孔明锁的设计制作

孔明锁的设计制作学习目标一、孔明锁的由来、意义。二、木工工具的使用方法、操作工艺、工序流程及安全注意事项。三、三视图的识读、设计绘制。四、提高实践技能和创新思维能力；培养团队合作精神等。

两千多年前的孔明就发明了一种方法，用一种咬合的方式把多根木条垂直相交固定，这种咬合在建筑上被广泛应用，在民间人们把孔明的这种发明制成了一种玩具——孔明锁。原创为木质结构，外观看是严丝合缝的十字立方体，动动脑筋可拆解，装上可不是那么容易的。

孔明锁，它对放松身心，开发大脑，灵活手指均有好处，是老少皆宜的休闲玩具。另外一种传说是：春秋时代鲁国工匠鲁班为了测试儿子是否聪明，用6根木条制作一件可拼可拆的玩具，叫儿子拆开．儿子忙碌了一夜，终于拆开了．这种玩具后人就称作鲁班锁．孔明锁（鲁班锁），它起源于中国古代建筑中首创的榫卯结构．

所以，孔明锁亦称鲁班锁、别闷棍、六子联方、莫奈何、难人木等。孔明锁的由来形形色色的孔明锁1、孔明锁多为木质榫卯结构，是优良的连接

比之金属部件，木质榫卯具有极好的弹性，木制构件会通过榫卯传力，均衡地分配给家具其他部件，使得家具站立得稳如泰山。无论南热北冷，还是南湿北干，榫卯都能随机应变，它热胀冷缩的程度与家具的其他零部件相仿，能和整把椅子或整张梳妆台一起“发胖”或“缩水”，保证不会让木板豁开一个口子。实用性孔明锁的意义2、木质榫卯结构的应用广泛A、在古代家具和建筑中的应用B、在现代家具和建筑中的应用实用性孔明锁的意义3、孔明锁是一种益智玩具孔明锁类玩具比较多，形状和内部的构造各不相同，一般都是易拆难装。拼装时需要仔细观察，认真思考，分析其内部结构。它有利于开发大脑，灵活手指，是一种很好的益智玩具。趣味性孔明锁的意义一、木工工具的使用方法、加工工艺及安全注意事项二、识读、绘制三视图，小组合作设计制三支或六支孔明锁并组装准备阶段设计制作阶段孔明锁的设计制作一、木工工具的使用方法及安全注意事项工艺工具操作要领（步骤）注意事项

画线

直尺角尺铅笔1.画基准线2.画轮廓线3.尺寸标注1.直尺为度量工具，角尺分45°和90°2.画线要精准3.如果铅笔画线不清晰，可用水笔等代替

锯削

钢锯1.注意正确的握锯姿势2.起锯时要有一定角度3.推锯时加压，回拉时不加压1.

注意安全，不要急躁2.

保证锯条安装正确3.推锯过程中，时刻注意锯条沿画线的线条锯割锉削锉刀参考苏教版教材主要用来加工2号锁件

凿槽

木工凿羊角锤

用锯子先锯切，然后再用凿子凿槽位。

1.避开凿木材节点2.锤子的力度不要过大，避免木材被凿裂3.对需凿去的部分可少点凿，便于后期锉刀修整准备阶段1、划线

（1）钢卷尺：长度测量

（2）角尺：划线和测量制作件是否成直角。木工工艺划线符号划垂直线划平行线拖线法墨株法二、手工锯及其锯割（一）传统手工锯的种类框锯刀锯钢丝锯手板锯（二）、锯的正确使用在使用框锯前，先用旋钮将锯条角度调整好，并用绞片将绞绳绞紧使锯条平直。纵割法横割法钢丝锯的使用

1.木头放平稳

2.起锯时要慢，锯子与水平面成30°左右的角

3.拉锯时用左脚睬住木板，右手拉锯，锯子与水平面成45°左右的角

4.拉锯时速度均匀，推出用力，拉回不用力

5.拉锯时锯做推拉运动，不可左右晃动

6.快锯完时速度放慢，注意防止木板折断（二）、锯的正确使用三、传统木工刨及其使用刨刀刨楔盖铁刨身刨柄短刨刨削：刨底刨口槽刨刀短刨底面刨楔螺钉盖铁刨刀刨刀、盖铁、刨楔盖铁刨楔刨刀螺钉刨刀、盖铁、刨楔的相对位置三、传统木工刨及其使用退刨刀姿势进刨刀姿势推刨姿势推刨要领推刨时，左右手的食指伸出向前压住刨身，拇指压住刨刃的后部，其余各指及手掌紧捏手柄。刨身要放平，两手用力均匀。向前推刨时，两手需加大力量，食指与拇指施加压力，防刨头翘起；推至前端时，食指压力逐渐减小，拇指则逐渐加大压力，防“磕头”。退回时用手将刨身后部略微提起，以免刃口在木料面上拖磨，容易磨钝。刨底应注意加油润滑。三、传统木工刨及其使用刨削两个面后按尺寸要求用拖线法进行划线，锯割或劈削后进行刨削加工，决定留全线还是留半线或不留线，并用角尺测量方正度。刨削第一面（基准面）时，目测加工面是否平直、有否扭曲，随时纠正；刨削第二个面时目测平直，并用角尺测方正度。三、传统木工刨及其使用四、凿削与做榫头手工凿是传统木工工艺中木结构结合的主要工具，用于凿眼、挖空、剔槽、铲削等加工方面。1、平凿：又称板凿，凿刃平整，用来凿方孔。规格有多种。2、圆凿：有内圆凿和外圆凿两种，凿刃呈圆弧形，用来凿圆孔或圆弧形状，规格有多种。3、斜刃凿：凿刃是倾斜的，用来倒棱或剔槽。凿子的结构与种类各种宽度的打凿打凿薄凿斜边凿圆凿不同凿的刃口铁环凿柄凿裤凿刃凿眼的姿势孔的宽度由凿的宽度决定。木料放在垫木或工作凳上，打眼的面向上。人可坐在木料上面，如果木料短小，可以用脚踏牢。凿透孔（全眼）时，应先凿正面；到一半深，将木料翻身，从背面打凿，这样眼的四周不会产生撕裂现象，正面应留半线，背面不留线。凿不透孔时，要注意深度，随时测量深度，并将木屑清除干净。

划线：大面（基准面）用直角尺划孔位置线第二面划孔位置线

第三面划孔位置线拖线法划孔边线掉头划另一面孔边线

标上透孔符号

凿眼：边线留3mm凿孔

依次凿孔，剔出木屑

修整边线

依样凿另一面

凿透孔完成

划线：凿削时注意的事项（1）孔的左右壁应平直、前后壁的中间稍微凸出，切不可中间凹陷。（2）以铁锤打击凿顶时，应注视刃口处，若注视凿顶则易使刃口摆动，而凿错位置。（3）每一次凿切，要摇动一下凿，否则容易使凿夹在孔内，不易拔出。（4）对于较窄小的凿子，不要太用力扳动而造成凿子折断。（5）不能将薄凿当作打凿用，以免折断或刃口缺角。（6）铲削时不能逆纹铲削，一定要顺纹铲削，否则易造成撕裂，损坏工件表面。（7）所有修切均应修切到划线之处，通孔正面留半线，反面不留线。做榫头：用直角尺划榫头长度线，四面都划。用拖线法划榫头宽度线，（上、下两面）先在A面每条线锯一下

翻过来在B面锯出端面线

沿B面线斜锯到榫根

顺B面锯路锯A面线锯条垂直拉，锯到根，略过线锯榫头：注意留半条线拉肩：切勿伤到榫头放平锯子进行拉肩

榫头锯割完成

榫连接：（1）组装：按设计步骤将各构件逐个组装。榫头用薄宽凿倒角，结合处应涂胶，并垫上硬木块，用斧子或锤子轻轻敲入。（2）校正：组装完毕，用直角尺测量方正度，如果是明榫，应在明榫出头处用凿切一裂口，用木楔挤紧，并及时校验，纠正扭歪，木楔凸出部分要锯掉刨光；如果是暗榫，涂胶敲入后用直角尺测量方正度，如有偏差可用锤子纠正。（3）光面：用细刨将遗留的划线和结合不平的表面刨光，表面不允许有刨痕、毛刺、锤印等。（4）最后全面检查：要求各个面平直、方正，无扭曲，结合处应严密平整，榫肩密缝、榫头紧；配件安装符合设计要求，安装牢固，位置正确，满足使用要求。五、木锉刀及其使用粗齿木锉刀：粗锉刀的齿距大，齿深，不易堵塞，适宜于粗加工（即加工余量大、精度等级和表面质量要求低）及较松软木料的锉削，以提高效率。细齿木锉刀：适宜对材质较硬的材料进行加工，在细加工时也常选用，以保证加工件的准确度。

粗齿木锉刀的齿距大，齿深，不易堵塞，适宜于粗加工及较松软木料的锉削，以提高效率；细齿木锉刀适宜对材质较硬的材料进行加工，在细加工时也常选用，以保证加工件的准确度。木锉刀与木纤维呈60——900角锉削，不能顺着木纹锉削。向前推时工作，用力向下压；回拉时稍离工件表面。粗锉锉削到留0.2——0.3mm时，改用中锉，锉削至约剩0.1mm时，改用细锉锉削，保持锉痕整齐一致。锉后用砂纸砂磨，以得到光洁的表面。

五、木锉刀及其使用

正确握持锉刀有助于提高锉削质量，木锉刀的握法：右手心抵着锉刀木柄的端头，大拇指放在锉刀木柄的上面，其余四指弯在木柄的下面，配合大拇指捏住锉刀木柄，左手则根据锉刀的大小和用力的轻重，可有多种姿势。

使用注意事项：

木锉刀不能用来锉金属材料，不能作橇棒或敲击工件；放置木锉刀时，不要使其露出工作台面，以防锉刀跌落伤脚；也不能把锉刀与锉刀叠放或锉刀与量具叠放。五、木锉刀及其使用用砂棒砂磨置砂纸于平面上砂磨六、连接方法简介木工采用的传统连接方法主要是榫卯连接（榫接、搭接、插接等），其他还有钉连接（圆钉、竹钉、螺钉等）、螺栓连接、铰链连接、胶粘剂连接等。中国古代建筑及家具均无钉，所有构件靠榫卯相接。榫接是中国古典木工工艺的魅力所在，在榫卯结构上，利用了丰富多变的榫头卯眼，展示了一种结构美学。中国式榫卯结构有上百种之多，而且每个名称的榫头卯眼，在制作中根据外观的造型不同，又可以派生出多种榫卯。1、榫卯连接

明榫与暗榫斜肩夹角榫单肩榫与双肩榫明燕尾榫双榫直燕尾槽榫插接圆榫穿带榫与龙凤榫排榫1、榫卯连接

十字形搭接斜角搭接丁字形搭接相缺搭接叉口丁字形搭接搭接1、榫卯连接

2、螺钉连接三角槽螺钉螺钉接合强度大，用于厚板拼接、家具组装、五金附件的装配等

3、螺栓连接很多组合、拆装、折叠家具中木构件，常采用螺栓接合。

4、铰链连接用于门、窗等活动连接，也用于可拆卸部件或可折叠部件之间的连接。弹簧铰链5、胶粘剂连接1、三支孔明锁的三视图示例三跟木条的孔明锁是其中最简单的一种。材料：一根36cm长的木条，横截面20cm×20cm。每组拿到36cm长的木条后，再锯成三段12cm的木条。设计制作阶段二、识读、绘制三视图，小组合作设计制三支或六支孔明锁并组装1号锁三视图三支孔明锁1、三支孔明锁的三视图示例2号锁三视图三支孔明锁1、三支孔明锁的三视图示例3号锁三视图三支孔明锁1、三支孔明锁的三视图示例三支孔明锁的加工步骤⑴画线

将所给的约36cm长的原料加工成三段，在原材料上用钢直尺画出每段的长度是12cm（钢直尺使用的强调）⑵锯割下料将画线画好的木材（条）沿着所画的线锯割成三段，每段的长度是12cm，在锯割的过程中，应该注意正确合理的使用锯子，以确保尺寸较为精确的木条。⑶画线根据三视图标注绘制凿切线条。⑷锯槽位

先根据画线线条位置锯切木条，这是因为直接凿槽位的话，会使木条被凿裂开。锯切槽位时，保持锯条在一条直线上，不能左右摆动锯条，否则锯条容易断。⑸凿槽凿槽需要用凿子和锤子两种工具。锤子力度不宜过大，否则木条易裂开。对需凿去的部分可少凿一点，便于后期修整。⑹锉削修平把1，3号部件用锉刀，凿子，钢锯等修平，2号锁中间圆柱部分用锉刀加工。⑺安装调试

1，2，3号部件进行组装过程中肯定会发现有的部件尺寸相对来说，不够精确，这个时候可以尝试再加工，不断的发现出现的问题，寻求解决的方法，以达到最优的作品。2、六支孔明锁的三视图示例【加工材料】六块木条原始规格相同。材料的总长度为：如木料横断面的边长为a，则每块长为4a，六块共需24a+加工余量。

（设a=2厘米）【加工工具】木工框锯、薄凿、木工刨、细木锉、砂纸、铅笔、直角尺。【加工步骤与方法】参照三支孔明锁的制作2、六支孔明锁的三视图示例弄清各视图的位置关系和投影关系第一支第二支第三支第四支第五支第六支划线：每一个缺口需要三面划线。锯割：注意留半条线。【加工注意事项】凿削：注意不要凿去太多，要留有锉削的余量。用肩顶凿柄进行铲削用锤子敲击进行凿削

通过制作三支、六支孔明锁，我们不难发现其共同之处：三维的拼插器具内部的凹凸部分（即榫卯结构）完全或高度啮合，通常构成一立方体。

由此，同学们可以触类旁通，尝试设计制作出新的孔明锁。

六支孔明锁的设计提示：六支孔明锁就是玩的32个活动块。要设计一