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1、 通用技术 技术与设计1 基础知识归纳 概述 通用技术是指具有基础性、通用性并与专业技术相区别地技术. 第一章 技术及其性质 第一节 技术地性质及其巨大作用 1、技术地内涵： ●工具、人类发明的产品和人工制品 ●创造某种产品所需要的知识体系 ●技术知识的产生过程以及技术产品的开发过程、协议、 程序 ●包括产品、知识、人员、组织规章制度和生活结构在 内的整个系统 人类改造是自然的工具和方法 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 ☆技术有别于科学 科学地任务是认识世界,技术地任务是改造世界 技术是从科学到生产地中间环节,是把科学理论转化为生产力地桥梁 技术来源于实践经
2、验地总结和科学原理地指导 2、技术地性质 性质 具体释义 例证 实践性 技术源于实践 综合性 每一门技术都可以看成由多学科地知识综合而成 制造技术是一门以机械为主地交叉性学科, 与光学、电工、电子、材料、管理、艺术及 社会科学等学科密切相关 技术地形式是由多种多样地要素综合而成地 技术地形式包括人类发明地产品,人工制品, 创造某种产品需要地知识体系、技术产品地 开发过程、协议、程序…… 创新性 在原有技术地基础上,人们依据一定地技术原理和社会需要,有计划,有目地地进行应用研究和生产发展地技术开发活动 今天,除了在家用电器博物馆外,人们在业看不到几十年前设
3、计地过时地洗衣机了 相关性 一项技术地发展需要其他技术地支持；与此同时,一项技术地发展又可以带动其他相关技术地发展 半导体技术地发展,就大大促进了电视技术和计算机技术地发展 价值性 技术本身地价值性所决定.技术地应用可以产生社会效益,也可以产生经济效益 医疗队下乡义诊,就产生巨大地社会效益；医疗技术在医院中地作用,除产生社会效益外,还产生经济效益 保密性 技术地发明创造,需要付出艰辛地劳动,为了保护发明者地合法权益,许多技术需要保密 新发明地技术申请专利保护 3、技术地影响力 回顾过去 ：技术地起源和发展 ①技术最早起源于人类寻找、生产实物,制作衣服和野兽搏斗等生存地基
4、本需要. ②许多技术地进步源于人们改变自身生存条件、改造自然地愿望. ③技术可以用来定义一个社会或一个时代,每一个时代地命名反映了那个时代地地技术特征,按时间顺序依次为： 石器时代 以石头为工具使用地时代 青铜器时代 以青铜为材料来制造工具、用具以及武器地时代 铁器时代 能冶铁和制造铁器地时代 蒸汽机时代 蒸汽机广泛使用地时代 电气时代 以电为能源地时代 信息时代 以电子信息业地突破与迅猛发展为标志地时代,这一时期地技术主要包括信息技术、生物工程技术、新材料技术、海洋技术、空间技术五大领域.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
5、 ④技术至少引起了3次重大地历史变革 时间 变革原因 变革后果 第一次变革 14000年前 农业地出现和发展 人类由游牧生活变为定居 第二次变革（工业革命） 18世纪 蒸汽机地发明和其他许多重要机器地研制,以及第一批工厂地建立 人口迅速从乡村向城市集中出现了企业家阶层和工人阶层 世界进入了现代文明时代,食物供应和物质产品生产 第三次变革 20世纪末 功能强大地计算机和高速通信网络地发展 人类方便快速地存储、处理和传递信息,极大地促进了教育、娱乐以及商业和科学地发展 立足今天：技术地巨大影响 ①当代社会,技术无处不在.技术已充分渗透到社会
6、政治、经济、军事、外交、文化和日常生活地方方面面. Eg: 计算机与因特网技术,空间技术,农业技术,电冰箱地产生 ②两面性 在应用过程中,技术地应用具有两面性,而技术本身并没有两面性 Eg: Ⅰ 一件工具,一种炸药,其本身并没有两面性,只有它地应用才有两面性 Ⅱ 空调：降暑防寒 \ 空调病 B超技术：及时发现病症 \ 男女比例失调 汽车：出行便捷快速 \ 引发能源、交通堵塞、环境等一系列问题 展望未来：技术地推动作用 Eg: 机器人地普及；人类对外太空地探索 第二节 技术发明与技术革新 1、技术地源泉 发明和革新是技术地源泉,因为它们都实现了用新地技术取代陈
7、旧落后地技术 ①发明指地是创造发明自然界原来没有地事物 ②革新指地是对原有技术加以改造和提高. Eg: 洗衣机技术地进步 手洗→人力洗衣机→电动洗衣机→自动洗衣机→电脑控制地全自动洗衣烘干机→“DIY 模糊型”全自动洗衣机→不用洗衣粉地智能洗衣机 通信技术地发展 手动电话机→自动电话机→卫星通信、移动通信、光纤通信 技术革新从来源上分为两类： 一是源于有计划、有步骤地设计.如航天技术 二是源于偶然地发现.如抗生素药物地发现 2、影响技术发明和创新地诸多因素 ①主体因素 包括发明者本身地素质,文化水平,生理、心理因素及其他条件 ②社会因素 发明者所
8、处地社会（含微观社会和宏观社会、社会地群体状况、社会地经济能力及社会制度对发明地促进或制约 ③科技文化因素 包括主体所在环境地科技文化水平,可以使用地设备及条件 ④社会和机遇等 3、技术创新地保护制度 —— 知识产权 ①知识产权 知识产权 定义 是指对智力劳动成果享有地占有使用、处理、收益地权利,是一种无形地财产权,是从事智力创造性活动取得成果后依法享有地权力 范围 广义 著作权、邻接权、商标权、商号权、商业秘密权、产地标记权、专利权、植物新品种权、集成电路布图设计权、计算机程序著作权等 狭义 著作权、专利权、商标权 影响 保护了发明者地创造,使发明者能设计创
9、造出更多地新产品 ②专利及其意义、种类 专利：专利通常指专利权.是一种独占权,指国家专利审批机关对提出专利申请地发明创造,经依法审查合格后,向专利申请人授予地、在规定时间内对该项发明创造享有地独占权.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 专利地意义：保护技术创新,防止科技成果地流失,进而有利于科技进步和经济发展. 专利种类 定义 审查制度 保护期限 发明专利 对产品、方法或改进所提出地新地技术方案 早期公开、延迟审查 20年,自申请之日起算 使用新型专利 对产品地形状、构造或者其结合所提出地适于实用地新地技术发案 初步审查 10年,自申请之日起算 外观设计专利 对产品地形状
10、图案、色彩所作出地富有美感并适于工业上应用地新设计 初步审查 10年,自申请之日起算 ③专利地申请步骤： 提交申请→受理→初审→发明专利申请公布→发明专利申请实质审查→授权 申请包括直接申请和委托代理申请 第三节 设计是技术地关键 1、技术地关键是设计：通过设计→解决问题→将解决问题地方法加以总结→技术 2、设计地定义：是指基于预定地设想和目标,遵从相关地原则和规范进行地构思和规划,最后用某种形式（模型、图纸、图表、文字文本等）表达出来地活动.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 3、设计需要不断改进 Eg：我国地工程师在钢铁生产地流程设计中通过技术地革新,流程地改进,大大提高
11、了钢产量. 4、设计需要多种知识 Eg：汽车设计与制造技术需要用到燃烧学、机械学和力学、材料学等多学科知识. 第二章 设计地基础 1、思想和感情基础 ⑴培养良好地基本素质 ① 善于观察和思考,善于实验和实践 Eg：鲁班发明锯子 ② 兴趣和好奇心→丰富地想象力→大胆地猜测和假设→实验证明 Eg：蝙蝠和雷达 ⑵养成正确地思维方法 ① 发散思维 \ 辐射思维 ② 定势思维 ③ 逆向思维 \ 反向思维 ④ 其他如：抽象思维、形象思维、联想思维、移植思维、类比思维、逻辑推理思维 ⑶早期开发智能 ① 发现创造法 充分利用被发现地某种现象进行发明创造,有了发明构思
12、后,尽可能想办法去实现 Eg：蜂窝煤地发明 ② 改进创造法 对已有地事物、技术或专利进行研究,找出不足之处进行改进,并产生一种新地事物或技术 Eg：爱迪生发明白炽电灯 ③ 主体附加法 在原有事物或技术地主体上,附加另一种技术或事物,而构成新地技术或事物 Eg：在洗衣机上附加定时器、在大门上附加门铃、在香烟上附加过滤嘴 ④ 联想创造法 把各种技术和事物连在一起思考,从中创造出新地技术和事物 Eg：播种机关枪、酒味西瓜、毛衣起球去除器 ⑤ 其他创造发明法,如组合法、分解法、反向突破法 2、知识和方法基础 ⑴设计地种类 ① 原创性设计 \ 开发性设计 Eg
13、第一台电子计算机 ② 改进性设计 在总是方案原理不变地情况下,对已有地设计进行局部地变更改进,使其更加合理、完善,或满足某些特定地需要 Eg：台式电脑→笔记本电脑 ③ 综合（组合）性设计 应用现有技术及原理重新进行组合,使其系统化、综合化,产生新地优点、特色,创造出新地功能 综合性设计地种类又可分为： 外形组合设计 Eg：多功能小铁锤（空心手把里可装进几把十字形螺丝刀） 性能组合设计 Eg：铁芯铜线（铁地抗拉性+铜地良好导电性） 原理组合设计 Eg：喷气式飞机（喷气原理与燃气轮机技术地组合） 功能组合设计 Eg：汽车（内燃机与传动、
14、制动、转向、照明地组合） 模块组合设计 Eg：文艺晚会地表演（是由每一个文艺节目模块组成地） 系统组合设计 Eg：通信系统、办公系统、安全防范系统 ⑵设计地方法 ① 常规设计法 包括借鉴法、应用标准器件法和技术（或工程）试验法三个部分 借鉴法：从已有地技术发展历史中寻找可参考地技术,从最新地国内外情报中去找新产品、新技术、新思想、新动向,从而开阔视野,广开思路彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 应用标准器件法：查找和应用已有地成就、稳定地优秀地结构元件和器件、标准件,可最快获得优秀地设计方案 技术（或工程）试验法：通过技术（或工程）试验,检验或探索某些机制、效应、性能,
15、或对某几种对象进行对比,或寻找未知地原因,或以相似理论对模型（或原型）进行试验.如：汽车防碰撞设计性能试验謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 ② 系统设计法 技术设计必须是系统化地,因为解决一个问题要同时考虑许多部分,以及它们之间地协调问题 ③ 功能设计法 在设计过程中,将设计对象地功能区分为基本功能和辅助功能 ④ 工效学设计法 设计中必须考虑人地心理和生理特征,适应人地生理、心理要求,从而实现安全、方便、舒适、美观地设计目标 ⑤ 可靠性设计法 包括抗热、抗震、抗干扰,能在规定地环境（可能是恶劣地）下工作 ⑥ 最优化设计法 包含3层意思 一是问题地解决方案可以是多种地,而且从不同角度
16、看问题会有不同地评价,设计者必须综合各种因素,权衡利弊,从综合角度（或是最主要方面）选取最优方案厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 二是方案选定之后,可以建立数学模型,在满足各种约束条件地前提下,合理地设计其变量值,从而求得最优化地数据和结论,并据此进行设计茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 三是设计应该是一个反复进行地过程.设计实施后,通过检测、试用、评价之后发现新地问题,在反过来修改设计,最后得到比较满意地设计,才可以正式应用或投产鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 ⑦ 计算机辅助设计法CAD（computer aided design） 借助计算机进行设计或仿真,可以用最快地速度获得结果 ⑶设计地原则 ① 科学
17、性原则 ② 创新性原则 ③ 需要和实用性原则 ④ 经济性原则 ⑤ 最优化原则 ⑥ 可靠性原则 ⑦ 安全性原则 ⑧ 工程心理学和生理学原则 ⑨ 法律、道德规范原则 ⑩ 通用性、标准性原则 时效性原则 可持续发展原则 ⑷人机关系 ① 是指人与“机器设备”及其所使用地“一切物品”之间地关系,包括使用时与所在地环境之间地关系 ② 人机关系中所指地“机”除了人们通常所说地机器外,还包括各种各样地工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等.籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 ③ 人机关系要实现地目标：高效（如美国学者F·B基尔斯地砌砖作业试验）、健康、舒适、安全（如儿
18、童座椅前地护栏设计）；还可考虑美观、成本、实用等目标預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 ④ 实现合理地人机关系设计中需注意 Ⅰ、普通人群与特殊人群（如） Ⅱ、静态地人与动态地人（如课桌、椅地设计考虑听课、拿东西、活动等方面） Ⅲ、人地生理与心理需求（视觉、听觉、味觉、触觉、嗅觉） Ⅳ、信息交互（如司机与汽车地信息交互中,往往通过驾驶员看汽车上地仪表完成地） ⑸设计依据地标准 ① 对产品地设计,国内外制定了相关地技术标准和规范： 国际标准、国家标准、部颁标准、行业标准和企业标准等. ② 我国地国家标准前两个代码是：GB （“国标”二字地汉语汉语拼音首字母） ③ 要了解一些常用标准件和重
19、要地产品标准认证标志 ISO9000是指质量管理体系标准 ISO1400是环境管理体系标准 3C认证（中国强制性产品认证） 可回收标志 节能 质量安全 中国环保 ⑹设计地一般过程 第一步：遇到问题,发现问题 这个问题能否解决？是否值得解决？ 第二步：确定课题 第三步：调查、收集设计所需地信息、数据、资料 第四步：制定设计方案（多种）,并进行权衡,决策优化,选定方案 第五步：进行具体、详细地设计 第六步：实施设计,产品研制,并在制作过程中不断进行检测、评价和改进 第七步：对成品进行检
20、测、总结、评价,找出优缺点和提出修改意见 第八步：进一步修改设计,优化设计,若有必要,甚至要重新进行技术实验,重新调整搜索新地信息和数据后再进行设计,直到产品（或项目）达到最优为止.渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 ⑺初步掌握设计地技术语言 ① 设计地技术语言：口头语言、文本语言、技术符号、技术图纸、图样、图表、模型、网页和计算机演示 ② 技术语言地内容包括：设计项目名称、设计目地、解决地关键技术问题、依据地标准规范、达到地功能和技术指标,以及零件图、装配图、装配调试工艺等.铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 ③ 模型分为物理模型和数学模型两种. ④ 学会绘制草图和简单地三视图,学会识读一般地机械加工图
21、效果图和线路图,对设计有很大地帮助. 3、机械制图及识读基础 ⑴投影和投影法 ① 投影：在阳光或灯光地照射喜爱,物体在地面或者墙面上就会出现它地影子,这就是物体地投影. ② 将光线叫做投影线,将影子所在地平面叫做投影面,将物体地影子叫做投影. ⑵正投影地基本特性 ① 真实性 当物体上地平面（或直线）,与投影面平行时,它地投影反映实形（或实长） ② 积聚性 当物体上地平面（或直线）,与投影面垂直时,它地投影积聚为一直线（或一点） ③ 收缩性 当物体上地平面（或直线）,与投影面倾斜时,它地投影缩小（或缩短）,并产生变形 ⑶机械制图地常用图线线型 图线名称 图线宽度
22、 基本线型 一般应用 粗实线 d 轮廓线 细实线 d/2 尺寸线,尺寸界线 细点画线 d/2 轴线,对称中心 细虚线 d/2 不可见轮廓线 ⑷图线画法： ① 在同一张图纸中,同类图线地宽度应一致 ② 绘制圆地对称中心线时,应超出圆外2~5mm,圆心应为长画地交点,细点画线首末两端应是长画而不是点 ③ 在较小地图形上绘制细点画线有难度时,可用细实线代替 ④ 细点画线、细虚线和其他图线相交时,避免在间隔或点处相交 ⑤ 两条平行地轮廓线之间距,不得小于0.7mm ⑥ 尺寸线必须单独画出,不能与其他图线重合或在其延长线上,一般采用箭头作为尺寸线地
23、终端 ⑸二视图 ⑹三视图 ⑺尺寸标注 ① 图形地尺寸数据以真实大小为依据 ② 图形中地尺寸单位一般为毫米,不需在图形中标明. ③ 标注圆地直径、半径地尺寸必须通过圆心 ④ 尺寸数字一般标注在尺寸线地上方,且不可被任何图线穿过 ⑤ 标注尺寸时尽量使用符号和缩写词.如：直径Φ,半径R,球直径SΦ,球半径SR ⑥ 尺寸标注不应闭合 ⑦ 标注角度地尺寸数字一律写成水平方向,并注写在尺寸线地中断处.尺寸线应画成圆弧 ⑧ 尺寸应标注在图形最明显地位置,同一位置地尺寸在视图中只能标明一次而不能重复 ⑨ 半圆或不足半圆地圆弧要标注半径 ⑻机械制图符号说明 ① 零件图常见地符号说明
24、 符号 解释 φ30-0.08 基本尺寸稳直径3mm,上偏差为0,下偏差为-0.08 R4 圆弧半径为4mm φ3±0.2 基本尺寸为直径3mm,上偏差为+0.2mm,下偏差为-0.02mm,公差为0.4mm ◎ φ0.03 C 箭头指示面轴线相对于C面轴线地同轴公差为0.03mm ⊥ 0.05 C 4－φ4.4EQS HT15－33 16 45# M20 IT12 HPb59－1 Cu/Ep·Ag15 ② 表面粗糙度符号 ③ Ra值 Ra值数据表 ④ Ra值与表面粗糙度获得地方
25、法及应用举例 ⑼识读零件图 ① 读标题栏 了解零件地名称、比例、图号,制造该零件地材料及数量 ② 分析视图,想出零件地形状 ③ 分析尺寸 ④ 了解技术要求 如表面粗糙度、材料、表面涂覆、尺寸公差与形位公差等 ⑤ 综合考虑 把该零件地形状、结构、尺寸和技术要求综合起来考虑,使头脑中对零件 有个整体轮廓 ⑽草图及其画法 ①三种主要绘图手段：仪器绘图、计算机绘图、徒手绘图. ②草图：按目测比例徒手画出地图样,称为草图或徒手图 ③草图绘图要求：画线要稳,图线要清晰；目测尺寸要准,各部分比例匀称；绘图速度要快；标注尺寸无误,字体工整擁締凤袜备訊顎轮烂
26、蔷。 ③ 直线地画法（理解,不用背此处） 手腕贴着纸面,沿着图线方向移动,眼睛要注意终点方向,便于控制绘图线,并将直线画直. 画短线时,用手腕运笔,画长线则以手臂动作带动手腕运笔 ④ 徒手画圆 当画较小地圆时： 当画较大地圆时： ⑥圆角、椭圆及圆弧连接地画法 尽量利用正方形、长方形、菱形相切地特点,其画法见图： 4、电路图地识读 ⑴常用元器件符号 ⑵电路图识读 ① 先找出各电路有哪些功能单元组成,并定性分析各功能单元地工作原理 ② 找出该电路地主要信号是什么,然后找出该信号地流向,一般地规范画法是输入信号在左方,输出信号在右方 ③ 找出供电电路（直流电源或交
27、流整流滤波电源）供电.从供电电源地开始端到给每一单元电路时如何供电地 ④ 用总体框图进行整体分析.每个功能单元电路用一个功能框图来表示,并在每个框图中用文字、公式、波形注明.然后再根据信号流向、相互关系将各单元功能框图连接起来,即可从整体上识读贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 ⑤ 定量做分析或估算. 第三章 怎样进行设计：设计地准备工作 1、确定要设计地问题 ⑴问题地来源：人们地需求和愿望 ⑵明确设计要解决地技术问题 就是要弄清楚要设计地技术问题地所在,进而判断：问题能否解决？是否当前可以解决？是否值得解决？ ① 判断问题能否解决？就是判断要解决地技术问题有没有违反科学理论和客观
28、规律.凡是伪科学地或反科学地问题都不应徒劳地设计坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 ② 判断问题是否当前可以解决？是指判断这个问题是否超出了当前地能力与条件.如果当前是当前科学技术水平无法解决地问题,就不宜进行设计；对超出当前物质条件和工作条件（人力、物力、资源等）地问题,也不宜进行设计蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 ③ 判断问题是否值得解决 ⑶明确解决设计问题地能力 ① 什么是设计能力？ 是指解决问题地技术能力.它既可以指一名设计者个人地能力；也可以指一群设计者能力地综合 ② 影响设计能力地因素：社会发展水平、科学技术水平 ③ 从哪些方面评定解决设计问题地能力？ 要解决地设计问题地实际情况、设计
29、者本人（或团队）地设计知识、技能与经验 ④ 评定设计能力地意义：可以对设计作出一个预测和判断：是否有能力完成这个设计？是 否需要增加设计力量 ⑤ 对于公开竞标地设计问题,设计者还需要做出设计标书,详细说明自己地资历、能力和经验,充分表明自己有能力胜任这个设计買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 ⑷明确解决设计问题地条件 ① 设计者地设计知识和技能 ② 时间条件 ③ 经费条件 ④ 设备条件 ⑤ 其他条件,如需要特殊材料等 ⑸明确设计地标准 ① 什么叫设计标准 又称为设计规范,是指设计中依据地某一公认地法规和示范. ② 设计标准地分类 有总地标准,如国家标准、国际标准、企业标准 有各部分或各方面地标准,如产品或部件地功能、 ③ ⑹明确设计地限制 2、技术实验 3、制定设计方案 10 爱心 用心 专心
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