专题四设计应具备的基本能力粗实线可见轮廓细实线尺寸线等虚线不可见轮廓线细点划线轴线或对称线(5)尺寸标注A．三要素：尺寸界线、尺寸线（包括箭头）、尺寸数字（包括必要的符号）。

B．标注时，尺寸数字必须是真实大小，数字一般标注在尺寸线上方，水平尺寸的尺寸数字字头朝上，垂直尺寸字头朝左，倾斜尺寸字头有朝上趋势；标注直径加符号“φ”标注半径加符号“R”，标注球面时应在“φ”“R”加“S”5．其他图有剖视图、零件图、装配图等6．会识别简单电路图。

常见电气符号电池开关电阻电容接地2．材料的性能强度：是指材料承受外力而不被破坏（不可恢复的变形也属被破坏）的能力.主要有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。

弹性：是指材料受外力作用时改变了形状，当外力消失后又能恢复原来形状的能力，如橡皮筋、弹簧等。

实际上，很多材料如塑料、金属、木材等都具有一定的弹性。

韧性：是指材料抗冲击震动的性能。

例如，玻璃的韧性很差，易被敲碎。

硬度：是指材料抵抗刮削、切割或磨损的能力。

例如，制作切削工具用的钢材，其硬度就比较高。

延展性：是指材料接受折、锻、压等外力，被改变形状或被延伸，而材料没有运受破坏的性能。

例如，铝的延展性好，可以压制成盘、碗等，而木材则不能。

其它：材料具备的物理性能还有耐久性、传热性、导电性等。

3．几种常用材料（1）木材质地较软的：杉木、松木等，易加工，变形小。

被广泛用于建筑、家俱等行业。

软硬适中的：樟木、槠木、梓木等。

木质较硬一些，可用来做高档家具。

附：材料之间的连接焊接、铆接、黏结、螺栓螺母连接、榫接等。

三、工具与设备1．木工工具及设备锯子：用来把木料锯断或锯割开的工具。

刨子：用来对木材表面进行刨削，使其光滑、平直的工具。

凿子：用于凿削榫眼或其他局部形状的铲削。

斧头：用来砍削木料。

墨斗：在木料上画长直线羊角锤：作敲击工具，还可用来拔钉。

木工最基本的设备：工作凳或工作台，钻孔机、带锯床、平刨机、木工车床等2．钳工工具及设备画线工具：画针、画规、样冲、直角尺。

錾子：用来錾削平面，去除毛刺和分割板料等。

锉刀：对不规则部件进行微量加工处理。

攻丝工具：是加工内螺纹的工具。

套丝工具：加工螺丝的工具。

钳工设备钳台：又称钳桌，是钳工专用的工作台，用于安装虎钳并放置工件、工具。

虎钳：是用来夹持工件的，有台虎钳、机用平口钳及手虎钳等。

砂轮机：主要用来磨削錾子、钻头等工具或刀具，也可用来修磨小型零件。

钻床：是用来对工件进行钻孔、扩孔和攻丝等操作的设备。

2．工艺过程备料、①形成坯件②零件加工③部件制作④总装配⑤表面涂饰。

说明：形成坯件是零件制作的初步。

其方法通常有铸造法、锻造法、冲压法等，就是将材料先做成粗糙的零件模型，然后再进行精细加工，做成需要的零件，比如发动机的汽缸，就是先将钢材熔化成液体，然后浇注入一定的型腔中做成坯件，再经过精细加工，才能做成需要的汽缸。

2．金工常用的工具和设备：a金工工艺：包括划线、锯割、锉削、钻孔、连接和表面处理等。

[划线]：就是在待加工的材料上用相应的工具划出加工部件的轮廓线或基准点或基准线。

一般步骤为：①划出基准②划尺寸线③划轮廓线④冲眼。

工具一般有：划针、钢直尺、角尺、划规和样冲。

各类工具的操作要领详见P144[钻孔]：常用的钻孔设备室台钻，常用的钻头是麻花钻。

钻孔的操作步骤：①划线定位②装夹工件③装夹钻头④钻孔。

安全操作警示：二要（操作时要集中注意力；要戴防护眼睛；）二不（不准带手套操作；不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成伤害事故。

）[连接]：通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属件之间的连接。

详见P148[表面处理]：为防止金属制品表面生锈腐蚀，提高产品的美观程度，通常需要对金属表面进行处理，觉的金属表面处理方法有：表面刷光、喷涂油漆、镀层等。

[表面刷光工序]：准备（清除毛刺和铁屑）→粗处理（用细锉锉平金属表面）→细处理（用精细级金刚砂纸打磨）[喷涂油漆]：一般先检验所选用的油漆对金属表面的适用性，然后涂防锈漆，再油漆喷涂。

镀层：可以在金属表面涂上一层塑料，也可以采用电镀的方面3．金属材料的锯割、锉削2种加工方法：c[锯割]：操作要领：1.站位和握锯姿势要正确，2.推锯加压，回拉不加压，3.锯程要长，4.推拉要有节奏（P145）[锉削]：操作要领：1.锉削时要注意身体和手臂动作的协调，2.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。

――金属之间的不可拆卸连接一般采用铆接、焊接和黏结；――金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓和螺母连接；――金属和非金属之间、非金属之间的不可拆卸连接，一般采用黏结；――金属和非金属之间、非金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓螺母连接。

通过“便携式小凳”的制作，同学们想一想，“插接”、“榫接”属于什么连接？通过PPT图片来展示或直接看书P148：介绍金属材料的连接方法（铆接、黏接、焊接……）应用举例。

铆接：不易焊接的铝板和金属薄片，铆接分为明铆和暗铆。

简介过去的铆工与现代的机械铆接的区别。

黏结：不时材质的工件间的连接，一般胶在涂好后有一个等候时间（与空气充分反应，或挥发溶剂）。

等候时间不够结合不牢固，等候时间过长就不粘了，一般以刚不粘手为好。

焊接：金属之间连接，连接强度高。

锡焊：将锡合金熔化使两金属粘在一起，主要用于电路中电子元件与电路板之间的连接，有时也用于金属薄片间的连接，如用铁皮制作水壶。

锡焊成败的关键是金属表面氧化层处理，一般要用酸性物质，如焊膏、松香、强水等等。

电焊：利用电弧将金属熔化，在放电时有耀眼光芒，应该有保护眼睛的措施。

高温时金属容易氧化，因此需要保护，电焊时电弧热量会使电焊条外层的物质发生化学反应，产生保护气体。

气焊：乙炔与氧气反应产生3000多度高温，将要焊接的地方烧至接近熔化，同时将焊条熔化到该处，使其结合地一起。

螺栓：相对灵活，用于组装工件间的连接。

弹簧垫圈的作用是在振动场合下，借助于弹簧垫圈的弹力，将螺栓与螺母结合牢固，以免产生松动。

螺纹加工方法，阅读课本内容，讲授为主。

（1）攻丝方法（工具：锥头、丝锥、扳手）底孔倒角→选择丝锥→装夹工件→攻内螺纹（2）套丝方法（工具：板牙、扳牙扳手、老虎钳）扩孔→选择扳牙→装夹工件→套外螺纹表面处理：表面处理是指在工件表面施以保护性或装饰性处理的加工方法，不同材料有不同的处理方法。

常见的金属表面处理方法有表面刷光、喷涂油漆和镀层等。

PPT展示：表面刷光→喷涂油漆→镀层表面刷光：准备→粗处理→细处理表面刷光：去毛刺，粗处理（锉或粗砂纸），细处理（细砂纸）。

喷涂油漆；在金属表面喷涂油漆增加美观，同时油漆隔绝了金属与水的接触，减少腐蚀。

在金属喷涂油漆时，先去表面的油，再涂防锈油漆，再喷涂外观油漆。

电镀：在金属表面镀一层耐腐蚀的金属，一般镀层为铬或锌。

电镀前表面处理非常重要，一般先镀一层铜，再镀铬或锌。

学生操作：让学生用锉刀和沙纸对锤头和锤柄进行去毛刺处理和表面光洁的处理。

3．常用工艺木工工艺：包括锯割、刨削、凿削等加工方法，钉联接、榫联接、胶联接、活动联接等联接方法。

钳工工艺：包括锯、挫、錾、刮、钻孔、攻丝、套丝等加工方法和铆接、粘接、螺栓联接等联接方法。

机械加工工艺：使用机床设备等对各种零件进行的加工工艺。

车工（加工轴类逥转体）、刨工（加工平面）、镗工（加工直径较大内孔）、铣工（加工齿轮、阶梯、键槽等异形）、磨工（工件表面精加工）焊接工艺：生活中经常用到，也是大型金属件的主要联结方式。

铸造工艺：将铁或其他金属熔化成液体，浇注入一定的型腔中，以获得一定形状的零件的制造方法，比如用碎铝、易拉罐等制作小平底锅。

锻造工艺：是将金属材料加热到一定的温度使其软化，然后通过锤打、锻压改变其形状，使其符合预定要求的制造方法，比如铁匠加工铁器。

冲压工艺：利用冲床结合模具将具有较好延展性的金属冲压成型的制造方法，例如金属盘、碗、门扣、铰链等都是冲压成型的。

热切割工艺：用高温熔化金属材料的一种切割加工方法，如氧割、激光加工等金属材料热处理工艺：是通过“加热一冷却”等操作程序改变金属材料的金相组织结构，使其物理性能（如硬度、韧性等）得到改变的方法，比如宝剑制作过程中的“淬火”。

表面涂覆处理工艺：有涂、喷油漆，涂覆一层金属，如镀铝、镀铬、镀锌等，起到增强外表美观，防止金属氧化腐蚀等作用。

金属加工工艺：下料→划线（钢直尺、划针）→锯割（远端起锯）→锉削（左手施力大到小，右手施力小到大，使锉刀平稳而不上下摆动）→画园（筒）中心线→冲眼→钻孔（不能戴手套，不能直接用手拿工件，不能披头散发）→孔口倒角→攻丝→倒角→连接→淬火→电镀→喷漆二、结构的分类实心结构：如砖石或泥砌的墙、大坝等。

框架结构：如大桥、自行车、铁塔等。

壳体结构：如汽车、建筑工人用的安全帽、气罐、油罐等。

三、分析结构受力1桥墩、房屋的柱子承受压力；拉索桥的钢丝承受拉力；一根两端被托住的梁，受到弯曲力；梯子、大坝承受压力、剪切力；当大风或冰雪等外力作用在桥上，桥则受到扭力、拉力、压力等等。

2 棚室屋架结构分析⑴梁的受力：梁的上部，受压力，材料被挤压。

梁的下部，受张力，材料被拉伸。

防止弯曲变形的方法：增加支撑点。

⑵拱结构的应用拱结构：中间高四周低，呈弧形的曲面。

应用：在跨度较大的情况下，建筑物多采用拱结构。

好处是有利于承载、美观。

3对几种力的说明（1）内力：当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力。

（2）应力：构件的单位横截面上所产生的内力。

应力达到某一极限值时，结构就会遭到破坏。

（3）构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。

说明：剪切力是指两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用在同一物体上的平行力。

扭转力是指反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。

四、结构的强度和稳定性1、结构的强度（1）结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。

（2）影响结构强度的主要因素：取决于形状、材料以及构件之间的连接方式。

构件形状强度：(最强)工→十→口→L →O →|_|(最弱)（3）结构的连接方式铰接点：可转动但不能相对移动，比如门和门框、自行车腿和车体之间等。

负载 压力 张力刚接点：既不能转动也不能移动的，比如常见到的榫接、焊接、胶粘、铆接等。

2、结构的稳定性（1）结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其原有状态的能力。

（2）影响结构稳定性的因素：①重心位置的高低②结构与地面接触所形成的支撑面的大小③结构的形状，例如，人们利用三角形或由三角形组成的多面体来增加结构的稳定性，支撑面越大、重心越低结构就越稳定。

（3）结构稳定的基本条件：重心所在点的垂线落在支撑面内。

说明：结构不稳定也有其用途，比如利用倒置的酒瓶的不稳定性作地震警报专题六流程与设计内容：工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化工期优化（工序并行，先进设备的使用）工艺优化（切削改浇铸，标准件的使用）成本优化（自动化生产，废水循环使用）质量优化（计算机管理和监控）专题七系统与设计四、系统的基本特性1．整体性：系统是一个整体，具有整体的特性功能，而不是各元素的数量相加或简单集合，系统要求它的局部服从整体，强调整体目标和效益。