《技术与设计1》复习四

《技术与设计1》复习四
时间：2012.9
一、方案的构思方法
方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完整的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。
1、草图法
设计时，我们可以运用草图进行构思。草图不仅能将一些想法较明确地表达出来，而且可以随意修改。在运用草图法进行构思的过程中，可以捕捉灵感、自由发挥、不受约束。
2、模仿法
用模仿法进行方案的构思是日常生活中是比较常见的，如古代的许多工匠学艺。模仿法的方案构思在现代科学技术中，有很多丰富的内容，如仿生技术、微型照相机、摄像机自动调焦的针孔摄像头就是通过研究鹰眼的成像原理后仿制出来的产品。
3、联想法
要用联想的方法进行方案构思，人们就必须具备丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及较丰富的想像力。利用联想法进行方案构思，不一定能使技术设计一次成功，但它有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。运用联想法进行构思后，我们不能盲目地实践，而应该首先对方案进行科学论证，而后再进行制作和实施。案例：万户的飞天。
4、奇特性构思法
奇特性构思所形成的方案一般具有原创性。这些构思在历史上很少发生，或从来没有发生过，甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现。例如，在构思台灯的设计方案时，设想一种台灯，其射出的光线在一定的范围内，仅供学习者使用，而不影响他人；设想一种台灯，只要人坐在灯旁，依靠人体的热量就能使台灯发光，并能使人看清东西，这样既节省电能，又能照明。这些设想都是奇特性构思。案例：采用红外热敏材料造出的能在夜晚看清敌人的夜视镜。
二、模型或原型的制作
1、模型及其功能
模型是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。
原型可以是产品本身，如制作单件的相框，相框本身就是它的原型；也可以是在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。
由于模型有制作成本低、便于修改等优点，设计者一般通过模型来呈现产品的设计方案。
2、模型在不同阶段的作用
模型制作是技术设计中的一个环节，也是一种技术方法。通过模型可以研究技术活动的规律和特征。在设计过程的不同阶段，根据不同的要求往往需要制作不同的模型。根据设计的要求，可先后制作草模、概念模型、结构模型、功能模型和展示模型等多种模型。
草模草模用于产品造型设计的初期阶段，它可以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。
概念模型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，以及产品与人、与环境的关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。
结构模型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，并用于进行结构强度试验等。
功能模型功能模型主要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。
展示模型展示模型是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，做成的与实际产品几乎一致的模型。作为产品的样品，展示模型为研究人机关系、结构、制造工艺、外观、市场宣传等提供实体形象，并可以直接向设计委托方征求意见，为审核方案提供实物依据。
三、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。一般来说，金属材料的加工包括划线、锯割、切削等工序。
1、划线:划线就是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。
划线的一般步骤为：（1）划出基准；（2）划尺寸线；（3）划轮廓线；（4）冲眼。
金属加工中常用的划线工具有划针、钢直尺、角尺、划规、样冲等。常用的划线工具如下表。
图示
名称
用 途
操作要领
划针
用于划出直线线痕
划针的头保持锐利
划线时划针要紧贴导向工具
划经要尽量一次划成
钢直尺
用做划直线的导向工具用于量取材料的尺寸、测量工件等
划线时要压紧直尺，防止发生移动
角尺
用做划出平等线或垂直线的导向工具
用于检查锉削平面的垂直度
使用时角尺要紧贴工件的一个基准面
划规
用于划出圆的线痕
用于划出弧的线痕
划规的脚尖保持尖锐
划线时保持中心不发生滑移
样冲
用于在钻孔中心处冲出冲眼，防止钻孔中心滑移
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
对于金属材料，通常以锯割的方式进行割断。手锯是人工锯割常用的工具，利用它可以分割金属材料、木料和硬塑料等。
起锯方法从工件远离自己的一端起锯，起锯时用左手大拇指贴住锯条，起锯角a要小，防止锯齿崩裂。起锯时行程要短，压力要小，当陷入工件2—3mm时，才能逐渐正常锯割。
操作要领
（1）站位和握锯姿势要正确。（2）推锯加压，回拉不加压。
（3）锯程要长。 （4）推拉要有节奏。
3、锉削
为使工件符合设计所要求的形状、尺寸和粗糙度，往往需要进行锉削、铣削和磨削等切削加工。其中锉削加工操作简便，应用十分广泛。
锉削操作要领
1、锉削时要注意身体和手臂动作的协调。
2、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，使锉刀平稳而不上下摆动。
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。
钻孔的操作步骤和操作要求如下：
（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。扳动手柄，对准冲眼，启动台钻，加压进给。
安全操作警示
二要：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。
二不：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之间的连接。连接有多种方法，采用什么连接方法应由连接件材料和使用场合决定。常用的连接方法如右表。
6、螺纹的加工方法
螺纹有内螺纹和外螺纹之分。利用内外螺纹的配合，可将两个零件紧密地连接在一起，例如，在自来水管管道的安装中，可以看到螺纹连接的应用。
在工件上制作内螺纹称为攻丝。它使用的工具是丝锥和丝锥扳手。
在工件上制作外螺纹称为套丝。它使用的工具是板牙和扳手。
攻丝方法：
1、用头攻起攻时，可用一只手的掌心按住扳手中部沿丝锥轴线下压，另一只的和配合做顺向旋进。
2、两手握住绞杠两端，均匀施加压力，并将丝锥顺时针方向旋进，确保丝锥中心与孔中心线重合，不使其歪斜，并经常倒转1/4—1/2圈，避免铁屑阴塞而卡住丝锥。
3、当螺纹的切削部分全部进入工件时，就不再施加压力。
4、攻丝时，必须以头攻、二攻、三攻的顺序攻削至标准尺寸。
攻丝工作流程
底孔倒角→选择丝锥→装夹工件→攻内螺纹
①用钻头钻底孔 ②用初锥粗加工螺纹③用中锥精加工螺纹④用底锥完成螺纹加工
套丝方法：
套丝工作流程
扩孔→选择板牙→装夹工件→套外螺纹
1、起套时，可用一只手的掌心按住扳手中部沿工件轴线下压，另一只手配合做顺向旋进。
2、两手握住扳手两端，均匀施加压力，并将板牙按顺时针方向旋进一段后，再按逆时针旋了1/4—1/2圈，避免铁屑阻塞而卡住板牙，并确保板牙中心与工件中心线重合，不使其歪斜。
7、表面处理
为了防止金属制品表面生锈腐蚀，提高产品的美观程度，通常需要对金属表面进行处理。常见的金属表面处理方法有表面刷光、喷涂油漆和镀层等。
表面刷光表面刷光的工序：准备，清除毛剌和铁屑→粗处理，用细锉锉平金属表面→细处理，用精细级金刚砂打磨。
喷涂油漆喷涂油漆可以防止锈蚀和增加美观。喷涂前要检验所选用的油漆对金属表面的适用性。有些油漆必须在金属表面加涂防锈漆之后再进行喷涂。
镀层为使金属制品外表美观且能够防止锈蚀，既可以在金属表面涂上一层塑料，也可以采用电镀的方法，即用电解等方法在金属表面涂上一薄层抗氧化的铬等金属材料。