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(完整版)4工艺及方案实现备考学案
通用技术备考学案4 主备、审核：李建军
工艺及方案实现备考学案
【学习目标】：
1。 比较常见材料的特性、应用环境和基本加工工艺,掌握一些常用材料的连接方法，并能根据设计方案和产品用途选择和规划材料。
2. 掌握简单木工、金工、电子电工常用工具的一些使用方法，了解一至两种数字化加工设备（如激光雕刻机、激光切割机、三维打印机）的使用方法。根据设计方案恰当选择加工工艺,制作一个简单产品的模型或原型.
【学习内容】：《技术与设计1》第四章
【学习要点】：常见材料分类及特性，常用材料的连接方法，常用工具及工艺，数字化加工设备使用常识
【学习要点详解】：
一、 常见材料分类及特性
材料分类：天然材料、合成材料、混合材料
材料机械特性：
强度：抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度
弹性、韧性、硬度、延展性
二、 常用材料的连接方法及连接件
1、 铆接：金属框架的连接，不易焊接的金属板材连接，异种材料连接，松铆接则属于铰连接
2、 榫卯连接：实木结构的永久性连接方式,依靠特殊形状的榫头卯孔精密配合，辅助以胶接和清漆防腐处理，经典实木结构可历经千年而不坏
3、 钉连接：木质板材的简易、临时性连接方式，常用于木质包装箱和家装的木质支撑框架连接
4、 黏结（胶接）：破损件修补，金属与非金属连接，弥缝、密封等辅助连接方式
5、 焊接：电子零件与印刷线路板连接，连接承受力大的金属件等，分为锡焊、电弧焊、气焊等，常用于钢铁和铜材的连接，刚性连接强度仅次于铸造工艺
6、 螺栓、螺母连接：可拆卸的金属件连接
7、 紧固螺钉或销钉连接：固定轮子或轴的连接,室内装潢、板式家具的连接
8、 元宝螺帽或快拆扳手：经常需要拆装的零件连接
9、 平垫圈与弹簧垫圈：配合螺母和螺栓的连接，前者使连接处受力均匀，防止表面划痕，后者用于易受震动的场合
三、 常用工具及工艺
1. 木工工具及设备：锯、刨、斧、凿、钻、墨斗、木工铅笔、木工机床等
2. 木工工艺:锯割、刨削、砍削、凿削、钻孔、画线等加工方法、钉连接、榫卯连接、胶接等连接方法
3. 钳工工具:钳工台、虎钳、手锯、整形锉、钳工锤、錾子、攻丝工具、套丝工具、划针、划规、直角尺、水平仪、样冲等
4. 钳工工艺:錾削、锉削、刮、研磨、整形、攻丝、套丝等简单的金工加工方法
5. 金工专业化加工工艺：机床加工、焊接工艺、铸造工艺、锻造工艺、冲压工艺、热切割工艺、热处理工艺、表面涂覆工艺
6. 电工常用工具及工艺：测电笔、多用电表、钳形表等测量工具，电烙铁、吸锡器、平口钳、尖嘴钳、剥线钳、镊子、各种螺丝刀等加工工具
四、 制作模型的一般工艺流程
看图备料→下料成坯料→零部件加工→构件组装→总装配→表面涂饰
(结合具体案例说明回顾以上流程）

五、 数字加工设备简介
激光雕刻机
激光雕刻机能提高雕刻的效率，使被雕刻处的表面光滑、圆润，迅速地降低被雕刻的非金属材料的温度，减少被雕刻物的形变和内应力；可广泛地用于对各种非金属材料进行精细雕刻的领域.激光雕刻机大致可以分为：非金属激光雕刻机和金属激光雕刻机。非金属雕刻机又可分为:普通雕刻机和非金属打标机。金属雕刻机可分为金属打标机和金属雕刻切割一体机。利用计算机控制激光头在材料表面或内部进行聚焦熔刻，按照点阵或矢量形式图文，除了需要激光雕刻机外，还需要雕刻机专用软件兼容的图文格式文件和图文编辑软件。

激光切割机
激光切割机是将从激光器发射出的激光,经光路系统,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走.
随着光束与工件相对位置的移动,最终使材料形成切缝,从而达到切割的目的。
激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备.激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小,板材变形小，切缝窄（0.1mm～0。3mm）；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时.

三维打印机
三维立体打印机，也称三维打印机（3D Printer，简称3DP）是快速成型（Rapid Prototyping，RP)的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机,只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。同以上两种设备一样，都需要跟计算机连接，利用计算机软件精密控制激光头（或熔丝喷头)和工作台的移动,实现产品成形。设计者需要掌握计算机软件设计方面的三维扫描成像技术或者三维建模技术。

【针对性训练】
1、某同学制作孔明锁时，需要将刨好的方木条加工成如图所示的零件，下列工具中需要用到的有（     )

A．①②③⑤          B．②③④⑤          C．①③④⑤          D．①②⑧④

2、要截取一段圆钢制作成如图所示的U型螺栓，下列工艺流程合理的是（    )
A．划线→锯割→套丝→倒角→折弯
B．套丝→划线→折弯→锯割→倒角
C．折弯→划线→套丝→倒角→锯割
D．锯割→划线→倒角→套丝→折弯
3、如图所示的家用铁锅手柄坏了，需要换手柄，手柄与锅体宜采用的连接方式是（    ）
A．胶连接                B．铁钉连接                  
C．铆连接                 D．榫连接

5、对于需要经常拆装的部件（如木制报纸架）的连接,宜采用（    ）连接。

A．平头螺丝    B．元宝螺帽和螺栓    C．螺栓．螺母和垫圈    D．螺栓和螺母 
6、手锯使用不当会造成锯条折断，下列操作不会造成锯条折断的是（ )

A．锯条装的过紧或过松                            B．起锯时起锯角小，锯程短
C．工件未夹紧，锯割时工件有松动        D．锯割用力方向突然偏离锯缝方向
7、更换下图所示的自行车脚蹬时，应使用下列工具中的

8、下列属于木工工艺的是（    ）
A．攻丝　　B．焊接　　C．铆接　　D．砍削
9、制作模型的第一个步骤是（    ）
A．表面涂饰　　B．看图备料　　C．构件制作　　D．产品装配
10、应县木塔是我国古老的木结构塔式建筑，其构件之间的连接方式主要是(    ）
A．榫卯连接       
 B．铆接        
C．螺栓连接        
D．焊接

11、将铁三角支撑架安装在水泥墙面上，最适合的连接件是（    )
  A．膨胀螺栓      B．钢钉        
C．螺栓       D．紧定螺钉

12、下列选项中属于天然材料的是（    ）
A．玻璃        B．塑料        C．铝合金        D．木材 
13、如图所示的千斤顶，螺杆主要承受的力是（    )

A．拉力        B．压力        C．剪切力        D．弯曲力

14、如图所示的可变形衣帽架，杆件的连接方式应当采用（    ）
A．活动连接        B．刚性连接        
C．胶水粘接        D．捆绑连接