第二章 實木零部件加工

1、第二章 實木零部件加工學習目的：了解鋸材配料的基本概念，掌握鋸材配料的要求與配料工藝；掌握加工余量的概念與確定方法；掌握基準面與其它面加工的加工方法；掌握所用加工設備基本操作；掌握榫頭加工、榫眼加工、榫槽和榫簧加工、型面和曲面的加工、表面修整加工等的加工方法及基本操作。第一節(jié) 配料鋸材是原木經過制材加工得到的產品。我們國家制定的鋸材尺寸標準是一個工業(yè)上的標準，對一些特殊要求的行業(yè)來說，特別是對原材料要求比較高的現代家具生產企業(yè)，鋸材的尺寸標準已不能適應要求，因此現代家具生產企業(yè)提出了訂制材（規(guī)格料）的概念。訂制材是根據家具企業(yè)的實際生產需求購進和生產的特種規(guī)格干燥材。它的一般要求是：根據家具零

2、部件的加工需要確定木材規(guī)格尺寸、材質質量和木材的含水率等。一些企業(yè)還根據自己的實際情況，制訂一些特殊要求的訂制材，并將具體的要求形成書面的文件與產品的各類加工要求一同寫入技術文件（Technical Description）。訂制材的特點是：減少配料工段的工作量或省去配料工段，便于專業(yè)化生產，但價格高于鋸材。隨著現代家具企業(yè)的快速發(fā)展也形成了大批以專門生產訂制材為主要加工產品的企業(yè)，這樣一來大大的提高了木材的整體利用率、加工質量與生產效率。但作為這類采購訂制材企業(yè)也受到了下級供應商的制約，如供應商不能按時按數量按質量的提供訂制材經常會影響到企業(yè)的正常生產，制約了企業(yè)的發(fā)展速度。因此在企業(yè)沒有穩(wěn)

3、定的供應商提供訂制材時，必須要保留原有的配料工段。方材是木材制品中最簡單、最基本的構件，具有各種不同的斷面形狀和尺寸。主要特征是斷面尺寸寬厚比2：1左右，長度是端面寬度的許多倍；含水率符合加工和使用的要求。方材毛料是最基本的規(guī)格料，訂制材的規(guī)格理應與方才毛料一致。但是，如果按企業(yè)所有方材毛料的規(guī)格來訂購這樣的干燥材，勢必造成規(guī)格過多，給運輸、儲存及挑選帶來不利，因此，訂制材的規(guī)格應滿足大多數方材毛料的規(guī)格，其余的訂制材應是方才毛料的倍數為宜。這些訂制材只需要在配料工段經過一下縱剖或橫截即可滿足方材毛料的要求。由于多數企業(yè)使用鋸材或不符合方材毛料規(guī)格的訂制材，因此配料還不能完全省去，甚至配料在一

4、些企業(yè)還很重要，特別是在一些曲線形零部件的是生產中，它直接影響到原材料的出材率，因此必須重視配料。配料，通常在家具企業(yè)中被稱為下料，在南方的部分家具企業(yè)中也被成為備料；它是按照零件尺寸規(guī)格和質量要求，將鋸材鋸割成各種規(guī)格、形狀的毛料的過程稱為鋸材配料。配料工藝的關鍵環(huán)節(jié)為：合理選料；控制含水率；提高毛料出材率；確定加工余量和確定加工工藝。一、 鋸材配料工藝（一） 選料1、 按產品的質量要求合理選料合理選料是指選擇符合產品質量要求的樹種、材質、等級、規(guī)格、紋理及色澤的原料。目的是為了合理搭配原材料，做到材盡其用；以提高出材率，降低生產成本。（1）、按產品的質量要求合理選料的原則高檔產品零部件以及

5、整個產品往往需要用同一種的木材來配料。中、低檔的產品零部件以及整個產品要將針葉材、闊葉材分開，將材質、顏色和紋理大致相同相似的樹種混合搭配，以節(jié)約木材。（2）、按零部件在產品中所在的部位來選料家具的外表用料，如家具中的面板、頂板、旁板、抽屜面板、腿等零部件用料，必須選擇材質好，紋理和顏色一致的木材。內部用料，如家具中的擱板、隔板、底板、抽屜旁板和抽屜背板等零部件的用料，對于木材的一些缺陷，如節(jié)子、紋理、蟲眼等可修補使用，紋理和顏色可稍微放寬一些要求。暗處用料是不可見處的用料，在用的料上可以非常寬松。（3）、要根據零部件在家具中的受力狀況和強度來選料適當考慮零部件在家具制品中的受力狀況和強度要求

6、，以及要考慮某些產品的特殊要求，如書柜的擱板尺寸和使用的原材料等都將影響著擱板的受力狀況和強度。椅子腿不能有貫通的節(jié)子和死節(jié)等。帶有榫頭的毛料，其結合部位就不允許有節(jié)子、腐朽、裂紋等缺陷。（4）、根據零部件采用的涂飾工藝來選料實木家具考慮零部件若采用透明涂飾工藝，在選料和加工上要嚴格一些；若采用深色透明涂飾工藝，在選料上和加工上可以放寬一些；若采用不透明涂飾工藝，則可更加寬松。（5）、根據膠合和膠拼的零部件來選料對于膠合和膠拼的零部件，膠拼處不允許有節(jié)子，紋理要適當搭配，弦徑向要搭配使用，以防止發(fā)生翹曲；同一膠拼件上，材質要一致或近似，針葉材、闊葉材不得混合使用。（6）、部分國外家具企業(yè)或貿易

7、公司對中國地區(qū)采購的家具制品的配料要求對于生產出口產品的家具企業(yè)，一般情況下是按照采購方提供的技術文件來合理選料的。如：在拼板的材料中弦徑切材必須混拼，而且弦切材不能多余1/3，對于松木家具要求必須有活結（注：出口日本與韓國的產品除外，這兩個國家采購的產品經常出現全無材的要求），家具制品分為A、B、C三個面對于不同的面的選料要求不一樣，并且在這些面上的修補要求也是不同的，指接材料指接齒距端面必須大于50mm，并且對于指接材的長度與指接點的數量都有明確的要求。2、 控制含水率木材含水率是否符合產品的技術要求，直接關系到產品的質量，產品零部件的加工工藝和勞動生產效率的提高。因此，在選料前木材必須先

8、進行干燥，對于家具生產使用的木材必須采用人工干燥，干燥后還必須進行終了處理，以消除應力。干燥后木材含水率的高低，還必須要適應使用地的相對濕度所對應的木材平衡含水率。一般情況下在東北地區(qū)及出口北歐的產品要求的木材含水率為8-12%，對于出口日本的和地中海地區(qū)的產品要求的木材含水率相對要高一些。3、 合理確定加工余量在配料時必須合理留出加工余量，選用的鋸材規(guī)格尺寸或定制材的規(guī)范尺寸要盡量和加工時的零部件規(guī)格尺寸相銜接。由于零部件的種類繁多，配料后的方材毛料規(guī)格尺寸不應過多。根據實際情況可以得出下列類型的方材毛料。（1）、由鋸材直接下出方材毛料。（2）、由鋸材配出寬度上相等，厚度是倍數的方材毛料。（

9、3）、由鋸材配出厚度上相等，寬度是倍數的方材毛料。（4）、由鋸材配出寬度、厚度上相等，長度是倍數的方材毛料，在配制這樣的方材毛料時要考慮長短搭配使用。（二） 配料工藝1. 配料方法一類是單一配料法，既在同一鋸材上，配制出一種規(guī)格的方材毛料；第二類是綜合配料法，即在同一鋸材上，配制出兩種及兩種以上規(guī)格的方材毛料。兩類配料方法的出材率不同，前者出材率低，但現在鋸材的規(guī)格越來越小，多數企業(yè)只好采用第一類的配料方法。2. 配料工藝（1.）先橫截后縱剖的配料工藝這種工藝適合于原材料較長和尖削度較大的鋸材配料并且要求鋸材質量比較高，采用此方法可以做到長材不短用、長短搭配和減少車間的運輸等，同時在橫截時，可

10、以去掉鋸材的一些缺陷，相比之下單位生產效率比較高。但是有一些有用的鋸材也被鋸掉，因此鋸材的出材率較低。圖2-1所示為先橫截后縱剖的配料工藝。（2.）先縱剖后橫截的配料工藝這種工藝適合于大批量生產以及原材料寬度較大的鋸材配料，采用此方法可以有效地去掉鋸材的一些缺陷，有用的鋸材被鋸掉的少，是一種提高木材利用率的好辦法。但是，由于鋸材長，車間的面積占用較大，運輸鋸材時也不方便，且單位生產效率比較低。圖2-2所示為先縱剖后橫截的配料工藝。（3.）先劃線再鋸截的配料工藝采用這種工藝主要是為了便于套裁下料，可以大大地提高木材利用率，在實際生產中主要是針對曲線零部件的加工，特別是使用鋸制曲線件加工的各類零部

11、件。圖2-3所示為先劃線再鋸截的配料工藝。（4.）先粗刨后鋸截的配料工藝采用先粗刨后鋸截的配料工藝，主要目的是為了暴露木材的缺陷，在配制要求較高的方材毛料時，這種配料工藝被廣泛地采用。粗刨后的配料應根據鋸材的形式采用不同的鋸解方案。（5.）集成材和實木拼板的配料工藝圖2-4所示為集成材和實木拼板的配料工藝。（4.）先粗刨后鋸截的配料工藝采用先粗刨后鋸截的配料工藝，主要目的是為了暴露木材的缺陷，在配制要求較高的方材毛料時，這種配料工藝被廣泛地采用。粗刨后的配料應根據鋸材的形式采用不同的鋸解方案。（5.）集成材和實木拼板的配料工藝圖2-4所示為集成材和實木拼板的配料工藝。（三） 合理確定加工余量1

12、、 加工余量的概念（1）、加工余量將方材毛料加工成符合設計要求的形狀、尺寸和表面質量等方面符合設計要求的零件時，所切去的一部分材料稱為加工余量。所以加工余量就是方材毛料尺寸與零部件尺寸之差。如果采用濕材配料，則加工余量中還應包括濕材毛料的干縮量。根據實驗，加工余量的大小與加工精度及木材損耗有關。圖2-4所示為加工余量對木材損失的影響。如圖2-5所示，加工余量大，生產中出現廢品的可能性小。但是由于加工余量大，使原材料的損失加大，即原材料的總損失大。加工余量小，生產中出現廢品的機會多。雖然加工余量損失小，但是原材料的總損失加大。同樣，加工余量大，加工時走刀次數多，勞動生產率低，若一次走刀，切削力加

13、大，使工藝系統的彈性變形大，加工精度低，刀具的磨損比較大，使刀具的正常使用壽命降低；加工余量大，電機的載荷比較大，相對而言動力的消耗就比較的大，生產成本提高。加工余量小，機床的調整時間及工序準備時間長，吃刀量低，加工精度低，勞動生產率低。因此，正確確定加工余量可以做到：合理利用和節(jié)約木材，節(jié)約加工時間，提高工作效率，降低動力消耗；可以充分利用設備的生產能力，保證零部件的加工質量（加工精度，表面光潔度）；正確確定加工余量也有利于實現家具生產的連續(xù)化和自動化。因此，正確加工余量有著十分重要的意義。（2）、加工余量的類型加工余量按照零件加工的工藝過程可分為工序余量和總余量。工序余量是為了消除上道工序

14、所造成的形狀和尺寸誤差，或者上道工序無法完成的零件加工需要本道工序加工完成，而從工件表面切去的一部分材料，即工序余量為相鄰兩工序的工件尺寸之差?？傆嗔浚卜Q總加工余量，是為了獲得形狀、尺寸和表面質量都符合于技術要求標準要求的零件時，而從毛料表面切去的木材總量。是各個工序余量的總和。 nZ= Zii=1式中：Z總余量 Zi工序余量 n工序數總余量又分為零件加工余量和部件加工余量兩部分。當零件裝配成部件后不需要加工時，總余量就等于在各道工序上的加工余量。如果當零件裝配成部件后，必須進行加工時，總余量等于零件在各道工序上的加工余量之和加上部件的加工余量。2、 影響加工余量的因素（1）、尺寸偏差尺寸偏

15、差主要是指鋸材配料時方材毛料的尺寸偏差，部件裝配時的裝配精度、裝配條件等造成的間隙加大的偏差。這些尺寸偏差產生的主要原因是受設備的精度、夾具、模具和刃具精度以及木材的物理力學性質的影響。在北方的夏季加工樟子松產品的企業(yè)，如加工好的半成品在一周之內沒有進行及時的油漆封閉處理就會造成材料的吸脹，一般尺寸偏差在2-8mm。（2）、形狀誤差形狀誤差主要表現為；相對面不平行，相鄰面不垂直和表面不成平面（凹面、凸面、扭曲面）。木材形狀的最大誤差主要是在鋸材干燥和配料中產生。在實際的企業(yè)加工中，在空氣濕度比較大的季節(jié)，一垛半成品未進行油漆處理在車間內存放一定時間后就會發(fā)現在最上面和最下面的兩塊板料發(fā)生凹凸面

16、變形。形狀誤差可用毛料翹曲度f表示，毛料翹曲度的大小主要受木材的樹種，方材毛料的尺寸及木材的弦、徑向等影響。毛料翹曲度f可用下列經驗公式確定。針葉材：f1=0.6+0.9L(mm)f2=0.9+0.5L(mm)闊葉材：f1=1.2+1.2L(mm)f2=1.5+0.7L(mm)式中：f1-毛料大面上的翹曲度(mm)f2-毛料小面（邊）上的翹曲度(mm)L-毛料長度（m）由上式可以看出；當配好的方材毛料在進行加工時，除考慮各道工序的加工余量外，還應考慮到毛料翹曲度f。當毛料長度L=1m時，針葉材大面上加1.5mm 小邊上加1.4mm闊葉材大面上加2.2mm 小邊上加2.4mm（3）、表面粗糙度誤

17、差表面粗糙度誤差示加工方式不同而不同，它涉及到工藝系統的剛度，刃具磨損等因素的影響。如：鋸材時微觀不平度平均為0.8mm，刨銑時微觀不平度平均為0.3mm。在實際加工時，留多少用以消除毛料表面粗糙度的誤差，應示生產設備、刃具、夾具和模具的精度而定。立銑加工后的產品在表面經常形成波浪紋，這就是表面粗糙度過大而造成的，形成的主要因素有刀具在刃磨過程中刀齒頂端沒有在同一個高度，導致在加工過程中只有1-2個刀齒在工作，而其它的不工作；設備的主軸跳動過大；進料的速度過快等。（4）、安裝誤差安裝誤差是工件在加工和定位時，工件相對于刃具位置發(fā)生偏移而產生的，同時定位基準和測量基準不相符合時也會產生人為的安裝

18、誤差。（5）、最小材料層在工件的加工過程中，由于加工條件的限制和生產設備不同，必須多切去一層材料，這一層材料稱為最小材料層。如鋸片厚度、撥料量、鋸片偏移等，也就是鋸路不能剛好等于方材毛料的加工余量，而且必須稍大一點。一般加工時除了鋸路的寬度外還應加上1.5mm的余量，銑削加工的厚度還應加上0.6mm的余量，刨光加工時除了刨削厚度外還應加上0.1mm的余量，刨光加工時除了刨削厚度外還應加上0.1mm的余量。綜上所述：上述五種因素在有些情況下，是可以相互抵消的，如我們考慮了尺寸誤差可能就不需要考慮表面粗糙度誤差等因素。3、 確定加工余量應注意的幾個問題（1）、容易翹曲的木材，加工余量要放大一點。（

19、2）、干燥質量不太好的木材，加工余量要放大一點。（3）、對加工精度和表面光潔度要求較高的零部件，加工余量要大一點。4、 加工余量的確定方法確定加工余量的方法有兩種，計算分析法和試驗統計法。用計算分析法來制定加工余量，應該充分考慮到各影響因素的相互作用，對組成加工余量的這些諸多要素進行分析研究。由此可見，用計算分析來制定加工余量的方法是比較復雜的，因此，在實際生產中一般很少采用計算分析法而多采用試驗統計法來確定加工余量。試驗統計法是根據不同的加工工藝過程，在合理加工條件下，對各種樹種、不同規(guī)格的毛料及部件進行多次加工試驗，在保證產品質量前提下，將切下的材料層的厚度進行統計來確定出各工序加工余量植

20、的一種方法。試驗統計法也稱經驗法，它是確定加工余量常用的有效方法。5、 實際生產中加工余量經驗值（1）、寬、厚度的加工余量單面刨床 1-2mm 方材長度L 1m時 取3mm雙面刨床 2-3mm/單面 L 2m時 取4-6mm/單面四面刨床 1-2mm/每面 L 2m時 取2-3mm/每單面（2）、長度上加工余量（取5-16mm）端頭有單榫時 取5-10mm端頭有雙榫時 取8-16mm端頭無榫時 取5-8mm指接的毛料 取10-16mm（不包括榫）6、 毛料的干縮余量的確定若采用含水率較高的鋸材配料，然后再進行毛料干燥，則加工余量還應包括毛料的干縮余量。毛料的干縮余量Y可按下式計算：Y=N（WC

21、-WZ）S 式中：N毛料厚度或寬度上的公稱尺寸，mm； WC毛料最初含水率，%；WZ毛料最終含水率，%；S木材收縮系數。木材收縮系數，又分為徑向收縮系數、弦向收縮系數和體積收縮系數，它的含義是指木材含水率在030%的范圍內，其含水率每變化1%時以百分比表示的相對收縮數值。各種木材收縮系數可從木材工業(yè)或木材干燥等手冊中查得。（四）、毛料出材率1、 毛料出材率的計算方法毛料出材率是毛料材積與鋸成毛料所耗用的鋸材之比的百分率。鋸材毛料出材率可按下列公式計算：V毛P= 100%V鋸式中：P毛料出材率V毛毛料材積V鋸鋸材材積2、 提高毛料出材率的措施（1）、配料時，應盡量采用劃線套裁及粗刨加工。（2）、

22、配料時，在不影響美觀的條件下，盡量采用修補缺陷的方法。（3）、配料時，在允許的情況下，不要過分地剔除缺陷。（4）、在配制小件毛料，應先配出倍數毛料后再加工，盡量采用綜合配料法，邊角料要充分利用。（5）、盡量采用短接長，長拼寬的生產工藝，以適合大規(guī)格毛料的需要。（四）、常用的配料設備1、細木工帶鋸機細木工帶鋸機是一種輕型的帶鋸機，又被稱為線鋸機。主要用于鋸材的曲線或直線縱剖下料。鋸制曲線形零部件時，常常使用細木工帶鋸機加工粗線形的毛料，在后續(xù)加工中采用各種類型的銑床進行精加工。采用適當的模具，細木工帶鋸機可以加工一定的斜面。細木工帶鋸機由于加工靈活、操作方便，被廣泛應用在各類實木家具生產企業(yè)。圖

23、2-6所示為細木工帶鋸機。在企業(yè)的實際生產中常會發(fā)生帶鋸條斷裂的問題，這類問題產生的主要原因是認為的操作不當或鋸條的質量不好。2、橫截鋸（橫截圓鋸機）橫截鋸是垂直紋理方向截斷鋸材，以獲得長度規(guī)格要求的方材毛料。橫截鋸主要用于各種規(guī)格的鋸材、方材毛料和凈料的橫向截斷。橫截鋸的類型較多，常用在配料生產中的橫截鋸有：鋸架作圓弧運動進給的橫截鋸，圖2-7所示為吊截鋸；鋸架作直線運動的橫截鋸，圖2-8所示為氣動橫截鋸。3、縱剖鋸（縱剖圓鋸機）縱剖鋸是平行紋理方向剖分鋸材，以獲得寬度或厚度規(guī)格要求的方材毛料。縱剖鋸常用于各種規(guī)格的鋸材、方材倍數毛料的縱向剖分。在配料生產中，常用的縱剖鋸有單鋸片式縱剖鋸和多

24、鋸片式縱剖鋸。單鋸片式縱剖鋸適合不同規(guī)格的鋸材縱剖下料，其進料方式由手工或機械進料?，F代生產中多以機械進料為主。圖2-9為單鋸片式縱剖鋸的鋸輪和傳送系統，鋸輪轉向與鋸材的進料方向相反，進料采用鋸臺臺面的履帶式進給系統輸送鋸材，同時鋸機上部的壓料傳送輥，既是壓緊機構又起到輔助輸送鋸材的作用。圖2-10為單鋸片式縱剖鋸。多鋸片式縱剖鋸適合于批量較大的同一規(guī)格窄料，進給方式為自動機械進料，一般采用工作臺臺面的履帶式進給系統，窄料的規(guī)格通過鋸片之間的定位檔環(huán)來調節(jié)。圖2-11所示為多鋸片式縱剖鋸。4、雙面刨床在鋸材的配料工藝中，為了獲取高質量的方材毛料，往往采用先將鋸材表面粗刨后，將鋸材的各種缺陷暴露

25、在外，而后再實施鋸材的配料工藝。鋸材的粗刨依設備的形式不同，而有多種多樣。目前一些企業(yè)采用雙面刨床來進行刨光。目前生產的雙面刨床主要是先平后壓式形式，即第一步先通過下工作臺的刨刀刨出基準面，而后通過上工作臺的刨刀進行定厚加工。厚度的調整是通過下工作臺的移動及下刨刀隨工作臺的移動調整。雙面刨床的工作原理實質就是一個平刨床和一個壓刨床的聯合機。在配料時，由于鋸材的厚度尺寸要求不高，雙面刨床的進料速度可以大一些，因此使用雙面刨床可以大大提高勞動生產率。圖2-12所示為雙面刨床。第二節(jié) 方材毛料機械加工鋸材經配料工藝制成了規(guī)格方才毛料，這只是一個粗加工階段，此時方材毛料還存在著尺寸誤差，形狀誤差，表面

26、粗糙不平，沒有基準面。為了獲得準確的尺寸、形狀和光潔的表面，必須進行再加工，既首先加工出準確的基準面，作為后續(xù)工序加工的基準，并逐步加工其它面使之獲得準確的尺寸、形狀和表面光潔度，這就是方材毛料加工的目的。一、基準面的加工（一）、基準面的類型實木工件的基準面通常包括大面（平面）、小面（側面）和端面三個面。不同的工件按加工質量和加工方式的不同，不一定需要三個基準面內，有時一個或兩個即可。（二）、如何選取基準面1、 對于直線形的方材毛料要盡可能選擇大面作為基準面，其次是選擇小面和端面作為基準面，這主要是為了增加方材毛料的穩(wěn)定性。2、 對于曲線形的毛料要盡可能選擇平面（一般選側面）作為基準面，其次選

27、擇凹面（加模具）作為基準面。3、 基準面的選擇要便于安裝和夾緊方材毛料，同時也便于加工。（三）、基準面的加工設備1、 平直面和曲面加工基準面是常用的設備平直面的大面和小面以及小曲面的側平直面加工基準面時，主要使用的設備是平刨床。曲面的大面（凹面）加工基準面時主要使用的設備是銑床。（1）、平刨平刨床是用來將粗糙不平的方材毛料表面，加工成光滑平整的平面，使該平面作為后續(xù)加工的基準面，還利用平刨床的靠尺，將基準面的相鄰面加工成與基準面成一定角度的平面，一般為90，通常該面稱為輔助基準。平刨床的主要結構是由床身、前工作臺、后工作臺、刀軸、靠尺和工作臺調整部分等組成。平刨床前后工作臺的高度差即為切削層的

28、厚度。圖2-13所示為平刨床加工基準面的示意圖。用平刨床加工基準面和邊時，首先使用的是粗基準，切削厚度一般為12mm，最后達到精基準。在加工時一般要經過一到兩次刨削，當刨削厚度大于2mm時，為確保加工精度必須多次刨削。利用平刨床上的靠尺可以加工基準面的相鄰面，靠尺與工作臺垂直時，基準面與相鄰面成直角，如果調整靠尺與基準面成一定的角度a，相鄰面與基準面也同樣的角度。圖2-14所示為平刨床加工基準面和相鄰面。平刨床的進料方式較多，在生產實際中，使用最多的是手工進料，手工進料可以獲得較高的加工基準，但是勞動強度大同，生產效率低，而且操作中存在不安全的因素。圖2-15所示為手工進料平刨床。機械進料雖然

29、可以獲得較高的生產率，大大減輕生產工人的勞動強度，同時又可以避免生產過程中的不安全因素，但是機械進料中，由于導向輪、滾筒或履帶等既要壓緊方材毛料，又要帶動方材毛料進給，因此施加在方材毛料的壓力大，導致方材毛料發(fā)生彈性變形。當加工后撤除外力時，方材毛料的彈性恢復，使加工的基問候語面不精確，影響加工質量。（2）銑床銑床是一種多功能木材切削加工設備，在銑床上可以完成各種不同類型的加工，如直線形的平面、直線形的型面、曲線形的平面、曲線形的型面等銑削加工；此外，還可以進行開榫、裁口等加工。銑床的這些加工功能有些是屬于方材毛料的加工，有些是屬于方材凈料的加工。下面介紹的是常用的單軸立銑床、雙軸立銑床和鏤銑

30、機（上軸銑床）。單軸立銑單軸立銑主要加工直線形的平面、直線形的型面、曲線形的平面、曲線形的型面等，此外，安還可以進行開榫、裁品等加工。直線形的平面加工是利用立銑上的靠尺或直線形的模具靠、在立銑上的檔環(huán)來完成的，圖2-16所示為直線形的平面加工；直線形的型面加工是利用直線形的模具靠在立銑上的檔環(huán)和成型銑刀來完成的；曲線形的平面是利用曲線形的模具靠在立銑上的檔環(huán)來完成的；曲線形的型面是利用曲線形的模具靠在立銑上的檔環(huán)和成型完成的，圖2-17所示為曲線形的型面加工。單軸立銑的進料有機械進料和 XZ手工進料兩種，圖2-18所示是手工進料的單軸立銑，采用機械進料時，一般只須在單軸立銑的工作臺上配備機械進

31、料系統即可。雙軸立銑當曲線形工件在長度上與中點對稱或近似對稱時，一般采用雙軸立銑來加工，雙軸立銑加工的工件表面可以是平面，也可以是型面。曲線形的平面加工是利用曲線形的模具靠在雙軸立銑上的檔環(huán)來完成的，曲線形型面的加工是利用曲線形的模具靠在雙軸立銑上的檔環(huán)和成型銑刀來完成的。圖2-19所示為雙軸立銑和加工工藝圖等。鏤銑機鏤銑機是屬于上軸銑床的一種設備，由于可以加工許多形狀的零部件而被廣泛地應用在現代家具生產中。圖2-20所示為用鏤銑機加工的各種零部件。鏤銑機的加工主要是通過上軸成型端銑刀加工，而其定位基準是靠鏤銑機的定位銷和直線形或曲線形的模具來完成的。圖2-21所示為鏤銑機，鏤銑曲線形邊部的加

32、工示意圖2-22如所示。隨著現代設備的發(fā)展，一些銑刀軸在加工中可按需要自動調整銑削深度。隨著計算機的廣泛應用，人們開發(fā)出了數控鏤銑機。數控鏤銑機通過計算機編程來進行加工，取消了模具，而且可以完成自動更換刃具。2、端面加工基準面時常用的設備端面加工基準面時，常用的設備主要是推臺鋸和萬能圓鋸機等。萬能圓鋸機是一種多功能的鋸機，對工件既可以進行縱向鋸解可以進行橫向鋸解，還可以對工件進行一定角度的鋸解和開槽等加工，圖2-23所示為搖臂式萬能圓鋸機的加工工藝圖。在現代家具生產中，常用的萬能圓鋸機主要有搖臂式萬能圓鋸機和臺式萬能圓鋸機。圖2-24所示為搖臂式萬能圓鋸機，圖2-25所示為臺式萬能圓鋸機。三、

33、其它方面的加工（規(guī)格尺寸的加工）根據工件的規(guī)格尺寸和形狀的要求，在加工出基準面后，還需要對方材毛料的其于表面進行加工，使之獲得較高的表面潔度以及與基準面具有正確相對位置和準確的斷面尺寸，以獲得方材凈料。四、其它面的加工設備其它面的加工設備主要有壓刨床、四面刨床、銑床和多片鋸等。（一）、壓刨床壓刨床分為兩種類型，一種是單面壓刨床，另一種為雙面壓刨床。單面壓刨床用于刨削平刨床已加工表面的相對面，并將工件刨成一定的厚度和光潔的平行表面。單面壓刨床的刀軸安裝在工作臺的上面，工件沿著工作臺面向前沿進給時，通過刀軸上的刀片將工件刨成一定的厚度。工作臺可以根據工件的厚度要求，沿床身垂直導軌進行升降調整。圖2

34、-26所示為單面壓刨床。（二）、四面刨床四面刨床是用來將鋸材、方材毛料的四個表面進行平面刨光或型面銑型，圖2-27所示為四面刨床加工的各種型面的斷面形狀。四面刨床常用的刀軸數為48個，特殊需要的刀軸數可達10個或更多，這些刀軸分別布置在被加工工件的四面，即上面、左面、右面和下面，目前基本的四面刨床的刀軸排列如表2-1所示。表2-1 四面刨床刀軸排列形式刀軸數刀軸的位置底刨刀右刨刀右刨刀左刨刀左刨刀上刨刀上刨刀底刨刀萬能刨刀四¤¤¤¤五¤¤¤¤（¤）（¤）六¤¤¤&#

35、164;¤¤七¤¤¤¤¤¤¤八¤¤¤¤¤¤¤¤注：五軸刨床中可能是底刨刀或萬能是萬向刨刀。新型四面刨床的一些特點如下： 1.增加了前工作臺的長度，第一個底刨刀起到了平刨加工的作用。為了降低木材在刨削時由于壓料輥的壓力達大而產生的變形，現代四面刨床的壓料輥采用了氣動或液壓的壓緊器，它會隨著木材的高低自動調節(jié)壓料輥的壓力，使壓料輥對木材各點的壓力始終處在一個同等的壓力下，圖2-28所示為氣動壓料輥。為了加式短小的訂制材或方材毛料，

36、采用氣動控制的組合壓料輥，圖2-29所示為氣動組合壓料輥。2.為了提高電機的有效功率，采用萬向連軸節(jié)帶動刀軸，以替代皮帶傳動，提高了機械效率，確保了加工精度，同時還可以降低機械的噪音，圖2-30所示為萬向聯軸節(jié)傳動系統。3.新型四面刨床的調刀時間都大大縮短，人機配合已達到了較優(yōu)的境地，與傳統意義上的四面刨床有了很大的區(qū)別，圖2-31所示為威力公司生產的PROFIMAT23系列五軸四面刨床。目前，人們開始將計算機控制系統應用在四面刨床上，通過計算機的控制，完成四面刨床的調刀、換刀等功能。圖2-32所示為威力公司生產的UNIMAT3000型CNC控制的四面刨床。五、加工舉例（一）、平刨床加工基準面

37、和邊，壓刨床加工相對面和邊。這種加工方式加工的零部件質量好，但工人的勞動強度較大，生產效率低，它適合方材毛料不規(guī)格及一些規(guī)模較小企業(yè)的生產。選料基準面和邊 相對面和邊 精截方材毛料 選料區(qū)平刨床 壓刨床 精截鋸（二）、平刨床加工基準面，四面刨床加工其它面（三個面）。這種加工方式加式的零部件質量好，工人的勞動強度較大，勞動生產率較高，設備利用率較，它只適合于方材毛料不規(guī)格及一些中、小型企業(yè)的生產。選料基準面和邊 相對面和邊 精截方材毛料 選料區(qū) 平刨床 壓刨床精截鋸（三）、四面刨床一次加工四個面。這種加工方式加工的零部件質量好，工人的勞動強度小，勞動生產率高，設備利用率高，木材出材率高，它適合于

38、方材毛料規(guī)格及邊疆化生產的企業(yè)。選料兩個面和兩個邊精截方材毛料 選料區(qū) 四面刨床 精截鋸第三節(jié) 方材凈料機械加工方材毛料經過基準面和相對面的加工以后，表面平整光潔，形狀尺寸歸整。但按照零件設計要求，一般還需要作某些工序的進一步加工，如加工榫頭、榫眼，或銑出各種型面和槽簧，這些就是方材凈料加工的內容。一、 榫頭加工與設備實木家具采用榫接合時，相應的零件上需加工出榫頭和榫眼。在零件端部加工榫頭的工序通常也稱為開榫。常見各種榫頭形式及加工工藝示意圖如圖2-33所示。1、 榫頭加工基準理論在實木家具榫接合時，要考慮到零部件的配合形式。用來控制零件的配合形式的理論就是基準制理論。按照零件配合基準制有兩種

39、形式，即：基孔制和基軸制。這是沿用金屬零件加工的配合理論。按照零件榫眼配合的特征，通常就把榫頭稱為廣義的軸；而把榫眼稱為廣義的孔。對于直角榫接合，在加工榫頭時，其榫頭的厚度和寬度應采用不同的配合形式。通常榫頭的厚度應采用基孔制，而榫頭的寬度（主要表現在榫眼的長度的加工上）多采用基軸制。這是因為：榫接合的榫眼是用固定規(guī)格尺寸的鉆套加工的，同一規(guī)格的新刀具和舊刀具之間常有尺寸誤差，因此在開榫時其榫頭的厚度應采用基孔制，即以形成榫眼的寬度尺寸（即放行鉆套尺寸規(guī)格）為依據調整加工榫頭的刀具的位置來加工榫頭。而榫頭的寬度在多數情況下是以其方材的自然寬度為準。在加工榫眼時，以榫頭寬度為基準，同時考慮適當的

40、配合過盈度，按理加工榫眼的長度，因此，在榫頭的寬度上（既榫眼的長度上的加工）多數情況下是采用基軸制。當然有時特殊情況，如采用閉口榫等，其榫頭的寬度可采用基軸制，也可采用基孔制。應該強調指出，采用基孔制并不異地功能非要先加工榫眼后加工榫頭，而是說要以形成榫眼的寬度尺寸為依據來確定榫頭的厚度尺寸；同樣 采用基軸制也并不一定非要先加工榫頭后加工榫眼，而是說要以形成榫頭的寬度尺寸為依據來確定榫眼的長度尺寸。開榫工序是零件加工的主要工序，加工精度及加工質量的好壞將直接影響到制品的接合強度和使用質量。一般榫頭制成后，在零件上就形成了新的定位基準和裝配基準。因此，開榫工序對于后續(xù)加工和裝配的精度有直接的影響

41、。影響加工精度的因素很多，如加工機床本身的狀態(tài)及調整精度、開榫工件在機床或托架上定基準的情況等。在是生產實際中，要提高精度，就得合理控制各因素的狀態(tài)。如工件兩端需開榫頭時，就應該用相同表面作基準面；在機床上安裝工件時，工件之間及工件與基準面之間不能有刨花、鋸末雜物，加工操作也應平穩(wěn)，進給速度需均勻?？傊绢^應嚴格按照零件技術要求進行加工，以保證零件的加工精度及加工質量。2、 榫頭加工工藝方法榫頭加工工藝與刀具應根據各種不同榫頭的形狀、數量、榫頭的長度及榫頭在零件上的位置來選擇。切削榫頭一般選用具有割刀的銑刀頭、切槽銑刀和圓盤銑刀等。（1）、直角單榫和燕尾單榫的加工。如圖2-33中的1、2、3

42、、4所示的幾種直角單榫和燕尾單榫可以在單頭或雙頭開榫機上加工，加工工藝方法如圖2-34所示。直角單榫也可以在銑床上加工，如圖2-35所示。（2）、直角多榫和齒形榫的加工。如圖2-33中3所示的直角多榫可以在直角箱榫開榫機上采用切槽銑刀進行加工，加工工藝方法如圖2-36所示。其中圖2-36A是工件向刀具推進進行加工，這種加工方式每次只能加工一塊工件，榫肩成弧形，生產率較低；圖2-36B是依靠工件或刀軸沿著箭頭方向相對來完成直角多榫的加工，一次可以加工一疊工件，加工出的榫肩平整，生產率較高。圖2-33中的8所示的指形榫也可以在直角箱榫開榫機上采用指接刀具組成的組合刀具進行加工。（3）、燕尾形多榫的

43、加工。圖2-33中的6所示的燕尾形多榫可以在銑床上采用不同直徑的組合魚形銑刀進行加工。加工工藝的要求和方法是：工件的一端榫頭的加工均需要兩次定位兩次銑削加工，如圖2-37所示，第一次定位時，先以工件的基準邊為基準，定位后進行第一次銑削加工；第二次定位時，要將工件翻轉180°，然后仍以原來基準邊為基準，定位后再次進行銑削加工。即可形成燕尾形多榫。燕尾形多榫也可在單軸或多軸燕尾開榫機上采用端銑刀沿導板移動進行加工。（4）、半隱燕尾多榫的加工。圖2-38所示的半隱燕尾多榫，它是在單軸或多軸燕尾榫開榫機上采用端銑刀沿梳形導板移動進行加工的。其加工工藝方法是：首先將相互榫接的兩塊工件互成直角，

44、并且使兩基準邊相互錯開半個榫距，當兩工件的角度和位置準確確定之后，把兩工件固定在機床的托架上，然后將配對的兩榫接工件一次加工完成。（5）、梯形多榫的加工。圖2-33中的7所示的梯形多榫可以在銑床上或直角箱榫開榫機上采用組合刀具進行加工。這種梯形多榫的加工工藝，一次可以加工一個工件，也可以加工一疊工件，如圖2-39所示。在多數情況下，為了提高生產效率都是一次加工一疊工件，但要求所加工的一疊工件中的每一個加工工件的厚度必須一致。其加工工藝的要求和方法是：工件的每一端榫頭的加工均需要兩次銑削的加工過程，第一次定位時，其一疊工件的兩面需要使用適當角度的楔形斷面的墊板以形成所需要的梯形榫角，然后用夾具夾

45、住進行第一次銑削加工；當第二次定位時，需要將楔形墊板掉轉180°使用（注意并不是翻轉，而是掉轉，這樣可使墊板的直角大面始終處在外側位置，并與工作臺面始終保持自然的垂直狀態(tài)），可使工件以同樣的角度向相反方向傾斜，同時在工件的下面要再增加一塊墊板，以使加工工件相對第一次定位增加適當的高度，然后再用夾具夾住進行第二次銑削加工。即可形成梯形多榫。其增加墊板的厚度b 可按下式確定：b=asina式中：a加工工件的厚度； b楔形墊板的楔角。（6）、直肩斜榫的加工。如圖2-33中的9所示的直肩斜榫可以在開榫機上加工。這種直肩斜榫的加工工藝如圖2-40A所示，其加工工藝方法是：在工件下面墊一具有一定

46、斜度的斜榫模板，以形成所要求的斜榫角度，然后進行開榫加工即可加工出直肩斜榫。（7）、斜肩直榫的加工。斜肩直榫與直肩斜榫類似，也可以在開榫機上加工，如圖2-40B所示。其加工工藝過程是：在開榫的工作臺上放置一具有一定斜度的斜肩模板，以形成所要求的斜肩角度，然后進行開榫加工中加工出斜肩直榫。(8)、長圓形榫和圓形榫的加工。圖2-41所示的長圓形榫和圓形榫，可以在自動開榫機上進行。該機床上使用圓鋸片和銑刀組成的組合刀具進行加工，其圓鋸片用于截榫端，銑刀用于銑削榫頭。其加工工藝方法是：首先將工件在工作臺上安裝壓緊，然后操作銑刀軸按其預定的軌跡與工作臺作相對移動一周，即可加工出相應的斷面形狀的長圓形榫和

47、圓形榫。此加工方法也可以加工直角榫。如果將工作臺調整到規(guī)定的角度，還可以在方材端部加工出各種斜榫。 二、 榫槽加工 木制家具的零部件除采用端部榫接合外，有些還需沿寬度方向實行橫肉向接合或開出一些榫槽，這時就需要進行榫槽加工。常見的各種榫槽形式及加工工藝示意圖如圖2-42所示。 1榫槽加工的相關術語(1) 榫槽加工的含義。榫簧與榫槽的加工可簡稱為榫槽加工。在這里，榫槽加工中的“榫”指的就是零件中的榫簧；而榫槽加工中的“槽”指的就是零件中的槽口。按照零件的設計要求，有些方材零件需要順差纖維方向加工出一些口、榫、槽。方材零件上的這些口、榫、槽是由裁口或扒槽等切削加工完成的。也就是說，方材零件上的榫簧

48、與榫槽都是由裁口或扒槽等切削加工完成的。因此，這些裁口和扒槽等切削加工的工藝過程可統稱為榫槽加工。(2) 口與裁口 如圖2-42中的A和D所示的零件上的，為方材凈料經過切削加工所形成的，這種在方材的一條棱角處所形成的缺口稱之為零件的口；而在方材中形成口的加工過程就稱之為裁口。(3) 榫簧及其形成。方材凈料經過裁口加工，無論是一面裁口(如圖2-42中的A、C所示的零件)還是兩面裁口(如圖2-42中的B、E所示零件)，都會在零件中自然形成凸起的部位，這種零件中的凸起部件就稱之為榫簧，也稱之為榫舌。因此零件中的榫簧(或榫舌)是由裁口加工自然形成的。從零件配合的方面來看，榫簧(或榫舌)屬于相互配合的兩

49、整體優(yōu)勢中的凸起零件的一方。因此根據榫眼接合的結構特征，榫簧與榫頭在形式上都是一致的，均可統稱為榫。(4) 槽與扒槽。如圖2-42中的C、F所示的零件，為方材凈料經過切削加工所形成的，這種順差方材的纖維方向，在方材零件的一面中間部位所形成的凹陷缺口，這些凹陷缺口同樣也稱之為槽或槽口。但正是由于這些槽口都是在方材零件的橫纖維方向形成的凹陷缺口，所以也多稱之為橫向槽或橫向槽口。這種在方材的橫纖維方向形成 槽的加工過程一般卻要稱之為開槽，也稱之為切槽，而不稱為扒槽。綜上所述，關于“榫槽”，它有兩種含義：一種是指椎簧與槽口，是兩者的統稱，這是廣義的榫槽的含義；另一種就是單純指槽，即槽口，意思是“榫之槽

50、”，這是具體的榫槽的含義。正是由于在實際使用中“榫槽”具有這樣兩種 含義，它常常引起人們理解上的混亂。因此，一說到“榫槽”，就要特別注意區(qū)分它所指的含義是什么。2榫槽加工工藝(1) 榫簧的加工，圖2-42中的D、E所示為兩種直角榫簧，可在裁口平刨上加工，這兩種榫簧的加工工藝方法是方材零件通過平刨進行一面裁口哉兩面裁口而自然形成的。直角榫簧也可以在銑床上進行加工。圖2-42中的A、B所示為兩種梯形榫簧，一般要在銑床上采用錐開銑刀進行一面裁口或兩面裁口加工而成。這四種榫簧也可以分別采用型面銑床進行一次性銑削(裁口)加工。(2) 槽口的加工。縱向槽口的加工。圖2-42中的F所示 為直角縱向槽口，一般

51、可在銑床上采用圓盤銑刀進行加工。圖2-42中的3所示為燕尾形縱向槽口，可在銑床上將主軸或工作面傾斜一定角度分再次加工。橫向槽口的加工。圖2-42中的G所示為橫向長槽口，可在銑床上加工，如圖2-33所示。槽的深度是由刀對導尺表面的突出是不是為控制，而切削長度是用限位檔塊控制。這種加工方法的缺點是加工后槽的兩端會形成圓角必須補充工序來加工修正。圖2-42中的I所示為橫向直角短槽口，可以懸臂式萬能圓鋸上，可采用不同直徑的圓鋸片疊在一起或采用錐形銑刀頭分再次加工，加工時須將主軸傾斜一定角度。此外，也可以軸銑床上利用燕尾形端銑刀進行加工。合頁槽的加工。圖2-42中的J所示為合頁槽，可在專用起槽機上加工。

52、較深的槽可在上軸銑床用柱形端銑刀加工，但必須再補充工序消除圓角。三、榫眼和圓孔 各種榫眼和圓孔大多用于木制品中零部件的接合部位?？缀臀恢镁燃俺叽缇葘τ谡麄€制品的接合強度及質量都有很大的影響中，因而榫圓孔的加工也是整個加工工藝過程中的一個很重要的工序 1榫眼和圓孔的形式 常見的榫眼和圓孔，按其形狀可分為長方形榫眼、長圓形榫眼、圓孔和沉孔等，按照零件的配合理論，各種榫眼可稱為廣義的孔，因此，榫眼和圓孔可統稱為孔。榫眼和圓孔的一般形式及加工工藝如圖2-43所示。 2榫眼和圓孔的加工工藝方法長方形榫眼的加工。圖2-43中A所示為長方形榫眼。長方形榫眼應用最為廣泛。不貫通榫眼的加工 這種榫眼一般可在

53、立式打眼機上(木工鉆床)，采用方形空心鉆套和麻花鉆芯來進行加工，如圖2-44所示。此法加工精度高，能夠保證配合質量。貫通榫眼的加工 貫通榫眼與不貫通榫眼的加工所采用的加工設備一樣，也是采用方形空心鉆套和麻花鉆芯進行加工。不同的是如果鑿削貫通榫眼，不要一次鑿通，就分兩次兩面進行鑿削加工，這樣可保證加工件兩面光潔。大尺寸榫眼的加工 當榫眼尺寸較大，而加工質量要求不太嚴格(如建筑構件上的榫眼)，則可采用鏈式榫槽機加工，如圖2-45所示。這種加工方法比立式機生產率高，但尺寸精度較低，加工榫眼底部呈弧形，孔壁較粗糙，尤其在銑削鏈上升的一端，常會發(fā)生孔壁劈裂的現象。因此，加工里銑削鏈上升的一端應該有壓塊把

54、孔邊壓住。如果是貫通大尺寸榫眼亦應采用兩面加工。大尺寸榫眼也可用其他方法加工，如立式打眼機等。狹長榫眼加工 如圖2-43中的a3，所示為狹長榫眼。這種榫眼的特征是嘗試較淺，長度較長，這種榫眼可在銑床或圓鋸機上用整體小直徑銑刀或鋸片加工 ，但加工出的榫眼底部也呈弧形，通常需要修整加工。這種榫眼也可用其他方法加工，如立式打眼機等。長圓形榫眼的加工。圖2-43中的B所示為長圓形榫眼，長圓形榫眼與長圓形榫頭相配合。長圓形榫眼可在各種鉆床及上軸銑床上用外頭和端銑刀進行加工。圓孔的加工。圖2-43中的C所示為各種直徑的圓孔，加工時應根據孔徑的大小、孔的深度、零件的厚度、零件材料的性質(要板、膠合板或其他人

55、造板等)來選擇不同的刀具和機床。小徑圓孔的加工。直徑小的圓孔可在鉆床上加工?？刹捎脝屋S產式鉆床加工，也可采用多軸鉆床加工。如果在工件上需要加工孔的數目較多時，宜采用鉆床，以保證孔尺寸精度，并提高生產率。在單軸產式鉆床上鉆圓孔可以按劃線進行鉆孔加工，也可依靠檔塊、樣模夾具和鉆模來進行鉆孔加工。劃線鉆孔會因外頭軸線孔的中心不一致而產生加工誤差。較有效的方法是使用定位擋塊來定基準，就能保證一批工件上孔的位置一致。若配置在一條線上有幾個相同孔，則可用樣模夾具來定位，使孔與孔之間位置正確；對于不是配置在一條直線上的幾個孔?？梢杂猛馐氛寄＿M行，工件一次定位后，即可加工出所有的孔，每個孔的加工只需改變相對于

56、鉆頭的位置。薄板大徑圓孔的加工 圖2-43中C3加工工藝圖所示為在薄板上加工較大直徑的圓孔。常采用的辦法是，在主軸上裝一刀梁，刀梁上安有一把或兩把切刀，主軸旋轉時，切刀就在工件上切出圓孔。另外，還可制作相應直徑的圓筒形鋸片進行加工。當加工圓孔直徑改變時，可通過調整切刀在刀梁上的位置或通過調整的圓筒形鋸片來進行加工。薄膠合板圓孔的加工 薄膠合板圓孔的加工可按金屬加工沖壓機床的工作原理進行沖壓加工。沉孔的加工。圖2-43中C4所示為沉孔，也稱螺釘沉孔。它一般在立式或臥式鉆床上采用沉頭鉆進行，使加工出來的孔呈圓錐形或階梯圓柱形。四 、 型面和曲面加工由于使用功能和造型上的需要，木制品的有些零部件需要加工成各種型面或曲面。圖2-46所示為零件常見的幾種型面和曲面的類型。1.型面的加工 廣義上來講，零件的型面也屬于曲成的一種特殊形式。一般地，把圖2-46A的這種零件稱為型面零件，其特征為斷面呈一定的型面，即零件的各個橫斷面的形狀均一致，而沿長度方向（即縱向）呈直線形。其零件上的型面在銑床上使用成型銑刀進行銑刀進行銑削加工，如圖2-47所示。2.曲面的加工 曲面零件的種類特別多，按其主要特征，可分為以下幾種。一般曲面的加工。在圖2-46中，圖2-46B和圖2-46F所示為零部件的邊呈曲線形表面；圖2-46