高中技术07 绘图与工艺
绘图与工艺
【教学目标】
1. 熟练掌握草图、效果图、正等轴测图、三视图绘制方法、尺寸标注方法
2. 熟练掌握金工、木工加工的步骤、需要使用的工具以及操作注意事项
3. 掌握设计方案的构思方法，并能画出设计图，写出设计说明
【知识归纳】
1. 设计方案构思
(1) 设计因素:人、物、环境
(2) 标准件:经优选、简化、统一并给以标准代号的零部件。
(3) 包括:紧固件、连接件、密封件、滚动轴承、滚针轴承、螺孔、型材等七大类
(4) 方案构思方法:草图法、模仿法、联想法、奇特性构思法
2. 绘图
(1) 技术语言：口头语言、技术图样、图表、计算机演示、网络语言
(2) 草图、效果图、正等轴测图、三视图
(3) 尺寸标注要求:正确、完整、清晰、合理
(4) 尺寸三要素:尺寸界线、尺寸线、尺寸数字
*数字默认单位毫米,数字在尺寸线上方、中断处、左侧(且字头向左)
3. 模型:草模、概念模型、结构模型、功能模型、展示模型(结构、功能)
4. 金工
(1) 金属材料分为黑色金属(铁、锰、铬)、有色金属(铜、金、银、汞…)、特殊金属(合金)
(2) 加工步骤:划线、锯割、锉削、钻孔、攻内螺纹(攻丝)、套外螺纹(套丝)
(3) 划线
工具:划针(划直线)、钢直尺(导向)、角尺(导向、检查垂直)、划规(划圆弧)、样冲(冲眼)
步骤:划基准线,划加工尺寸线,划轮廓线,冲眼
(4) 锯割
工具:手锯
安装锯条:锯齿朝外
使用方法:右手拿柄,左手按锯头,起锯角15度,推锯加压,回拉不加压,锯程长,推拉有节奏
(5) 锉削
工具:锉刀(圆锉、方锉、三角锉、平锉)
方法:直锉法、推锉法
(6) 钻孔
工具:样冲(冲眼)、钻床(钻孔)
操作方法:集中注意力,戴防护眼镜,不带手套,不用手持工件
(7) 连接
铆接(金属与非金属或两种不同金属)、黏结(塑料)、焊接、螺栓与螺母、紧定螺钉、元金螺帽(铁架台)、平垫圈、弹簧垫圈
(8) 加工螺纹
工具:丝锥与丝锥扳手(攻丝)、圆板牙与圆板牙扳手(套丝)
攻丝步骤:底孔倒角→选择工具→装夹工件→攻丝
套丝步骤:倒角→选择工具→装夹工件→套丝
(9) 表面处理:表面刷光、喷涂油漆、镀层
5. 木工
(1) 加工流程：下料→刨削(平整木材)→划线→锯割→锉削(刨削)→钻孔(凿榫眼或做榫头)→连接→表面处理
榫头加工：划线→锯割→锉削
榫孔加工：划线→锯割→凿削→锉削
(2) 加工工具：木工铅笔、木工角尺、板锯、框锯、钢丝锯、曲线锯、圆锯机
【知识梳理】
1. 设计方案构思
(1) 设计因素:人、物、环境
人：产品的使用者。
物：产品本身的材料、造型、功能等特点。
环境：产品是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。从使用场所分析或为“谁”提供支持。（用来干什么，如：压蒜器蒜头的大小可以认为是环境）
(2) 方案构思方法:草图法、模仿法、联想法、奇特性构思法
草图法：通过在纸上画草图的形式来构思设计产品的方法。例如：通过草图法来构思台灯。优点：可以捕捉灵感、自由发挥、不受拘束。
模仿法：通过模仿自然界或其他事物的功能、形状、结构等来构思设计产品的方法。例如：仿生技术。优点：设计时可以少走弯路。例如，照相机、摄像机、手机中的自动调焦功能是通过研究鹰眼的成像原理后仿制出来的设计产品。
联想法（使用前提，必须具备较好的知识基础及较丰富的想象力）：通过对一种或者多种事物的分析联想而获得一些设计方案的方法。例如：拔棉器的设计。优点：利用联想法进行构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。
奇特性构思法：通过对一些事物在原理、结构、材料、方法、用途等方面的创造来构思设计产品的方法。例如：夜视镜的设计。优点：所形成的方案一般具有原创性。例如，设计一种台灯，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。
*技巧总结：模仿法与联想法之间的区别与联系
共同之处：模仿法和联想法都需要有一个已有事物作为参照，可以称为“参照物”。
不同之处：模仿法强调的是对参照物某方面原理的“拷贝”
(3) 设计方案的制定
制定设计方案是设计者在一定的调查研究和设计分析的基础上，把自己设计的东西，按照一定的设计原则和设计规范，用文字、图表、模型、语言等呈现出来的过程。
(4) 产品设计分析，选择合适的材料和标准件
标准件:经优选、简化、统一并给以标准代号的零部件。
包括:紧固件、连接件、密封件、滚动轴承、滚针轴承、螺孔、型材等七大类
优点:采购方便,使用方便,简化制作过程;相对便宜,降低产品成本;实现通用通换,易维护。
【典型例题】
1.如图所示是某城市广场的“钢琴楼梯”，楼梯台阶黑白相间，当人踩到上面时会发出音乐声。下列设计该楼梯时考虑的因素中，不归属于使用者的因素是( )
A．楼梯总的高度
B．楼梯台阶的颜色
C．楼梯台阶的高度
D．踩到台阶上时发出的音乐声
2.某变速电钻通过按压开关来连续改变转速。从人机关系角度分析，下列所示四种开关安装位置中，不合理的是( )
2. 绘图
(1) 技术语言的种类及应用
含义：技术语言是一种在技术活动中进行信息交流的特有语言形式。
种类：口头语言、技术图样、图表、技术符号、计算机演示、网络语言、肢体语言等。
应用：
① 技术图样：采用某种规范形式将设计用图样的形式表示出来。特点“易于把握技术特征，最具有技术特征。可作为产品加工的一句，如机械加工图
② 图表：相对比较正式，具有一定技术要求的交流，包括表格、草图、效果图等。
③ 计算机演示、网络语言：使产品各部分的具体情况一目了然，并且可以呈现产品在使用或运行中的动作。
④ 口头语言：适用于面对面的、规范要求并不过于严格的场合。特点：简介、方便。
(2) 草图
含义：草图也叫方案草图或设计速写，它能迅速捕捉和记录设计者转瞬即逝的创作灵感，表达设计创意，是把设计构思转化为现实图形的有效手段之一。
分类：
① 构思草图：是对设计者在设计过程中产生的设计想法的记录，以具体图形的形式记录和描绘设计者头脑中的诸多想法。
② 设计草图：是经过设计者整理、选择、修改和完善的草图，是一种正式的草图方案。
(3) 效果图
优点：与草图相比，效果图更能真实地表现产品的式样、材质和空间效果等。
识图注意：
① 要注意从整体上把握产品的形态、功能和特征；
② 要注意从中了解产品外观上的实际比例关系和色彩搭配及材质感；
③ 要注意了解产品内部结构和色彩装饰效果。
(4) 轴测图
正等轴测图：是个立体图，三个坐标轴在绘图平面上互成120°角，圆的正等轴测图是椭圆。
斜二侧图：注意区别（看坐标系的夹角）
正等轴测图a、正二测图b与斜二测图c对比
【典型例题】
小明是自行车骑行爱好者，他感到雨天或晚上外出骑行不方便，于是想设计一个装置，可以把自行车支撑起来作为室内健身器使用。如图所示是他的自行车。请你帮助小明设计该装置，设计要求如下：
（1）能稳定支撑自行车,后轮转动时自行车在原地保持不动；
（2）后轮转动时最好有一定的阻力,以提高锻炼效果；
（3）结构牢固可靠；
（4）材料自选。
请根据描述和设计要求画出设计草图，必要时可用文字说明；
(5) 三视图：物体的正面投影，即物体由前向后投影所得的图形，通过反映物体的主要形状特征，称为主视图。物体的水平投影，即物体向上向下投影所得的图形，称为俯视图。物体的侧面投影，即物体由左向右投影所得的图形，称为左视图。
三视图投影规律：主视图反映物体的长和高，反应物体主要形状。俯视图反映物体的长和宽，左视图反映物体的高和宽。
主视图和俯视图长对正，主视图和左视图高平齐，左视图和俯视图宽相等。
三视图与正等轴测图
【典型例题】
1.如图所示是某工件的轴测图，以下此工件的三视图中正确的是( )
2. 如图所示的形体，已知主视图和俯视图，其正确的左视图是( )
3.补全三视图所缺的图线。
图 1
图 2
图 3
图 4
(6) 尺寸标注
√ 要求:正确、完整、清晰、合理
正确：尺寸标注必须符合国家标准
完整：零件所需尺寸要全部标出，不重复、不遗漏（可计算出的尺寸不重复标）
清晰：标注整齐清晰，便于读图
合理：符合加工、装配、测量要求
√ 尺寸三要素:尺寸界线、尺寸线、尺寸数字
*数字默认单位毫米,数字在尺寸线上方、中断处或左侧(且字头向左)
*标准绘图与尺寸标注
√ 基本图线
√ 尺寸标注
1.如图所示的尺寸标注中，不正确的标注共有( )
A．2处
B．3处
C．4处
D．5处
2.如图所示的尺寸标注中，不正确的标注共有( )
A．2处
B．3处
C．4处
D．5处
3. 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。在设计过程中，根据不同制作阶段，制作不同的模型，如草模、概念模型、结构模型、功能模型、展示模型等。模型在设计过程中，具有以下两个功能：使设计对象具体化、帮助分析设计的可能性。
4. 金工
(1) 金属材料分为黑色金属(铁、锰、铬)、有色金属(铜、金、银、汞…)、特殊金属(合金)
(2) 加工步骤:划线、锯割、锉削、钻孔、攻内螺纹(攻丝)、套外螺纹(套丝)
(3) 划线
工具:划针(划直线)、钢直尺(导向)、角尺(导向、检查垂直)、划规(划圆弧)、样冲(冲眼)
步骤:划基准线,划加工尺寸线,划轮廓线,冲眼
操作与用途：
(4) 锯割
工具:手锯
安装锯条:锯齿朝外
起锯方法：
从远离自己的一端开始起锯，左手大拇指贴住锯条(注意不要手指压锯条背上，会受伤)，起锯角要小，大约15°；行程短，压力小，锯入2—3mm后才逐渐正常锯割。
锯割操作：
站位和握锯姿势要正确；推锯加压，回拉不加压；锯程要长；推拉要有节奏；不能用手抹和嘴吹铁屑。锯割快结束时，减小推锯时压力，不能让工件掉落到地上，要用另一手扶住，如是较小工件的话，会烫手，注意安全。
金工锯(手锯)
锯条安装
(5) 锉削
工具:锉刀(圆锉、方锉、三角锉、平锉)
注意事项：不能用锉刀敲击工件和其他工具，锉刀不能叠放；在锉削前先要将工件夹在台虎钳中间，锉削面要求水平，距离台虎钳面2～3 cm；锉削方向一般情况下要与台虎钳口垂直；不能用嘴吹和手抹铁屑，要用钢丝刷。
圆锉：凹弧面；三角锉，平锉：平面或凸弧面；半圆锉：两者都可。
操作要领：锉削时要注意身体和手臂动作的协调；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，使锉刀平衡而不上下摆动。检测表面垂直度用角尺，锉削面是水平面，一般离钳口垂直距离2~3cm
锉刀
(6) 钻孔
工具:样冲(冲眼)、钻床(钻孔)
操作要领：
先用样冲冲中心点，然后用平口钳或手钳夹紧工件，装上钻头钻孔。
钻孔时的二要二不：
一要注意力集中，二要戴防护眼镜
一不能戴手套，二不能手持工件。（用手钳或平口钳）可加润滑油。
(7) 连接
铆接(金属与非金属或两种不同金属)、黏结(塑料)、焊接、螺栓与螺母、紧定螺钉、元金螺帽(铁架台)、平垫圈、弹簧垫圈
(8) 加工螺纹
工具:丝锥与丝锥扳手(攻丝)、圆板牙与圆板牙扳手(套丝)
攻丝步骤:底孔倒角→选择工具→装夹工件→攻丝
套丝步骤:倒角→选择工具→装夹工件→套丝
丝锥
上为圆板牙扳手、下为丝锥扳手
圆板牙
操作要领：
攻丝：钻孔—倒角—攻丝；套丝：倒角—套丝
首先，起攻时一只手下压，另一只手顺向旋转，接着两手均匀施加压力，并经常倒转1/4～1/2圈，避免铁屑阻塞。当切削部分全部进入工件时，加压减小。
(9) 表面处理工艺：在工件表面施以保护或装饰处理的加工方法，不同材料有不同处理方法。
金属制品表面处理工艺有表面刷光(去除铁锈)、喷涂油漆(学生有条件做)、电镀、淬火等。
淬火作用：提高硬度；回火的目的：消除内部应力，提高工件的组织，一般在表面处理之前。
【典型例题】
1.将图(a)所示的钢材加工成图(b)所示的零件。请完成(1)(2)题。
(1)以下加工流程中合理的是( )
A．划线→锯割→钻孔→锉削
B．划线→锯割→锉削→钻孔
C．划线→钻孔→锉削→锯割
D．划线→锉削→锯割→钻孔
(2)在加工过程中，不需要的工具是( )
A．台虎钳 B．台钻 C．钢丝锯 D．铁锤
2.手工将一块矩形钢板加工成如图所示的连接片，以下加工流程中合理的是( )
A．划线→锯割→锉削→钻孔→倒角→折弯
B．划线→折弯→钻孔→倒角→锯割→锉削
C．划线→钻孔→倒角→折弯→锉削→锯割
D．划线→锉削→折弯→锯割→钻孔→倒角
3.能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的模型属于( )
A．草模
B．概念模型
C．结构模型
D．功能模型
4.用于产品造型设计的初期阶段，可以将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用的模型是( )
A．概念模型
B．草模
C．结构模型
D．功能模型
5.锉削时，要根据零件加工表面的形状选用不同类型的锉刀。下例中锉刀选择错误的是( )
5. 木工
(3) 加工流程：
下料→刨削(平整木材)→划线→锯割→锉削(刨削)→钻孔(凿榫眼或做榫头)→连接→表面处理
榫头加工：划线→锯割→锉削
榫孔加工：划线→锯割→凿削→锉削
(4) 划线使用木工铅笔划出线痕。
(5) 锯割时，框锯加工较窄木板，板锯加工较宽木板，钢丝锯主要用于锯割复杂的曲线和开孔。
(6) 表面加工时用木锉刀，手工刨进行木板表面加工，对木板表面细加工时使用木砂纸。
(7) 凿孔使用手工凿进行凿眼、挖空、剔槽、铲削。
(8) 钻孔使用钻床在实体材料上打孔。
6. 制作模型
(1) 金属常用连接：铆接、黏接、焊接、螺栓和螺母连接等。
(2) 木材及其他材料常用连接：杠胶连接、榫接、插接、钉接、膨胀螺钉连接。
(3) 模型制作的一般步骤：①选择合适的材料；②准备适当的工具和加工设备；
③按设计图样划线；④对材料进行加工；⑤装配；⑥进行表面处理；⑦对产品进行评价；
⑧对设计方案进行修改，做成展示模型。
【典型例题】
1.通用技术实践课上，小明用6mm钢板加工该零件，下列工具中不需要的是
【课堂练习】
1.下面四个图中，不是正等轴测图的是( )
2. 下面四个选项是对一圆台的主视图进行尺寸标注，其中标注正确的是( )
3.如图所示的形体，其正确的三视图是( )
4. 如图所示的小木床，两边是活动的，需要用连接件安装在小木床上，合理的标准件与安装工具是( )
5.赵明要设计如图所示的儿童跳高架，下列设计分析中不合理的是( )
A．立柱采用海绵包裹，防止儿童碰伤
B．横杆采用不锈钢管，经久耐用
C．立柱的底座应大些，以增加稳定性
D．外观色彩鲜艳，以满足儿童的心理需求
6.请补全三视图中所缺的三条图线
图 1
图 2
