【正文】 ，所以，設(shè)計一件復(fù)雜的產(chǎn)品，必須通過模型制作，才能投入生產(chǎn)。 草模： 用于產(chǎn)品造型設(shè)計的初期階段，它可以采用立體模型將設(shè)計構(gòu)思簡單地表示出來，供設(shè)計人員深入探討時使用。 展示模型： 展示模型是在結(jié)構(gòu)模型和功能模型的基礎(chǔ)上，采用真實材料，按照準(zhǔn)確的尺寸，做成的與實際產(chǎn)品幾乎一致的模型。因目的和功能不同，工藝有很多種，常見的有加工工藝、裝配工藝、檢測工藝、鑄造、表面處理工藝等。 金屬材料的加工工藝 金屬材料 ： 黑色金屬、有色金屬和特殊金屬材料。一般步驟為：（ 1）劃出基準(zhǔn)（ 2）劃尺寸線（ 3）劃輪廓線（ 4）沖眼。 銼削： 為了使工件符合設(shè)計所要求的形狀、尺寸和粗糙度，往往需要進行銼削，銑削和磨削。常用的設(shè)備是臺鉆，鉆頭是麻花鉆。連接方法見 P148 表面處理： 表面刷光，噴涂油漆、鍍層。 第 15 頁共 27 頁 第八章 技術(shù)產(chǎn)品的使用和保養(yǎng) 一、產(chǎn)品說明書及其編寫 定義： 也稱用戶手冊，它是一種介紹產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)、使用方法、操作方法和保養(yǎng)、維修等方面的知識的文書。 技術(shù)產(chǎn)品的維護和保養(yǎng)：是指維護產(chǎn)品完好技術(shù)狀況或工作能力面進行的作業(yè)。 對于產(chǎn)品使用者：應(yīng)在認真閱讀產(chǎn)品說明書的基礎(chǔ)上 明確產(chǎn)品維護和保養(yǎng)的要點，熟悉產(chǎn)品維護的途徑和方法 。 了解服務(wù)信息的渠道： ①說明書；②打電話或上網(wǎng)；③其他用戶。應(yīng)力達到一定極限值時，結(jié)構(gòu)就會遭到破壞。 框架結(jié)構(gòu) —— 受力特點：支撐空間而不充滿空間。 P11 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素： 重心位置的高低、支撐面的大小、結(jié)構(gòu)的形狀 1)重心位置的高低 ：重心越低 ,穩(wěn)定性越好；重心越高 ,穩(wěn)定性越差。 如：高塔的共同特點都是上端小而下端大 。 不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的應(yīng)用：跨欄、倒置啤酒瓶感知地震等 。 ②常見的 構(gòu)件的橫截面形狀：工字形、十字形、長方形、 L 形、圓形、 U 形 ③ 結(jié)構(gòu)的連接方式 鉸連接 —— 被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，但能相對轉(zhuǎn)動。 結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素有： ① 符合使用者對設(shè)計對象的 穩(wěn)定性 和強度要求 ， ② 安全因素 ， ③ 公眾和使用者的 審美需求 ， ④ 使用者的 個性化需要 ， ⑤ 對設(shè)計對象的 成本控制 要求和一定的 使用壽命 等。 （ 2）文化的角度主要有： ① 文化寓意與傳達， ② 公眾認可的美學(xué)原則， ③ 反映的時代、民族、習(xí)俗方面的特征， ④ 結(jié)構(gòu)的個性特征等。 環(huán)節(jié)是一個相對的概念，依據(jù)問題性質(zhì)的不同和不同人的理解，環(huán)節(jié)的劃分可能會有所不同。 可以把流程理解為為了一定的目的去做事情的順序。 流程圖的序號或方框反映了環(huán)節(jié)、工序的具體情況。上一道工序完成之后才能進入下一道工序 —— 串行。 二、流程的設(shè)計： 流程設(shè)計 應(yīng)考慮 的基本因素： 1） 流程設(shè)計的 目標(biāo) ： P50 設(shè)計一個流程首先應(yīng)明確流程要實現(xiàn)的具體目標(biāo)。⑵ 提高質(zhì)量。 ⑹ 提高經(jīng)濟效益。 流程設(shè)計的步驟： ①確定 目標(biāo) ， 明確任務(wù) ② 分析 基本 因素 ③明確 主要事項 （步驟）④確定 時序 ，劃分 環(huán)節(jié) ⑤ 畫出流程圖 ⑥修改方案 設(shè)計流程時，不但要懂技術(shù)，還要熟知工 廠的設(shè)備情況、工人的技術(shù)水平、生產(chǎn)組織流程、質(zhì)量管理流程等。 流程優(yōu)化的內(nèi)容 ： 工期優(yōu)化、工藝優(yōu)化、成本優(yōu)化、技術(shù)優(yōu)化、質(zhì)量優(yōu)化等。比如對洗滌原理的了解，就會在流程中安排兩次漂洗； ⑶ 人員技術(shù)水平的提高。 系統(tǒng)的類型： （ 1）自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)；（ 2）實體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng) 。系統(tǒng)的任何一個要素（部分）發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時，都會影響其他要素（部分）或整體的功能的發(fā)揮。 對于復(fù)雜的系統(tǒng)，目標(biāo)有多個，往往用一個指標(biāo)體系來描述系統(tǒng)的目標(biāo)。 （ 5）環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)只有具有對環(huán)境的適 應(yīng)能力，才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。 系統(tǒng) 分析的一般步驟： ①明確問題，設(shè)立目標(biāo)；②收集資料，制定方案；③分析計算，評價比較；④檢驗核實，作出決策。（案例： 農(nóng)業(yè)間作套種，家具利潤問題等） 影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素： 指對系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且可以認為調(diào)節(jié)的因素。 結(jié)合案例，分析系統(tǒng)優(yōu)化的實現(xiàn) 。 ②系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用： 運用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題。 （案例 分析 ：手電筒照明供電部分的設(shè)計 P87 室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計 P89）。 例如：人力三輪車轉(zhuǎn)彎過程中的方向控 制問題，其控制的對象就是人力三輪車，控制的目的是為了改變?nèi)嗆囆旭偟姆较?，控制的手段是騎車人通過雙手轉(zhuǎn)動車把，改變前輪的方向并帶動后輪。人工控制又稱手動控制。 控 制 的 應(yīng)用 自古就有，并在近代得到了迅速發(fā)展，它涉及到社會生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。 ③ 控制在軍事、國防等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。 案例分析：自行車行駛的速度控制的實現(xiàn) P102 案例分析：電風(fēng)扇的風(fēng)速控制的實現(xiàn) P102 控制系統(tǒng)的 輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響 ，這種控制系統(tǒng)為開環(huán)控制系統(tǒng)。 案例分析： 水泵抽水控制系統(tǒng) P104 汽車自動門 賓館自動叫醒服務(wù) 縫紉機的工作 走道路燈的聲光控制系統(tǒng) 紅綠燈控制系統(tǒng) 系統(tǒng)的 輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響 的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。 與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了一個 由檢測裝置組成的環(huán)節(jié) 。 ③處理： 控制系統(tǒng)在工作中必須克服干擾，使被控量穩(wěn)定。 （ 1）什么是反饋 控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入并與輸入量進行比較的過程，就 是反饋。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的 核心 是 通過反饋來減少被控制量（輸出量）的偏差 。用于要求高精度和高可靠性的場合。 ： 把將要研究的系統(tǒng)作為黑箱，通過對系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法，就是黑箱方法。 設(shè)計一個控制系統(tǒng)，是選擇開環(huán)控制還是閉環(huán)控制，應(yīng)根據(jù)對控制精度的要求以及條件的可行性而定。 例如：普通電風(fēng)扇控制系統(tǒng)的設(shè)計，被控對象是電風(fēng)扇，被控量是電風(fēng)扇輸出的風(fēng)速，控制量是電機的轉(zhuǎn)速；若是具有定時功能的電風(fēng)扇控制系統(tǒng)的設(shè)計，則需在開關(guān)環(huán)節(jié)加一個定時器。 控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，還包括畫出必要的設(shè)計圖紙（控制電路設(shè)計或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計）和實施圖紙、撰寫說明書等。 例如，通過輸入圖像、電或聲音信號，觀測、分析腦電波的輸出反應(yīng)，研究人腦對視覺或聽覺信息的傳遞、變換和處理功能，得知人腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細節(jié)，就是黑箱方法的運用。自動控制系統(tǒng)不一定是閉環(huán)控制系統(tǒng)。 案例分析：供水水箱的水位自動控制系統(tǒng) P112 案例分析：加熱爐的溫度自動控制系統(tǒng) P113 （ 3）閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較 開環(huán)控制系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)簡單， 控制精度相對較低， 適用于控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場合。 如普通電水壺將水加熱至沸騰時，需要人工關(guān)閉電源，而自動電水壺具有擋水沸騰時自動切斷電源的功能，終究是運用反饋方法實現(xiàn)自動控制的結(jié)果。而在 有些情況 下卻 可以利用干擾因素實現(xiàn)某種目的。 ①來源： 有的干擾因素 是環(huán)境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風(fēng)等；有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機導(dǎo)航信號的手機信號等。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控制量（輸出量）的偏差 。 常采用方框來表示系統(tǒng)的 環(huán)節(jié)，用單向信號線來表示系統(tǒng)信號傳遞的方向，這種圖稱為 控制系統(tǒng)的方框圖 ，它表示了系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。 一般的控制過程都有一個輸入和一個輸出，控制系統(tǒng)的輸 出與 輸 入 之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。 （ 空調(diào)對房間溫度的控制使房間溫度適宜、自動取款機縮短取款時間、自動水龍頭等） ② 生產(chǎn)中往往需要對溫度、濕度、壓力、速度及加工動作等進行控制，控制在生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。 按執(zhí)行部件的不同，控制可分為 機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制 等。 P98 從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，控制有 人工控制和自動控制 。 案例分析：大禹治水 P96 ⑵ 控制 ：人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。 ③系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化：首先從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計。 1）系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題： ①系統(tǒng)設(shè)計的目的與要求： 系統(tǒng)設(shè)計要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體 功能的最優(yōu)為目的。 系統(tǒng)最優(yōu)化方法： 使系統(tǒng)達到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法。 ： 第 21 頁共 27 頁 系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達到最大化（或最小化）。 系統(tǒng)分析的顯著特點是完整而不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因素及其相互的影響，全面地思考和解決問題。 鐘表系統(tǒng)的目的性 （ 4）動態(tài)性：任何系統(tǒng)都是一個動態(tài)的系統(tǒng)，處在運動變化和發(fā)展之中。 （請掌握 P68 頁的表格與巴爾扎克的塑像分析、木桶理論） （ 2）相關(guān)性：是指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。 （ 1）整體性：是系統(tǒng)最基本的特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。 案例分析： P64 自行車由車架、車把、鞍座、前叉、腳蹬、鏈輪、鏈條、車輪（輪 胎、輻條、車圈、氣門）、車閘、等主要部件組成。 流 程優(yōu)化的條件： ⑴ 外部條件：設(shè)備和工藝水平的提高或完善。 對流程的改進過程，稱為流程的優(yōu)化。 2） 流程設(shè)計 應(yīng)考慮 的基本因素： 生產(chǎn)活動中的流程設(shè)計的基本因素主要有 材料、工藝、設(shè)備、人員、資金和環(huán)境 等。 ⑷ 節(jié)省資源。⑵提高工 作效率 。 簡單流程圖的識讀： 識讀流程圖的要點 ：⑴ 找流程的環(huán)節(jié)，明確每個環(huán)節(jié)的功能和作用； ⑵ 弄清流程中時序的體現(xiàn)與特征；⑶ 流程是技術(shù)的核心概念之一。 ②生產(chǎn)與流程： 運用科學(xué)合理的流程可以有效地組織生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保證安全生產(chǎn)、保護環(huán)境等。 流程的表達： 流程圖 流程圖有文字表達、表格表達、圖示表達等方式，有些場合還可用模型表達、動畫演示等。 如：切種、布種、掩種環(huán)節(jié) 一般的說，在某項生產(chǎn)或某個 活 動中，環(huán)節(jié)是不可缺少的。 時序體現(xiàn)了具體活動內(nèi)容的先后關(guān)系，在這種先后關(guān)系中，有些步驟之間的時序是不可顛倒的，有些步驟之間的時序是可 以顛倒的。 （簡單回答： 符合設(shè)計對象的穩(wěn)定性，強度，安全性，美觀性，個性化，使用壽命，成本等 P25） 簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計案例要求 （參考： P26）： 結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程與方法： ①設(shè)計項目 ②設(shè)計要求 ③設(shè)計分析 ④設(shè)計方案 ⑤呈現(xiàn)草圖 如：設(shè)計相框 、 垃圾桶 、 鞋柜 、 衣架、筆桶等（參考活動手冊） 四、經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞 P30 賞析結(jié)構(gòu) 設(shè)計作品 ,可從技術(shù)與文化兩個角度進行。具體有榫接、膠接、焊接等，如固定鐵床架的連接 ： 結(jié)構(gòu)的 改變 可能導(dǎo)致功能的變化。 P16 影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素： 結(jié)構(gòu)的形狀、使用的材料、構(gòu)件之間的連接方式等。 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素是相互關(guān)聯(lián)的，需要綜合考慮各種因素來討論結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 2)結(jié)構(gòu)的底座 ： 結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小。 殼體結(jié)構(gòu) —— 受力特點：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上。 構(gòu)件的基本受力形式 ： 拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力。 自然界：天體結(jié)構(gòu)、地球的結(jié)構(gòu)、植物的結(jié)構(gòu)、動物的結(jié)構(gòu) ?? 技術(shù)領(lǐng)域：汽車的結(jié)構(gòu)、微機的結(jié)構(gòu)、電腦主板的結(jié)構(gòu)、數(shù)字控床的結(jié)構(gòu) ?? 社會領(lǐng)域：教育管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、文章、詩歌的結(jié)構(gòu) ?? （二）結(jié)構(gòu)與力 從力學(xué)角度說，結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形態(tài)和大小改變的力。 技術(shù)產(chǎn)品 的服務(wù)途徑 故障：產(chǎn)品在工作過程中，因某種原因喪失規(guī)定功能的現(xiàn)象。為了便于維護和保養(yǎng)，在設(shè)計時應(yīng)注意：①使用通用的標(biāo)準(zhǔn)部件；② 為產(chǎn)品配備必需的一般維修工具以方便產(chǎn)品維修；③盡量提供維修者易識讀的符號標(biāo)志；④ 產(chǎn)品設(shè)計上要便于拆裝并確保操作安全。 作用： 幫助用戶了解 產(chǎn)品特性，確保用戶正確、安全地使用 、保養(yǎng) 產(chǎn)品 。 （ 3）按設(shè)計圖樣劃線 （ 4）對材料進行割據(jù)、切削等加工 （ 5）裝配 （ 6）對模型進行表面處理 （ 7）對產(chǎn)品的外觀造型和色彩進行評價，對產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)、功能進行檢測和試驗，檢驗是否符合設(shè)計要求 （ 8）對設(shè)計方案進行修改，做成展示模型。 二要二不：操作時要集中注意力；要戴防護眼睛；不準(zhǔn)帶手套操作；不能直接用手扶持小工件，薄工件。 銼刀 有扁平銼、半圓銼、圓銼、三角銼 等 。詳見 P144 鋸割： 手鋸的安裝和握法，起鋸方法和操作要領(lǐng)。 金屬的加工工藝包括劃線、鋸割、銼削、鉆孔、連接和表面處理。 工藝對 保證產(chǎn)品質(zhì)量 ， 提高生產(chǎn)效率 具有非常重要的 作用 。 二、工藝 工藝 是利用工具和設(shè)備對原材料、半成品進行技術(shù)處理，使之成為產(chǎn)品的方法。 結(jié)構(gòu)模型： 用于研究產(chǎn)品造型與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，清晰地表達產(chǎn)品的機構(gòu)尺寸和連接方法，并用于進行結(jié)構(gòu)強度試驗 等。 通過模型可以研究技術(shù)活動的規(guī)律和特征。 它是一種實體設(shè)計語言，為設(shè)計的表達和交流提供了一條有效途徑，使設(shè)計委托者、生產(chǎn)單位和設(shè)計人員之間能夠直接溝通，全面認識設(shè)計方案