专题四设计的实现.doc

专题四 设计的实现制作【学习目标】1、知道工艺的含义和常用工艺2、了解常用的工具和设备及使用3、能选择加工工艺并正确安全地操作加工4、学会简单产品的模型或原型的制作5、了解产品常用测试方法，能根据设计要求使用简单方法对产品进行测试6、能优化设计方案，对产品的外观加以润色【学习重点、难点】怎样正确使用金属材料加工的工具与方法；学会金属材料的加工方法。【课前预习】一、 工艺1、 工艺是指利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为产品的方法。也就是将图纸表达的设计方案变成实体产品的生产活动的总和 2、常用的工艺种类：加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造工艺、表面加工工艺、木工工艺、金属工艺、陶瓷工艺。（1）加工工艺 切削加工是指_。成型是指使用适当的力量，利用材料的塑性，将材料改变至所需要的形状及大小，且材料在成型前后的质量保持不变。成型的加工方法如：弯折、压制。 浇铸及模塑是指将液态或加热熔化成液态的材料，倒入预先做好的模具中，凝固后使材料变成与模具相同形状的加工方法。如塑料玩具、水龙头，铁锅，硬币。（2）装配工艺 所谓装配，是指_。常用的装配方法主要有_ 、_ 、_ 、_ 、_ 、_ 。（3）表面涂饰工艺表面涂饰的作用包括功能和艺术两个方面：在功能上是_，防止产品_ 在艺术_。二、模型或原型的制作1、原型：通常是第一个能全面反映产品功能和性能的物体，它广泛应用于新产品的开发中，它通常是产品生产之前制作的与产品大小相同、使用功能一致的物体，有时原型就是最终产品。原型的作用：（1） 有利于对设计方案的实现效果进行评估。（2） 有利于实现对于大规模生产的生产技术与成本的估算。模型：根据实物、设计图样或构思，按比例制成的与实物相似的一种物体。例：车辆、航空模型。注：对于小型、简单的产品，可以直接制作产品原型，而对于大型、复杂的产品，先制作缩小、简化的模型。2、模型或原型的制作过程：(1)_(2)_(3)_(4)_.三、测试1、一项新产品设计出来后，它的设计是否科学合理，性能和质量是否符合要求，需要技术测试来回答。测试要达到下列三个目标：_、_；_。2、新产品的测试包括：功能测试、性能测试、安全测试、产品适用性测试和寿命测试等。3、我们通常采取“_”的测试原则：_。四、 优化为了优化设计方案，我们可以对三种典型人群，即专家（销售者、制造者）、潜在客户（可能会用的人）和用户（正在使用的人）进行调查，征集优化的具体意见。优化时，一般从下列三个方面进行优化：1、功能优化、2、美观性优化、3、 其他方面优化【预习自测】1、2008年北京奥运会主会场模型好像( ) 形状。 A、鸟巢 B、贝壳 C、蜂窝 D、足球2小兰家的茶几的一个铁质脚断裂了，她最好采用那种连接方式进行修补 ( )A焊接 B榫接 C胶接 D铆接3下列有关工艺的一般过程的描述中，正确的是( )A、所有产品的工艺过程都一样 B、总装配是工艺过程的最后一个环节C、工艺过程各环节中，只有零件加工环节一般包含检测工艺 D、完成工艺过程各环节都需要一定操作技能【自主学习】一、不同的材料有不同的加工工艺：（一）金属材料的加工和处理1.金属材料的加工工艺金属材料的种类也很繁多，常见的金属材料可分为黑色金属、有色金属和特殊金属材料。不同的金属材料具有不同的性能。一般说来，金属材料的加工包括划线、锯割、切削等工序。1） 划线（工具：划针、钢直尺、角尺、画规、样冲）划线:在待加工的材料上用相应的工具划出加工部件的轮廓线或基准点和基准线。（1）画针：用于划出直线线痕。操作要领：划针的头要保持锐利，划线要紧贴导向工具（钢直尺），划线尽量一次性划完。（2）钢直尺：用做划直线的导向工具；用于量取材料的尺寸、测量工具工件等。操作要领：划线时要压紧直尺，防止发生移动。（3）角尺：用于划出平行线或垂直线的导向工具；用于检查挫削平面的垂直度。操作要领：使用时要紧贴工件的一个基准面。（4）划规：用于划出圆或者圆弧的线痕；用于划出弧的线痕。操作要领：划规的脚尖保持尖锐，划线时保持中心不发生滑移。（5）样冲：用于钻孔中心处冲出冲眼，防止钻孔中心滑移。操作要领：应斜看靠近冲眼部位，冲眼时冲尖对准划线的交点或划线，敲击前要扶直样冲。2）锯割（工具：铁锯、老虎钳 材料：金属管）对于金属材料，通常以锯割的方式进行割断。手锯是人工锯割的常用工具，利用它可分割金属材料、木料和硬塑料等。注意：（1）手锯的操作要领：a.站立和握锯姿势要正确。b.推锯加压，回拉不加压。c.锯程要长。d.推拉要有节奏。起锯方法：a、左手大拇指贴住锯条，起锯角要小。b、行程短，压力小，锯入2-3mm后才逐渐正常割锯。3) 锉削（工具：锉刀、老虎钳、角钢尺）为使工件符合设计要求的形状、尺寸和粗糙度，往往需要进行锉削、铣削和磨削等切削加工。锉削操作要领：a.锉削时要注意身体和手臂动作的协调。b.在推锉过程中，左手的施压要由大变小，右手的施压要由小变大，使锉刀平稳不上下摆动。4）钻孔：用钻头在实体材料上打孔的方法，称为钻孔。常用的钻孔设备是台钻，常用的钻头是麻花钻。钻孔的操作步骤：（1）划线定位：用中心冲在工件上冲中心点.(2）装夹工件：用台虎钳或手钳夹紧工件。（3）装夹钻头选择合适的钻头，将其正直地装夹在钻头夹上，并装紧钻头。（4）钻孔搬动手柄，对准冲眼，启动台钻，加压进给。注意：做到“二要二不”：a.操作要集中注意力，钻孔要戴防护眼镜，以防钻屑飞出伤害眼睛；b.不准带手套操作，以防钻头卷住手套而伤害手指；不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成伤害事故。5） 连接:通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属件之间的连接。介绍金属材料的连接方法（铆接、黏接、焊接、螺栓和螺母、平头螺丝、元宝螺帽、垫圈、弹簧垫圈）金属之间的不可拆卸连接一般采用铆接、焊接和黏接；黏接技术：就是采用黏合剂将各种材料或部件连接起来的技术。黏接技术特点：黏接比焊接、铆接以及螺栓连接质量轻。黏接存在以下缺点：黏接单位强度低；使用温度低；耐各种老化性能差等。金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓和螺母连接；6）螺纹加工方法（1）攻丝方法（工具：锥头、丝锥、扳手）；用于在孔内加工螺纹。（2）套丝方法（工具：板牙、扳牙扳手、老虎钳）；用于在轴或杆上加工螺纹。7）表面处理表面处理是指在工件表面施以保护性或装饰性处理的加工方法，不同材料有不同的处理方法。常见的金属表面处理方法有表面刷光、喷涂油漆和镀层等。(防止生锈和增加美观)。（二）木质材料加工工具主要有： A、 木工工具及设备（1）锯子、刨子、凿子、羊角锤、钉冲、其他工具（斧、钻等）。（2）木工使用的量具有：钢卷尺、直尺、直角尺。（3）木工画线工具有：木工铅笔、木工圆规、画线规、墨斗等。（4）木工常用设备：工作台、钻孔机、带锯床、平刨机、木工车床等。【点击高考】（2008/41（4）制作木制支架需要哪些工具？锯子刨子台钳 凿子螺丝刀A. B. C. D. （2009/34（2）制作晾衣架产生的木屑可以变废为宝用来制作蚊香，那么，使用下列哪一种工具产生的木屑最适宜直接制作蚊香？A、锯子B、斧子C、凿子 D、刨子（2010/36（2）鲁班采用的卯榫结构是中国传统木构架建筑和家具结构的基础。小李尝试制作木椅面，下列是卯榫结构且最合理的是【合作探究】1、连接方式：不同的材料一般采用不同的连接方式，例如：焊接：是通过加热、加压或两者并用,使两工件产生原子间结合的加工工艺和连接方式。铆接：把两种或两种以上金属连接在一起的方法叫做铆接。 按照铆接应用情况，可以分为： （1）活动铆接。结合件可以相互转动。不是刚性连接。 如：剪刀，钳子。 （2）固定铆接。结合件不能相互活动。这是刚性连接。 如：角尺、三环锁上的铭牌、桥梁建筑。 榫接：是我国古代建筑经常用到的 就是不用钉子，把两个物体相当牢固的结合在一起。胶接：利用在联接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力而使两个胶接件起来的工艺方法。通常是用胶水或者一些吸附剂2、模型1）模型的功能（1）模型使设计对象具体化。（2）模型能帮助分析设计的可行性。2）模型在不同阶段的作用：（1）草模：用于产品造型设计的初级阶段，它可以采用立体模型将设计构思简单的表示出来，供设计人员深入探讨时使用。（2）概念模型：用于设计构思初步完成之后，在草模的基础上，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排、人机关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。（3）结构模型：用于研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并进行结构强度试验而制作的模型。 （4）功能模型：顾名思义主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用作分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系，并在一定条件下用于试验。（5）展示模型：采用真实材料，按照准确的尺寸，做成与实际产品几乎一致的模型或按一定比例缩放的模型，作为产品的样品进行展示，以便提供实体形象。另外通过展示模型可以直接向设计委托方征求意见，为审核方案提供实物依据。柑橘榨汁机的草模 柑橘榨汁机的概念模型 柑橘榨汁机的结构模型 柑橘榨汁机的功能模型 柑橘榨汁机的展示模型【课堂检测】1、工艺的一般过程正确是：（ ）备料部件装配零部件加工总装配形成坯件表面涂饰A、 B、 C、 D、2.木匠在对木构件的表面进行抛光时，常用的工具是（ ），其身越（ ），越能将木构件表面变的平直。A、锯子长B、锯子 短C、刨子 长D、刨子 短3、用木条制作简易相框，从牢固的角度考虑，相框四个边框的连接宜采用（）、榫接、胶接、榫接加上胶接、焊接4、刘海的自行车，多处表面都已严重锈蚀，他想让维修店的工人师傅通过金属的表面处理方法提高自行车的美观程度，在下列处理工艺中最合理的是（ ）。A.在生锈的地方直接刷上油漆。 B.在生锈的地方先进行表面刷光并打上底漆，后喷涂。 C.在生锈的地方进行镀层处理。 D.在生锈的地方用砂纸刷光再镀层。5小明制作台灯支架需要一节细钢管，下面工具中适合截取、加工这段钢管的工具是（ ）。斧头台虎钳刨子锤头钢锯锉刀 A B. C. D.6李敏要使客厅的茶几更具有欣赏价值，那么她应该侧重改变茶几的（ ）。A.功能 B.造型 C.安全 D.强度7在自行车家族中，有性能各异的不同车型。如装有辅助小轮的童车、双梁的载重车、弯梁女士车、双座双蹬的双人车等，这些特殊功能的实现，是因为设计者改变了（ ）。A.车的自重 B.车的材料 C.车的结构 D.车的大小 8.室内装潢和家具挥发出来的甲醛是室内空气的主要污染物，甲醛易溶于水，常温下有强烈刺激性气味，当温度超过200C，挥发速度加快。根据甲醛的这些性质，下列做法错误的是（ ）。A.入住前房间内保持一定温度并通风 B.装修尽可能选择选择在温度较高的季节C.请环境监测部门检测室内甲醛含量低于国家标准后入住 D.紧闭门窗一段时间后入住9、钢筋混凝土梁中比无钢筋的水泥梁的（）强度更强A、抗弯B、抗压C、抗拉D、抗剪10、如右图，它是一种模型，属于（ ）A草模 B.结构模型 C.功能模型 D.展示模型 11、王勇设计了一个学生用台灯，现想对台灯的性能以及人机关系进行研究，他应制做出（ ）A、概念模型 B、结构模型 C、功能模型 D、展示模型12、能清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并用于进行结构强度试验的模型属于（ ）A、草模 B、概念模型 C、结构模型 D、功能模型13、金属材料划线的一般步骤为 冲眼划尺寸线划轮廓线划出基准 A、 B、 C、 D、14、号称“天下第一名钟”的景云种，制造于唐睿宗景云年间，每年除夕中央人民广播电台播放的新年钟声就是以景云钟录制的，景云钟的制造主要应用了什么工艺（）A、锻造 B、