技術與設計1-6 制作模型或原型知識歸納及練習

通用技術技術與設計1第六章制作模型或原型一、學考考點了解模型的類型和作用，掌握簡易木工、金工、電子電工常用工具的使用方法，根據(jù)設計方案制作一個產(chǎn)品模型。二、知識點歸納第一節(jié)認識模型和原型一、什么是模型和原型(一)模型模型是根據(jù)實物、設計圖樣或構思，選用合適的材料、工藝進行加工，使之形成具有三維立體形態(tài)的實物。在設計過程的不同階段，根據(jù)不同的要求往往需要制作不同的模型。根據(jù)產(chǎn)品模型在各個設計階段所發(fā)揮的實際作用，可以將產(chǎn)品模型分為草模、功能模型、展示模型等。(二)原型原型是采用實際生產(chǎn)材料并嚴格按設計要求對產(chǎn)品的外觀形態(tài)和內(nèi)部結構進行真實、準確制作的實物。原型在選用材料、結構方式、工藝方法、表面裝飾等方面都應以批量生產(chǎn)要求為依據(jù)，幾乎接近實際產(chǎn)品。二、模型制作流程模型制作就是把設計方案或構思通過材料加工轉化為實物模型的過程，是產(chǎn)品設計過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。不同材料、不同種類模型的工藝流程有所不同。一般來說，模型制作主要包括以下幾個步驟。1.選擇合適的材料2.選擇適當?shù)墓ぞ吆驮O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，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一步修補，使模型的形態(tài)逐漸顯現(xiàn)出來；制作較大的模型時，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，直至達到大致的尺寸和厚度，再進行修整制作。第二節(jié)常用模型制作工具一、常用手動工具和量具(一)量具精湛的工藝始于精確的測量。常用的測量工具有鋼尺、卷尺、游標卡尺、直角尺等。直角尺是用作畫垂直線或平行線的導向工具，也可用來找正工件在平臺上的垂直位置。(二)劃線和畫線工具在待加工工件表面上劃出加工界線的工具稱為劃線工具。用于金屬材料上的劃線工具有劃針、劃規(guī)、樣沖等。在中國傳統(tǒng)木工行業(yè)中，墨斗是常見的畫線工具，主要用來畫長直線。(三)切割工具切割工具是模型制作的必備工具，是運用金屬刃口或鋸齒分割模型材料的。常見的切割工具有美工刀、勾刀、曲線鋸、框鋸、板鋸、鋼鋸等。(四)打磨工具打磨工具用來去除工件表面上少量多余的材料，使其達到所要求的尺寸、形狀和表面平滑度。常用的手動打磨工具有砂紙和銼刀。砂紙可分為干砂紙、水砂紙、砂布等，主要用來打磨模型表面。針對不同材料，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：木工銼不能用來銼金屬材料，不能作橇棒或敲擊工件；放置木工銼時，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)裝卡工具在模型制作過程中，能夾緊固定材料和工件以便于進行加工的工具稱為裝卡工具。常見的裝卡工具有臺鉗、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，可以通過更換鉆頭來改變鉆孔孔徑的大小。(七)沖擊工具在模型制作過程中，利用沖擊力對材料進行加工的工具稱為沖擊工具。常見的沖擊工具有斧、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金屬或非金屬進行黎鑿的工具稱為黎鑿工具。常見的琴鑿工具有黎子(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，需要驗電筆、焊接工具、萬用表、示波器等。焊接電路板時，需要用到電烙鐵(圖6-26)及偏口鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、鑷子等輔助工具。二、電動工具(一)切割類電動工具常用的切割類電動工具有電動曲線鋸、電熱絲切割機等。電動曲線鋸是一種在板材上可按曲線進行鋸割的電動往復鋸，有手提式和臺式兩種。臺式電動曲線鋸的鋸條更細，可以自由鋸割各種弧度的曲線。電熱絲切割機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和密度進行精確調(diào)節(jié)。安全提示：（1）嚴禁在通電狀態(tài)下裝卻鋸條。(2)加工時，雙手應遠離鋸條的移動路徑前方，以免發(fā)生危險。(3)使用電熱絲切割機時，不得用手直接觸摸電熱絲，以免燙傷。(二)打磨類電動工具常用的打磨類電動工具有砂帶機、砂輪機等。砂帶機常用于材料割鋸后，對其邊緣進行打磨處理。砂輪機主要用來磨削莖子、鉆頭等工具或刀具，也可用來修磨小型零件等。(三)鉆孔類電動工具常用的鉆孔類電動工具有手電鉆和鉆床。鉆床往往精度高。安全提示：1.在使用電動鉆孔工具時，應佩戴護目鏡和工作帽，嚴禁戴手套。2.使用前先空轉一下，檢查電鉆運轉是否正常。3.嚴禁手持工件，應用夾具把工件牢牢地固定在工作臺上。三、數(shù)字化加工設備數(shù)字控制技術已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域，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體制作兩種類型。平面切割的主要設備有激光雕刻切割機，可根據(jù)導人的二維圖形對塑料、木料等板材進行切割。實體模型制作的主要設備有數(shù)控機床和三維打印機，可根據(jù)產(chǎn)品的三維計算機模型進行產(chǎn)品實體模型制作。激光雕刻切割機激光雕刻切割機是利用經(jīng)過聚焦后的高功率、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、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高壓氣流吹除熔融物質，從而實現(xiàn)材料切割、加工成型的目的。(二)三維打印機三維打印(3Dprinting)是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末金屬或塑料等可茹合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。(三)數(shù)控機床數(shù)控機床是計算機數(shù)字控制機床的簡稱，是一種由程序控制的自動化機床。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指令規(guī)定的程序，通過計算機將其譯碼，從而使機床執(zhí)行規(guī)定好的動作，通過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，可用制作模型來代替原型的方法，以滿足對產(chǎn)品的測試、評價和技術交流的需要。(一)看圖備料分析和選擇列出配料單(二)準備工具準備好材料后，應根據(jù)設計方案，結合材料特性和工藝要求，選擇合適的工具或設備。如果有條件，可用激光雕刻切割機代替手工鋸，加工時間少，加工精度會高。(三)制作組件1.畫線根據(jù)構件尺寸，在板材上畫線。例，一般情況下，圖形的長邊方向與木紋方向保持一致。畫線時，盡量保證圖形之間距控制在5mm以內(nèi)，以免浪費材料。2.斷料沿著構件圖形之間的間隙，對板材進行橫切和縱切，將各構件依次鋸下來。3.加工構件按設計方案進行有序逐一進行加工。（四)組裝木板部件按序進行各構件的拼接，在結合處涂上白乳膠，可增強堅固性。由于白乳膠固化時間較長，可用木工夾進行固定。(五)表面處理（及美化）如果想達到更好的視覺效果，我們可以對模型表面進行打磨，然后噴漆。在噴漆時，要注意做好防護工作。三、隨堂練習在對鐵棒鋸割和銼削操作過程中，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；推鋸時施加壓力，回鋸時不加壓力B.鋸條按②圖安裝；推鋸時不加壓力，回鋸時施加壓力C.鋸條按①圖安裝；推鋸時不加壓力，回鋸時施加壓力D.鋸條按②圖安裝；推鋸時施加壓力，回鋸時不加壓力王五同學要制作一款榫卯連接的木桌，他繪制了如圖所示的主視圖，做了部分標注。結合此圖，在制作木桌的過程中下列做法正確的是（）。A.下料時，截取桌腿的木料長度為550mmB.桌面材料可采用松木板C.加工過程中需用到手鋸、刨子、鑿子、樣沖等工具D.制作過程中需用到鋸割、刨削、鉆孔、攻絲等加工方法如圖所示，空調(diào)的室外機使用鋼制三角支架承重。在水泥墻壁上安裝支架時，下列標準件中最適合的是（）。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易的榫卯結構木質書架，下列工具中可以用到的一組是（）。A.①③④ B.①⑤⑥ C.②③④ D.②⑤⑥小張同學想截取一段長度為15cm的圓鋼，制作成圖示螺紋長度為5cm的螺桿，其操作流程合理的是（）。A.劃線→鋸割→套絲→倒角→銼削 B.劃線→鋸割→銼削→倒角→套絲C.倒角→銼削→劃線→據(jù)割→套絲 D.倒角→劃線→鋸割→套絲→銼削3D打印技術以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀可粘合材料或塑料，通過逐層打印的方式來構造物體。關于三維打印技術，下列說法不正確的是（）。A.打印的過程通常是先進行三維說計，再切片，最后打印成品B.該技術不能打印建筑、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.該技術需要信息技術的支持山東濰坊又稱為鳶都，是世界風箏的發(fā)源地，每年都有大量的風箏出口到世界各地?！霸?、繪、糊、放”被稱為風箏制作的四藝。風箏制