实木加工生产工艺.docx

1、实木加工生产工艺实木家具制造工艺的定义和要求实木家具生产工艺学是以实木家具等为主要研究对象， 以“材料结构工装饰装配”为主要研究路线，科学系统地阐述实木家具生产工艺的基本定义：艺（设备）原理、典型工艺及质量保证措施和研究实木家具生产中有关工艺问题的一门专业课1工件的定位与安装1定位 在进行切削加工时，将工件放在机床或夹具上，使它与刀具之间有一 个正确的相对位置。2夹紧 工件在定位之后， 为了使它在加工过程中能始终保持其正确位置，还需要将它压紧和夹牢。3安装工件在机床或夹具上定位和夹紧的全过程。（或叫装夹） 定位加工形式：1 定位式加工 工件固定，刀具做进给和切削运动。例如：钻床钻孔、电子开料锯

2、裁板等2通过式加工 加工工件随移动工作台或进料装置（压辊或履带等）进给，而 刀具只做切削运动。例如：四面刨、压刨、开榫机、推台锯加工等。3 定位通过式加工 工件由导向装置固定并可做一定的进给运动， 而刀具既可 做切削运动也可做进给运动。例如：镂铣机铣型、车床旋圆等。加工工序 工序: 一个（或一组）工人在一个工作位置上对一个或几个工件连续完成的工艺过程的某 一部分操作。加工工序可分为安装、工位、工步、走刀 安装: 工件在一次装夹中所完成的那一部分工作。 （在单头开榫机上开两端榫头，需要 两次安装） 工位: 工件处在相对于刀具或机床一定的位置时所完成的那一部分工作。 （加工一个零 件的四面，采用五

3、轴四面刨则是一次安装五个工位，采用四轴四面刨则是一次安装四个 工位，而采用平刨、压刨分步加工，则先加工基准面和边，再加工相对面和边，还要加工型面，则要多次安装，多个工位） 工步: 在不改变切削用量（切削速度、进料量等）的情况下，用同一刀具对同一表面所进行的加工操作称为工步。（在平刨上加工基准面和边，为一个工序，两个工步）工件在平刨走刀: 在刀具和切削用量均保持不变时，切去一层材料的过程称为走刀。 上加工基准面，有时需要几次切削才能得到符合要求的平整的基准面，每一次切削就是 一次走刀）基准： 用于定位的点、线、面 （加工零件与刀具；产品零部件之间 ）。1 设计基准：设计时在图纸上用来确定零件与零

4、件之间相互位置的点、线、面。2 工艺基准：在加工或装配中，用来确定与该零件其余表面或在产品中与其他零部件的 相对位置的点、线、面。工艺基准可分为定位基准、装配基准和测量基准）3定位基准工件在机床或夹具上定位时，用来确定加工表面与机床、刀具间相对位 置的表面。4机床定位基准情况加工其相对面定位基准又可分为： 粗基准 ：用未经加工且形状正确性较差的毛坯作为定位基准的为粗基准。 如： 配料时纵剖锯加工毛板。辅助基准 和精基准（在单头开樺机上加工第一个樺头时，用工件的另一端作为基准，这个基准 是辅助基准；加工第二个樺头时，以第一个已加工好的樺头作基准，是精基 准。在精密横截锯上加工也一样）。装配基准：

5、装配时，用来确定零件或部件与产品中其他零件或部件的相对位 置的表面。例如装配直角樺时，樺肩往往可作为装配基准测量基准：用来检验已加工表面的尺寸和位置的表面。确定选择基准面的原则 尽量减少基准的数量 尽可能选择较长较宽的面作为基准 尽可能。选择平面作基准，弯曲件要选凹面作基准 尽量选择精基准 应按照“基准重合”的原则，尽可能选择设计基准作为工艺基准 多次定位加工时，应遵循“统一基准”的原则，尽可能选用同一基准加工各 个表面。定位基准的选择应便于安装和加工概念 加工精度一一零件在加工之后所得到的尺寸、形状和位置等几何参数的实际数值与图纸 上规定的理论数值相符合的程度。尺寸精度一一尺寸上相符合的程度

6、 尺寸误差一一尺寸上的偏差 形状精度一一形状上相符合的程度 形状误差一一形状上的偏差 加工误差: 系统性误差一一当连续加工一批零件时，其误差的大小和正负值保持不变或按一定规律 而变化。例如钻床钻孔、压刨加工包括: 机床、刀具、夹具和量具制造精度, 刀具磨损, 机床调整误差 安装误差 随机性误差：当连续加工一批零件时，其误差的大小和正负什不固定或没有按一定规律 而变化。（或叫偶然性误差） 产生原因:木材的树种的变化木材的材性的变化零件加工余量的变化定位基准面尺寸不一致夹紧力大小不一致 影响加工精度的因素分析 影响因素: 家具机械或木工机床的结构、制造精度和几何精度;刀具的结构、制造精度、安装精度

7、及刀具的磨损;夹具的精度及零件在夹具上的安装误差;工艺系统的弹性变形;量具和测量误差;机床调整误差;工件加工基准的误差;加工材料的树种、材性、含水率和干燥质量等。粗光：经平刨、压刨加工后使用的零部件，达到表面平整, 不得有啃头、锯痕和明显的逆纹、沟纹，波纹长度不大于3mm细光:允许有目视不明显而手摸有感觉的木毛、毛刺、刨 痕，但不得有逆纹、沟纹 精光:经目视和手感都无木毛、毛剌、啃头、刨痕、机械 损伤，用粉笔平划看不出粗糙痕迹。工艺过程的基本概念 生产过程：将原材料制成产品相关的过程总和（ 包括原辅材料的运输和保存；产品的开发和设计；加工设备 的调整、维修和保养；刀具、工具及能源的订购和供应；

8、配 料、零部件机加工、胶合、装配和装饰；零部件和产品的质 量检验和包装、入库保管；生产的组织和管理；工业卫生和 环境保护等） 工艺过程:通过各种加工设备改变原材料和形状、尺寸或物理性质，将原材料加工成符合技术 要求的产品时，所进行的一系列工作的总和（包括材料制备、机械加工、胶合与胶贴、 软化、弯曲、装配、装饰、检验、包装、入库）工艺过程的构成加工工段 制材 干燥配料（锯材和人造板） 毛料加工（基准面和相对面的加工） 净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铣型、磨光） 胶合与胶贴 弯曲成型（实木弯曲、薄木胶合弯曲、锯口弯曲） 装饰（贴面、涂饰、特种艺术装饰） 装配（部件装配、总装配）框架式家具

9、生产工艺流程实木板材（锯材） 锯材干燥 配料 毛料加工（刨光、精截） （胶拼或弯曲） 一 净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铣型、磨光等） 一部件装配 部件加工与修整 * 装饰（涂饰） 检验 总装配 包 装 板式家具生产工艺流程 空心覆面板（包镶板）的板式家具生产工艺流程:板材（干实木锯材或厚人造板材） 木框制备（配料、框条加工） 组框排芯（木框、空心填料） *空心板覆面（覆面材料准备、涂胶、配坯、胶压） 齐边加工（尺寸精加工）一边部铣异型一-边部处理（直边与软成型封边、镶边、涂饰 等）一排钻钻孔（圆棒孔和连接件接合孔） 一（表面实木线型装饰） 一表面 砂光一涂饰一零部件检验一* （装配

10、）一包装 实心覆面板（以人造板为基材）的板式家具生产工艺流程:板材（刨花板PB或中密度纤维板MDF等）一*配料（开料或型 边部处理（直边与软成型封边、后成型包边、镶边、曲木式家具生产工艺流程 木方材弯曲家具生产工艺流程:实木板材（锯材）配料毛料挑选毛料加工（刨光、精裁等）软化处理一加工弯曲一干燥定型净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铳型、薄木胶合弯曲家具生产工艺流程:净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、碎料模压成型家具生产工艺流程:模压成型 *部件装配 包装木质碎料 *拌胶 铺模（碎料铺装与饰面材料组坯） 脱模 一*坯料加工（起槽、钻孔、打眼、铳型、磨光等） 部件加工与修整 涂饰检验

11、 （总装配）重点：实木家具配料方式、工艺和设备。难点：提高毛料出材率的措施。配料方式单一配料法综合配料法 配料工艺先横截后纵解 先纵解后横截 先划线后锯截（平行划线法和交叉划线法）先粗刨后锯截先粗刨、锯截和胶合再锯截横截设备：吊截锯（刀架弧形移动 ）万能木工圆锯机悬臂式万能圆锯机简易推台锯精密推台锯气动横截锯自动横截锯自动优选横截锯纵解设备:手工进料圆锯机 （ 普通台式圆锯机 ）精密推台锯机械进料单锯片圆锯机机械进料多锯片圆锯机小带锯锯弯设备 :细木工带锯机线锯提高毛料出材率毛料出材率（P） 毛料材积（V毛）与锯成毛料所耗用锯材材积（V成）之比的百分率。P= V 毛/V 成 X 100(%)提

12、高毛料出材率的措施：零部件尺寸规格应与锯材规格相衔接 操作工要熟悉产品零部件技术要求，合理控制木材缺陷。要注意合理搭配和套裁配料。有些木材缺陷可通过修补使用。短小零件，可采取倍数配料。合理确定加工工艺，避免重复加工余量。合理利用边角余料。采用薄锯片或“以锯代刨”工艺，减少刨削余量 尽量采用划线配料或先粗刨后配料的工艺。对规格较大的零件，采取短料接长、窄料拼宽、薄料胶厚的小料胶拼方法配料。毛料加工工艺基准面加工 平刨加工基准面 平刨进料方式： 手工进料加工方便，精度高，但劳动强度大，生产效率低，很不安全。机械进料：弹簧销、弹簧爪、履带及辊筒进料装置等。铣床加工基准面 毛料加工方案： 平刨加工基准

13、面和边 , 压刨加工相对面和边。平刨加工一个或两个基准面（边），四面刨加工其他几个面。双面刨或四面刨一次加工两个相对面，多片锯加工其他面（纵解剖分） 四面刨一次加工四个面。压刨或双面刨分几次调整加工毛料的四个面。平刨加工基准面和边，铳床（下轴立铳）加工相对面和边。压刨或铳床采用模具或夹具配合，可加工基准面不平行的平面。四面刨或压刨、铳床、木线机等配有相应形状的刀具，可在相对面上加工线型。平刨刨床主要用于对木制零件的纵切面进行精密加工，以获得零件的精确尺寸、截面形状和 表面光洁度。这类机床绝大部分是采用纵向铳削方式进行加工，只有少数机械采用纯刨 削进行加工。最 大 加 工 宽 度世一诺丹足我的T

14、审阻 晰竝的I q数屋03 V齐的乔 嘤*找址n刃削人k肥心Q虽亍茁的崗Ft（植/卜、工 咋的衣血屮藥嗖哄f41 V U的高临t叫 tUffi讨卩K I；呂瞎和口耳 的閒削111!住：D I采甘!S/所选择的昨的烏唱 1-悝沟忧H F幣质量的展圈： ft 皱DE节距祥讥 是蚯至;亍的鬲贱，It数唯约丄眉这产甜，址验说明 - 力LL中亦O于时就負产牛毛的岸曲- 郴祐畸 1剑的距剛刖4f tw ff. /JVjftlJIlUL： !., F出円它何的川离* 1-IFH 和；*J nfl-也叫&配腆-节节肋M卜；呵处權M, * 巾1闻事币冲,MIP 2 ”,* :-丄件越申册-刃駙 f/j yr-1

15、 Si - 畔I店三:夏：、WK 祖J屮嗖 n Ij峑AfNJLlF rpr申 J 币備的5 rm：订得囲気I*；必胡rril b铳床加工基准面J .”IBS-34 Alt 式万龍1. ttSM 盒丄件四面刨加工相对面铳床加工相对面净光机等。刨床的用途:平刨用于加工工件的基准平面，有手工进给和机械进给以及单轴和双轴之分。压刨用于加工基准面的相对面，全都采用机械进给。四面刨用于一次进给中同时加工工件的四个面， 因采用机械进给和多刀轴加工，所以效率相当高。净光机 是采用纯刨削方式加工的机械，用于零件表面最后的精光加工，加工 原理类似于手工刨。刨床所用刀片都是直片状，由于加工的平面一般都较宽，故刀片

16、较长，且需 经常研磨，所以都为装配式。平刨用于精确刨平工件毛坯的基准面，同时也可加工与基准面相邻的面，用 作辅助基准面。平刨机的型号较多，其结构及操作基本相同。按照平刨的刨削宽度可以分为：单轴平刨的结构单轴平刨的结构较为简单，它由床身、前工作台、后工作台、主轴、导 尺（靠山）驱动装置等部件组成。1）、床身: 平刨床身是其各部件的承受体，一般由铸铁制成整体结构，以满 足刚度和振动等方面的要求，简易平刨也有用焊接等结构形式的。平刨床身 的造型，应使操作者有足够的活动空间，外形必须流畅，以便于操作。2）工作台: 平刨的前后工作台，用于支撑工件。工作台应表面光滑且具有足 够的刚度，一般也由铸铁制成。工

17、作台平面度应在 1000 范围内。前工作台在加工过程中起导向作用，其长度影响加工精度，因此前工作台比后工作台长，后工作台则是工件加工后的基准，其长度也不能 太小。工作台的宽度则取决于机床设定的主参数。3）、刀轴刀轴上装有 24 片刨刀。刨刀由楔形压铁和螺栓固定在刀轴上，其伸出量可调。4）、导尺（靠山）导尺用于引导工件，有时可用于将工件相邻两面刨成一定角度。导尺一般固 定在前台上，其长度约为前台的一半和后台的三分之一。导尺可左右移动， 并可倾斜调节。平刨的调整平刨调整是指加工使用过程中的调整，其主要内容有：工作台高度调整、刀片安装与调节、导尺调整等。1 ）、工作台高度调整平刨使用时应根据工件状况

18、和加工要求， 调整好工作台的高度。平刨机工作台高度调整，并不是垂直上下移动，而是与刃口母线相应成倾斜移动， 既工作台上升 （下降）的同时向刀轴方向前进 （后退），以使工作台端部尽量靠近刀轴。2）、刀片的安装与调节刀片是由螺栓和压刀条压紧在刀轴上，刀片安装时，紧固螺栓应从中间向两 端依次紧固，不要相间进行或从刀轴的一端开始。刀片伸出刀轴的伸出量直接影响工件光洁度，一般取刀片伸出刀轴1mm既可。刀轴上的几把刀刃口应调整在同一园周上，这样可以提高工件加工光洁度。刀片在切削工件过程中，较易磨钝或崩口，所以需经常更换和研磨刀片。刀轴为高速旋转体，为防止振动，刀片都经动平衡校验，压刀条与刀轴都有 钢号，换

19、刀时应对号，不得随意更换压刀条及螺钉， 刀片重量差不大于 2 克。四面刨四面刨可将工件四个面按所需的平面或成型面在一次进给中加工完成。这类机床都是采用机械进给，在木家具、实木地板、建筑及车辆等木构件生 产中有广泛的应用。其主要优点是生产效率高，适用于大批量实木板方材的刨削加工；其缺点则 是机床调整较繁琐，且表面光洁度较差。四面刨主要由床身、工作台、切削机构、进给机构、压紧装置等组成。四面刨都采用机械进给，其进给机构有多种，如机械进给、液压进给等，根 据进给元件不同有上辊进给、上下辊进给、辊筒与履带组合进给等。上辊进给方式只在工件进料处设一上进料滚筒，工件进给须连续进行，后面 的工件推送前面的工

20、件，一般轻型四面刨就是采取这种形式。上下辊进给方式是在进料处工件上下方设置一对反向旋转的进料滚筒实现 进料，这种方式应用较广。滚筒与履带组合进给是在工件上方设置进料滚筒，工件下方设置进给履带来 实现进给，其进给过程较为平稳，常用于重型四面刨。有的四面刨还在后工作台面上设有下支撑滚筒以辅助出料。 进料滚筒一般都 为槽纹辊，出料滚筒都为光滑辊。目前四面刨的进料速度大都可无极调节。净光机简介净光机有周期式和通过式两类。周期式采取工件固定不动，刀具相对于工件 直线移动的方式加工；通过式则采取刀具固定不动，工件相对于刀具直线移 动来加工。通过式净光机相对周期式而言，其结构简单、体积小、操作方便、效率高且

21、 无噪音，综合性能优于周期式 略压刨等机器，相对面加工设备。后补重点：实木家具方材宽度胶合的加工工艺和设备。难点：胶合质量控制。方材胶合（集成材加工）方材胶合种类:长度上胶接（短料接长） 对接 斜接（胶合面一般为厚度的8-10 倍） 指接: 三角形榫（榫长一般为 4-8mm梯形榫（榫长为榫距的3-5倍）宽度上胶拼（窄料拼宽）平口拼 各种榫槽拼厚度上胶厚（薄料层积）拼板拼板含水率8%10%，相邻拼件含水率差2% 拼缝V%,涂胶应厚薄均匀一致，不缺胶不溢胶拼宽胶厚方材胶合工艺与设备方材胶合工艺:拼板方材:接板方材（集成材）面刨）j纵解（多片锯）j 横截或剔缺陷（横截锯或万能优选锯） j 指榫铣齿（

22、指形榫铣齿机） T指榫涂胶（指榫涂胶机）一纵向接长（接长机或指接机） T （高频指接工艺和设备铣齿及铣齿机（一般在指形榫铣齿机上完成，小量也可在下轴式铣床上铣齿） 涂胶及涂胶机 涂胶形式: 手工刷涂 手工浸涂 机械辊涂（指形辊） 机械喷涂接长及指接机:周期式指接机（气压、液压或螺旋加压） 连续式指接机（进料履带或进料辊直接加压、高频加热固化、截锯截长） 接长范围为4600-6000mm 端向压力（纵向压紧力）： 普通指形榫一一针叶材为2-3MPa阔叶材3-5MPa微形指形榫针叶材为 4-8MPa阔叶材8-14MPa上方压力： 。保压时间： 10-30S陈放时间： 1-3 昼夜拼宽工艺与设备涂胶

23、与涂胶机：涂胶方式： 手工刷涂 手工辊涂 机械辊涂 机械喷涂 胶种：与接长相同 涂胶量：冷压(200-250g/m2)热压(180-220g/m2)拼宽及拼板机：冷压时，室温要求大于18C，时间4-12h 热压时， 涂胶陈放时间 10-12min，加热温度 100-110 C加热时间： 高频加热：十几秒钟 蒸汽、热水、热油加热：一般按 1mn厚需要20-30S计算。侧向压力：垂直压力： 胶拼装置：1夹紧器(楔块式、丝杆式和软管式)2压板式拼板机3风车式拼板机4旋转式拼板机5斜面式拼板机6连续式拼板机夹紧器压板式拼板机风车式拼板机螺旋加压多层拼板压机气动式单层拼板压机液压式旋转拼板压机影响胶合质

24、量的因素被胶合材料特性 树种与密度 木材含水率（含水率为5%-10%时，胶合强度最高，木材之间的含水率差应控制在 -3% 以内） 胶合面纹理 胶合面粗糙度 提物或特殊成分胶粘剂特性胶粘剂的固体含量（浓度）和黏度 胶液的活性期 胶液的固化速度与PH值胶粘剂特性涂胶量陈放时间胶层固化条件:胶合压力胶合时间胶合温度加速胶合的方法接触传导加热对流传导加热高频介质加热重点：板木家具不同构件生产工艺。难点：板木家具不同构件生产工艺。净料加工樺头加工工艺基孔制一一榫头加工时应采用基孔制的原则，即先加工出与它相配合的榫眼，然后以榫 眼的尺寸为依据来调整开榫的刀具，使榫头与榫眼之间具有规定的公差与配合，获得具

25、有互换的零件。榫头加工应严格控制两榫肩之间的距离和榫颊与榫肩之间的角度。榫头与榫眼的配合关系 榫头的长度方向应为顺木纹方向，横向易折断。榫眼长度方向跟木纹方向一致，横向易撕裂。节子、裂纹、斜纹、腐朽一一不许有树种榫头的厚度榫头的宽度 榫头的长度硬材小于-小于2-3软材大于-小于2-3榫头加工设备直角榫、燕尾榫或梯形榫、指形榫长圆形榫、圆形榫榫榫槽与榫簧加工型面与曲面加工型面与曲面加工型面与曲面的形式直线形型面曲线形型面 复杂外形型面 转体型面 宽面及板件型面型面与曲面的加工工艺和设备直线形型面零件的加工及设备1四面刨或线条机2下轴式铳床 曲线形型面零件的加工及设备 下轴式铳床 双头下轴式铳床3

26、压刨4卧式自动双轴靠模铳床5立式自动双侧靠模铳床6回转工作台自动靠模铳床7镂铳机木工车床类型圆棒机7；小 -Iy-V “ 231Aeca) 11加工直线形圆*的圆*机心讥、-图 5454aw纹成型机宽面及板件型面零件的加工及设备回转工作台式自动靠模铣床镂铣机数控铣床双端铣4复杂外形型面零件的加工及设备1杯形铣刀仿型铣床柱形铣刀仿型铣床2ffl S 140在仿S焼床上加工彖形的件I”朴旳備珥2.工件3.样椅 4陆專笹回转体型面零件的加工及设备木工车床普通木工车床仿型木工车床（又叫靠模车床）花盘车床专用车床圆棒机表面修整与砂光加工表面修整加工的工艺与设备表面净光周期式净光刨通过式净光刨表面砂光盘式

27、砂光机辊式砂光机窄带式砂光机宽带式砂光机其他专用砂光机重点：实木加压弯曲。难点：实木锯制弯曲生产工艺。弯曲零部件加工弯曲部件的类型锯制弯曲件加压弯曲件实木方材弯曲原理长度为L的方材弯曲后，拉伸面伸长到 L+A L,压缩面的长度变为 L L,中性层长度仍为L。 二 L/L= h/2Rh/R=2h/R 弯曲性能气干材室温条件下弯曲时的应力与形变规律、弯曲性能般情况下，木材的顺纹抗拉强度要比顺纹抗压强度大倍。般气干材的顺纹拉伸形变 1 为%-1%，顺纹压缩形变 2（针叶材及软阔叶材为 %-2%，硬阔叶材为 2%-3%）以方材凹面弯曲半径（样模半径） r 计算时，气干材的弯曲性能h/r=1/66-1/

28、50方材经软化处理后弯曲时的应力与形变规律、弯曲性能软化处理后： 木材的拉伸形变 1增大，但增大不多;木材的顺纹压缩形变 2增大较多（其中针叶材及软阔叶材增大到5%-7%硬阔叶材为 25%-30%）；木材弯曲时，首先在拉伸面上产生拉断折损等破坏。弯曲性方材经软化处理后拉伸面加钢带弯曲时的应力与形变规律、 能木材经软化处理后，在弯曲时拉伸形变 1受到限制，在方材拉伸面紧贴一条金属钢带或夹板，可使木材弯曲时中性层向拉伸面移动，由金属钢带承受拉伸应力，使方材拉伸面形变小于 1 ，改善方材的弯曲性能。榆木、水曲柳、柞木、山毛榉（采用金属钢带时）弯曲性能 h/r 为 1/2-1/T 1_金属钢带的拉伸应

29、力T 2_ 方材的压缩应力实木方材弯曲工艺毛料选择及加工 软化处理 加压弯曲 干燥定型 最后加工毛料选择及加工 树种选择 ： 根据零件断面尺寸（尤其是厚度）、弯曲形状、纹理、色泽、硬度等要求选择树种。弯曲性能好的树种： 山毛榉、水曲柳、榆木、白蜡木、白栎木、桑木、黑核桃木、色木等； 弯曲性能中等的树种： 桦木、铁杉、连香树、柚木等材质的选择 ： 剔除腐朽、轮裂、斜纹、夹皮及节疤； 纹理要直（斜度不大于 10）含水率： 毛料含水率与弯曲质量密切相关 （低于 30%时）含水率过低， 弯曲性能差，含水率过 高，会产生静压力，使木材弯裂。不软化处理的方材含水率 10%-15%蒸汽软化处理的方材含水率 25%-30%高频软化处理的方材初含水率应大于 20%，终含水率 10%-12% 毛料表面加工 ： 表面需要刨光、截断：是为了发现缺陷； 二是为了使工件贴紧金属钢带和弯模； 三是简化弯曲件的后续加工。当