1、第七章第七章 模型或原型的制作模型或原型的制作第一節第一節 模型模型主頁一、原型與模型 v 1、原型 原型原型（prototype）通常是第一個能全面反映產品功能的形體，它廣泛應用于新產品的開發中，有時原型就是最終產品。 原型的作用： （1）有利于對設計方案的實現效果進行評估。（2）有利于實現對于大規模生產的生產技術與成本的估算。主頁法拉利汽車原型在接法拉利汽車原型在接受各種測試受各種測試主頁2、模型v 模型（model）是根據實物、設計圖樣或構思，按比例、生態或其他特征制成的與實物相似的一種物體。 2008北京奧運會主會場和模型主頁神舟三號飛船中的模擬人v2002年4月1日，我國自行研制的“

2、神舟三號”飛船實現繞地飛行108圈，飛船艙內安坐一名“模擬人”。討論：討論：1.神舟三號中的模擬人有什么神舟三號中的模擬人有什么特征？特征？2.為什么要進行為什么要進行“模擬人模擬人”試試驗？驗？主頁模型具有什么功能？模型具有什么功能？ 使設計對象具體化：使設計對象具體化：模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達所設計的模型可視、可觸、可控制，可以形象地表達所設計的產品的比例、尺度、線型、色彩、材質以及每一個構成面。產品的比例、尺度、線型、色彩、材質以及每一個構成面。它是一種實體設計語言，它是一種實體設計語言，為設計的表達和交流提供了一條有效途徑為設計的表達和交流提供了一條有效途徑，使設計委托者

3、、生產單位和設計人員之，使設計委托者、生產單位和設計人員之間能夠直接溝通，全面認識設計方案。間能夠直接溝通，全面認識設計方案。 幫助分析設計的可能性：幫助分析設計的可能性：由于現代工業產品大部分是在大規模、自動化和由于現代工業產品大部分是在大規模、自動化和巨額資金投入下生產出來的，因此巨額資金投入下生產出來的，因此, ,僅憑圖紙提供設計意圖，很難把握設計的可靠僅憑圖紙提供設計意圖，很難把握設計的可靠性。如果設計一旦失敗，損失將十分巨大，所以，設計一件較復雜的產品，必須通性。如果設計一旦失敗，損失將十分巨大，所以，設計一件較復雜的產品，必須通過模型制作，才能投入生產。過模型制作，才能投入生產。主

4、頁 1851年，燃煤蒸汽機帆船客輪“大東方號”，在倫敦開始建造。船長 211米，船寬36米，最大吃水9.2米，總噸位18,915，營運速率14節，有三套推進裝置：二具船邊明輪，一個艉螺旋槳，六根張帆的桅桿，帆總總面積有6,500平方碼。由于“大東方號”的船長為當時一般船的六倍，沒有縱深那么長的船臺來建造，所以采用側面下水的橫向船臺建造。當1857年11月7日下水典禮那天，“大東方號”只滑行了3尺距離，再也不肯滑下水。“大東方號”集中了當時世界上最先進的各種動力設備，邀請了著名的造船專家。雖然集中了當時造船技術的精華，但還是造成了動力設備與龐大船體的動力需要不匹配，造成了首航失敗。“大東方號大東

5、方號”事例說明了什么事例說明了什么? ?產品設計必須經過模型制作，然后進行必要的技術試產品設計必須經過模型制作，然后進行必要的技術試驗。驗。主頁模型制作是技術設計中的一個必要環節，在設計過程的不同階段往往需要制作模型制作是技術設計中的一個必要環節，在設計過程的不同階段往往需要制作不同的模型。不同的模型。草模：在設計的初始階段，采用立體模型將設計構思簡單地表示出來，供設計草模：在設計的初始階段，采用立體模型將設計構思簡單地表示出來，供設計人員深入探討時使用。人員深入探討時使用。模型在不同階段的作用模型在不同階段的作用主頁概念模型概念模型 概念模型用概括的手法表示產品的造型風格、布局安排、人機關系

6、等，從整體上表現產品造型的整體概念。 主頁主頁結構模型結構模型 為了研究產品造型與結構的關系，清晰地表達產品的結構尺寸和連接方法，并進行結構強度試驗而制作的模型。 主頁功能模型功能模型 顧名思義主要用于研究產品的各種性能以及人機關系，同時也用作分析、檢查設計對象各部分組件尺寸與機體的相互配合關系等。 主頁展示模型展示模型 采用真實材料，用準確的尺寸，做成與實際產品幾乎一致的模型或按一定比例縮放的模型，作為產品的樣品進行展示，以便提供實體形象。另外通過展示模型可以直接向設計委托方征求意見，為審核方案提供實物依據。主頁1 1、制作準備、制作準備v 按照設計圖紙準備材料。v 根據材料特性與現有工具設

7、備條件選擇材料的加工工藝。v 對材料進行零件加工。v 將零件組裝成部件，在將部件組裝成產品v 根據需要進行表面涂飾二、模型制作的過程二、模型制作的過程主頁2 2、制定制作實施計劃應注意的問題、制定制作實施計劃應注意的問題v 確定材料的加工方法確定材料的加工方法v 考慮什么樣的加工時序最有效最經濟考慮什么樣的加工時序最有效最經濟v 在制作工程中，注意健康與安全在制作工程中，注意健康與安全 主頁3 3、實施制作、實施制作v零件加工v產品裝配v表面涂飾主頁汽車1:1模型制作方案構思方案構思主頁主頁制定設計方案（技術圖紙）制定設計方案（技術圖紙）主頁選擇材料和加工方法選擇材料和加工方法復合板木材膠泥和

8、石膏粉各種零件主頁模型制作模型制作1：各零件：各零件部件加工部件加工主頁產品的裝配產品的裝配主頁表面涂飾表面涂飾第二節第二節 工藝工藝主頁3 3、工藝的作用：、工藝的作用： 保證產品質量，提高生產效率；影響產品的功能、強度、外觀等。保證產品質量，提高生產效率；影響產品的功能、強度、外觀等。2 2、工藝的種類：常見的工藝有加工工藝、裝配工藝、檢測工藝、工藝的種類：常見的工藝有加工工藝、裝配工藝、檢測工藝、 鑄造工藝、表面鑄造工藝、表面處理工藝等。處理工藝等。1 1、工藝是指利用工具和設備對原材料、半成品進行技術處理，使之成為產品的方、工藝是指利用工具和設備對原材料、半成品進行技術處理，使之成為產

9、品的方法。法。主頁案例分析 ：桶的制作質量與工藝加工工藝加工工藝裝配工藝裝配工藝表面處理工藝表面處理工藝主頁v 黑色金屬：黑色金屬只有三種：鐵、錳與鉻。而它們三個都不是黑色的！純鐵是銀白色的；錳是銀白色的；鉻是灰白色的。v 有色金屬：常見金屬中除了黑色金屬都可稱為有色金屬。v 特殊金屬：包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。如分別具有超導、形狀記憶、耐磨等功能的合金。小知識小知識常見的金屬材料可分為黑色金屬、有色金屬和特殊金屬材料。主頁v 1 1、劃線：、劃線：v 在待加工的材料上用相應的工具劃出加工部件的輪廓線或基準點和基準線。在待加工的材料上用相應的工具劃出加工部件的輪廓線或基準點和基

10、準線。二、金屬材料的加工工藝二、金屬材料的加工工藝金屬材料的加工包括：劃線、鋸割、銼削、金屬材料的加工包括：劃線、鋸割、銼削、鉆孔、攻內螺紋和套外螺紋等鉆孔、攻內螺紋和套外螺紋等主頁劃線工具：劃線工具：劃針、鋼直尺、角尺、畫規、樣沖。劃針、鋼直尺、角尺、畫規、樣沖。) )主頁2 2、鋸割、鋸割（工具：手鋸、臺虎鉗）（工具：手鋸、臺虎鉗）（1 1） 右手握緊（握穩）鋸弓的手把，右手握緊（握穩）鋸弓的手把，左手輕輕扶在鋸弓的前端。鋸割時，左手輕輕扶在鋸弓的前端。鋸割時，右手推進施力，左手協助右手扶正右手推進施力，左手協助右手扶正鋸弓，這樣才能保持鋸縫平直。鋸弓，這樣才能保持鋸縫平直。主頁主頁左腳前

11、半步，膝蓋微曲，右腳自然伸直，然后側身，使身體與臺虎鉗保持一定的角度。 鋸割時，左腿膝蓋部位的屈伸與身體前后的往復以及雙手推拉的動作要保持協調一致，這樣才能操作自如，不易疲勞。（3 3）站立姿勢）站立姿勢主頁 起鋸是指剛開始鋸割的階段，有近起鋸和遠起鋸之分。一般采用遠起鋸方法。 起鋸時，用左手拇指擋住鋸條，使鋸條在鋸割線上“定位”，右手持鋸鋸割。起鋸角度通常在15度左右，同時行程要短，壓力要小，速度略快，直到鋸縫深23mm。（4 4）起鋸方法）起鋸方法主頁 激光切割機激光切割機數控切割機數控切割機光電切割機光電切割機切割機床切割機床展示展示主頁3 3、 銼削（工具：銼刀、臺虎鉗、角鋼尺）銼削（

12、工具：銼刀、臺虎鉗、角鋼尺） 為使工件符合設計要求的形狀、尺寸和粗糙度，往往需要進行銼削、銑為使工件符合設計要求的形狀、尺寸和粗糙度，往往需要進行銼削、銑削和磨削等切削加工。削和磨削等切削加工。 主頁銼刀的種類1 1、鉗工銼、鉗工銼按斷面形狀分類：按斷面形狀分類：刀口銼刀口銼菱形銼菱形銼扁三角銼扁三角銼橢圓銼橢圓銼圓柱銼圓柱銼平銼平銼方銼方銼三角銼三角銼半圓銼半圓銼圓銼圓銼2、特種銼、特種銼（加工零件的特殊表面）（加工零件的特殊表面）3、整形銼、整形銼（修整零件上的細小部分）（修整零件上的細小部分）主頁不同銼刀的使用不同銼刀的使用 主頁銼銼削削要要領領直銼法直銼法推銼法推銼法主頁馬上行動：馬上

13、行動：根據銼削要領，用銼刀將一小型長方體金屬塊的一個表面銼成一平面，并檢查工作面的垂直度。假如銼成如下圖所示的結果，請討論其原因。閱讀小資料：閱讀小資料：金屬材料的切削大都采用機械加工的方式。機械加工中使用的設備有車床、刨床、銑床、磨床、鏜床等。車床是金屬切削中使用最為廣泛的機床，常用的有普通車床和數控車床。銼刀傾向一邊銼刀傾向一邊銼刀左右搖晃銼刀左右搖晃銼刀傾向一邊銼刀傾向一邊主頁車床車床 刨床刨床 銑床銑床 磨床磨床 鏜床鏜床 主頁4 4、鉆孔：、鉆孔： 用鉆頭在實體材料上打孔的方法，稱為鉆孔。常用的鉆孔設備是臺鉆，常用的鉆頭是麻花鉆。主頁主頁主頁v 鉚接（鉚槍、鉚釘）鉚接（鉚槍、鉚釘）v

14、 黏接（萬能膠等）黏接（萬能膠等）v 焊接（電焊槍、電焊條）焊接（電焊槍、電焊條）v 螺接（螺栓、螺母、螺絲、墊圈）螺接（螺栓、螺母、螺絲、墊圈）5 5、 連接連接 通過固定連接和半固定連接的方法可以實現金屬件之間的連接。金屬材通過固定連接和半固定連接的方法可以實現金屬件之間的連接。金屬材料的連接有多種方法（鉚接、黏接、焊接、螺栓和螺母、平頭螺絲、元寶螺帽料的連接有多種方法（鉚接、黏接、焊接、螺栓和螺母、平頭螺絲、元寶螺帽、墊圈、彈簧墊圈、墊圈、彈簧墊圈）主頁主頁主頁閱讀：螺紋的加工方法閱讀：螺紋的加工方法螺紋加工方法螺紋加工方法（1 1）攻絲方法攻絲方法工具：工具：絲錐、絲錐扳手絲錐、絲錐扳

15、手流程：流程：底孔倒角底孔倒角選擇絲錐選擇絲錐裝夾工件裝夾工件攻內螺紋攻內螺紋（2 2）套絲方法套絲方法工具：工具：板牙、扳牙扳手、臺虎鉗板牙、扳牙扳手、臺虎鉗流程：流程：擴孔擴孔選擇扳牙選擇扳牙裝夾工件裝夾工件套外螺紋套外螺紋主頁6 6、表面處理、表面處理 表面處理是指在工件表面施以保護性或裝飾性處理的加工方法，不同材料有不同的處理方法。常見的金屬表面處理方法有表面刷光、噴涂油漆和鍍層等。(1)(1)表面刷光表面刷光 為了防止金屬制品表面生銹腐蝕，提高產品的美觀程度，通常需要對金屬為了防止金屬制品表面生銹腐蝕，提高產品的美觀程度，通常需要對金屬表面進行處理。表面進行處理。準備準備清除毛刺和鐵

16、屑清除毛刺和鐵屑粗處理粗處理用細銼銼平金屬表面用細銼銼平金屬表面細處理細處理用精細級金剛砂打磨用精細級金剛砂打磨主頁（2 2）噴涂油漆）噴涂油漆 噴涂油漆可以防止生銹和增加美觀。噴涂前要檢驗所選用的油漆對金屬噴涂油漆可以防止生銹和增加美觀。噴涂前要檢驗所選用的油漆對金屬表面的適用性。有些油漆必須在金屬表面加涂防銹漆之后再進行噴涂。表面的適用性。有些油漆必須在金屬表面加涂防銹漆之后再進行噴涂。 主頁（3 3）鍍層）鍍層 為使金屬制品外表面美觀且能夠防止銹蝕，既可以在金屬表面涂上一層為使金屬制品外表面美觀且能夠防止銹蝕，既可以在金屬表面涂上一層涂層，也可以采用電鍍的方法，即用電解方法在金屬表面涂上

17、一薄層抗氧化涂層，也可以采用電鍍的方法，即用電解方法在金屬表面涂上一薄層抗氧化的鉻等金屬材料。的鉻等金屬材料。主頁木材的加工工藝（木工）一、劃線工具一、劃線工具二、鋸削工具二、鋸削工具三、安裝工具三、安裝工具四、油漆工具四、油漆工具木工常用的工具分為：木工常用的工具分為：主頁卷尺卷尺直角尺直角尺木工鉛筆木工鉛筆一、劃線工具主頁木工鋸木工鋸榔頭榔頭刨子刨子二、鋸削工具主頁木工鋸的使用v調整繩子調整繩子v調整鋸齒和鋸齒開刃調整鋸齒和鋸齒開刃v鋸子使用要領：鋸子使用要領： 1 1、左手壓木條，右手拿鋸子；、左手壓木條，右手拿鋸子； 2 2、起鋸時用左手大母指貼住鋸條；、起鋸時用左手大母指貼住鋸條； 3 3、鋸齒和木板垂直；、鋸齒和木板垂直； 4 4、開鋸幅度小；開口后鋸程要長；、開鋸幅度小；開口后鋸程要長； 5 5、拉鋸用力小，推鋸用力大；、拉鋸用力小，推鋸用力大； 6 6、推拉要有節奏。、推拉要有節奏。主頁刨子的使用v刨刀要先開刃刨刀要先開刃v調整刨刀的位置調整刨刀的位置v刨子