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概念:
技术:
是人类为了满足社会的需要,遵循自然规律,在长期利用自然,控制和改造自然的过程中,积累起来的知识经验技巧和手段,是人类利用自然改造自然创造人工自然或人工环境的方法手段和技能的总和。
也泛指其他的操作方面的技巧
知识产权:
是指智力的创造性劳动取得成果后,智力劳动者对其成果依法享有的一种权利,包括占有权、使用权、处分权和收益权
专利:
是专利权的简称,是知识产权的重要组成部分,是国家按专利法授予申请人在一定时间内对其发明成果所享有的独占、使用和处分的权利
第二章步入设计殿堂
设计的特点(五点),设计的一般过程(基本的五步),设计的八个原则
利用设计的原则对实际案例进行分析
设计与技术的关系(两点)
设计是从确定的目标出发,经过一定的规划分析和决策,产生相关的文字数据图形等信息的过程
第三章体验设计实践
设计课题及方案的确定过程中所使用的调查分析方法,设计的表达与交流中基本常识的掌握,所接触到的几种设计表达方法(草图,透视图,三视图),三视图中的投影关系,尺寸关系及内在联系,剖视图的视图
三视图的表达过程中有关知识的应用,画图及识图(重点)
三视图是将物体放置在三投影面体系中是物体的主要表面平行或垂直于投影面,用正投影法分别向三个投影面进行投影,将所得到的物体的三个视图平面展开后所得到的平面投影视图。
剖视图使用假想的剖切面剖开物体,将处在观察者和剖切面之间的部分移去,而将其余部分向投影面投影所得到的图形。
第四章展现设计成果
材料的分类,性能(物理、化学、加工)其中的物理与加工性能有着密切关系,基本设备的认识,知道何种设备隶属何种工艺,知道工艺过程的六个基本步骤
工艺是生产过程中的程序、方法和技巧,它体现了生产活动中的技术和知识经验,并且把这种体现分解落实到了每道工序、每个操作步骤
工艺过程是将原材料(含元器件)转换成设计产品的过程
第五章再创设计新意
创新思维的三个特点,创新设计的三种类型,设计产品的交流方式有哪两种?
技术测试存在的几个阶段,理解评价优化的全面性、实用性和针对性,撰写产品使用说明书的四个必须内容。
会应用简单测试的几种方法进行测试
技术测试是检验产品性能、质量的科学手段,也是评价、优化设计方案的必要前提
《技术与设计1》知识学习内容
第一章走进技术世界
第一节技术源于人类的需求和愿望
一、技术的产生:
技术具有目的性:
技术的产生就是为了满足人类的需求和愿望
二、技术的内涵:
在古代,技术仅仅是指个人的技术和技能。
在手工业生产条件下,技术是指手艺人世代相传的制作方法、手段和配方等。
中国的四大发明以及世界范围的三次技术革命对科学技术的发展产生了巨大影响,逐步丰富了技术的内涵。
(第一次技术革命的标志是纺织机械和蒸汽机的发明。
第二技术革命的标志是内燃机和电机的发明。
第三次技术革命是以核能技术、航天技术、生物技术、信息网络技术等先进技术为标志。
)
技术是指人类为了满足社会需要,遵循自然规律,在长期利用,控制和改造自然的过程中,积累起来的知识、经验、技巧和手段,是人类利用自然,改造自然、创造人工自然或人工环境的方法、手段和技能的总和。
三、技术的自然属性和社会属性
从本质上看,技术是对客观自然规律的应用,任何技术都必须符合自然规律,这就是技术的自然属性。
同时,技术作为人类活动的重要组成部分.必然要受到社会条件的制约,这就是技术的社会属性。
技术是一种有目的的创造,是由人掌握、控制和使用的;
技术的产生、发展和应用要受社会条件的制约。
第二节技术的发明与革新第三节技术需要综合知识
一、技术发明:
过去没有创造出或没有的技术或技术产品
二、技术革新:
在别人技术发明的基础上,进行的改进、完善、提高等
技术发明和技术革新都是推动人类社会进步的动力技术的第三个性质:
创新性
三、技术是综合知识的结晶:
多学科知识的综合运用使得航天成为现实(技术的综合性)
四、技术与科学的关系
(1)技术与科学有着密切的联系
⏹技术表现为劳动者的技能、生产过程的物质手段、工艺流程和操作方法等,是生产的组成部分,它是直接的生产力,具有实践性(实践性)
⏹科学是自然界存在的客观规律,与生产不发生直接联系
⏹科学只有利用技术作为中介,才能转化为生产力(中介性)
⏹科学是技术的基础,技术是科学的应用;
技术的发展为科学研究提供了必要的技术手段
(2)技术与科学的区别
⏹含义不同:
科学属知识体系,技术属应用体系
⏹成果形式不同:
科学类不具有商业性,技术类具有商业性
⏹任务不同:
科学是回答问题,技术是解决问题
⏹科学与生产不发生直接关系,技术直接服务于生产,离开了实践就无法体现技术的价值。
科学与技术之间是一种相互联系、相互促进、相互制约的关系。
第四节技术应用的两面性第五节知识产权及其保护
一、技术的两面性
⏹技术是人类改造自然的手段,本身并无正面、负面之分。
⏹技术应用过程中,给人类带来财富、经济效益、社会效益同时,也可能给人类造成危害。
这就是技术应用的两面性
二、知识产权是指智力的创造性劳动取得成果后,智力劳动者对其成果依法享有的一种权利,包括占有权、使用权、处分权和收益权。
《民法通则》规定知识产权包括:
公民、法人享有的著作权(版权)、专利权、商标使用权、发明权和其他技术成果权
1、专利及其作用
⏹专利:
是专利权的简称,是知识产权的重要组成部分,是国家按专利法授予申请人在一定时间内对其发明成果所享有的独占、使用和处分的权利。
⏹作用:
保护一种技术思想、发明或革新的经济利益
⏹特性:
独占性、时间性、地域性
⏹种类:
发明专利、外观设计专利、实用新型专利
2、专利的申请方法
⏹先申请原则
⏹申请专利的途径:
直接申请,代理申请
⏹专利申请文件(请求书、说明书、权利要求书、说明书摘要、说明书附图、摘要附图)
⏹专利申请步骤:
写好专利文件——递交专利文件并缴纳申请费——专利局审查文件——批准专利——领取专利证书并缴纳年费及证书费
第一节揭开设计的面纱
一、身边处处有设计
设计的一般步骤:
确定选题制定设计方案方案的评价与优化方案的评价与优化方案的确定与实施
二、设计及其特点:
设计就是从确定的目标出发,经过一定的规划、分析和决策,产生相关的文字、数据、图形等信息的过程简而言之:
设计就是问题求解的计划过程
设计有如下特点:
1、设计课题的源泉是人类的需求。
2、设计的本质是创新。
3、设计的领域很广泛。
4、设计工作需要考虑多方面的问题。
5、设计需要发挥团队精神
三、影响外观设计的因素
■设计的产品要想实现其价值,受到人们的喜欢,好的外观设计也是设计的主要因素之一
■造形,色彩,美感,人机工程学
(一)造形:
1、平面设计的基本要素:
点、线、面。
2、物体的对称与平衡
(二)色彩:
色彩的应用给人不同的感觉,色彩的对比给人不同的刺激,和谐的效果给人以安全、和平、舒适,不同的色彩给人不同的质感
(三)美感:
动感,节奏感,方向感,比例
(四)人机工程学设计是以人文本,所有的设计都要考虑人的因素,符合人的生理特点,而形状、尺寸、位置的设计安排往往又影响到产品的外观设计
第二节设计的基本原则
设计要反映“以人为本”的本质目的,要考虑自然条件和经济条件,遵循客观规律。
设计必须具备以下原则:
科学性,实用性,创新性,安全性,经济性,美观性,技术规范性,可持续发展性
一、科学性原则
①设计作为重要的技术工作,必须遵循自然界的科学规律。
②如:
声学、光学、电学、各种力学(材料、结构、空气等)、生理学等
二、实用性原则——根本
①使用的方便性、可操作性。
②实现什么功能需要怎么设计,如何设计。
③设计的实用性:
简洁、方便、宜人、安全、耐用,以较小的物质消耗获得更大的效益
三、创新性原则——灵魂
①适应社会的发展不断改进设计或进行新的设计,满足人们的需求。
②设计的创新性:
外形、材料、结构、原理、功能、工艺等
四、安全性原则
①设计的安全性是设计重要组成部分。
②人作为设计产品的重要使用者之一,产品的安全是很重要的。
③例如:
小汽车上安全措施——ABS(Anti-lockBreakSystem)防死锁刹车系统、安全带、气囊、防爆前挡风玻璃
五、经济性原则
①合理的设计、实际的设计是设计产品经济性的重要因素。
②设计中要考虑到设计成果的易实现性,现有技术条件的情况。
③设计过程中要考虑尽可能的降低成本
六、美观性原则
①好的设计要充分运用美学知识。
②好的设计可以满足人们的不同需要
七、技术规范性原则
①全球化经济要求设计的标准化。
②技术规范是设计的标准。
③设计的经济性需要技术规范
八、可持续发展原则
一项设计既要满足其功能要求又要满足环境和可持续发展的需要,要把环境保护作为设计的目标和出发点:
1、设计过程的每一个决策充分考虑尽量减少对环境的破坏。
2、尽可能减少原料和自然资源的使用,减轻各种技术、工艺对环境的污染。
3、最大限度地减少产品的重量和体积,精简结构;
生产中减少消耗;
流通中降低成本;
消费中减少污染。
4、改进产品结构设计,提高报废产品回收利用价值,减少废弃物的垃圾量
第三节设计与技术的关系
一、设计是技术发展的基础:
设计在技术发展中起了关键作用,每一次每一项设计的改进都对技术发展起到促进作用
二、技术发展为设计创新提供了条件
①具有两个属性:
自然属性和社会属性。
②技术水平决定了设计的实现,没有技术作为基础就没有设计的实现。
③设计使技术得到发展,新技术的应用又为设计创新提供了新基础,使设计进入新境界
总结:
技术的发展需要发明与革新,设计催化了发明与革新,从而促进了技术的发展;
技术与设计是相互依存,相互促进的,两者的结合点就是创新。
本章的重点是掌握设计过程主要环节的基本要求,即如何确定课题,制定设计方案,进行设计表达,在实践中如何将设计的原则、评价、交流等技术思想和方法灵活运用
第一节设计课题的确定
一、发现问题,提出设计课题
■设计的过程,实际上就是寻找解决某个问题的途径的过程
■发现一个值得解决的问题,就是提出了设计课题,明确问题的具体要求,就是明确设计定位
设计课题的提出后怎么办?
有没有解决的价值?
对于一个课题的提出我们要有调查的过程,调查的方法我们可采用:
访谈法,问卷调查法,
二、明确要求,进行设计定位
■明确设计的具体要求,完善设计课题
■设计要求包括设计要达到的标准和所受的限制。
设计要求的明确要通过对调查资料的统计分析来实现
■调查的统计分析结果可采用柱状图法、表格法、饼形状法来呈现
有了目标,接下来的方案制定等工作才会有方向和依据。
设计方案的确定:
一方面源于目的,另一方面受条件限制
第二节设计方案的制定
一、收集和处理信息:
收集和处理与设计课题有关的信息,是方案构思的准备工作。
信息量越多,有效解决问题的好方法就越容易找到
二、构思设计方案构思的方法是:
(1)根据设计课题的要求,借鉴现有信息,形成想法,并逐步加以发展和完善
(2)组织讨论,集思广益,激发创造性思维
三、用草图表达构思:
草图一般都采用徒手绘画来完成,这种方法能尽快地把自己的思想表达出来,实用价值很高
其练习的基本方法如下:
(1)直线练习
(2)圆形和曲线练习(3)立体图练习
四、评价与选择设计方案构思:
符合设计的基本原则(八大原则)科学性,实用性,创新性,安全性,经济性,美观性,技术规范性,可持续发展性
第三节设计的表达与交流
设计的交流主要依靠图纸,图纸就使工程技术界的语言,设计交流的图通常有两种:
透视图,三视图
图纸作为一种技术语言,必须有统一的标准:
制图的标准有:
(1)图纸幅面及格式
(2)字体(3)比例(4)图线(5)尺寸标注
二、绘图工具及用品
(一)常用绘图工具:
丁字尺、三角板、圆规、分规、比例尺、曲线板、墨线笔等
(二)绘图用品:
绘图纸、绘图铅笔、胶带纸、擦图片、小刀、砂纸、绘图橡皮等
三、透视图
1、透视图的种类:
一点透视,两点透视,三点透视
2、透视图的画法:
画透视图的简单步骤是:
设视平线,取消失点,向消失点连线,图形画在连线内
3、透视图的应用:
①一点透视图:
常用于室内设计效果图②两点透视图:
常用于产品设计效果图③三点透视图:
常用于建筑物(尤其是高大建筑)的效果图
四、三视图
(一)三视图的原理和识图
1、三视图的形成:
将物体置于三投影面体系中,使物体主要表面平行或垂直于投影面,用正投影法分别向V、H、W面投影,即得到物体的三个视图
2、三视图的展开:
主视图反映了上下,左右关系;
俯视图反映了左右,前后关系;
左视图反映了上下,左右关系
3、三个视图之间的投影关系:
物体的左右尺寸称为长,前后尺寸称为宽,上下尺寸称为高,则主、俯视图都反映了物体的长;
主、左视图都反映了物体的高;
左、俯视图都反映了物体的宽长对正,高平齐,宽相等
(二)三视图的绘制
1、图形的绘制
*形体分析(了解物体结构)*选主视图(物体主要形体特征)*作图步骤(先画基准)
2、尺寸标注:
按尺寸的作用可以将其分为三类:
定形尺寸(某个结构要素的形体大小的尺寸)定位尺寸(两个结构要素间的相对位置尺寸)总体尺寸(物体总的长、宽、高)
■标注的要求:
正确、完整、清晰、合理
(三)其他常识简介
*什么是剖视图?
假想用剖切面剖开机件,将处在观察者和剖切面之间的部分移去,而将其余部分向投影面投影所得的图形成为剖视图剖视图分为全剖视,半剖视,阶梯剖视,局部剖视,剖面图等
2、零件图及其技术要求简介:
零件图是制造,检验零件的依据是非常重要的技术文件,它除了要表示零件的结构形状和尺寸大小外,还要表示零件的技术要求等内容
*表面粗糙度*尺寸公差
3、零件图识读举例
■
(1)看标题栏,了解概况
(2)分析图形,想形状(3)分析尺寸,定大小(4)看技术要求,明确质量指标
4、装配图:
装配图是表达整体结构形状、工作原理及各零部件之间装配关系的图样
在完成前期技术资料的准备后,设计方案要用原件和模型展现出来,实现交流、检验设计思想及过程。
第一节材料
一、材料的分类
常见的材料可以分为三类:
1、天然材料:
只来自大自然且保持着原本特制的材料如木材,石材等
2、合成材料:
人为地把不同的物质经化学方法或聚合作用而得到的材料,其特质与原材料不同如玻璃,塑料,钢铁等
3、混合材料:
天然材料与合成材料的综合,保持部分原来的特质如胶合板、混纺材料
二、材料的性能
材料的性能可以分为物理性能、化学性能和加工性能。
强度:
强度是指材料承受外力而不被破坏(不可恢复得变形也属于破坏)的能力
据受力种类的不同分为以下几种:
(1)抗压强度——材料承受压力的能力
(2)抗拉强度——材料承受拉力的能力(3)抗弯强度——材料对致弯外力的承受能力(4)抗剪强度——材料承受剪切力的能力
弹性:
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。
如弹簧,橡皮筋,塑料,金属等
韧性:
韧性是指材料抗冲击振动的性能。
如橡胶
硬度:
硬度是指材料抵抗刮削、切割或磨损的能力。
如钢材中的工具钢
延展性:
延展性是指材料接受折、锻、压等外力,被改变形状或被延伸,而材料没有遭到破坏的性能。
如金、铝的延展性
其他:
材料应具备的物理性能还应有耐久性、转热性、导电性等
三、几种常见材料简介
(一)木材木材作为被广泛应用的传统材料,具有质朴的表现力,所制作的物品也富有人情味,木材的种类繁多,各种木材的性能差异很大。
1、质地较软的木材:
杉木、松木2、软硬适中的木材:
樟木、梓木3、人造板材:
胶合板,其他人造板,饰面板
(二)金属材料:
金属材料分为黑色金属(含铁元素)和有色金属(不含铁元素)。
黑色金属主要有铸铁、低碳钢、高碳钢、工具钢、不锈钢等,有色金属主要有铝、铜、铅、锌等
(三)塑料:
塑料是现代广泛应用的人造材料,它是一种石油化工产品。
有热塑性塑料和热固性塑料。
热塑性塑料的物态变化是可循环的(如瓶类包装材料),热固性塑料的物态变化是不可循环的(如电木)
四、设计时如何选择材料
合理的选择材料是一个实际且重要的问题,它提供了设计的起点,并影响设计产品的内在和外观的质量。
设计材料的选择要考虑到材料的自身特性与设计产品相适应
第二节工具与设备常识
“工欲善其事,必先利其器”其中的“器”就是工具设备,工具设备是人类技术的结晶,使各行各业生产活动的必要条件
一、木工工具及设备:
常用的基本设备由工作凳或工作台。
此外,钻孔机,带锯床,平刨机,木工车床也是木工常用的机械设备
二、钳工工具及设备
1、常用的画线工具及用法
①画针:
钢丝制成,尖端磨锐淬火②画规:
圆规样画线工具,钢尖淬火③样冲:
工具钢制品,尖端淬火硬化④直角尺:
中碳钢制成
2、锉刀
(1)结构:
由锉身和锉柄组成
(2)种类:
普通锉一般加工用
整形锉修整工件上的细小部分
异形锉锉削工件特殊表面用
(3)锉刀的选择:
据锉削工件表面形状及大小选用锉刀
4、攻丝工具及使用:
手用丝锥,机用丝锥
5、套丝工具及使用:
套丝工具包括板牙及板牙架
6、钳工常用的基本设备有钳台、虎钳、砂轮机和钻床
第三节工艺常识
⏹一、什么是工艺:
工艺是生产过程中的程序、方法和技巧,它体现了生产活动中的技术和知识经验,并且把这种体现分解落实到了每道工序、每个操作步骤。
⏹它是保证生产顺利实施,提高产品质量和生产效率的有效手段
⏹一定的技术总会有一定的工艺相适应
二、工艺的一般过程
⏹工艺过程是将原材料(含元器件)转换成设计产品的过程
⏹一般说来,工艺过程具有如下环节:
1、备料产品零件的选料2、形成坯件零件坯件制作的初步
3、零件加工可使用零件的制作过程4、部件制作运用零件的安装组合过程
5、总装配零部件的工艺组合过程6、表面涂饰产品的包装或防锈过程
三、常用工艺简介
1、木工工艺2、钳工工艺3、机械加工工艺4、焊接工艺5、铸造工艺6、锻造工艺7、冲压工艺8、热切割工艺9、金属材料热处理工艺10、表面涂覆处理工艺
第四节原型与模型的制作
⏹原型:
在产品尺寸及工艺易实现,制作耗费小的情况下可以按设计尺寸制作出实物来实现目的的物件(采用设计材料)
⏹模型:
产品工艺过程不易实现,制作费工费时。
但只要按比例尺制作实物就可实现对产品的测试、评价、交流等目的而得到的物件(一般情况下采用非设计材料)
制作的一般步骤:
①看图备料:
要根据图纸或构想的形体特点,进行材料的选择。
②下料:
要根据图纸的设计尺寸对材料进行画线、锯割的工作。
③构件制作:
1、确定联接方式2、刨削3、榫头画线4、做榫头④组装:
将加工好的毛料按要求进行装配组合,最后进行涂饰处理
上面的工作流程符合我们学习的工艺的一般流程即:
1、备料2、形成坯件3、零件加工4、部件制作5、总装6、表面涂饰
本章的学习重点是方案的评价优化及产品的使用说明。
我们的设计要达到最佳目标,就要对这一章进行学习探讨
第一节怎样实现创新设计
设计是一种富有创新性的技术活动,怎样提高自己的创新设计能力,实现创新设计呢?
一、要注意训练创新思维二、要明确创新设计的方向
一、创新思维的特征
■开放性:
敢于突破思维定势,乐于接纳新信息,善于输出新信息,能够打破现有框架的束缚,把设计过程视为推陈出新的过程。
(重点在突破束缚)
■多向性:
善于从不同角度思考问题,设计时能提出多种设想,能灵活地变换影响事物的因素。
善于转向思维或逆向思维。
(重点在多角度思维)
■独立性:
敢于追求与众不同、前所未有的见解,能大胆突破前人设计的时代局限。
独立性的思维往往能使设计标新立异、独辟蹊径,产生出具有现代气息的新颖设计成果(重点在与众不同)
二、创新设计的类型
创新设计主要的三种类型:
1、原理创新:
把一种新的技术原理运用与产品设计中,从而产生出新颖、先进的技术产品
2、结构创新:
是设计工作从抽象到具体的主要环节,涉及面广泛,它不仅是实现设计原理创新方案的保障,而且涉及材料选用、加工制作的工艺性、产品的经济性及与社会环境的适应性等诸多方面
3、外观创新:
是运用技术手段与艺术处理相结合而赋予产品美观外形的创造活动
第二节认识技术测试
一、技术测试是检验产品性能、质量的科学手段
■技术测试是检验产品性能、质量的科学手段,也是评价、优化设计方案的必要前提。
■技术测试包括各种技术检测和技术试验,它同设计与生产的关系十分密切。
■有了技术测试,才有评价技术产品、优化设计方案的科学依据。
■技术测试包括技术检测和技术试验,检测是一种品质性特征(产品的外形尺寸,
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