第七章模型或原型的制作

7.2 工艺
教学目标 1、知道工艺的含义和常用工艺的种类。 2、了解金工常用的工具和设备，学会金属材料的 锯削、锉削和钻削等加工方法。 3、能根据设计方案和已有条件选择加工工艺，并 能正确、安全地操作。
案例：
案例：
绿茶
鲜叶 杀青 揉捻 干燥 绿茶
红茶
鲜叶 萎凋 揉捻 发酵 干燥 红茶
1、认识工艺
讨论：
１、“神舟三号”飞船中的模拟人 有什么特征？
２、为什么要进行“模拟人“试验？
为了验证与载人航天直接相关的座舱 内环境控制与生命保障系统，确保今 后载人航天员的安全和飞行成功。
2、模型具有两个功能：
（1）使设计对象具体化。
模型可视、可触、可控制，可以形象地 表达所设计的产品的比例、尺度、线型、 色彩、材质以及每一个构成面。它是一种 实体技术语言，为设计的表达和交流提供 了一条有效途径，使设计委托者、生产单 位和设计人员之间能够直接沟通，全面认 识设计方案。
套丝
螺栓
套丝操作流程
6、表面处理
（1）目的： ----防止金属制品表面生锈腐蚀，提
高产品的美观程度。 （2）常见的方法
表面刷光、喷涂油漆、镀层
表面刷光
准备
清除毛刺 和铁屑
粗处理
用细锉锉平 金属表面
细处理
用精细级金 纲砂纸打磨
喷涂油漆 喷涂油漆可以防止生锈和增加美观。
• 镀层
为使金属制品外表面美观且能够防止锈蚀， 既可以在金属表面涂上一层涂层，也可以采用电 镀的方法，即用电解方法在金属表面涂上一薄层 抗氧化的铬等金属材料。
5、展示模型：
在结构模型与功 能模型的基础上，采 用真实材料，按照准 确的尺寸选择恰当的 比例，做成的与实际 产品形态高度相似的 模型（样品）。
作为样品，为研究人机关系、结 构、制造工艺、外观、市场宣传等提 供实体形象，并可以直接向委托方征 求意见，为审核方案提供实物依据。
小结：以上介绍的是我们课文中模 型的设计过程中经历了：草模、概 念模型、结构模型、功能模型、展 示模型五个阶段。但并不是所有产 品设计必须要经历五个模型制作过 程，模型的分类是根据设计的需要 来划分的，并不是一个模型的发展 过程。
3、结构模型：
• 用于研究产品造型与结构的关系， 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。
结构模型
4、功能模型：
用于研究产品的各种性能以及 人机关系，同时也用于分析、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。
“神舟三号”飞船中的模拟人
碰撞前车内的模拟人
属、特殊金属。 切削等。
黑色金属、有色金 划线、锯割、
接下来我们逐一认识这些常见的 金属材料加工工艺：
（1）、划线
定义：划线指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。
划线的一般步骤：
1、划出基准线
2、划尺寸线（应理解为尺寸界线）
3、划轮廓线 4、冲眼
基准线
尺寸线
对划线的要求 是：尺寸准确、位 置正确、线条清晰、 冲眼均匀。
结构、功能进行检测和试验，检验是否符合设计 要求。 • 8.对设计方案进行修改，做成展示模型(样品)。
二、完成台灯制作的实践活动。
• 建议： • （1）选择废、旧材料来做，这样可节省制作
成本。如各种饮料等。 • （2）选择易加工的材料来做，这样可节省制
作时间，提高制作的成功率。如各种沐浴露的 塑料瓶等。 • （3）选择特型材料来做，这样不但可以成本， 还可使作品有个漂亮的外观。如各种玩具的塑 料外壳等。 • （4）取地取材。如树根、贝壳、椰子壳等。
思考题
1、桶的制作质量达到的标准是什么？
答：保证能够盛水，木桶的木板厚度均匀光 滑，经久耐用。
2、制作一个水桶需要经过哪几道工序？
答：加工工艺——装配工艺——表面处理工艺
3、工艺对产品的质量有哪些影响？
答：工艺能保证产品质量，提高生产效率，它影 响产品的功能、强度以及外观等方面。
2、金属材料的加工工艺
样冲的使用操作要领： (1)冲眼时冲尖对准划线的交点或划
线； (2)敲击前要扶直样冲。
（2）夹装和锯割 锯条的安装和握法
• 夹装在台虎钳左侧。 • 松紧得当。
台虎钳
注意：不得用锤子或其他硬物敲击台虎钳的把手！
锯割操作要领：锯割操作要领
a.站位和握锯姿势要 正确； b.推锯加压，回拉不 加压； c.锯程要长； d.推拉要有节奏。 e.不能用手抹和嘴吹 铁屑。
由于是草模，选用的材料制作简单，而且容易加 工的泡沫塑料。草模可以只做一半，另一面利用 镜展示。
德国学生的汽车模型制作
2、概念模型：
在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，以及产品与人、环境的关系等，从整体 上表现产品造型的整体概念。
概念车
C929概念飞机
（2）帮助分析设计的可能性。
由于现代工业产品大部分是在大规模、 自动化和巨额资金投入下生产出来的，因 此．仅凭图纸提供设计意图，很难把握设 计的可靠性。如果设计一旦失败，损失将 十分巨大，所以，设计一件较复杂的产品， 必须通过模型制作，才能投人生产。
案例分析：“大东方号”轮船
《大东方号》集中了当时世界上最先 进的各种动力设备，邀请了著名的造船专 家，想制造一艘世界上最大、航速最快的 远洋铁壳轮船，但最后失败了。其根本原 因是一次的完成图纸设计后，就直接施工 制造的《大东方号》轮船，虽然集中了当 时造船技术的精华，但还是造成了动力设 备与庞大船体的动力需要不匹配，它的发 动机无法驱动轮船前进，所以首航失败了。
• （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。
• （2）工艺的种类： • 常见的工艺有加工工艺、装配工艺、检测工艺、
铸造工艺、表面处理工艺等。
民间剪纸
景泰蓝
工艺伞
（3）作用：保证产品质量，提高生产效率； 影响产品的功能、强度、外观。
案例分析 ：桶的制作质量与工艺
螺纹加工方法—攻丝
攻丝
螺母
攻丝操作流程
说明：什么是底孔倒角？
螺纹孔，钻完底孔 （直孔，一般用麻花钻头 钻的）后，用大一号的钻 头，在底孔端部倒角（就 是用大一号的钻头碰一下， 在端部形成90或120度的 锥面，锥面大端直径一般 为螺纹的1.05倍），用来 保护螺纹，引导螺栓拧入 。
螺纹加工方法—套丝
母、平头螺丝、元宝螺帽、垫圈、 弹簧垫圈
被连接的材料及连接的场合
• ――金属之间的不可拆卸连接一般采用 铆接、焊接和黏结；
• ――金属之间的可拆卸连接一般采用螺 栓和螺母连接；
• ――金属和非金属之间、非金属之间的 不可拆卸连接，一般采用黏结；
• ――金属和非金属之间、非金属之间的 可拆卸连接一般采用螺栓螺母连接。
2002年4月1日，我国自行研 制的神舟三号飞船在太空绕地 球飞行108圈后，在我国内蒙 古中部地区成功地着陆。 此次神舟三号飞船是我国首次 完全模拟载人状态进行飞行试 验的，因此引起国内外的广泛 关注。神舟三号是无人飞船， 可船舱里却安坐了一名矮小结 实的“小伙子”。飞船上新添 的模拟人設备。虽說是假人但 “他”会“呼吸”、 能“排 汗”，皮肤軟綿綿的很像真人。
张衡设计的天体运行模型——浑天仪
各种儿童玩具
C919
什么是原型？
原型可以是产品本身，也可以是 与产品大小相同、使用功能一致 的物体。
机
第 六 架 原 型
原型一般是指具有一定功能的样品，而模 型使用比较容易加工的材料来模仿产品的 结构或功能，可以用来展示和实验。
案例分析：“神舟三号”飞船与模拟载人
A.用台虎钳夹持小挂件 B.用手钳夹持小挂件 C.用手将小挂件压紧在钻床工作台上 D.戴上手套紧握小挂件
【解析】A,C,D都是错误操作。本题考查学生是否亲 历观察和操作，值得引起关注。
【例4】(2010年3月浙江高考）张明用薄铁板加工如
图所示的零件，下列操作方法中不正确的是（ B ）
A.划针紧贴导向工具，在薄铁板上划线，样冲倾斜 对准交叉点，扶正冲眼
轮廓线
划线工具：
划针 划规
样冲
钢直尺
角尺
划针的操作要领
（1）保持划针的头锐利； （2）划线时划针要紧贴导向工具； （3）划线要尽量一次完成。
钢直尺操作要领： 划线时要紧压直尺，防止发生移动。
钢直尺
角尺
角尺的使用操作要领： 使用时角尺要紧贴工件的一个基准面。
案例分析与思考
划规的使用操作要领： (1)划规的脚尖保持尖锐； (2)划线时保持中心不发生滑移。
讨论： “ 大东方号”事例说明了什么?
：模型可以帮助分析设 计的可能性，是保证技术设计成功的重要手 段。
二、模型在不同阶段的作用
模型的设计过程中一般可以划 分：草模、概念模型、结构模型、 功能模型、展示模型五个阶段。
1、草模:
• 在设计的初始阶段，采用立体模 型将设计构思简单地表示出来， 供设计人员深入探讨时使用。
复习巩固
例1、在设计的不同阶段，根据不同的要求往往需要制作
不同的模型。以下四种模型中，与另外三种不同类型的模
型是
（D）
A、玩具店 的汽车模型
B、DNA
C、精致的
分子模型 兵偶模型
D、飞船上会呼吸能排汗 的宇航员模型
【解析】A、B、C都是结构模型，只有D是功能模型
【例2 】对三角铁进行划线和锯割属于 （ A ）
A.金属加工工艺
B.金属装配工艺
C.金属检测工艺
D.金属铸造工艺
【解析】工艺是劳动者利用生产工具对各种 原材料、半成品进行增值加工或处理，最 终使之成为成品的方法与过程。它所包含 的范围很广泛，金属材料的划线、锯割、 切削等属于金属加工工艺。