(zhì)較硬的材料進行加工，在細加工時也常選用，以保證加工件的準確度。木銼刀與木纖維呈60——900角銼削，不能順著木紋銼削。向前推時工作，用力向下壓；回拉時稍離工件表面。粗銼銼削到留0.2——0.3mm時，改用中銼，銼削至約剩0.1mm時，改用細銼銼削，保持銼痕整齊一致。銼后用砂紙砂磨，以得到光潔的表面。

五、木銼刀及其使用

正確握持銼刀有助于提高銼削質(zhì)量，木銼刀的握法：右手心抵著銼刀木柄的端頭，大拇指放在銼刀木柄的上面，其余四指彎在木柄的下面，配合大拇指捏住銼刀木柄，左手則根據(jù)銼刀的大小和用力的輕重，可有多種姿勢。

使用注意事項：

木銼刀不能用來銼金屬材料，不能作橇棒或敲擊工件；放置木銼刀時，不要使其露出工作臺面，以防銼刀跌落傷腳；也不能把銼刀與銼刀疊放或銼刀與量具疊放。五、木銼刀及其使用用砂棒砂磨置砂紙于平面上砂磨六、連接方法簡介木工采用的傳統(tǒng)連接方法主要是榫卯連接（榫接、搭接、插接等），其他還有釘連接（圓釘、竹釘、螺釘?shù)龋⒙菟ㄟB接、鉸鏈連接、膠粘劑連接等。中國古代建筑及家具均無釘，所有構(gòu)件靠榫卯相接。榫接是中國古典木工工藝的魅力所在，在榫卯結(jié)構(gòu)上，利用了豐富多變的榫頭卯眼，展示了一種結(jié)構(gòu)美學。中國式榫卯結(jié)構(gòu)有上百種之多，而且每個名稱的榫頭卯眼，在制作中根據(jù)外觀的造型不同，又可以派生出多種榫卯。1、榫卯連接

明榫與暗榫斜肩夾角榫單肩榫與雙肩榫明燕尾榫雙榫直燕尾槽榫插接圓榫穿帶榫與龍鳳榫排榫1、榫卯連接

十字形搭接斜角搭接丁字形搭接相缺搭接叉口丁字形搭接搭接1、榫卯連接

2、螺釘連接三角槽螺釘螺釘接合強度大，用于厚板拼接、家具組裝、五金附件的裝配等

3、螺栓連接很多組合、拆裝、折疊家具中木構(gòu)件，常采用螺栓接合。

4、鉸鏈連接用于門、窗等活動連接，也用于可拆卸部件或可折疊部件之間的連接。彈簧鉸鏈5、膠粘劑連接1、三支孔明鎖的三視圖示例三跟木條的孔明鎖是其中最簡單的一種。材料：一根36cm長的木條，橫截面20cm×20cm。每組拿到36cm長的木條后，再鋸成三段12cm的木條。設計制作階段二、識讀、繪制三視圖，小組合作設計制三支或六支孔明鎖并組裝1號鎖三視圖三支孔明鎖1、三支孔明鎖的三視圖示例2號鎖三視圖三支孔明鎖1、三支孔明鎖的三視圖示例3號鎖三視圖三支孔明鎖1、三支孔明鎖的三視圖示例三支孔明鎖的加工步驟⑴畫線

將所給的約36cm長的原料加工成三段，在原材料上用鋼直尺畫出每段的長度是12cm（鋼直尺使用的強調(diào)）⑵鋸割下料將畫線畫好的木材（條）沿著所畫的線鋸割成三段，每段的長度是12cm，在鋸割的過程中，應該注意正確合理的使用鋸子，以確保尺寸較為精確的木條。⑶畫線根據(jù)三視圖標注繪制鑿切線條。⑷鋸槽位

先根據(jù)畫線線條位置鋸切木條，這是因為直接鑿槽位的話，會使木條被鑿裂開。鋸切槽位時，保持鋸條在一條直線上，不能左右擺動鋸條，否則鋸條容易斷。⑸鑿槽鑿槽需要用鑿子和錘子兩種工具。錘子力度不宜過大，否則木條易裂開。對需鑿去的部分可少鑿一點，便于后期修整。⑹銼削修平把1，3號部件用銼刀，鑿子，鋼鋸等修平，2號鎖中間圓柱部分用銼刀加工。⑺安裝調(diào)試

1，2，3號部件進行組裝過程中肯定會發(fā)現(xiàn)有的部件尺寸相對來說，不夠精確，這個時候可以嘗試再加工，不斷的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題，尋求解決的方法，以達到最優(yōu)的作品。2、六支孔明鎖的三視圖示例【加工材料】六塊木條原始規(guī)格相同。材料的總長度為：如木料橫斷面的邊長為a，則每塊長為4a，六塊共需24a+加工余量。

（設a=2厘米）【加工工具】木工框鋸、薄鑿、木工刨、細木銼、砂紙、鉛筆、直角尺。【加工步驟與方法】參照三支孔明鎖的制作2、六支孔明鎖的三視圖示例弄清各視圖的位置關系和投影關系第一支第二支第三支第四支第五支第六支劃線：每一個缺口需要三面劃線。鋸割：注意留半條線。【加工注意事項】鑿削：注意不要鑿去太多，要留有銼削的余量。用肩頂鑿柄進行鏟削用錘子敲擊進行鑿削

通過制作三支、六支孔明鎖，我們不難發(fā)現(xiàn)其共同之處：三維的拼插器具內(nèi)部的凹凸部分（即榫卯結(jié)構(gòu)）完全或高度嚙合，通常構(gòu)成一立方體。

由此，同學們可以觸類旁通，嘗試設計制作出新的孔明鎖。

六支孔明鎖的設計提示：六支孔明鎖就是玩的32個活動塊。要設計一