实木加工生产工艺标准.doc

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1、实木家具制造工艺的定义和要求实木家具制造工艺的定义和要求 定义： 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 结构工艺（设备）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 工件的定位与安装工件的定位与安装1 定位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：定位加工形式：1 定位式

2、加工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、电子开料锯裁板等2 通过式加工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

3、安装） 工位工位: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） 走刀走刀: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。（工 件在平刨上加工基准面，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

4、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。 定位基准情况 机床 用一个表面作为定位基准， 压刨、镂铣机 加工其相对面 用一个面作基准，又对它进行加工 平刨、圆锯开槽 用一个面作基准，加工其相邻面 四面刨、立铣 用两个相邻面作基准， 四面刨、带锯机 加工其余两个相邻

5、面 开榫机、推台锯 用三个面作基准 钻床、精截锯、CNC 定位基准又可分为： 粗基准粗基准：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。 辅助基准辅助基准和精基准精基准 （在单头开榫机上加工第一个榫头时，用工件的另一端作为基准，这个基准是辅助基准； 加工第二个榫头时，以第一个已加工好的榫头作基准，是精基准。在精密横截锯上加工也 一样） 。 装配基准装配基准：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。例如装配直角榫时，榫肩往往可作为装配基准 测量基准测量基准：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确定选择基准面

6、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 概念概念 加工精度加工精度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。 尺寸精度尺寸上相符合的程度 尺寸误差尺寸上的偏差 形状精度形状上相符合的程度 形状误差形状上的偏差 加工误差：加工误差： 系统性误差系统性误差当连续加工一批零件时，其误差的大小和正负值保持

7、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

8、误差； 加工材料的树种、材性、含水率和干燥质量等。 粗光粗光: :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工艺过程的基本概念 生产过程生产过程: :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；配 料、零部件机加工、胶合、装配和装饰；零部件和产品

9、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工艺过程的构成加工工段 制材制材 干燥干燥 配料（锯材和人造板）配料（锯材和人造板） 毛料加工（基准面和相对面的加工）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）净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铣型、磨光） 胶合与胶贴胶合与胶贴 弯曲成型

10、（实木弯曲、薄木胶合弯曲、锯口弯曲）弯曲成型（实木弯曲、薄木胶合弯曲、锯口弯曲） 装饰装饰( (贴面、涂饰、特种艺术装饰贴面、涂饰、特种艺术装饰) ) 装配（部件装配、总装配）装配（部件装配、总装配）框架式家具生产工艺流程框架式家具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） 净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕 刻、铣型、磨光等） 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板式家具生产工艺流程 1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

11、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） 边部铣异型边部处理 （直边与软成型封边、镶边、涂饰等） 排钻钻孔（圆棒孔和连接件接合 孔）（表面实木线型装饰） 表面砂光 涂饰 零部件检 验（装配）包装2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） 配料（开料或 裁板） 定厚砂光 贴面装饰（饰面材料准备、涂胶、 配坯、胶压）齐边加工（尺寸精加工）边部铣异 型 边部处理（直边与软成型封边、后成型包边、镶边、 V 形槽折叠、涂饰等） 排钻钻孔（圆棒孔和连接件接合 孔）（表面镂铣与雕刻或表面实木线型装饰） 表 面砂

12、光 涂饰 零部件检验 装配 包装 曲木式家具生产工艺流程曲木式家具生产工艺流程 1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 加工弯曲干燥 定型净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铣型、 磨光等） 部件装配部件加工与修整 涂饰 检验 （总装配）包装薄木胶合弯曲家具生产工艺流程：薄木胶合弯曲家具生产工艺流程： 薄板（刨切薄木、旋切单板、锯制薄板等）干燥 涂胶 配坯陈化 弯曲成型（热压或冷压） 陈放 锯解或剖料 毛料加工（刨光、精裁等） 净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、 铣型、磨光等）部件装配 部件加工与修整 涂饰 检验（总装配）包装

13、 碎料模压成型家具生产工艺流程：碎料模压成型家具生产工艺流程： 木质碎料 拌胶铺模（碎料铺装与饰面材料组坯） 模压 成型 脱模 坯料加工（起槽、钻孔、打眼、铣型、磨光等） 部件装配 部件加工与修整 涂饰检验 （总装配） 包装 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

14、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100(%) 提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

15、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，铣床（下轴立铣）加工相对面和边。 压刨或铣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、铣床、木线

16、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铣削方式进行加工，只有 少数机械采用纯刨削进行加工。刨床主参数为最大加工宽度铣床加工基准面相对面的加工四面刨加工相对面铣床加工相对面刨床的种类：刨床的种类：按工艺用途及结构不同有：平刨、压刨、四面刨、净光机等。刨床的用途：刨床的用途： 平刨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。 压刨压刨用于加工基准面的相对面，全都采用机械进给。 四面刨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

17、加工，所以效率 相当高。 净光机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：a 轻型平刨，刨削宽度 100400b 中型平刨，刨削宽度 500700c 重型平刨，刨削宽度 800900 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)、床身床

18、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。工作台平面度应在 0.2/1000 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） 、刀轴刀轴刀轴系主切削装置，为园柱形，其长度比工作台宽度大 1020。刀轴上装有 2

19、4 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（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） 、

20、刀片的安装与调节刀片的安装与调节 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 11.5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

21、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

22、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

23、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，相邻拼件含水率差拼缝0.2，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：1拼板方材：原木制材（带锯机） 锯材干燥（干燥窑） 横截（横截锯） 双面刨光（双面刨） 纵解（多片锯）横截或剔缺陷（横截锯或优选锯） 涂胶（涂胶机）胶拼（拼板机或压机） 砂光（砂光机） 裁边（裁边

24、机） 2 接板方材（集成材）：原木制材（带锯机） 锯材干燥（干燥窑）横截（横截锯） 双面刨 光（双面刨）纵解（多片锯） 横截或剔缺陷（横截锯或万能优选锯）指榫铣齿（指形榫铣齿机） 指榫涂胶（指榫涂胶机）纵向接长（接长机或指接机）（高频加热固化） 四面刨 光（四面刨）涂胶（涂胶机） 胶接（拼板机或压机） （高频或热空气加热固化 砂光（砂光机） 裁边（裁边机）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

25、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：0.3-0.5MPa 。保压时间：10-30s 陈放时间：1-3 昼夜拼宽工艺与设备涂胶与涂胶机：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 18，时间 4-12h 热压时，涂胶陈放时间 10-12min， 加热温度 100-110 加热时间： 高

26、频加热：十几秒钟 蒸汽、热水、热油加热：一般按 1mm 厚需要 20-30s 计算。 侧向压力：0.7-0.8MPa 垂直压力：0.1-0.2MPa胶拼装置：夹紧器（楔块式、丝杆式和软管式） 压板式拼板机 风车式拼板机 旋转式拼板机 斜面式拼板机 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 1.5%-3%以内） 3胶合面纹理 4胶合面粗糙度 5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

27、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。净料加工榫头加工工艺基孔制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、

28、裂纹、斜纹、腐朽不许有 树种 榫头的厚度 榫头的宽度 榫头的长度比 榫眼的宽度 榫眼的长度 榫眼的深度 硬材 小于 0.10.2 大 0.5 小于 2-3 软材 大于 0.10.5 大 1 小于 2-3榫头加工设备直角榫、燕尾榫或梯形榫、指形榫 2长圆形榫、圆形榫 3榫榫眼和圆孔加工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 4复杂外形型面 5转体型面 6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直线形型面零件的加工及设备 四面刨或线条机 下轴式铣床 曲线形型面零件的加工及设备曲线形型面零件的加工及设备 下轴式铣床 双头下轴式铣床

29、 压刨 卧式自动双轴靠模铣床 立式自动双侧靠模铣床 回转工作台自动靠模铣床 镂铣机木工车床类型圆榫机和圆榫截断机圆棒机、槽纹成型机宽面及板件型面零件的加工及设备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 4 复杂外形型面零件的复杂外形型面零件的加工及设备加工及设备1 杯形铣刀仿型铣床 柱形铣刀仿型铣床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表面砂光盘式砂光机 辊式砂光机 窄带式砂光机 宽带式砂光机 其

30、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零部件加工弯曲部件的类型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+L，压缩面的长度变为 L-L，中性层长度仍为 L。L=R/180L1=（R+h/2） /180=L+LL= （h/2） /180= L/L= h/2Rh/R=2 R中性层弯曲半径 弯曲角度 H弯曲方材厚度 相对拉伸形变 h/R弯曲性能 气干材室温条件下弯曲时的应力与形变规律、弯曲性能气干材室温条件下弯曲时的应力与形变规律、弯曲性能一般情况下，木材的顺纹抗拉强度要比顺纹抗压强度大 1

31、.5-2.5 倍。 一般气干材的顺纹拉伸形变 1为 0.75%-1%，顺纹压缩形变 2（针叶材及软阔叶材为 1.5%- 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=1/66-1/50方材经软化处理后弯曲时的应力与形变规律、弯曲性能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。 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、方材经

32、软化处理后拉伸面加钢带弯曲时的应力与形变规律、弯曲性能弯曲性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 1/2-1/2.5 桦木（采用金属钢带时）弯曲性能 h/r 为 1/5.7 松木（采用金属钢带时）弯曲性能 h/r 为 1/11金属钢带厚度 s=(1/ 2)h （厚度 0.2-2.5mm）1_金属钢带的拉伸应力 2_方材的压缩应力 实木方材弯曲工艺实木方材弯曲工艺毛料选择及加

33、工 软化处理 加压弯曲 干燥定型 最后加工毛料选择及加工毛料选择及加工树种选择树种选择： 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%

34、 高频软化处理的方材初含水率应大于 20%，终含水率 10%-12% 毛料表面加工毛料表面加工： 表面需要刨光、截断： 一是为了发现缺陷； 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。 当弯曲件的厚度大于宽度时，应采取倍数配料，保证工件弯曲时的稳定性。 软化处理软化处理意义： 软化处理可增强方材弯曲前的塑性，利于弯曲变形，并在变形状态下恢复木材的刚性和强 度。 方法： 物理法火烤、水煮、汽蒸、高频、微波。 化学法液态氨、氨水、氨气、碱液（NaOH、KOH）、尿素、单宁酸等化学药剂。水热蒸煮法：水热蒸煮法： 汽蒸将木材放入专用的蒸煮锅或蒸煮罐，通饱和蒸汽进行蒸煮（应用较广）。

35、水煮将木材浸泡在蒸煮锅或蒸煮罐（或金属桶、大直径管），将水加热煮沸（含水率 高，易产生废品）。 蒸煮时间（与树种、厚度、温度有关）： 一般蒸煮时间每厚 25-30mm 为 1h，80以上水温时，处理时间 60-100min；80-100 水温 处理时间 20-80min（蒸汽压力 0.02-0.05MPa 高频加热法：高频加热法： 定义将木材置于高频振荡电路的工作电容器的两块极板之间，加上高压电压，即在两 极板之间产生交变电场，高频电场使木材内部极性分子（水）反复极化，分子间产生强 烈摩擦，木材在电场中吸收的电能转化为热能，使木材加热软化。 微波加热： 微波频率为 300MHz-300GHz、

36、波度为 1000-1mm 范围的电磁波，对电介质具有穿透能力， 能激发电介质分子产生极化、振动、摩擦生热。 当用 2450MHz的微波照射饱和水木材时，木材内部迅速发热。由于木材内部压力增大，内 部的水分便以热水或蒸汽状态向外移动，木材明显变软。 氨塑化处理法氨塑化处理法： 液态氨处理法： 用无水液态氨（-33）处理气干或绝干的木材，将木材浸泡 0.5-4h 之后取出，使其上升到 室温，此时木材已完全软化，弯曲成型后，放置一定时间使氨全部蒸发，则可定型。 特点： 弯曲半径更小，并容易弯曲； 不限树种； 几乎不回弹。 气态氨处理法： 将含水率为 10%-20%的气干材放入处理罐内，导入饱和气态氨

37、（26时约 10 个大气压，5 时约 5 个大气压），处理 2-4h。h/r=1/4。 氨水处理法： 将木材在常温常压下浸泡在 25%的氨水中，10 余天后木材即可弯曲加工。尿素塑化处理法： 将木材浸泡在 40%-50%的尿素容溶液中数日（厚 25mm 的木材浸泡 10 天左右）后，在一 定温度下干燥到含水率为 20%-30%，然后加热至 100-105左右，进行加压弯曲和干燥定 型。h/r=1/6。 碱塑化处理法： 将木材放在 10%-15%的氢氧化钠（NaOH）溶液或氢氧化钾（KOH）溶液中，一定时间后木 材软化，取出用清水洗净，即可自由弯曲。 碱液处理的木材易变色和塌陷，可用 3%-5%

38、的双氧水漂白。 7汽软化与压缩处理法：加压弯曲加压弯曲加压弯曲的方式：加压弯曲的方式：曲率半径大、厚度小的弯曲零部件不用金属钢带，直接弯曲。 曲率半径小、厚度大的弯曲零部件利用模具、金属钢带、挡块等将软化好的木材加压 弯曲（大多数弯曲件）。挡块的作用挡块的作用： 钢带两端设有端面挡块，用来顶住方材端部，拉紧钢带，使毛料与钢带紧贴，中性层外移。压力（硬阔叶材为 0.2-0.3MPa）： 端面压力过小，端面挡块将不起作用，拉伸破坏； 端面压力过大，引起压缩破坏，产生反向弯曲。 调节端面压力用楔形木块、球形座、丝杆调节。 弯曲模具弯曲模具： 形状、尺寸精确，位置稳定，用木材或金属制作。 弯曲形状弯曲

39、形状：二维空间曲线（L、U、S、O） 三维空间曲线（椅背后腿、椅背扶手等） 弯曲设备弯曲设备： 手工弯曲夹具、曲木机、单向多层曲木压机。 干燥定型方式： 自然干燥定型将弯曲好的毛料连同金属钢带和模具一起放在大气条件下自然干燥和 定型。 干燥窑定型将弯曲好的毛料连同金属钢带和模具（有时可不带模具）一起，从曲木 机上卸下送入干燥窑干燥定型。（常规热空气干燥窑或低温除湿干燥窑） 常规热空气干燥窑：温度 60-70，时间 15-40h 低温除湿干燥窑：先预热，再除湿，最后陈放（两昼夜）。干燥质量好，周期长。 高频干燥定型将弯曲木置于高频电场中，使其内部发热和干燥定型。 可直接使用弯曲木上的钢带作为一个

40、电极，另一电极安装在样模上。 特点： 干燥速度快（如功率密度为 2W/cm3时，弯曲木从 30%的含水率干燥到 8%，只需 10min 左 右）、节省钢带和模具，厚木材干燥效果好。 微波干燥定型微波穿透能力强，弯曲木在微波装置内经几分钟照射，就能干燥定型。木材软化、弯曲、干燥定型可连续进行（流水线）。 采用光纤温度传感器可测量微波加热时的木材温度，可自动控制微波干燥定型过程。 热模干燥定型将弯曲毛料放在一对通有蒸汽的金属样模之间，或紧贴在通有蒸汽的 金属样模上，使毛料在加压弯曲以后，以弯曲状态继续在样模中保持适当时间，通过金属 样模的传导加热使弯曲毛料干燥定型。 蒸煮软化并经窑干的弯曲件，回弹

41、变形大； 高频、微波加热软化及干燥定型的弯曲件，回弹变形小； 液态胺软化处理的弯曲件，几乎无回弹；胺气次之；胺水及尿素更次。弯曲件加工弯曲件加工表面砂磨修整； 车削、铣削、刨削、起槽、打眼、钻孔、加工型面等。实木方材弯曲质量的影响因素实木方材弯曲质量的影响因素含水率含水率： 25%-30%时压缩阻力最小，变形最大。 软材，弯曲时水分易排出，允许含水率较高；硬材，弯曲时水分不易排出，允许含 水率较低。 木材缺陷木材缺陷： 腐朽材、死节不能用， 少量活节使顺纹抗拉强度降低 50%，使顺纹抗压强度降低 10%； 活节多而大使顺纹抗拉强度降低 85%，使顺纹抗压强度降低 22%；（尤其是拉伸面 不允有

42、节子） 木材温度木材温度： 顺纹抗压强度随木材温度升高、蒸煮时间延长而降低（对阔叶材抗弯强度的影响大 于针叶材） 年轮方向年轮方向： 年轮方向与弯曲面平行弯曲应力由几个年轮共同承担，不易产生弯曲破坏，但横向压 缩较困难。 年轮方向与弯曲面垂直对横向压缩较有利，但弯曲时的拉伸应力和压缩应力则由几层 年轮分别承担，中性层处的年轮层受剪切应力，容易产生滑移离层。 年轮方向与弯曲面成一定角度对弯曲和横向压缩均有利。 弯曲工艺弯曲工艺： 弯曲速度以每秒 35-60为宜。太慢，方材冷却，塑性不足，易裂；太快，木材内 部结构来不及适应变形，造成废品。 端面挡块压力调整压力，使弯曲方材与金属钢带始终贴紧。 窄

43、而厚的毛料，应几个排在一起弯曲，保证弯曲时的稳定性。 压缩弯曲法在毛料的拉伸面施加压力，使凸面纤维产生横向压缩，增大拉伸面的顺纹 抗拉强度，扩大可弯曲树种（云杉、椴木、杨木等针叶材和软阔叶材等）。薄板弯曲胶合工艺薄板弯曲胶合工艺薄板弯曲胶合零部件： 家具构件：椅凳、沙发的座面、靠背、腿、扶手；桌子的腿、档；柜类的弧门和抽屉等。建筑构件：弧形的门、窗、楼梯扶手、装饰线等。 文体用品：网球拍、羽毛球拍、钢琴盖板、吉他旁板等。 3业配件：机壳、音箱、仪表盒等 4业用具：扬谷板等涂胶配坯 涂胶涂胶(脲胶（UF）；三聚氰胺改性脲醛树脂胶（MF+UF）；两液混合胶（PVAc+UF）建筑 或车船：酚醛树脂胶

44、（PF）；间苯二酚树脂胶（RF） 配坯配坯 平行配置用于顺纤维方向受力的部件（桌椅腿） 交叉配置用于能承受垂直板面压力的部件（椅座、椅背） 混合配置适用于复杂形状的部件 陈化陈化： 目的：利于板坯的含水率均匀，防止表层透胶 方式：开放陈化、闭合陈化（通常采用） 时间：闭合陈化时间 5-15min。 弯曲胶压成型弯曲胶压成型 模具： 硬模弯曲胶合用一对阴阳硬模（螺旋、气压、液压） 材料：铝合金、钢、木材、水泥 加热方式： 采用金属模具时，内通蒸汽或热油加热 采用木质模具时，低压电或高频加热 特点： 结构简单、加压方便、使用可靠奉命长,加压不均、 软模弯曲胶合软模弯曲胶合： 一个软模，一个硬模 封

45、闭形部件弯曲胶合：封闭形部件弯曲胶合： 内外加压法 卷压法 卷缠法 加压装置（加压方式）加压装置（加压方式）： 单向压机 多向压机 其他加压方式 加热方式加热方式： 冷压 热压（接触加热蒸汽、热水、低压电；辐射加热高频、微波） 蒸汽加热： 低压电加热： 高频加热： 微波加热： 加压程序与二次成型：加压程序与二次成型： 5模位置与压力计算模位置与压力计算锯口弯曲工艺锯口弯曲工艺纵向锯口弯曲： 锯口间隔 1.5-3.0mm 锯口宽度小于 0.5mm 时，锯口直接涂胶弯曲锯口宽度大于 0.5mm 时，锯口插入涂胶单板弯曲横向锯口弯曲横向锯口弯曲锯口深度 hi为板厚 h 的 2/3-3/4， 留下表面

46、厚度 s(=h-hi)越小，则锯口间距也应减小。 根据弯曲半径 R、厚度 t 和锯口宽度 s 来定弯曲部分总长度 L 和锯口数目 n： 弯曲部分总长度 L=2R/4=R/2=1.57R 锯口总宽度 M=(2R/4)-2(R-t)/4=t/2=1.57t 锯口数目 n=M/s=1.57t/sV V 形槽折叠工艺形槽折叠工艺基材准备基材准备： 基材刨花板、中纤板、多层胶合板， 表面砂光，表面平整、厚度公差小 饰面材料韧性好，易折（如 PVC） 基材开槽基材开槽： 加工方式成型铣刀、圆锯片、端铣刀 涂胶涂胶 胶种热熔胶、合成橡胶系胶、接触型胶 涂胶方式手工、机械 折叠成型折叠成型 手工折叠胶压； 机械折叠胶压。 折叠封边； 折叠成型。