木制品加工工艺学.doc

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1、榫间可内收 35 度，防两工件接缝不严。 由于加工误差原因，有可能导致榫肩与榫孔有缝隙。 榫颊涂胶，榫侧不涂，双面涂胶，强度增加 30%。单面涂胶： 280300g/ ,双面涂胶： 500g/.实际远高于此量。 榫头厚 =榫孔宽 间隙配合 0.10.2mm（0.20.3）1. 由于误差，榫孔木材劈裂。 2.（涂得胶丢失）使榫头存有胶黏剂。榫头长 =榫孔宽 12mm 间隙或（取 >2mm 异可）相等。 为什么留 12mm（不管同留）？（ 1.）加工时有误差，当深 <长时，榫肩有缝影响美观。 （2.）降低结合强度。装配时，强行打入，榫端易使榫孔底破坏，损坏工件。2. 干缩湿胀 榫孔变形

2、大，有孔降低强度。3. 放胶。 榫头宽 =榫孔长 0.51mm 过盈配合 硬木 0.5mm 软木 1mm1. 榫孔宽常取工件此方向尺寸 1/2 左右。（刀宽 6.8,8,10,12,14）2. 结合处不得有节子，腐朽等影响强度的缺陷。 （开裂，虫蛀，变色，应力木， 含水率，夹皮）（胶结合， 技术要求，通常要求木材含水率 6%8%。<4%或>14%胶接强度降低） 影响木制品加工精度的因素：1. 材料：树种：纹理径向，弦向等；材质均匀性。 各种严重缺陷 ;节子，虫蛀，开裂，腐朽，夹皮，斜纹理，钉孔，应力木等。 含水率： 4%<W<25%;25%精度下降，开裂； <4%

3、材质硬，精度降低，开裂 /劈裂。2. 设备：设备工作方式（成型：铣 >锯，磨最差，表面精度，粗糙度。 ） 设备整体的制造精度； 设备运行的稳定状态。 设备调整的可靠度。3. 人：进给速度及是否根据材质调整进给速度。 进给速度慢：木材节距小，切削阻力降低。 进给速度快：单位时间内切木材数多，阻力大，刀具易振动。 刀具刃磨质量和更换周期。 刀具安装精度和设备调整精度 刀具切削量（吃刀量） <0.6mm 一次 <0.4mm 两次 选择加工方式是否合理， 端头处防劈裂降低进给速度。4. 环境 :环境温湿度等参数是否符合工艺要求 环境粉尘污染状态（加工中心尤为重要） 环境产生振动状态加

4、工基准： 为加工处理物体用于衡量其他几何要素位置或位置或状态的几何要 素。 分类：设计基准；工艺基准。原则基准选择1. 统一原则：工艺基准与设计基准保持一致（尽可能统一。 ）2. 外轮廓原则：尽可能选择外轮廓做基准。3. 同一原则：各工序环节尽可能采用同一基准定位。4. 平稳原则：所选基准应尽可能使工件定位时稳定。 选择宽平表面 ,无平表面，选择凹面。5. 精简原则：尽肯能少地选择基准，避免基准互换。2. 夹紧：工件位置定位施加夹紧力的过程3. 安装：定位和夹紧过程的总称。 零件：不能拆分的最小的基本构件。 部件：直接组装家具的独立整体构件。 框式家具部件常由零件组装组成。 板式家具部件常由人

5、造板锯割后直接制成考 实木加工工艺流程 配料：将原料加工成所需毛料的过程。 毛料加工：加工毛料使之成为净料的过程。 净料加工：加工浄料使之成为成品的过程。 部件装配：零件组装成部件的过程。部件加工：对组装好的部件加工处理。 家具装配或总装配：部件或零件组装成家具的过程。 由原件到部件叫机械加工。零件到成品叫装配 /组装。精密裁板锯：锯割精度：长度尺寸：± 0.2mm 普通台锯机：± 0.8mm 数控裁板锯（裁人造板） 配料： 将成材转换成毛料的过程。 配料方法：1. 按加工路径：直线配料，曲线配料。2. 按切割方向：横向，纵向。3. 按原料形成：直接配料，先胶拼接后锯割；先

6、粗刨后锯割。4. 前期准备：先划线后锯割。配料目的：获得合格的坯料，提高原料利用率。 （技术 +规划=提高原料利用率） 配料具体过程：选料：对原材料的状态进行使用性选择。1. 挑选：树种，质量，含水率，数量，规格尺寸。 。2. 分类：对原材料合理分类。3. 预处理：必要时划线，修补。 目的：满足产品质量要求；满足设备加工要求；提高材料利用率。1. 加工余量：毛料中预留的供切削的材料层。 切削材料：为获得合格产品；降低了材料消耗量。2. 加工余量与其他因素间的关系：（1）加工余量过小时：a. 不能完成连续切削；b. 要求设备加工精度高 设备成本增高；c.要求工人技术水平高 人工成本高； d.调整

7、设备时间长 生产率低。 e.材料直接损失少，但不合格品多，材料综合损失大。（2）加工余量过大时：a. 采用一次走刀，加工精度小；b. 切削阻力大，工件受冲击大，振动大，加工系统弹性大c. 多次走刀，生产率低，刀具磨损大，成本高；d. 材料直接损失大 材料综合损失依然大。加工余量影响： 生产质量；生产率；材料利用率。1. 毛料体积所耗用成材材积× 100%P=V（毛料） V（成材 ） ×100%。2. 影响毛料出材率的因素： 人；设备；原料；环境。3. 锯割方案，设备和道具的调整精度，道具的刃磨和更换，操作方法和技术。 配料方法：1. 先纵后横：先纵向锯开原料，得到宽度合格的

8、长条坯料，在横向截断，得到 毛料。2. 先横后纵：先横向截断原料，得到长度合格的短料，后纵解，得到毛料。3. 曲线绕割：不分横纵，一次性直接锯割出曲线工件。4. 划线套裁（不常用）：横纵不分前后，将不同规格工件排布在同一原料上，尽 可能地提高毛料出材率。 （降低生产率，需要规划）常用设备和基本选用：1. 纵解： 台式圆锯机（普遍）；多锯片圆锯机；手动（精密）裁板锯。规格少，生产率高：多锯片圆锯机（效率高，精度高） 规格少，生产率低：台式圆锯机，手动裁板锯 规格多，生产率高：台式圆锯机 规格多，生产率低：台式圆锯机，手动裁边锯（适合锯解人造板，快打。不 适合实木，块小，但国内却锯实木）2. 横截

9、：工作台移动式锯机（推台锯） ，悬臂式圆锯机（吊截锯 /推拉锯），手动 裁板锯。尺寸少，规格少，生产率高：推台锯，双锯片圆锯机，手动裁板机。 尺寸小，规格多，生产率低：推台锯，推拉锯。尺寸大，生产率高：推台锯，手动裁板锯。 曲线绕割：细木工小带锯（ 2545mm 锯条）；曲线锯。3. 配料方法的特点：（ 1.）先纵后横： 优点：生产率略高，剔除缺陷时浪费少。 缺点：搬运不方便，占用厂房面积大。适用于：宽度规格少，批量大，生产率要求高的产品。 （地板厂用） 如：地板，包镶板木柜，门窗。选等宽，质高锯材，能提高毛料出材率。（ 2.）先横后纵：优点：车间内运输方便，占用厂房面积小。 缺点：生产率略低

10、，剔除缺陷时浪费多些，需使用大的横截面积。适用于：家具，规格多，批量或大批量生产的产品。 （家具厂用） （3.）曲线绕割：优点：能够锯割曲线工件，节约原料。 缺点：生产率低，锯解精度低。适于：曲线形零件，（原料和生产率上看哪个更合算，在考虑用否） （4.）划线套裁：优点：材料利用率高，个别情况下可搭配花纹。 缺点：生产率低，可能导致工件有较大的浪费，可拼宽用。配料只在实木生产上有，人造板上没有此概念。毛料加工：加工内容：1. 选料，基准面加工，相对面加工。2. 毛料加工目的：获取精确尺寸，具有相对较高表面精度和相应形状的坯料。基准面加工：1. 板材宽平表面做基准面的加工。 （适宜采用铣削，刨。

11、仅需加工平面）（1） 平刨：（加工平面最平的）（12 万）进给速度 36m/min，手动。优点：质量高，适应面广，价格低，占地少。缺点：生产率低，噪音粉尘大，危险性大。（ 2） 压刨：不适合做基准面的加工，仅适合于低等级工件。V=68m/min（8） （机械）优点：生产率高，安全。（ 3） 四面刨： V=616m/min（机械）几到几十万元，数控达几百万。可加工基准面。优点：效率很高，相对占地少，安全。缺点：加工工件尺寸有限，设备性能不同，加工质量差异大。高级四面刨常用于地板，集成材，门窗，实木家具等加工。低级的常用于低等级地板，原料初加工，包装箱衬条等加工。2. 板材窄平表面做基准面（边）加

12、工：适合的加工方式：铣削（刨）立轴铣、1）平刨：加工过程中工件不很稳定，其他同上。2）立铣：（下轴立铣） V=48m/min （手动）（ 13 万）优点：安全，效率高，适应面广，设备价格底，占地小。缺点：质量略低，噪音粉尘大。（立轴旋转 V=8000rad/min ，轴心转速 5,6 千 rad/min）制动不好，慢（4） 镂铣（上轴）：V=49m/min 。 工作台可升降（刀轴可倾斜）工作台幅面 大，动力传输空间大。优点：生产率高，加工质量低于平刨，略高于上轴立铣 缺点：设备价格略高，占地略大。（ 5） 四面刨：与前相同。3. 方才，无宽窄之分。4. 曲面做基准面：1）立铣（下轴）： V=2

13、5m/min 优点：灵活，设备价低，占地少。 缺点：质量略低，噪音粉尘大。2）镂铣： V=28/min （4,5）（1.5万以上， 3万以上） 优点：产率高，加工质量高，灵活。 缺点：设备价格略高，占地略大。3）加工中心（ >30 万） V=210m/min （4,5） 优点：灵活，适应面广，效率高，加工质量高。缺点价格昂贵，动力消耗大，操作和维修保养，要求技术高且费用高， 占房面积大。5. 端面加工： 1）常规截距：a. 工作台移动式锯机（推台锯） ，V=38m/min 。对工件宽度适应面广，生产率 高，加工精度高，占地大（可同时摆放很多工件，一次进给可裁多工件） 。b. 悬臂式圆锯机

14、， V=510m/min 。适合窄小截面加工。c. 手动裁板锯， V=38m/min 。生产率略高，加工精度高，占地大，生产率低。 2）双锯片锯机： V=38m/min 。生产率和精度很高，要求技术高。 相对面加工： 与基准面相对的表面称相对面。加工相对面目的： 1.获得其与基准面的（距离）位置； 2.与基准面间角度。1）宽平表面：压刨，平面刨。2）窄平的平面：立铣， CNC，镂铣。3）曲面立铣： CNC，镂铣。4）端面的加工：锯。考 毛料加工工艺流程： 选料基准面加工基准边加工相对面加工相对边加工精截 下一工序。曲面： 选料基准面加工相对面加工曲面基准面加工曲面相对 面加工精截下一工序。 。

15、净料加工： 加工内容：榫头的加工；榫槽的加工；型面加工，圆孔加工；曲面的加工；表面 修整。1. 榫头的加工： 1）基本要求：榫头长，宽，厚尺寸加工误差 ;榫肩和榫颊的角度 关系 90°，（但实际应 <90）各表面的表面粗糙度。 2）榫头加工质量的主要检验内容：两孙榫肩的高度差； 榫头长，宽，厚尺寸。加工误差；榫颊间尺寸加工误差。榫颊于榫肩角度加工误 差。工件利用锯和铣刀的位置关系确定榫头长，消除上一工序残留的（误差等）问 题。当工件有榫头时，在毛料加工时省去精截，当单侧有榫头时，精截直加工没有 榫头的一侧。3）常用加工方式：a.单双直角榫的加工：设备（直角榫开榫机） ；定位（固

16、定在工作台，随时进 给）；加工：先锯端头，后用带锯齿（割刀） （为什么？）的横轴铣刀加 工榫肩榫颊。双侧直榫加工完一面后， 将工件在工作台上水平旋转 180°加工， 另一侧而不是 翻转 180°。 以榫间定位，榫肩间距离重要。b. 立铣：仅在无开榫机或其工作负荷过高时采用。刀具有铣刀或斜置的锯刀两 类，后者不正规。（优：简单。缺：加工质量差，生产率低） 多榫的加工：直角榫开榫机（开度 <20°），多轴卧铣（端铣刀） ，箱榫开榫机（盘铣刀） 。2. 燕尾榫开榫机：1）要求：同直角榫； 2）检测要求：颊与肩的角度（ <80°） 3）常见加工方式。

17、 a.明燕：单榫：立铣； 双榫：立铣，多轴卧铣（刀轴水平） b.半隐燕尾榫：（半隐燕尾榫开榫机） 。注：榫头部分与孔部分同时加工。3. 圆榫加工：先将小木条加工成圆榫，然后截成需要的长度和倒角。木条加工用锯机，也可 用立铣加工锯片锯等。 圆棒用拉棒机， 表面沟槽由在拉棒机端头的压辊压制。 （拉 棒机是关键，易导致圆棒表面精度不够） 。4. 齿榫加工：齿榫开榫机：与直角原理相像，铣刀精度要求高。5. 长圆榫加工：榫头与孔同时加工。长圆榫开榫机：榫头加工效率远低于直角榫；而孔加工远高于直角榫。 槽的加工：1. 贯通形式槽：1）窄边加工：立铣，镂铣。槽精度不高，窄时可用锯片（质量低，简单）2）宽面加

18、工： 上轴立铣 （宽不是宽），镂铣。各种卧式铣床。 质量不太高， 压刨。 质量极低：立铣加锯片，推拉锯。2. 封闭形式槽： 槽两端有圆弧，用端铣刀加工；槽底有圆弧，使用盘铣刀。3. 窄边：立铣，镂铣。 宽面：上轴立铣，镂铣，卧铣。榫眼和孔的加工： 1.方榫眼的加工：各夹角为直角，采用复合刀具（方凿与打眼机配合） 。 加工基本原则： 考1）依次落凿，最后反序（依次加工，到末端留一整凿保证最后一次是一满凿 的加工）。2）较深暗榫，逐层加工（榫孔深时，逐层加工，不可一次加工。防止凿头弯 曲）。 榫钻缺点：排屑困难；受热，刚性降低。考3）贯通榫孔，翻转再凿。 （防劈裂）目的： a.防止末端处因材料不均

19、匀，导致刀具切削阻力不同而出现变化。 b.防止一次切削量过大，造成排屑不当，引起摩擦，导致刀具刚度强度下 降或损坏。c. 深加工 2/3 后，翻，在背面加工。（目的：避免方凿向下切削力使榫眼底 部劈裂或产生毛刺，影响质量） 型面和曲面加工：（铣） 考1.型面加工： 侧边型面：立铣，镂铣，加工中心。 表面：卧式铣床（四面刨） ，镂铣， CNC。铣型面进给速度低， 2.56m/min（4）。尤其是端头和型面变化剧烈处。 表面修整加工：1.磨光的目的： 降低表面粗糙度；对表面清洁处理；提高表面活性， （提高胶和涂料在木材表 面的吸附力，提高胶膜强度） 。2.磨光类型： 盘式（小零件），辊式，带式（上

20、 /下）刷式（砂纸刷，钢丝刷，尼龙刷） ，手 动工具。宽带磨光机是可以修整尺寸的， 定厚处理 （定厚砂光机），自由带式（用 量极少，精度小）。刷式砂光机（用量大）表面凸凹量较大可用。3. 磨光应注意事项：1）砂轮或砂布上的颗粒要均匀，粘接要牢固。2）顺木纹方向磨削，为消除磨痕，可横向轻微摆动。3）施加压力均匀，进给速度均匀。4）手工操作，磨削工件两端适当减轻压力，适当降低进给速度。5）防止砂布过热造成“爆布”或砂粒脱落，防止油污纱布，定期更换砂布。 精料加工工序顺序安排基本原则： 考 1.常先加工榫头，后以榫肩为基准，在加工其他。2.双端榫头可免去精截工序，单头开榫，仍需截另一端。3. 型面在

21、此曲面上（弯曲形）可一次加工（可换成铣刀一次加工）4. 型面曲面相邻，先加工曲面（以曲面为基准面） 。5. 孔与型面相对，常先加工孔。6. 空与型面相同，视孔大小和型面的复杂程度。 型面很复杂，孔直径小，先加工型面后加工孔；不复杂，先孔。 型面不复杂，孔小，先孔后型面，孔大，先型面后孔。看后加工的对 先加工的破坏。7. 孔与型面处在相邻面，先孔后型面。部件加工： 部件装配：将零件组装成部件的工艺过程。部件的误差： 部件加工： 1）长宽尺寸及位置差：立铣，立轴带式砂光机。 2）厚度尺寸及位置差：平刨，宽带是砂光机。3）其它，手工调整。实木部件典型加工工艺：锯材 纵解横截 毛料基面加工相对面加工精

22、截 横截纵解 基边加工相对边加工精截 净料开榫打眼 /钻孔曲面加工型面加工部件 零件部件装置部件加工部件弯曲零件的加工 如何进一步改变中性层的位置：加金属夹板： 在木材拉伸侧加钢板并使其与木材形成整体，同时弯曲，即可使中性层进一步偏向拉伸侧。 （原理：金属拉伸 弹性模量远大于木材， 因此压缩侧面积必须远大于拉伸侧， 中性层移向拉伸侧） 。 如何使木材与金属板成一体： 加端面挡板及作用：使金属夹板与木材形成一个整体。 弯曲过程中对木材施加压力。32mm 系统： 必考：（人造板柜旁板遵循）1）（系统孔）孔间距为 n× 32mm。 n 为自然数。2）孔深 13mm，直径 5mm。3）前侧系统孔距部件边缘 28mm 或 37mm（应用前提：限定柜子旁板的） （前柜 距柜体的前面一侧）目的：以规范的系统孔作为连接件的连接孔。 设计者与加工者不需考虑孔连接什 么。 孔用多轴钻加工（一次定位避免多次定位误差） 空间距定位：定位用钻头间距决定，提高精度，减少误差。全 /对称设计，生产加工方便，有利。 1）多轴钻的钻头间距靠齿轮传动 （顺时针旋转和逆时针旋转） 。考虑安装钻头 的种类。2）调整钻排时能用一个就不多用第二个。 （多轴钻可明显提高生产效率） 。