木材及加工工藝

木材及加工工藝

2021/6/271概述木材是最早使用的一種造型工具，在石器時(shí)代之前應(yīng)該存在木器時(shí)代，木材是從原始人到現(xiàn)代人一直沿用的材料。廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)，中國(guó)森林資源排名世界第五，僅次于俄羅斯、巴西、加拿大、美國(guó)。2021/6/272一木材特性木材的特性：1質(zhì)輕2易加工、易連接和涂飾3具有平衡調(diào)節(jié)空氣中濕氣的功能4良好的絕緣性能5具有天然色澤和美麗的花紋，易裝飾（顏色、光澤、紋理）6具有可塑性7容易解離（刨花板、纖維板）8各向異性9易變形、易燃10容易腐朽和蟲(chóng)蛀11具有天然缺陷2021/6/273二木材的分類與構(gòu)造木材樹(shù)木的軀干及其較粗大枝條的次生木質(zhì)部，由形成層分生所形成。按樹(shù)木生長(zhǎng)過(guò)程中形成層的發(fā)育程度，木材有幼齡材、成熟材、過(guò)熟材之分。（一）木材的分類

1按樹(shù)木成長(zhǎng)狀況分為外長(zhǎng)樹(shù)和內(nèi)長(zhǎng)樹(shù)；

2按材質(zhì)分為軟木材和硬木材（硬度共分6級(jí)）；

3按樹(shù)葉外觀形狀分為針葉樹(shù)與闊葉樹(shù)。（二）木材的構(gòu)造

1宏觀上由樹(shù)根、樹(shù)干、樹(shù)枝和樹(shù)葉（樹(shù)冠）組成。

2021/6/274（三）木材的三切面（圖5-14）1.橫切面是指與樹(shù)干主軸或木紋相垂直的切面，即樹(shù)干的端面或橫斷面。2.徑切面是指順著樹(shù)干軸向，通過(guò)髓心與木射線平行或與年輪垂直的切面。3.弦切面沒(méi)有通過(guò)髓心的縱切面，順著木材紋理。2樹(shù)干由樹(shù)皮、木質(zhì)部和髓心組成。樹(shù)皮：外層組織，保護(hù)層，貯藏養(yǎng)分和輸送養(yǎng)分；木質(zhì)部：心材和邊材，生長(zhǎng)層——年輪，春材和秋材；髓心：質(zhì)松軟、強(qiáng)度低、易腐蝕。2021/6/275木材的干燥

木材是一種具有多孔性、吸濕性的生物材料，木材與水分之間的關(guān)系是木材性質(zhì)中最重要的部分之一1.干燥的目的控制木材含水率，防止收縮、裂紋和變形；提高和改善加工性能和力學(xué)性能；避免木腐菌的侵蝕，防止變質(zhì)和腐朽；重量減輕，便于運(yùn)輸。2.干燥的方法自然干燥（大氣干燥）人工干燥2021/6/276五木材的選用（一）木材選用的技術(shù)條件

1.有一定的強(qiáng)度及韌性，剛度和硬度，密度適中，材質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)細(xì)致；

2.有美麗的自然紋理，材質(zhì)感悅目；

3.干縮、濕脹性和翹曲變形性?。?/p>

4.易加工，切削性能良好；

5.膠合、著色和涂飾性能好；

6.彎曲性能良好；

7.有抗氣候和蟲(chóng)害性。2021/6/277（二）木材選用的質(zhì)量管理

1.材積計(jì)算公式:P142

樹(shù)根：5％～25％樹(shù)干：50％～90％樹(shù)冠：5％～25％

2.含水率

3.力學(xué)性質(zhì)一般用極限強(qiáng)度表示。具有各向異性（橫紋和順紋）?？估瓘?qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度硬度反映抗凹陷能力2021/6/2785.3木材成型加工工藝將木材原材料通過(guò)木工手工工具或木工機(jī)械設(shè)備加工成構(gòu)件，并將其組裝成制品，再經(jīng)過(guò)表面處理、涂飾，最后形成完整木制品的技術(shù)過(guò)程，稱為木材成型加工工藝。2021/6/279二.木制品的加工工藝過(guò)程

1.配料制材時(shí)下鋸方式很重要，根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備，原木的尺寸、質(zhì)量，產(chǎn)品的要求，出材率來(lái)考慮。四種基本下鋸方式有：原木平行下鋸法、轉(zhuǎn)圈下鋸法、毛方下鋸法和原木四分下鋸法。

2.構(gòu)件的加工

配料加工基準(zhǔn)面的加工相對(duì)面的加工榫頭和榫孔的加工

3.裝配

4.木制品的表面涂飾

表面處理木材著色涂飾涂料2021/6/2710一.成型加工基本知識(shí)1.木材成型加工的基本操作

（1）鋸割利用帶有齒形的薄鋼帶——鋸條與木材的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使具有鑿形或刀形鋒利刃口的鋸齒，連續(xù)地割斷木材纖維，完成鋸割操作。分為開(kāi)板、分解、開(kāi)榫、鋸肩、截?cái)?、下料等?木工手工鋸：框鋸（拐鋸）、刀鋸、橫鋸、側(cè)鋸、鋼絲鋸、板鋸、狹手鋸等?？v向鋸：鋸條較寬，用于順著木紋作縱向直線切削。框鋸橫向鋸：略短，鋸齒較密，用于垂直木紋作橫向直線切削。曲線鋸：鋸條較窄，適用于切割內(nèi)外曲線或圓弧。?木工鋸割機(jī)床：帶鋸機(jī)：將一條帶鋸齒的封閉鋼帶繞在兩個(gè)鋸輪上，使其高速移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋸割木材。方式靈活，鋸切較深，鋸路窄，產(chǎn)生的鋸屑少。圓鋸機(jī)：利用高速旋轉(zhuǎn)的圓鋸片對(duì)木材進(jìn)行鋸割的機(jī)床。不適用于大徑原木或厚板，而且鋸路寬，鋸屑多。2021/6/27112021/6/2712

（2）刨削利用與木材表面成一定傾角的刨刀的鋒利刃口與木材表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使木材表面一薄層剝離，完成刨削加工。以達(dá)到尺寸和形狀準(zhǔn)確、表面平整光潔。?木工刨平刨、槽刨、邊刨、鐵刨、特形刨等。?木工刨削機(jī)床通過(guò)刀軸帶動(dòng)刨刀高速旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行加工。一般分為平刨床和壓刨床兩大類。刀片帶刃口的平板狀刀具，用于木材的平面加工或刨切加工。將不同參數(shù)的刀片裝在各種機(jī)床上，可以進(jìn)行不同方式的加工，如刨切、旋切、刮光和剪切等。刨切用于平面加工，刀片或工件一般作直線運(yùn)動(dòng)。在特定條件下（如減小切削角）刨切能切制薄木，薄木是一種優(yōu)質(zhì)的裝飾材料。旋切時(shí)，木料繞固定的中心旋轉(zhuǎn)，刀片向中心作連續(xù)的直線運(yùn)動(dòng)，將木料切制成帶狀薄木（單板），用以生產(chǎn)膠合板。2021/6/27132021/6/2714

（3）鑿削利用鑿子的沖擊運(yùn)動(dòng)，使鋒利的刃口垂直切斷木材纖維而進(jìn)入其內(nèi)，并不斷排出木屑，逐漸加工出所需的方形、矩形或圓形榫孔。

?木工鑿按照鑿刃部分的寬度和厚度的不同，分鑿子和扁鏟。窄而厚的稱鑿子，做鑿卯孔、開(kāi)槽用。寬而薄的稱鏟，做切削等用。木工鑿按刃口形狀分為平鑿、圓鑿和斜鑿。

?木工榫孔機(jī)床工件上的榫孔是由空心插刀的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)——插削和裝配在插刀內(nèi)的鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)——鉆削聯(lián)合加工形成的。用于加工榫孔的專用刀具式樣很多，有空心方鑿、帶鉆頭的空心方鑿、鏈?zhǔn)酱蜓鄣逗蜋C(jī)用鑿子等。空心方鑿的端面有月牙形刃口，用以在鉆孔周圍切出方角。帶鉆頭的空心方鑿是鉆頭和方鑿相組合的刀具，鉆頭裝在空心方鑿里面。鏈?zhǔn)酱蜓鄣妒且环N連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條式的多齒刀具，它加工榫孔時(shí)類似于銑削或縱向鋸切。（4）銑削木工銑床主要用于曲線外形加工如凹凸平臺(tái)、弧面、球面等。2021/6/27152.木制品的結(jié)構(gòu)

木制品的結(jié)構(gòu)指木制品構(gòu)件間的結(jié)合方式。有框架榫孔結(jié)構(gòu)、板式結(jié)構(gòu)、曲木式結(jié)構(gòu)和折疊式結(jié)構(gòu)等。（1）框架式結(jié)構(gòu)以較細(xì)的縱橫撐擋為骨架，以較薄的裝板鋪大面，以榫頭和榫孔來(lái)聯(lián)結(jié)。特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、結(jié)實(shí)、輕巧，尺寸和形狀穩(wěn)定性好。（2）框架式結(jié)構(gòu)常用的結(jié)合形式?榫結(jié)合采用精巧準(zhǔn)確的榫卯結(jié)構(gòu)將木制品的各部件緊密組合連接在一起，成為結(jié)實(shí)牢固的一個(gè)整體。榫卯結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為：榫本身即是木制品部件的聯(lián)體，材質(zhì)一致，榫和木制品壽命相同。四條規(guī)則是必須遵守的：一是不露木材的橫斷面；二是木料之間的連接不許用釘子，也不許用透榫（有例外）；三是拼縫要嚴(yán)密，不許露大縫；四是不許刮膩?zhàn)印?膠結(jié)合常用皮膠、骨膠、蛋白膠等。聚醋酸乙烯酯乳膠液俗稱乳白膠。?螺釘與圓釘結(jié)合?金屬或硬質(zhì)塑料聯(lián)接件結(jié)合2021/6/2716六常用的木材

所有的木材產(chǎn)品按用途進(jìn)行分類，可以分為原條、原木、鋸材和各種人造板四大類。（一）原條：系指樹(shù)木伐倒后經(jīng)去皮、削枝、割掉梢尖，但尚未按一定尺寸規(guī)格造材的木料。（二）原木系指樹(shù)木伐倒后已經(jīng)削枝、割梢并按一定尺寸加工成規(guī)定徑級(jí)和長(zhǎng)度的木料。薄板18mm以下鋸材寬度為厚度的三板材中板19～35mm倍及以上時(shí)稱為板材（三）鋸材厚板36～65mm

特厚板66mm以上小方54cm2以下鋸材寬度不足厚度的中方55～100三倍時(shí)稱為方材方材大方101～225寬厚相乘按積分類特大方226以上鋸制薄木薄木厚度在0.1～0.3的薄木片刨制薄木旋制薄木2021/6/2717（四）人造板材

利用原木、刨花、木屑、小材、廢材以及其它植物纖維等為原料，經(jīng)過(guò)機(jī)械或化學(xué)處理制成的板材。幅面大、質(zhì)地均勻、表面平整光滑、變形小、美觀耐用、易加工。

1.膠合板用三層或奇數(shù)多層的單板經(jīng)熱壓膠合而成，各單板之間的纖維方向互相垂直、對(duì)稱，克服木材各向異性缺陷。

2.刨花板利用木材加工廢料加工成一定規(guī)格的碎木、刨花后，經(jīng)加膠熱壓而成?？v橫面強(qiáng)度一致。不宜用于潮濕初。尚存在質(zhì)量大和握釘力較差等問(wèn)題。各類刨花板厚度尺寸有：6、8、10、13、16、19、22、25、30mm。按容量分為低密度、小密度、中密度和高密度刨花板。按加工方法分為平壓法、擠壓法和輥壓法。按使用膠合劑不同分為耐水性和非耐水性刨花板。2021/6/27183.纖維板利用木材加工的廢料或植物纖維做原料，經(jīng)過(guò)破碎、浸泡、制漿、成型、干燥和熱壓等工序制成。分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)和軟質(zhì)纖維板。

4.細(xì)木工板一種拼合結(jié)構(gòu)的板材，板芯用短小木條拼接，兩面再膠合兩層表板。一般使用16mm及19mm兩種。

5.空心板中板是由空心的木框或帶某種少量填充物構(gòu)成，兩面在膠壓上膠合板或纖維板。

6.塑料貼面板

7.合成木材又稱鈣塑材料，是一種主要由無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)樹(shù)脂組成的一種復(fù)合材料。2021/6/2719（四）藤材自生植物。木質(zhì)藤本是一類莖干柔軟，只能倚附它物上的植物，又分為纏繞藤本和攀援藤本。纏繞藤本是以主枝纏繞它物的藤，如紫藤、葛藤。攀援藤本是以卷須、不定根、吸盤(pán)等攀附器官攀援于它物的藤，如爬山虎、葡萄等。木質(zhì)藤有許多工業(yè)利用的價(jià)值，如作為編織的