木制品加工工艺设计学.docx

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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/ m2,双面涂胶：500g/ m2.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2mn异可）相等。为什么留12m（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. 干缩湿胀榫孔变形大，有孔降低强度。3. 放胶。 榫头宽=榫孔长0

2、.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%交接强度降低）影响木制品加工精度的因素：1. 材料：树种：纹理一径向，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%W25%;25%精度下降，开裂；4%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

3、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 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。原则一一基准选择1. 统一原则：工艺基准与设计基准保持一致（尽可能统一。）2.

4、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

5、：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：土 0.2mm普通台锯机：土 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+规划二提高原料利用率)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。002. 分类：对原材

6、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一设备成本增高；c. 要求工人技术水平高一人工成本高；d.调整设备时间长一生产率低。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

7、失大一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X 100%P=V（毛料）/V（成材）X100%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

8、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：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（2545mn锯条）；曲线锯。3. 配料方法的

9、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）女口：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，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

10、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。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/mi n（8）（机械）优点：生产率高，安全。（3）四面刨：V=616m/min （机械）几到

11、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=4

12、9m/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=25m/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：产率咼，加工质量咼，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

13、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，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

14、的加工：锯。考毛料加工工艺流程：选料一一基准面加工一一基准边加工一一相对面加工一一相对边加工一一精截下 工序。0 0 0。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一一精截一一下一工序。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

15、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（固定在工作台，随时进 给）；加工：先锯端头，后用带锯齿（割刀）（一一为什么？）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

16、），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。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

17、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，到末端留一整凿一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。一防止凿头弯曲）。榫钻缺

18、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

19、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/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.

20、 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。一一看后加工的对 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

21、型加工工艺:锯材一纵解一横截毛料一基面加工一相对面加工一精截横截一纵解基边加工一相对边加工一精截净料一开榫一打眼/钻孔一曲面加工一型面加工一部件零件一部件装置一部件加工一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nX32mm n为自然数。2）孔深13mm直径5mm3）前侧系统孔距部件边缘28mn或 37m（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）。一考虑安装钻头 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）教育资料