技術(shù)與設(shè)計(jì)1-6 制作模型或原型知識(shí)歸納及練習(xí)

通用技術(shù)技術(shù)與設(shè)計(jì)1第六章制作模型或原型一、學(xué)考考點(diǎn)了解模型的類(lèi)型和作用，掌握簡(jiǎn)易木工、金工、電子電工常用工具的使用方法，根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作一個(gè)產(chǎn)品模型。二、知識(shí)點(diǎn)歸納第一節(jié)認(rèn)識(shí)模型和原型一、什么是模型和原型(一)模型模型是根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖樣或構(gòu)思，選用合適的材料、工藝進(jìn)行加工，使之形成具有三維立體形態(tài)的實(shí)物。在設(shè)計(jì)過(guò)程的不同階段，根據(jù)不同的要求往往需要制作不同的模型。根據(jù)產(chǎn)品模型在各個(gè)設(shè)計(jì)階段所發(fā)揮的實(shí)際作用，可以將產(chǎn)品模型分為草模、功能模型、展示模型等。(二)原型原型是采用實(shí)際生產(chǎn)材料并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求對(duì)產(chǎn)品的外觀(guān)形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行真實(shí)、準(zhǔn)確制作的實(shí)物。原型在選用材料、結(jié)構(gòu)方式、工藝方法、表面裝飾等方面都應(yīng)以批量生產(chǎn)要求為依據(jù)，幾乎接近實(shí)際產(chǎn)品。二、模型制作流程模型制作就是把設(shè)計(jì)方案或構(gòu)思通過(guò)材料加工轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型的過(guò)程，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。不同材料、不同種類(lèi)模型的工藝流程有所不同。一般來(lái)說(shuō)，模型制作主要包括以下幾個(gè)步驟。1.選擇合適的材料2.選擇適當(dāng)?shù)墓ぞ吆驮O(shè)備3.加工零件4.組裝5.表面處理三、常用模型材料及其制作工藝可用于模型制作的材料有很多，金屬、塑料、木材、石膏、紙材、豁土、油泥等都可作為制作模型的材料。根據(jù)模型形態(tài)的大小，油泥模型的制作通常有兩種方式：制作小體積模型時(shí)，先用油泥直接堆砌出基本幾何形狀，再用泥塑工具切除其多余部分或用泥料進(jìn)一步修補(bǔ)，使模型的形態(tài)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)；制作較大的模型時(shí)，先用泡沫塑料做內(nèi)芯或骨架，再將油泥一層一層地鋪貼在內(nèi)芯或骨架上，本著先整體后局部的原則，直至達(dá)到大致的尺寸和厚度，再進(jìn)行修整制作。第二節(jié)常用模型制作工具一、常用手動(dòng)工具和量具(一)量具精湛的工藝始于精確的測(cè)量。常用的測(cè)量工具有鋼尺、卷尺、游標(biāo)卡尺、直角尺等。直角尺是用作畫(huà)垂直線(xiàn)或平行線(xiàn)的導(dǎo)向工具，也可用來(lái)找正工件在平臺(tái)上的垂直位置。(二)劃線(xiàn)和畫(huà)線(xiàn)工具在待加工工件表面上劃出加工界線(xiàn)的工具稱(chēng)為劃線(xiàn)工具。用于金屬材料上的劃線(xiàn)工具有劃針、劃規(guī)、樣沖等。在中國(guó)傳統(tǒng)木工行業(yè)中，墨斗是常見(jiàn)的畫(huà)線(xiàn)工具，主要用來(lái)畫(huà)長(zhǎng)直線(xiàn)。(三)切割工具切割工具是模型制作的必備工具，是運(yùn)用金屬刃口或鋸齒分割模型材料的。常見(jiàn)的切割工具有美工刀、勾刀、曲線(xiàn)鋸、框鋸、板鋸、鋼鋸等。(四)打磨工具打磨工具用來(lái)去除工件表面上少量多余的材料，使其達(dá)到所要求的尺寸、形狀和表面平滑度。常用的手動(dòng)打磨工具有砂紙和銼刀。砂紙可分為干砂紙、水砂紙、砂布等，主要用來(lái)打磨模型表面。針對(duì)不同材料，銼刀有鉗工銼、木工銼;從形狀上看，除平板銼刀外，還有方形、圓形、三角形等不同截面形狀的整形銼。木工銼與鉗工銼有什么區(qū)別?使用方法有什么不同?注意：木工銼不能用來(lái)銼金屬材料，不能作橇棒或敲擊工件；放置木工銼時(shí)，不要使其露出工作臺(tái)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)裝卡工具在模型制作過(guò)程中，能夾緊固定材料和工件以便于進(jìn)行加工的工具稱(chēng)為裝卡工具。常見(jiàn)的裝卡工具有臺(tái)鉗、平口鉗、C型鉗、手鉗等。(六)鉆孔工具在材料或工件上加工圓孔的工具稱(chēng)為鉆孔工具。目前常用的手工鉆孔工具有手搖鉆和弓搖鉆)兩種，常用于鉆削木材或軟性材料。鉆孔時(shí)，可以通過(guò)更換鉆頭來(lái)改變鉆孔孔徑的大小。(七)沖擊工具在模型制作過(guò)程中，利用沖擊力對(duì)材料進(jìn)行加工的工具稱(chēng)為沖擊工具。常見(jiàn)的沖擊工具有斧、木工錘、手錘、橡皮錘、羊角錘等。(八)塹鑿工具借助沖擊工具，利用人力沖擊金屬刃口對(duì)金屬或非金屬進(jìn)行黎鑿的工具稱(chēng)為黎鑿工具。常見(jiàn)的琴鑿工具有黎子(用于金屬材料加工)、木工鑿、木刻雕刀等。(九)攻絲套絲工具加工內(nèi)螺紋叫攻絲，加工外螺紋叫套絲。常用的手工攻絲工具有手用絲錐和攻絲絞手；常用的手工套絲工具包括板牙和板牙架。(十)電子電工工具要制作一件電子產(chǎn)品的模型，需要驗(yàn)電筆、焊接工具、萬(wàn)用表、示波器等。焊接電路板時(shí)，需要用到電烙鐵(圖6-26)及偏口鉗、尖嘴鉗、剝線(xiàn)鉗、鑷子等輔助工具。二、電動(dòng)工具(一)切割類(lèi)電動(dòng)工具常用的切割類(lèi)電動(dòng)工具有電動(dòng)曲線(xiàn)鋸、電熱絲切割機(jī)等。電動(dòng)曲線(xiàn)鋸是一種在板材上可按曲線(xiàn)進(jìn)行鋸割的電動(dòng)往復(fù)鋸，有手提式和臺(tái)式兩種。臺(tái)式電動(dòng)曲線(xiàn)鋸的鋸條更細(xì)，可以自由鋸割各種弧度的曲線(xiàn)。電熱絲切割機(jī)主要用于切割泡沫塑料，特別適用于切割膨脹聚苯乙烯、擠壓聚苯乙烯的泡沫塑料。電熱絲的溫度可以根據(jù)需要切割的泡沫塑料種類(lèi)和密度進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。安全提示：（1）嚴(yán)禁在通電狀態(tài)下裝卻鋸條。(2)加工時(shí)，雙手應(yīng)遠(yuǎn)離鋸條的移動(dòng)路徑前方，以免發(fā)生危險(xiǎn)。(3)使用電熱絲切割機(jī)時(shí)，不得用手直接觸摸電熱絲，以免燙傷。(二)打磨類(lèi)電動(dòng)工具常用的打磨類(lèi)電動(dòng)工具有砂帶機(jī)、砂輪機(jī)等。砂帶機(jī)常用于材料割鋸后，對(duì)其邊緣進(jìn)行打磨處理。砂輪機(jī)主要用來(lái)磨削莖子、鉆頭等工具或刀具，也可用來(lái)修磨小型零件等。(三)鉆孔類(lèi)電動(dòng)工具常用的鉆孔類(lèi)電動(dòng)工具有手電鉆和鉆床。鉆床往往精度高。安全提示：1.在使用電動(dòng)鉆孔工具時(shí)，應(yīng)佩戴護(hù)目鏡和工作帽，嚴(yán)禁戴手套。2.使用前先空轉(zhuǎn)一下，檢查電鉆運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。3.嚴(yán)禁手持工件，應(yīng)用夾具把工件牢牢地固定在工作臺(tái)上。三、數(shù)字化加工設(shè)備數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，其加工精度及工作效率也高。數(shù)字化加工主要分為平面切割和實(shí)體制作兩種類(lèi)型。平面切割的主要設(shè)備有激光雕刻切割機(jī)，可根據(jù)導(dǎo)人的二維圖形對(duì)塑料、木料等板材進(jìn)行切割。實(shí)體模型制作的主要設(shè)備有數(shù)控機(jī)床和三維打印機(jī)，可根據(jù)產(chǎn)品的三維計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行產(chǎn)品實(shí)體模型制作。激光雕刻切割機(jī)激光雕刻切割機(jī)是利用經(jīng)過(guò)聚焦后的高功率、高密度的激光束照射加工材料，使被照射的材料局部迅速熔化、氣化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高壓氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)材料切割、加工成型的目的。(二)三維打印機(jī)三維打印(3Dprinting)是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末金屬或塑料等可茹合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。(三)數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種由程序控制的自動(dòng)化機(jī)床。其控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或者其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，通過(guò)計(jì)算機(jī)將其譯碼，從而使機(jī)床執(zhí)行規(guī)定好的動(dòng)作，通過(guò)刀具將毛坯料加工成半成品、成品零件。第三節(jié)模型的制作通常，可用制作模型來(lái)代替原型的方法，以滿(mǎn)足對(duì)產(chǎn)品的測(cè)試、評(píng)價(jià)和技術(shù)交流的需要。(一)看圖備料分析和選擇列出配料單(二)準(zhǔn)備工具準(zhǔn)備好材料后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合材料特性和工藝要求，選擇合適的工具或設(shè)備。如果有條件，可用激光雕刻切割機(jī)代替手工鋸，加工時(shí)間少，加工精度會(huì)高。(三)制作組件1.畫(huà)線(xiàn)根據(jù)構(gòu)件尺寸，在板材上畫(huà)線(xiàn)。例，一般情況下，圖形的長(zhǎng)邊方向與木紋方向保持一致。畫(huà)線(xiàn)時(shí)，盡量保證圖形之間距控制在5mm以?xún)?nèi)，以免浪費(fèi)材料。2.斷料沿著構(gòu)件圖形之間的間隙，對(duì)板材進(jìn)行橫切和縱切，將各構(gòu)件依次鋸下來(lái)。3.加工構(gòu)件按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有序逐一進(jìn)行加工。（四)組裝木板部件按序進(jìn)行各構(gòu)件的拼接，在結(jié)合處涂上白乳膠，可增強(qiáng)堅(jiān)固性。由于白乳膠固化時(shí)間較長(zhǎng)，可用木工夾進(jìn)行固定。(五)表面處理（及美化）如果想達(dá)到更好的視覺(jué)效果，我們可以對(duì)模型表面進(jìn)行打磨，然后噴漆。在噴漆時(shí)，要注意做好防護(hù)工作。三、隨堂練習(xí)在對(duì)鐵棒鋸割和銼削操作過(guò)程中，下列操作方法正確的是（）。B. C. D.以下是用劃針在金屬工件表面劃線(xiàn)操作的示意圖，其中操作完全正確的是（）。B. C.D.手鋸是一種常用金工工具，關(guān)于鋸條安裝方向及使用方法正確的是（）。A.鋸條按①圖安裝；推鋸時(shí)施加壓力，回鋸時(shí)不加壓力B.鋸條按②圖安裝；推鋸時(shí)不加壓力，回鋸時(shí)施加壓力C.鋸條按①圖安裝；推鋸時(shí)不加壓力，回鋸時(shí)施加壓力D.鋸條按②圖安裝；推鋸時(shí)施加壓力，回鋸時(shí)不加壓力王五同學(xué)要制作一款榫卯連接的木桌，他繪制了如圖所示的主視圖，做了部分標(biāo)注。結(jié)合此圖，在制作木桌的過(guò)程中下列做法正確的是（）。A.下料時(shí)，截取桌腿的木料長(zhǎng)度為550mmB.桌面材料可采用松木板C.加工過(guò)程中需用到手鋸、刨子、鑿子、樣沖等工具D.制作過(guò)程中需用到鋸割、刨削、鉆孔、攻絲等加工方法如圖所示，空調(diào)的室外機(jī)使用鋼制三角支架承重。在水泥墻壁上安裝支架時(shí)，下列標(biāo)準(zhǔn)件中最適合的是（）。A.膨脹螺栓 B.六角螺栓 C.自攻螺釘 D.緊定螺釘小明想制作一款簡(jiǎn)易的榫卯結(jié)構(gòu)木質(zhì)書(shū)架，下列工具中可以用到的一組是（）。A.①③④ B.①⑤⑥ C.②③④ D.②⑤⑥小張同學(xué)想截取一段長(zhǎng)度為15cm的圓鋼，制作成圖示螺紋長(zhǎng)度為5cm的螺桿，其操作流程合理的是（）。A.劃線(xiàn)→鋸割→套絲→倒角→銼削 B.劃線(xiàn)→鋸割→銼削→倒角→套絲C.倒角→銼削→劃線(xiàn)→據(jù)割→套絲 D.倒角→劃線(xiàn)→鋸割→套絲→銼削3D打印技術(shù)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀可粘合材料或塑料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體。關(guān)于三維打印技術(shù)，下列說(shuō)法不正確的是（）。A.打印的過(guò)程通常是先進(jìn)行三維說(shuō)計(jì)，再切片，最后打印成品B.該技術(shù)不能打印建筑、骨骼等龐大的物品C.打印所使用的材料可為金屬粉末、陶瓷粉末、塑料等D.該技術(shù)需要信息技術(shù)的支持山東濰坊又稱(chēng)為鳶都，是世界風(fēng)箏的發(fā)源地，每年都有大量的風(fēng)箏出口到世界各地?！霸?、繪、糊、放”被稱(chēng)為風(fēng)箏制作的四藝。風(fēng)箏制