42模型和原型的制作课件

大家好第二节模型或原型的制作

:设计的一般过程?复习设计的一般过程

1.发现与明确问题2.制定设计方案

3.制作模型或原型

4.测试、评估及优化5.产品的使用和维护

一、原型与模型原型的使用网友指证周正龙摄“华南虎”原型是年画加菲猫的原型——异国短毛猫原型与模型活动：请你举例关于“原型”的例子？思考：怎样理解“原型”？1、原型的概念

原型（prototype）通常是第一个能全面反映产品功能的形体，它广泛应用于新产品的开发中，有时原型就是最终产品。新产品的开发需要考虑诸多方面的因素,比如:在开发一款新汽车的车型时其美学的创造性要受到安全、人机工程学、可制造性等多方面要求的制约，建立产品的物理原型，可以对这些方面作出较好的评价。2、原型的作用有利于对设计方案的实现效果进行评估。有利于实现对于大规模生产的生产技术与成本的估算。2、模型

(1)、模型及其功能（1）、什么是模型？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。（2）、模型的优点制作成本低、便于修改等。（3）、设计者一般通过模型来呈现产品的设计方案。案例分析：“神州三号”飞船中的模拟人神舟三号飞船是我国首次完全模拟载人状态进行的飞行试验。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”，这是飞船上新添的模拟人设备。虽说是假人，可“他”却会“呼吸”、能“排汗”，皮肤很软就像真人。

问题讨论2008北京奥运会主会场模型"神舟飞船"模型张衡设计的天体运行模型:浑天仪模型的功能模型使设计对象具体化。模型帮助分析设计的可能性。马上行动举例说明你知道的模型还有哪些？

1851年，燃煤蒸汽机帆船客轮“大东方号”，在伦敦开始建造。由于“大东方号”的船长为当时一般船的六倍，没有纵深那么长的船台来建造，所以采用侧面下水的横向船台建造。当1857年11月7日下水典礼那天，“大东方号”只侧滑行了3尺距离，再也不肯滑下水。“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。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，造成了首航失败。

案例分析：“大东方号”轮船

“大东方号”首航失败说明了什么?

“大东方号”首航失败说明了什么?模型制作技术试验（二）、模型在不同阶段的作用模型制作是技术设计中的一个必要环节，在设计过程的不同阶段往往需要制作不同的模型。

（二）、模型在不同阶段的作用模型制作是技术设计中的一个必要环节，在设计过程的不同阶段往往需要制作不同的模型。

1、草模

在设计初期阶段草模可以把设计构思用立体模型简单的表示出来，供设计人员深入探讨时使用。

2、概念模型在草模的基础上，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。日产Pivo概念车无人侦查机概念模型概念车主要是向人们展示设计人员新颖、独特、超前的构思而已，还处在创意、试验阶段，很可能永远不投产。它可以更多地摆脱生产制造水平方面的束缚，尽情地甚至夸张地层示自己的独特魅力。3、结构模型

为了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。汽车的底盘结构模型鸟巢模型2008北京奥运会主会场

4、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等。汽车的配气系统模型5、展示模型

用准确的尺寸，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。展示模型采用真实材料，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，并可以直接向委托方征求意见，为审核方案提供实物依据。二、制作准备材料准备零部件加工部件装配总装配表面涂饰模型或原型的制作过程：

以多功能书桌为例，其制作包括以下步骤：首先，要对板材进行干燥处理，以防止加工后的零部件变形，增加尺寸的稳定性，以及提高其表面涂饰的质量；接着进行配料、毛料加工和净料加工，制造零件，然后将加工好的零件组装成部件；再经总装配将零件、部件组装成产品；成品一般还需经涂饰工艺，涂饰可以起到保护与装饰作用。

二、制作准备首先，根据设计方案确定材料的加工方法。其次，要注意区分每一阶段制作工艺的先后顺序。第三，在制作过程中，要注意健康与安全方面的因素。◆加工时必须穿戴合适的保护工具，如眼罩、手套、围裙和安全鞋、帽等。◆避免地板有任何水和油。◆在未得到授权时，不可随便操作机器。◆要小心锋利的工具。钻削加工时，不要戴手套．以防被钻床卷入受伤。◆使用溶剂和易燃物品时，要小心烟火。◆使用高温器材时，应戴上隔热手套。◆使用手持电动工具时，一定要严格按安全操作规程操作，以防发生触电事故。◆离开加工的地点前，必须关掉所有机器。◆特殊情况，以常识判断，碰到你认为不安全的情况，应停止工作并向老师报告。

为了更有效地控制制作的进展，安全高效率地制作出高质量的产品，需要明确制作实施方案，并制定制作计划。三、实施制作(一)工具与设备的使用工欲善其事，必先利其器。常用的切削工具与设备

常用工具的使用要领（以多功能书桌的制作为例，介绍常用加工与装配工具的使用）

右手握锯柄，左手扶压住锯弓前端，食指也可抵在弓架侧面。锯削时，右手主要控制推力，左手配合右手扶正锯弓，并稍微施加压力。在夹持工件前，用表面平整的板材贴住工件，以保护好工件的表面不致被夹坏。在夹持工件时，用双手的力量来扳紧手柄，切勿用其他工具来敲击手柄，以免损坏台虎钳的各部件。在活动钳身的光滑平面上，不能用其他工具进行敲击，以免降低它与固定钳身的配合性能。台虎钳必须牢固地固定在钳台上，使钳身没有松动现象，否则容易损坏台虎钳和影响工件加工的质量常用工具的使用要领

操作手钻时，应注意钻头保持直线平稳进给，防止跳动和歪斜，以免折断钻头。钻孔时先将钻头对准孔中心钻一浅窝，然后观察所钻的浅窝是否与画线圆同心，如发现偏心，应及时纠正。钻小孔或深孔时，应及时退钻排屑，以免切屑堵塞；孔将要钻穿时，必须减少进给力，以防折断钻头或使工件转动造成事故。加工大孔时，可先钻一定位小孔，然后换大钻头镗孔。注意：钻削时，应尽量避免在斜面上钻孔

(1)凿削前，应先将木料放在工作凳上。打凿子时，一手紧握凿柄，不要让凿子左右摆动，以防锤或斧滑落伤手(2)凿柄用硬质的檀木、榉木、柞木制作，为防止受击时柄端起毛或出现裂口、裂纹，在柄端受击打处装上铁箍保护(3)凿削时应随时注意斧把、锤柄及凿柄的牢固程度，以免斧头或锤头脱飞伤人；不要将木凿子当撬具使用；凿子不使用时应妥善保管，不要放在易坠落的地方常用工具的使用要领

木螺钉接合的操作方法是：先在工件上钻孔，将木螺钉涂上机油或肥皂，然后拧入工件。在软木料上拧木螺钉时不必钻孔。将两块工件拧在一起时，可将被穿通的第一块工件钻一稍大于木螺钉直径的孔，然后再按上述的方法拧紧。螺丝刀的使用注意以下几点：①根据旋紧或松开的螺钉头部的槽宽和槽形选用适当的螺丝刀；②螺丝刀的刀口损坏、变钝时，应随时修磨，用砂轮磨时要用水冷却，无法修补的螺丝刀，如刀口损坏严重、变形，手把柄部裂开或损坏应报废；③不要用螺丝刀旋紧或松开握在手中工件上的螺丝钉，而应将工件夹固在夹具内，以防伤人

锉削时，一般用右手握紧锉柄，左手握住或扶住锉刀的前边，两只手均匀用力，推进锉刀；要防止油脂污染锉刀和锉柄和正在锉削的工件表面。要防止锉刀打滑，造成事故。锉削时不要用嘴吹切屑，以防切屑飞入眼内；也不要用手去清除切屑，以防切屑扎破手指和手掌，而应该使用刷子清除在木器加工中还用到木锉，按其锉齿的粗细可分为平锉、扁锉、圆锉等。木锉用来修整弧形工件、弯头连接处、孔眼、凹槽等不规则工件的表面常用工具的使用要领

扳手主要是旋紧六角形、正方形螺钉和各种螺母的工具。采用工具钢、合金钢或可锻铸铁制成。一般分为通用的、专用的和特殊的三大类。使用时应根据螺钉、螺母的形状、规格及工作条件选用规格相适应的扳手去操作。①活动扳手是通用扳手，由扳手体、固定钳口、活动钳口及蜗杆等组成。它的开口尺寸可在一定的范围内调节，所以在开口尺寸范围内的螺钉、螺母一般都可以使用。②呆扳手(开口扳手)、套筒扳手、锁紧扳手和内六角扳手等称为专用扳手。它的特点是单头的，只能拧旋一种尺寸的螺钉或螺母。双头的也只可旋拧两种尺寸的螺钉或螺母

圆钉接合是木家具接合方法中最简便的一种。圆钉钉入木材后，木材受压，在钉子周围产生了摩擦力，木材产生握钉力的大小与木材材质、钉径、钉子长度等因素有关，木材越硬，钉的直径越大，钉子的长度越长，其握钉力也越大；反之，握钉力越小。另外，握钉力也和木材纹理有关系，一般情况下，横纹结合强度小，因此，圆钉应垂直于木纹纹理钉入三、实施制作(二)零部件加工

为确保加工的顺利进行，保证制作质量和速度，材料在进行切割前，需要按照材料明细表中的零件尺寸规格和质量要求，进行仔细的画线和标记(如图)。

在保证质量的前提下，合理选用材料，节约优质材料，可降低制作成本。

画线

例如，在多功能书桌制作中，要选取材质好、木纹美观、材色悦目、涂饰性能好的木材作外表用料。对于承重部位的零件，则要求选用物理性能好、不易变形的木材来制作，对于内部零件和隐蔽部位零件采用了材质较次、材色和纹理一般的木材来制作。三、实施制作(三)产品装配产品装配包括由零件组装成部件，再由部件组装成成品。常用的产品装配工艺有榫接、钉接、铆接、螺栓连接、粘接和焊接等方式。（以多功能书桌为例，产品装配的主要方法见课本P106）在现代产品制造中还广泛利用特制装配零件接合部件的连接件接合方法，这种接合可以反复拆装而不影响制品的强度。采用连接件接合可以简化产品结构和生产工艺，有利于产品的标准化和部件的通用化，也给包装、运输、储存带来方便。三、实施制作(四)表面涂饰

为了使多功能书桌更美观，对装配好的多功能书桌进行表面打磨、贴