6.2 常用模型制作工具 ppt课件-2024新地质版（2019）《高中通用技术》必修第一册.zip

第二节 常用模型制作工具教材教材p117-p127“工欲善其事，必先利其器。”其中的“器”，指的就是工具、设备。在模型制作环节，我们应结合材料特性选择安全性和加工效率较高的工具或设备。安全提示在使用工具或设备时,请大家一定要遵守操作规程，注意安全!(1)穿戴合造的工作服;如有长发需向后盘起，以免缠在机器上;必要时要佩戴护目镜。如需要且不影响安全的情况下,可戴防割手套。(2）绝不能在操作间玩耍打湖。(3)在操作前先检查工具、设备、工作区域,以便及早发现安全隐患。(4）工具、设备周围区域应该保持清洁，不留任何残留物和垃圾，以免绊倒或滑倒。(5)在未经专业培训和教师指导的情况下，绝不能操作任何电动工具或机床等设备。(6）如果机器发出奇怪的声响,应及时关闭机器，并向老师报告。一、量具和常用手动工具(一)量具精湛的工艺始于精确的测量。在模型制作过程中，常用的测量工具有钢尺、卷尺、游标卡尺、直角尺等(图6-10)。直角尺是用作画垂直线或平行线的导向工具，也可用来找止工件在平台上的垂直位置。技术实践仔细观察图6-10中的游标卡尺测量状态，并读出测量数值。(二)划线和画线工具根据图纸或实物的几何形状尺寸，在待加工工件表面划出加工界线的工具称为划线工具。用于金属材料上的划线工具有划针、划规、样冲等（图6-11)。在中国传统木工行业中,墨斗（图6-12)是常见的画线工具，主要用来画长直线。讨论交流划规与圆规有什么区别?如果需要在金属材料上画圆弧，可否用圆规替代划规?(三）切割工具切割工具是模型制作的必备工具，是运用金属刃口或锯齿分割模型材料的。常见的切割工具有美工刀、勾刀、曲线锯、框锯、板锯、钢锯等(图6-13)。美工刀主要用来切割纸材等质地较软的材料;勾刀主要用于切割有机玻璃、ABS等塑料薄板;曲线锯可切割直线和曲线,主要用于切割非金属材料。框锯是木工传统工具，由工字形木框架、锯绳与锯绞、锯条等组成。板锯由手把和锯条组成，主要用于较宽木板的锯割。钢锯是常用的钳工工具，可用来锯割金属及其他硬度较高的材料。问题思考用于锯割木材的框锯和板锯可以用来加工金属吗?为什么?自学技术框锯的使用方法用框铄锯割木料时，一般都在工作凳上进行。操作时，用右手握锯架，小指和无名指夹住锯钮，锯齿方向朝下。下推时锯齿对木料切削，要用力;上拉时锯齿不切削，用力要轻。锯割时要沿画线外沿进行，留下画线作为刨削工序的加工余量。1.纵割注意安全把木料放在工作凳上，人站在工作凳和木料左边，右手持锯。右脚踩住木料,左腿站直。开始锯割时，先把左手拇指放在墨线左边，锯齿紧挨拇指,将锯在线上轻轻提拉几下，待锯出一定深度后,左手移开墨线，帮助右手提拉锯架（图6-14)。锯割时，开始下锯起势要短，用力要轻,运锯时，用力要均匀，不能推拉过猛。锯架要握稳,不要右摇摆,提锯要轻，送锯要重，动作要有节奏。当锯至木料将要分开时,锯割速度要放慢,此时，右脚踏在锯条里侧,左手接住将要被锯落的木料,以防水料突然开裂，影响加工质量或割伤右脚。2.横割横向锯割时，人站在工作凳和木料的右边,用左脚踏住木料，用左手按住木料，操作过程同纵割(图6-15）。(四)打磨工具打磨工具用来去除工件表面少量多余的材料，使其达到所要求的尺寸、形状和表面平滑度。常用的手动打磨工具有砂纸和锉刀。砂纸可分为干砂纸、水砂纸、砂布等，主要用来打磨模型表面。如图6-16所示，针对不同材料，锉刀有钳工锉、木工锉;从形状上看，除平板锉刀外，还有方形、圆形、三角形等不同截面形状的整形锉。技术探究木工锉与钳工锉有什么区别?使用方法有什么不同?安全提示木工锉不能用来锉金属材料，不能作橇棒或敲击工件;放置木工锉时，不要使其露出工作台面，以防锉刀跌落伤脚;也不能把锉刀与性刀叠放或锉刀与量具叠放。(五）装卡工具在模型制作过程中，能夹紧固定材料和工件以便于进行加工的工具称为装卡工具。常见的装卡工具有台钳（图6-17)、平口钳(图6-18)、C型钳、手钳等。(六）钻孔工具在材料或工件上加工圆孔的工具称为钻孔工具。目前常用的手工钻孔工具有手摇钻(图6-19）和弓摇钻（图6-20）两种。这两种工具常用于钻削木材或软性材料。钻孔时，可以通过更换钻头来改变钻孔孔径的大小。(七)冲击工具在模型制作过程中，利用冲击力对材料进行加工的工具称为冲击工具。常见的冲击工具有斧、木工锤、手锤、橡皮锤、羊角锤等(图6-21)。(八）整凿工具借助冲击工具，利用人力冲击金属刃口对金属或非金属进行基凿的工具称为整凿工具。常见的簋凿工具有签子(用于金属材料加工)(图6-22)、木工凿（图6-23)、木刻雕刀等。(九）攻丝套丝工具加工内螺纹叫攻丝，加工外螺纹叫套丝。常用的手工攻丝工具有手用丝锥和攻丝绞手(图6-24);常用的手工套丝工具包括板牙和板牙架（图6-25)。(十)电子电工工具要制作一件电子产品的模型，需要验电笔、焊接工具、万用表、示波器等。焊接电路板时,需要用到电烙铁（图6-26)及偏口钳、尖嘴钳、剥线钳、镊子等辅助工具。自学技术手工焊接技术1.焊接前准备(1)加热电烙铁，清洁烙铁头并上锡。(2）元器件预处理。清洁元器件的引脚、导线的焊接部位，并上锡。2.焊接过程(1）将干净的烙铁头置于被焊金属之间。被焊金属的热度必须达到足够熔化焊锡的温度。(2)将少量焊锡置于格铁头与工件接触处，但不要将焊锡放在烙铁头尖处。(3）焊接时，用烙铁尽快将工件加热到焊接温度，然后往焊点上加锡。当工件达到焊接温度时，焊锡自行熔化。焊接处接牢后，先移开焊锡丝，再移开烙铁头，一个焊点就焊接完成了。安全提示在焊接过程中，禁止触碰烙铁头，以免烫伤。当不用电烙铁时，请将它放回烙铁架上,并切断电源。二、电动工具(一)切割类电动工具常用的切割类电动工具有电动曲线锯、电热丝切割机等。电动曲线锯是一种在板材上可按曲线进行锯割的电动往复锯，有手提式图6-27)和台式(图6-28）两种。台式电动曲线锯的锯条更细，可以自由锯割各种弧度的曲线。电热丝切割机(图6-29)主要用于切割泡沫塑料，特别适用于切割膨胀聚苯乙烯、挤压聚苯乙烯的泡沫塑料。电热丝的温度可以根据需要切割的泡沫塑料种类和密度进行精确调节。安全提示(1)严禁在通电状态下装卸锯条。(2）加工时,双手应远离锯条的移动路径前方，以免发生危险。(3）使用电热丝切割机时，不得用手直接触摸电热丝，以免烫伤。(二）打磨类电动工具常用的打磨类电动工具有砂带机(图6-30)、砂轮机(图6-31)等。砂带机常用于材料锯割后，对其边缘进行打磨处理。砂轮机主要用来磨削基子、钻头等工具或刀具，也可用来修磨小型零件等。安全提示在使用电动打磨工具时，由于电机转速很快，一定要做好安全防护措施，严格遵守操作规程，注意安全!(1）操作时，务必佩戴防尘面罩。(2）启动打磨机后,先空转,待运转正常后再使用。（3）严禁戴手套操作，不允许两人同时使用一台打磨机，严禁围堆操作。(4）打磨工件时，不能用力过猛，不准撞击砂轮,以免砂轮破裂伤人。(三）钻孔类电动工具常用的钻孔类电动工具有手电钻(图6-32）和钻床(图6-33)。用钻床往往比用手电钻的加工精度更高。安全提示(1)在使用电动钻孔工具时,应佩戴护目镜和工作帽,严禁戴于套。（2)使用前先空转一下，检查电钻运转是否正常。(3)严禁手持工件,应用夹具把工件牢牢地固定在工作台上。三、数字化加工设备随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域。我们制作模型时，如果能够利用好身边的数字化加工设备，可以大大提高模型的加工精度及工作效率。数字化加工主要分为平面切割和实体制作两种类型。平面切割的主要设备有激光雕刻切割机，可根据导入的二维图形对塑料、木料等板材进行切割。实体模型制作的主要设备有数控机床和三维打印机，可根据产品的三维计算机模型进行产品实体模型制作。(一)激光雕刻切割机激光雕刻切割机是利用经过聚焦后的高功率、高密度的激光束照射加工材料，使被照射的材料局部迅速熔化、气化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高压气流吹除熔融物质，从而实现材料切割、加工成型的目的。激光雕刻切割机主要有激光切割和激光雕刻两种加工模式，适合于加工亚克力、皮革、布料、金属板材等，用途广泛。布料的切割可以用于制衣、地毯、工业面料等方面，亚克力的切割可以用于亚克力工艺品制作等方面，木板的切割可以用于模型制作，金属的切割可以用于制作各类金属制品等。下面以钥匙链挂饰(图6-34）为例，简单介绍使用激光雕刻切割机的一般步骤和方法。(1)利用二维矢量绘图软件绘制需要加工的图形(图6-35)。(2）将需要加工的工件图形导入激光雕刻切割机控制软件中。根据不同材料或同一材料的不同厚度，设置合适的功率和速度，以免造成材料切割不透或熔边现象的发生。(3）对激光头进行定位，开始切割。加工过程中需要打开通风设备，以排出材料灼烧时产生的气体。(4）切割完成,关闭设备。安全提示(1)使用激光雕刻切割机之前需要接受专业培训，以免因操作不当造成人身伤害或机器损坏。(2）设备运行时，操作人员不可远离，谨防火灾。(3）操作时不可直视激光束。为避免激光对眼睛造咸伤害，应佩戴防护眼镜。(4)严禁在激光束附近堆放纸张、布料、油脂等易燃物品，避免发生火灾。(5）在加工过程中发现异常时，应立即停机，及时向老师报告。(6)加工完毕，切断电源。及时清理附着在台面上的碳化物;及时清理废料仓内易燃材料。(二）三维打印机三维打印(3D printing）是一种以数字模型文件为基础，运用粉末金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。三维打印机可以将一个复杂的设计通过组合不同的原材料，以过去不可能的方式制造出实物。目前，三维打印机的应用领域非常广泛，在航空航天、建筑、医疗、食品、珠宝、汽车、服装、教育等领域都有应用。三维打印的基本过程是将计算机辅助设计的产品三维模型，经电脑分层处理后，把原来的三维数据变成二维平面数据，按特定的成型方法，逐点逐面地将成型材料一层层加工，并堆积成型。图6-36所示的是用三维打印机制作出来的花瓶。三维打印机主要分为大型工业三维打印机和桌面型三维打印机(图6-37)。在学校，我们主要使用桌面型三维打印机来制作模型。以桌面型三维打印机为例,简单介绍三维打印机的使用方法。(1)利用三维建模软件创建出需要打印的三维虚拟模型，并将模型文件转化为STL格式。(2）装好原料,打开三维打印机对喷嘴和平台进行预热。(3）将STL格式的文件导入切片软件进行切片处理，并设置打印温度、流速等参数。(4）将电脑与三维打印机进行连接，或者将STL格式文件发送到Sd卡，再将Sd卡插到三维打印机的卡槽中,待打印机正确读取文件后,即可开始打印。(5）进行模型的后期处理。桌面型三维打印机打印出来的模型表面一般比较粗糙，可用砂纸对其进行打磨。(三)数控机床数控机床是计算机数字控制机床的简称，是一种由程序控制的自动化机床(图6-38)。其控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或者其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码,从而使机床执行规定好的动作,通过刀具将毛坯料加工成半成品、成品零件。数控机床主要应用于汽车、航空航天、军事工业等领域。由于它是通过控制编码的方式控制加工，因此自动化程度较高，适用于大规模批量加工。对于模型制作来说，一般用于制作精确的外观模型或原型。安全提示数控机床是比较专业的加工设备，使用之前务必接受专业的培训和指导!创客坊以小组为单位，选择合适的工具及材料制作一件孔明锁（图6-39）或多功能开瓶器图6-40）。