坐卧类 家具 木制品 22 桌、台、几类 家具 木制品 桌、台、几类 家具 木制品 33 储藏类 家具 木制品 储藏类 家具 木制品 44 装饰类木制品 装饰类木制品 55 展示类 家具 木制品 展示类 家具 木制品 2.2.根据木制品的使用场合分类根据木制品的使用场合分类 11 民用类木制品 民用类木制品 22 公用类木制品 公用类木制品 3.3.根据木制品的安放形式分类根据木制品的安放形式分类 11 移动式木制品 移动式木制品 22 固定式木制品 固定式木制品 33 滚动式木制品 滚动式木制品
44 悬挂式木制品 悬挂式木制品 4.4.根据木制品的结构分类根据木制品的结构分类 11 框式 家具 木制品 框式 家具 木制品 22 板式 家具
木制品 板式 家具 木制品 33 折叠 家具 木制品 折叠 家具 木制品 44 拆装 家具 木制品 拆装 家具 木制品 55 壳体 家具 木制品 壳体 家具 木制品 66 悬浮 家具 木制品 悬浮 家具 木制品 77 弯曲木 家具 木制品 弯曲木 家具 木制品 5.5.根据木制品的材
家具 木制品 实木类 家具 料分类根据木制品的材料分类 11 实木类
木制品 22 人造板类 家具 木制品 人造板类 家具 木制品 33 竹藤类木 家具 制品 竹藤类木 家具 制品 44 木质复合材料类 家具 木制品 木质复合材料类 家具 木制品 四 木制品设计过程 四 木制品设计过程 1.1.以图形和文字形式拟定木制品产品的构思方案以图形和文字形式拟定木
形象思维和逻辑思维的想象与推演 依据市场形象思维和制品产品的构思方案 2.2.
逻辑思维的想象与推演 依据市场信息等方面信息等方面 3.3.对使用功能、人机工学、鉴赏心理、材料运用、对使用功能、人机工学、鉴赏心理、材料运用、结构搭配和工艺使用等方面分析与综合而形结构搭配和工艺使用等方面分析与综合而形成不同构思形象 并快速以草图形式表达出成不同构思形象 并快速以草图形式表达出来来 4.4.再经过综合优选形成比较理想的设计图形。在再经过综合优选形成比较理想的设计图形。在制图过程中还要反复推敲功能、造型、结构、制图过程中还要反复推敲功能、造型、结构、尺度、比例、加工技术、用材原则等。尺度、比例、加工技术、用材原则等。 五 木制品设计的基本原则 五 木制品设计的基本原则 1.1.造型、结构和工艺合理原则造型、结构和工艺合理原则 2.2.原材料合理运用原则原材料合理运用原则 3.3.人体工学的原则人体工学的原则 4.4.辩证思维的原则辩证思维的原则 5.5.满足需求的原则满足需求的原则 6.6.创造性的原则创造性的原则 7.7.流行性的原则流行性的原则 六 木制品设计的步骤 六 木制品设计的步骤 1.1.新产品的市场调查和预测新产品的市场调查和预测 2.2.新产品的设计基调新产品的设计基调 3.3.新产品与生产的协调性新产品与生产的协调性 4.4.新产品设计图纸新产品设计图纸 5.5.工艺文件工艺文件 6.6.样品制作样品制作 7.7.新产品试产试销阶段新产品试产试销阶段 第二节第二节 木制品基本造型原理木制品基本造型原理 ????造型的基本法则就是形式构图和形式美的基本原造型的基本法则就是形式构图和形式美的基本原理和基本规律。理和基本规律。 ????木制品造型的基本法则就是在充分考虑木制品自木制品造型的基本法则就是在充分考虑木制品自身特性等诸因素的影响 而利用的辨证形式构图身特性等诸因素的影响 而利用的辨证形式构图和形式美的基本原理、规律以及艺术处理手法。和形式美的基本原理、规律以及艺术处理手法。 ????木制品的辨证形式构图是由于受到功能、材料、木制品
的辨证形式构图是由于受到功能、材料、结构、工艺和经济等诸多具体因素的制约
因而结构、工艺和经济等诸多具体因素的制约 因而不能简单地应用造型的基本法则 因此诸因素的不能简单地应用造型的基本法则 因此诸因素的影响和造型基本法则彼此是建立在对立和统一关影响和造型基本法则彼此是建立在对立和统一关系基础之上的。系基础之上的。 一一..比例与尺度比例与尺度 一比例的概述一比例的概述 1.1.比例比例 是物体各部分彼此之间以及整体与空间之间的协调关系。是物体各部分彼此之间以及整体与空间之间的协调关系。 2.2.木制品的比例包括的内容木制品的比例包括的内容 11木制品外形的高、宽、深之间的比例关系木制品外形的高、宽、深之间的比例关系 22木制品表面分割的比例关系木制品表面分割的比例关系 33木制品的局部与局部、局部与整体之间的相互比例关系木制品的局部与局部、局部与整体之间的相互比例关系 44在空间环境中木制品与木制品之间、木制品与室内空间在空间环境中木制品与木制品之间、木制品与室内空间的相互比例关系。的相互比例关系。 3.3.决定木制品比例的因素决定木制品比例的因素 11功能性是决定木制品比例的主要因素功能性是决定木制品比例的主要因素 22木制品的材料、结构和工艺条件等也是构成木制品比例的木制品的材料、结构和工艺条件等也是构成木制品比例的物质基础。物质基础。 二 尺度与尺度感的概述 二 尺度与尺度感的概述 1.1.尺度与尺度感尺度与尺度感 尺度是造型中的尺寸范围 尺度感是尺度范围和标准的尺度是造型中的尺寸范围 尺度感是尺度范围和标准的合理感觉程度。合理感觉程度。 2.2.比例和尺度关系比例和尺度关系 11 人体尺度和使用要求 规定木制品的尺度和尺度感 人体尺度和使用要求 规定木制品的尺度和尺度感 22 各个比例实际上是通过具体的尺度来体现的 同时木 各个比例实际上是通过具体的尺度来体现的 同时木制品的整体与局部、局部与局部 木制品的整体与空间制品的整体与局部、局部与局部 木制品的整体与空间的尺度需要从功能和审美等方面要求出发 使人们获得的尺度需要从功能和审美等方面要求出发 使人们获得舒畅和开阔的良好尺度感。舒畅和开阔的良好尺度感。 3.3.决定木制品尺度感的因素决定木制品尺度感的因素 11 功能性也是决定木制品尺度感的主要因素 功能性也是决定木制品尺度感的主要因素 22 尺度必须符合木制品的材料和结构等要求。 尺度必须符合木制品的材料和结构等要求。 二二..变化与统一变化与统一 一 对比与协调 一 对比与协调 1.1.对比对比
11 是把造型诸要素中的某一要素 按差异程度相互组织 是把造型诸要素中的某一要素 按差异程度相互组织在一起加以对照 以便产生一定的艺术效果协调是把差在一起加以对照 以便产生一定的艺术效果协调是把差异程度有机地结合在一起 使造型产生完整统一的效果。异程度有机地结合在一起 使造型产生完整统一的效果。 22 对比是强调要素之间显著的差异 以表现相互衬托、 对比是强调要素之间显著的差异 以表现相互衬托、彼此作用、表现个性、突出不同的特点。彼此作用、表现个性、突出不同的特点。 2.2.协调协调 是强调同一要素中不同程度的共性 以表现相互联系、是强调同一要素中不同程度的共性 以表现相互联系、彼此和谐、表现共性 显示统一的特点。彼此和谐、表现共性 显示统一的特点。 对比的形式对比的形式 虚实对比虚实对比 二节奏与韵律二节奏与韵律 1.1.节奏节奏 是艺术表现手法中条理性、重复性和连续性的表现形式。是艺术表现手法中条理性、重复性和连续性的表现形式。 2.2.韵律韵律 是艺术表现手法中有规律地
重复和变化的一种现象。是艺术表现手法中有规律地重复和变化的一种现象。 3.3.关系关系 节奏是产生韵律的条件韵律是节奏的深化。节奏是产生韵律的条件韵律是节奏的深化。 三 重点与一般 加强表现力 突出中心 丰富变化形式。重点是对一般而言没有一般 重点则无从突出 也就达不到对比的效果。所以重点不能过多地运用 否则会分散注意力 造成混乱。 三三..均衡与稳定均衡与稳定 均衡均衡 是指物体左、右、前、后之间的轻重关系。是指物体左、右、前、后之间的轻重关系。 稳定稳定 则是指物体上、下的轻重关系。则是指物体上、下的轻重关系。 等量均衡 异量均衡 一 均衡与对称 一 均衡与对称 中轴线两边的物体完全一样的构成等质等量的中轴线两边的物体完全一样的构成等质等量的对称形态 即是绝对对称 又称等量均衡 静态对称形态 即是绝对对称 又称等量均衡 静态均衡 均衡 如果外形不变 个别地方采用静中有变的手法如果外形不变 个别地方采用静中有变的手法构成不等质、不等量而非对称的形态即是相对对构成不等质、不等量而非对称的形态即是相对对称 又叫做异量均衡 动态均衡 称 又
二 稳定与轻巧 二 稳定与轻巧 1. 1. 上部小 下叫做异量均衡 动态均衡
部大的物体就有稳定感 具有力量和上部小 下部大的物体就有稳定感 具有力量和永恒的印象。永恒的印象。 2.2.轻巧是在稳定的外观上赋予活泼的处理手法。轻巧是在稳定的外观上赋予活泼的处理手法。 四四..模拟与仿生模拟与仿生 模拟与仿生是指借助于生活中某种形象、形体来模拟和模拟与仿生是指借助于生活中某种形象、形体来模拟和模仿生物 在不违反人体工学原则的前提下 进行创造性模仿生物 在不违反人体工学原则的前提下 进行创造性的构思并完成造型的设计过程。的构思并完成造型的设计过程。 一 模拟 一 模拟 模拟是直接地模仿自模拟是直接地模仿自然形象或通过具体的然形象或通过具体的事物形象来寄寓、暗事物形象来寄寓、暗示、折射某种思想感示、折射某种思想感情 通过联想的手段情 通过联想的手段由一事物到另一事物由一事物到另一事物思维的推移和呼应 思维的推移和呼应 它属于木制品设计中它属于木制品设计中强调事实的造型手法。强调事实的造型手法。 二 仿生 二 仿生 仿生设计是指对自然界中的某种形象、形体、仿生设计是指对自然界中的某种形象、形体、进行模仿 在生物学原理的基础上 提炼、加工进行模仿 在生物学原理的基础上 提炼、加工和创造并使造型符合生物生存系统的设计过程。和创造并使造型符合生物生存系统的设计过程。 五五..错觉现象错觉现象 1.1.线段长短错觉线段长短错觉 2.2.面积大小错觉面积大小错觉 3.3.分割错觉分割错觉 4.4.对比错觉对比错觉 5.5.图形变形错觉图形变形错觉
距离 距离 双重双重错觉错觉 多重多重错觉错觉 六六 表面分割设计表面分割设计 六六 表面分割设计表面分割设计 六六 表面分割设计表面分割设计
实木加工生产工艺
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
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
⑴ 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)
⑵ 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)
⑶ 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)
⑷ 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 :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 :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 ——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:
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:
⑴家具机械或木工机床的结构、制造精度和几何精度;
⑵刀具的结构、制造精度、安装精度及刀具的磨损;
⑶夹具的精度及零件在夹具上的安装误差;
⑷工艺系统的弹性变形;
⑸量具和测量误差;
⑹机床调整误差;
⑺工件加工基准的误差;
⑻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;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
←⑴制材
←⑵干燥
←⑶配料(锯材和人造板)
←⑷毛料加工(基准面和相对面的加工)
←⑸净料加工(开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铣型、磨光)
←⑹胶合与胶贴
←⑺弯曲成型(实木弯曲、薄木胶合弯曲、锯口弯曲)
←⑻装饰 (贴面、涂饰、特种艺术装饰 )
←⑼装配(部件装配、总装配)
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
⑴ 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) 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
(表面实木线型装饰) 表面砂光 涂饰 零部件检验 (装 配) 包装
⑵ 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
面砂光 涂饰 零部件检验 装配 包装
曲木式家具生产工艺流程
⑴ 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
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
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 ⑴单一配料法⑵综合配料法
配料工艺
⑴先横截后纵解
⑵先纵解后横截
⑶先划线后锯截(平行划线法和交叉划线法)
⑷先粗刨后锯截
⑸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 ×100(%)
提高毛料出材率的措施:
⑴零部件尺寸规格应与锯材规格相衔接
⑵操作工要熟悉产品零部件技术要求,合理控制木材缺陷。
⑶要注意合理搭配和套裁配料。
⑷有些木材缺陷可通过修补使用。
⑸短小零件,可采取倍数配料。
⑹合理确定加工工艺,避免重复加工余量。
⑺合理利用边角余料。
⑻采用薄锯片或“以锯代刨”工艺,减少刨削余量
⑼尽量采用划线配料或先粗刨后配料的工艺。
⑽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:
⑴平刨加工基准面和边 , 压刨加工相对面和边。
⑵平刨加工一个或两个基准面(边) ,四面刨加工其他几个面。
⑶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) ⑷四面刨一次加工四个面。
⑸压刨或双面刨分几次调整加工毛料的四个面。
⑹平刨加工基准面和边,铣床(下轴立铣)加工相对面和边。
⑺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。
⑻四面刨或压刨、 铣床、 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: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:
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 100~400㎜
b 中型平刨,刨削宽度 500~700㎜
c 重型平刨,刨削宽度 800~900㎜
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
刀轴系主切削装置,为园柱形,其长度比工作台宽度大 10~20㎜。
刀轴上装有 2~4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 1~1.5㎜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)
⑴对接
⑵斜接(胶合面一般为厚度的 8-10倍)
⑶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<0.2%,涂胶应厚薄均匀一致,不缺胶不溢胶 .="">0.2%,涂胶应厚薄均匀一致,不缺胶不溢胶>
胶厚
方材胶合工艺与设备
方材胶合工艺:
⑴ 拼板方材 :
原木制材
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 机) ⑵ 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
四面刨 光 涂
胶 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
⑴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)
⑵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
⑶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——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
⑴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)
⑵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:
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
影响胶合质量的因素
被胶合材料特性
⑴树种与密度
⑵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)
⑶ 胶合面纹理
⑷ 胶合面粗糙度
⑸ 提物或特殊成分
胶粘剂特性
⑴胶粘剂的固体含量(浓度)和黏度
⑵胶液的活性期
⑶胶液的固化速度与 PH 值
胶粘剂特性
⑴涂胶量
⑵陈放时间
⑶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——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 0.1~0.2 大 0.5 小于 2-3
软材 大于 0.1~0.5 大 1 小于 2-3
榫头加工设备
⑴直角榫、燕尾榫或梯形榫、指形榫
⑵ 长圆形榫、圆形榫
⑶ 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
⑴直线形型面
⑵曲线形型面
⑷ 复杂外形型面
⑸ 转体型面
⑹ 宽面及板件型面
型面与曲面的加工工艺和设备
⑴ 直线形型面零件的加工及设备 ①四面刨或线条机
②下轴式铣床
⑵ 曲线形型面零件的加工及设备 ①下轴式铣床
②双头下轴式铣床
③压刨
④卧式自动双轴靠模铣床 ⑤立式自动双侧靠模铣床 ⑥回转工作台自动靠模铣床 ⑦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
⑶宽面及板件型面零件的加工及设备
①回转工作台式自动靠模铣床
②镂铣机
③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
②柱形铣刀仿型铣床
⑸回转体型面零件的加工及设备
①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
②圆棒机
表面修整与砂光加工
表面修整加工的工艺与设备
⑴表面净光
周期式净光刨
通过式净光刨
⑵表面砂光
①盘式砂光机
②辊式砂光机
③窄带式砂光机
④宽带式砂光机
⑤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+ΔL , 压缩面的长度变为 L-ΔL , 中性层长度仍为 L 。 L=πR φ/180°
L1=π(R+h/2) φ/180°=L+ΔL
ΔL= π(h/2) φ/180°
ε= ΔL/L= h/2R
h/R=2 ε
R ——中性层弯曲半径 φ——弯曲角度
H ——弯曲方材厚度 ε——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
一般情况下,木材的顺纹抗拉强度要比顺纹抗压强度大 1.5-2.5倍。
一般气干材的顺纹拉伸形变 ε1为 0.75%-1%, 顺纹压缩形变 ε2(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
软化处理后:
木材的拉伸形变 ε1 增大,但增大不多;
木材的顺纹压缩形变 ε2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、 弯曲性能 木材经软化处理后,在弯曲时拉伸形变 ε
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 ε1,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=(σ1/ σ2)h (厚度 0.2-2.5mm )
σ1_——金属钢带的拉伸应力
σ2_——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
⑴ 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
⑵ 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°)
⑶ 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%
⑷ 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
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。
⑴ 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)。
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
⑵ 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。
⑶微波加热:
微波频率为 300MH z -300GH z 、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 2450MH z 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。
⑷ 氨塑化处理法 :
①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。
②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 (26℃时约 10个大气压, 5 ℃ 时约 5个大气压),处理 2-4h 。 h/r=1/4。
③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。
⑸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。
⑹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%的双氧水漂白。
⑺ 汽软化与压缩处理法:
加压弯曲
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 :
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 :
形状、尺寸精确,位置稳定,用木材或金属制作。
弯曲形状 :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 :
手工弯曲夹具、曲木机、单向多层曲木压机。
干燥定型方式:
⑴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。
⑵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。
⑶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。
⑷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。
⑸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
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
⑴ 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。
⑵ 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 不允有节子)
⑶ 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)
⑷ 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。
⑸ 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
薄板弯曲胶合零部件:
⑴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。 ⑵建筑构件:弧形的门、窗、楼梯扶手、装饰线等。
⑶文体用品:网球拍、羽毛球拍、钢琴盖板、吉他旁板等。
⑶ 业配件:机壳、音箱、仪表盒等
⑷ 业用具:扬谷板等
涂胶配坯
⑴ 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(PF );间苯二酚树脂胶(RF )
⑵ 配坯
①平行配置——用于顺纤维方向受力的部件(桌椅腿)
②交叉配置——用于能承受垂直板面压力的部件(椅座、椅背)
③混合配置——适用于复杂形状的部件
⑶ 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
⑴模具:
①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、
② 软模弯曲胶合 :
一个软模,一个硬模
③ 封闭形部件弯曲胶合:
内外加压法
卷压法
卷缠法
⑵ 加压装置(加压方式) :
①单向压机
②多向压机
③其他加压方式
⑶ 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)
①蒸汽加热:
②低压电加热:
③高频加热:
④微波加热:
⑷加压程序与二次成型:
⑸ 模位置与压力计算
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
锯口深度 h i 为板厚 h 的 2/3-3/4,
留下表面厚度 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=2πR/4=πR/2=1.57R
锯口总宽度 M=(2πR/4)-2π(R-t)/4=πt/2=1.57t
锯口数目 n=M/s=1.57t/s
V 形槽折叠工艺
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 :
加工方式——成型铣刀、圆锯片、端铣刀
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
手工折叠胶压;
机械折叠胶压。
折叠封边;
折叠成型。
实木门、实木复合门加工工艺与结构
实木门、实木复合门?加工工艺与?结构
木材因具有?天然的美丽?纹理、柔和的光泽?和悦目的颜?色,而且软硬适?中,隔音、隔热性能良?好,调温、调湿等功能?,使其成为广?为使用的木?门材料。尤其近年来?,由樱桃木、黑胡桃、柚木等高档?木材做成的?实木门,以其凝重古?朴、美观大气,吸引着人们?的目光。然而,珍贵木材制?成的纯实木?门,因资源有限?且价格昂贵?,使大多数人?只能望“ 门”兴叹。本文结合实?际生产,介绍了以普?通木材集成?材为基材,以樱桃木、黑胡桃、柚木等珍贵?材种的刨切?单板为饰面?材料,辅以其他人?造板生产集?成材实木门?加工工艺。
1 集成材实木?门的特点
集成材是由?小规格的木?料经过胶粘?连接而成的?具有一定规?格的木质板?材,其生产过程?主要是:经开榫机对?小规格木材?短料开齿,利用指接机?和高强度的?胶黏剂将短?料接长,经刨光处理?后,再将指接接?长的木料侧?面涂胶、拼板、高频胶合制?成。集成材不但?具有木材所?具备的各种?优点,而且集成材?的原料多使?用加工剩余?物,可提高木材?的综合利用?率,同时,
在实木门加?工过程中通?过选料,可在一定范?围内实现板?材无腐朽、节疤、虫蛀、劈裂等天然?缺陷。集成材实木?门主要是以?松木、杉木、柳安等材种?制成的集成?材为基材,以樱桃木、胡桃木、柚木等珍贵?材种单板为?饰面材料组?合加工而成?。与纯实木门?相比,集成材实木?
门具有质量?上乘、不易变形,加工成本较?低的特点;同时用珍贵?树种材为饰?面材料,其雅致的纹?理和柔和的?色彩又满足?了人们视觉?和功能 上的需要。
2 集成材实木?门门框的加?工工艺
集成材实木?门框的“ 两拼”结构系指门?框断面由两?部分组成,每一部分均?以松木、柳安木材或?以此类木材?制作的集成?材为内芯,表面覆贴胡?桃木、樱桃木等珍?贵树种材的?装饰单板或?胶合板等,最后两部分?通过方榫结?构拼接而成?实木门门框?部件。
实木门加工?过程可以分?为三个步骤?:
1)下料?覆贴装饰单?板、衬层板?陈化?修边?砂光?打处槽?覆贴装饰单?板?陈化?修边?砂光?打槽
2)下料?覆贴装饰单?板、衬层板?陈化?修边?砂光?覆贴装饰单?板?修边?砂光?开榫
3)将加工的门?框部件进行?楔合?陈化?开榫?楔框,组成整体门?框集成材实?木门门框的?内芯木料规?格较小,并利用集成?材的优点,木材缺陷较?少,含水率较均?匀,有效地避免?纯实木门框?在环境温湿?度变化时易?发生的裂、翘曲、变形等现象?;其次,由于芯材外?面覆贴的是?厚度为3-5mm 珍贵树种材?装饰单板,很好地保持?了木材原有?的纹理、色泽;如在覆贴前?对装饰单板?进行细致、严格的选配?,使门框的整?体外观效果?更为美观和?谐,与纯实木门?框几乎没有?区别。门框上所
有?装饰单板的?覆贴,要求在热压?、拼板设备上?进行,保证装饰单?板与内芯之?间胶合牢固?,拼缝严密,整体强度好?。
集成材实木?门框的另外?一种生产工?艺为:把装饰单板?可用制作门?扇的中密度?纤维板下脚?料覆贴较薄?的装饰单板?或胶合板边?条来代替,可进一步降?低材料成本?;由于胶合板?在二次热压?时容易出现?面层龟裂,所以一般采?用2.5mm 或3mm的?中密度纤维?板上覆贴,0.3-0.7mm的装?饰单板。
3 集成材实木?门扇的结构?与加工工艺?
3.1 集成材实木?门扇的组成?
集成材实木?门扇主要由?边梃、竖梃、上梃、中梃、下梃、门心板几个?部件组成,其立面根据?其结构和实?木门加工工?艺,大致可分为?:边梃、竖梃、上梃、中梃、下梃,为一类;门心板为另?一类。 3.2 集成材实木?门扇梃类部?件的结构与?加工
集成材实木?门扇中的梃?类部件一般?以松木、柳安等集成?材做内芯,两侧用拼板?机封贴胡桃?木、樱桃木等珍?贵树种材装?饰实木薄板?,上下覆贴同?种材质的珍?贵树种材装?饰单板。
加工过程:集成材规格?料?装饰实木薄?板封边?修边?热压覆贴装?饰单板?齐边、修整(?开榫)?打眼?铣线型?部件
该类部件加?工过程相对?较简单,需要注意的?是集成材两?侧所封的装?饰实木薄板?的规格,铣线型的一?侧至少需要?比线型宽度?大5mm,另
外一侧的?装饰实木薄?板的厚为5?-8mm 即可,部件厚度比?集成材厚度?大1mm. 做为修边时?的加工量。在加工过程?中注意保持?部件加工基?准面的一致?,装饰单板与?装饰实木间?的纹理、颜色要尽可?能相近,保证楔合后?门扇整体的?平整度及外?观效果。
3.3 集成材实木?门扇门心板?的结构与加?工
1)集成材封边?装饰单板门?心板. 以优质的集?成材作为内?部芯料,四周用拼板?机结合方榫?结构拼接珍?贵材种的实?木料,陈化砂光后?在其上下两?侧热压覆贴?锯制的同种?珍贵材种装?饰薄板,齐边制成规?格尺寸,最后铣出线?型即可。
工艺流程:集成材规格?料?开榫?装饰实木封?边?齐边?砂光?覆压装饰单?板?铣线型?修整
作为饰面材?料的装饰单?板厚度一般?为3-5mm,同一门心板?两侧装饰单?板颜色、纹理应近似?;覆贴单板时?,单板拼缝应?与门心板纵?边平行。门心板封边?实木料的宽?度需比预备?铣的线型宽?度大15-20mm防?止铣线型时?露出内部的?集成材。为降低成本?,装饰单板也?可以用中密?度纤维板热?压覆贴较薄?的装饰单板?代替,但是其不足?之处是起线?型时会露出?中密度纤维?板立边,不够美观。其次,封边实木料?也可以分为?两半,中间加以低?成本的人造?板。
2)中密度纤维?板覆贴装饰?单板门心板?? 用一定规格?的中密度纤?维板直接作?为门心板主?料,铣出线型后?用真空气囊?压机整体覆?贴装饰单板?,一次成型。
工艺流程:中密度纤维?板?规格料?铣线型?覆贴装饰单?板?修整
此实木门加?工工艺要求?中密度纤维?板的质量要?好,铣出的线型?要光滑、流畅,避免出现棱?角及过于复?杂的线型,门心板表面?要保持洁净?,尽可能使用?气囊压机进?行饰面装饰?单板的覆贴?,保证覆贴的?结实、牢固,平整度好,避免出现开?胶、鼓泡等外观?缺陷。装饰单板在?拼接时的色?泽、纹理要尽量?一致,拼接缝隙严?密、平整。
综上所述,集成材实木?门以其雅致?的纹理,漂亮的色彩?,不易变形,加工成本较?低等诸多优?点将会在实?木门市场中?占有一席之?地,发展前景较?好。在实际制作?过程中,还可根据市?场需求,开发出更多?的新结构和?新的木门加?工工艺
实木门加工工艺与结构
实木门加工工艺与结构
实木门是指制作木门的材料是取自森林的天然原木或者实木集成材(也称实木指接材或实木齿接材),经过烘干、下料、刨光、开榫、打眼、高速铣形、组装、打磨、上油漆等工序科学加工而成。
用实木加工制作的装饰门,有全木、半玻、全玻三种款式,从木材加工工艺上看有指接木与原木的两种,指接木是原木经锯切、指接后的木材,性能比原木要稳定得多,能切实保证门不变形。实木门给人以稳重、高雅的感觉。
木材因具有天然的美丽纹理、柔和的光泽和悦目的颜色,而且软硬适中,隔音、隔热性能良好,调温、调湿等功能,使其成为广为使用的木门材料。尤其近年来,由樱桃木、黑胡桃、柚木等高档木材做成的实木门,以其凝重古朴、美观大气,吸引着人们的目光。然而,珍贵木材制成的纯实木门,因资源有限且价格昂贵,使大多数人只能望“ 门”兴叹。本文结合实际生产,介绍了以普通木材集成材为基材,以樱桃木、黑胡桃、柚木等珍贵材种的刨切单板为饰面材料,辅以其他人造板生产集成材实木门加工工艺。
1、集成材实木门的特点
集成材是由小规格的木料经过胶粘连接而成的具有一定规格的木质板材,其生产过程主要是:经开榫机对小规格木材短料开齿,利用指接机和高强度的胶黏剂将短料接长,经刨光处理后,再将指接接长的木料侧面涂胶、拼板、高频胶合制成。集成材不但具有木材所具备的各种优点,而且集成材的原料多使用加工剩余物,可提高木材的综合利用率,同时,在实木门加工过程中通过选料,可在一定范围内实现板材无腐朽、节疤、虫蛀、劈裂等天然缺陷。集成材实木门主要是以松木、杉木、柳安等材种制成的集成材为基材,以樱桃木、胡桃木、柚木等珍贵材种单板为饰面材料组合加工而成。与纯实木门相比,集成材实木门具有质量上乘、不易变形,加工成本较低的特点;同时用珍贵树种材为饰面材料,其雅致的纹理和柔和的色彩又满足了人们视觉和功能上的需要。
2、集成材实木门门框的加工工艺
集成材实木门框的“两拼”结构系指门框断面由两部分组成,每一部分均以松木、柳安木材或以此类木材制作的集成材为内芯,表面覆贴胡桃木、樱桃木等珍贵树种材的装饰单板或胶合板等,最后两部分通过方榫结构拼接而成实木门门框部件。
实木门加工过程可以分为三个步骤:
1)下料→覆贴装饰单板、衬层板→陈化→修边→砂光→打处槽→覆贴装饰单板→陈化→修边→砂光→打槽
2)下料→覆贴装饰单板、衬层板→陈化→修边→砂光→覆贴装饰单板→修边→砂光→开榫
3)将加工的门框部件进行楔合→陈化→开榫→楔框,组成整体门框集成材实木门门框的内芯木料规格较小,并利用集成材的优点,木材缺陷较少,含水率较均匀,有效地避免纯实木门框在环境温湿度变化时易发生的裂、翘曲、变形等现象;其次,由于芯材外面覆贴的是厚度为3-5mm 珍贵树种材装饰单板,很好地保持了木材原有的纹理、色泽;如在覆贴前对装饰单板进行细致、严格的选配,使门框的整体外观效果更为美观和谐,与纯实木门框几乎没有区别。门框上所有装饰单板的覆贴,要求在热压、拼板设备上进行,保证装饰单板与内芯之间胶合牢固,拼缝严密,整体强度好。
集成材实木门框的另外一种生产工艺为:把装饰单板可用制作门扇的中密度纤维板下脚料覆贴较薄的装饰单板或胶合板边条来代替,可进一步降低材料成本;由于胶合板在二次热压时容易出现面层龟裂,所以一般采用2.5mm 或3mm的中密度纤维板上覆贴,0.3-0.7mm的装饰单板。
3 、集成材实木门扇的结构与加工工艺
集成材实木门扇的组成
集成材实木门扇主要由边梃、竖梃、上梃、中梃、下梃、门心板几个部件组成,其立面根据其结构和实木门加工工艺,大致可分为:边梃、竖梃、上梃、中梃、下梃,为一类;门心板为另一类。
集成材实木门扇梃类部件的结构与加工
集成材实木门扇中的梃类部件一般以松木、柳安等集成材做内芯,两侧用拼板机封贴胡桃木、樱桃木等珍贵树种材装饰实木薄板,上下覆贴同种材质的珍贵树种材装饰单板。
加工过程:集成材规格料→装饰实木薄板封边→修边→热压覆贴装饰单板→齐边、修整(→开榫)→打眼→铣线型→部件
该类部件加工过程相对较简单,需要注意的是集成材两侧所封的装饰实木薄板的规格,铣线型的一侧至少需要比线型宽度大5mm,另外一侧的装饰实木薄板的厚为5-8mm 即可,部件厚度比集成材厚度大1mm. 做为修边时的加工量。在加工过程中注意保持部件加工基准面的一致,装饰单板与装饰实木间的纹理、颜色要尽可能相近,保证楔合后门扇整体的平整度及外观效果。
集成材实木门扇门心板的结构与加工
1)集成材封边装饰单板门心板以优质的集成材作为内部芯料,四周用拼板机结合方榫结构拼接珍贵材种的实木料,陈化砂光后在其上下两侧热压覆贴锯制的同种珍贵材种装饰薄板,齐边制成规格尺寸,最后铣出线型即可。
工艺流程:集成材规格料→开榫→装饰实木封边→齐边→砂光→覆压装饰单板→铣线型→修整
作为饰面材料的装饰单板厚度一般为3-5mm,同一门心板两侧装饰单板颜色、纹理应近似;覆贴单板时,单板拼缝应与门心板纵边平行。门心板封边实木料的宽度需比预备铣的线型宽度大15-20mm防止铣线型时露出内部的集成材。为降低成本,装饰单板也可以用中密度纤维板热压覆贴较薄的装饰单板代替,但是其不足之处是起线型时会露出中密度纤维板立边,不够美观。其次,封边实木料也可以分为两半,中间加以低成本的人造板。
中密度纤维板覆贴装饰单板门心板→ 用一定规格的中密度纤维板直接作为门心板主料,铣出线型后用真空气囊压机整体覆贴装饰单板,一次成型。
工艺流程:中密度纤维板→规格料→铣线型→覆贴装饰单板→修整
此实木门加工工艺要求中密度纤维板的质量要好,铣出的线型要光滑、流畅,避免出现棱角及过于复杂的线型,门心板表面要保持洁净,尽可能使用气囊压机进行饰面装饰单板的覆贴,保证覆贴的结实、牢固,平整度好,避免出现开胶、鼓泡等外观缺陷。装饰单板在拼接时的色泽、纹理要尽量一致,拼接缝隙严密、平整。
综上所述,集成材实木门以其雅致的纹理,漂亮的色彩,不易变形,加工成本较低等诸多优点将会在实木门市场中占有一席之地,发展前景较好。在实际制作过程中,还可根据市场需求,开发出更多的新结构和新的木门加工工艺。
(中国木机商贸网)
实木复合地板加工工艺
3. 实木复合地板的工艺流程图
3.1三层实木复合地板生产工艺流程 :
3.2多层实木复合地板生产工艺流程图
3.3实木复合地板生产工艺关键
在实木复合地板生产过程中对产品质量控制有关键作用的工艺点为:剖片、干燥、 压贴、企口、油漆。
4. 实木复合地板的工艺关键及问题分析
4.1实木复合地板的质量要求
在实际生产过程中实木复合地板的质量控制和检测标准按照 GB/T18103— 2000进 行操作。根据产品的外观质量、理化性能分为优等品、一等品、合格品 [16]。
4.2实木复合地板表板的加工
4.2.1表板加工工艺流程图:
4.2.2.1表板加工的关键工艺
在表板加工中,框锯剖片加工控制因素较多、加工的稳定较差,其加工过程对表板 最终的质量有重大影响作用为表板加工的关键工艺。
4.2.2实木复合地板表板加工设备一览表
表 4-1 加工设备一览表
工序 设备 设备型号 生产厂家
坯料加工 四面刨 GN-6S218 高境机械工业有限公司
框锯剖片 框锯机 F15 万代利机械股份有限公司 砂光 二带平面砂光机 KL-610RR 台湾泓震木工机械有限公司
4.2.3表板坯料的分选
表板坯料的好坏直接决定表板质量的好坏 , 因此表板坯料的分选要比实木地板的坯 料分选标准严格,要两面都没有缺陷的坯料才可以用来剖分表板。
4.2.3.1表板分选时的要求
板面上不能有影响外观质量的色差、白点、白边(含边材部分) 、锯痕、虫眼、开 裂、死节;不能有影响框锯加工和力学性能的结疤、翘曲。
4.2.3.2注意事项
分选者要对表板的质量要求熟练掌握,灵活掌握分选标准。挑选过于严格会导致出 材率过低,挑选过于宽松或者工人不负责任往往会导致之后工序的一系列的问题,会造 成更大的浪费。
4.2.4表板坯料的加工
表板坯料进行剖片加工时对坯料的尺寸要求较高, 因此表板坯料在剖片前要进行四 面刨光、砂光。
4.2.4.1加工机械
GAU JING 六轴四面刨,刨削加工精度 ±0.2mm
二带平面砂光机,加工精度±0.1mm 4.2.4.2加工要求
板面平整不出现啃头、压痕等缺陷,加工精度 -0.2mm,+0.1mm
4.2.4.3注意事项:
(1)对符合框锯加工要求的坯料可以不进行加工,根据表板坯料的加工余量和实际 加工的情况选择加工机械。一般表板坯料厚度比要求厚度大于等于 0.3mm 的选择刨削, 比要求厚度大 0.3mm 以下的选择砂光。
(2)刨削时尽量控制误差为负,防止框锯加工时卡锯。
(3)如果刨削后的表板坯料在加工是出现卡锯现象,要立即对余下未剖分的坯料进 行砂光使厚度达到允许范围。
(4) 由于框锯剖片速度较慢, 表板坯料加 工完成后要立即用塑料薄膜包装好,防止在 放置过程中含水率变化引起尺寸变化和翘曲 变形。对加工产生不利影响。
4.2.5表板的锯切
表板的剖片在框锯进行。这样的加工方 法可以最大限度的保持木材美丽的纹理;与 刨切和旋切相比木材的加工准备时间大大缩 短。
4.2.5.1加工机械:
万代利机械股份有限公司生产的 F15框锯机,具体技术指标见表 4-2
表 4-2框锯工作参数
项目 指标 项目 指标 进料速度 0.1~0.8m/min 锯切精度 (60~160mm) ±0.1mm 锯切宽度 (多导槽型 ) 2~4×20~65mm
锯切精度 (160~250mm) ±0.2mm 容许高度差 ±0.5mm 锯路损失 0.9~1.4mm 锯切高度 60~250mm 锯条寿命
4~24hour
最短木料长度 300mm
4.2.5.2加工要求:
加工后的表板厚度均匀;经过砂光后在厚度方 向为后续工序留有合适余量。 以成品 4mm 的表板锯 切完成的厚度应当为 4.8mm 。 4.2.5.3加工质量的影响因子:
(1)木材的影响:木材的密度大小和内含物的成 分对加工的质量有很大的影响。密度较小的木材加 工精度相对较高; 木材中的侵填体对加工影响很大, 对于侵填体多的木材要时刻注意锯条工作情况,一 旦发生问题应立即停机更换锯条。
(2)板坯的厚度和宽度 (高度) :框锯的导板是有一定规
格的,在加工中要避免加工尺寸规格不合适的木材,否则会出现两边厚度不一致的 情况。框锯的加工方式是往复运动,高的板子会使切削距离加大切削精度会相应下 降。
(3)加工表板厚度影响:在锯切厚度很薄的表板时加工难度加大,主要表现在出 料口压紧力调整上。压紧力过大表板会被破坏,压紧力过小木材会随着锯切跳动导 致跑锯。为了保证加工精度锯切薄板时要降低进给速度。
(4)机械本身的影响:机器本身的条件是加工精 度的基础。
在机器状态良好的情况下降低进给速度可以使 加工质量提高, 当进给速度过大时每齿进给量也会增 大, 机械振动增加, 加工质量下降。 进给辊的压紧力 也是影响因素,压力过大会使加工出来的表板变形,
过小会使机器因振动过大降而低加工质量。
锯条是机器的直接切削部件其本身性能和安装会对加工质量产生直接影响。 当锯条张紧力不够或张紧不均匀时会导致锯路增大、加工精度降低、跑锯可能性增 大等风险。 4.2.5.4注意事项:
(1)每种木材加工前要进行试验、确定合理的锯条、进给速度、压紧力等参数, 以保证加工质量。
(2)锯切前要确保锯条的工作状态良好,锯切时注意锯条寿命及时更换。 (3)锯切时要时刻注意锯机的工作情况,一旦发生严重跑锯立即停机并更换锯条。 (4)锯切前要了解当时情况下的加工精度,留有足够的加工余量。 4.2.6表板的砂光 4.2.6.1砂光机使用条件
表板砂光采用二带平面砂光机,第一条采用 P40砂带进行粗砂,第二条砂带采用 P60砂带进行精砂,砂光机加工量一次为 0.2mm ,加工精度为 0.1mm 。
4.2.6.2地板的生产对砂光的要求
在实木复合地板加工中对于准备进行胶贴的表板,厚度方向的误差要求为 ±0.1mm , 表面要平整,粗糙度控制在 200~300μm。
4.2.6.3砂光的目的
(1)保证精确地厚度,实际生产中经过框锯 剖片后的表板厚度偏差较大, 为达到地板加工要求 的误差范围要对表板进行砂光。
(2)保证表板的平整,在框锯剖片中由于木 材本身和机器的原因会导致表板局部的凸凹, 如果 不进行处理会在压贴时使地板表面产生局部突出 或内部缺胶、空洞。
(3)保证表板胶贴面的粗糙度,胶合时表面 粗糙度过大会使涂胶量增大, 层间压贴不紧密导致 胶合质量下降。
(4)增强木材表面活性,木材表面有很多自由基,这些自由基的存在有利于增加 胶合强度。在空气中自由基很容易被氧化,因此胶贴前要对表板进行砂光增加表面自由 基的含量,提高胶合质量。
(5)对表板进行初步分选,锯切加工时产生的尺寸误差、坯料加工时留下的锯痕 等缺陷在砂光时会初步分选酌情作出处理。
4.2.6.4注意事项
(1)砂光前要对待砂表板进行测量,取表板的按表板的实际厚度调整砂光机,一 般砂光机的显示的读数比实际厚度小 0.2mm 。
(2)批量砂光前要少量测试,确定尺寸合格后方可批量砂光。砂光过程中要注意 砂光机的读数是否在设定值,如果不在立即停机调整。
(3)砂光时要注意电流表读数,若超载现象严重要减小进给速度或调整砂光量 0.1mm 。送料时要挑选出明显较厚的表板,以免因砂削量过大损伤砂带和电机。
(4)若砂光后板面多见黑色砂痕并伴有超载,应及时检查砂带是否应该更换。 (5)根据实际加工要求,要对板面有锯痕、因板面不平全部未砂到的表板进行分 选。分选出来的表板再砂掉 0.1mm ,仍不合格的改做其他规格。
4.2.7表板的分选 4.2.7.1分选的目的
防止不合格的表板进入下一道工序造成更大的损失,合理利用木材。表板的本身和 在加工过程会导致有一定的缺陷, 这些不合格表板一旦有流入后续工序将导致以后的生
产中产生废品,造成更大的浪费。如果及时对表板进行分选,合格的表板进入下一道工 序不合格的该做其它规格会最大限度的利用木材,创造更大的效益。
4.2.7.2分选的标准表板分选主要剔除表面有裂纹(如图 4-12) 、白点(如图 4-11) 、
虫眼、色差(如图 4-13) 、节子等影响外观质量和加工性能的缺陷。
4.2.8实木复合地板表板加工小结
在实木复合地板生产中,表板是外观质量的主要控制点。在表板加工中人为的分选 的好坏是表板质量控制的主要影响因素, 因此在分选中对工人的经验和对地板生产的理 解要求较高,要做到宽严适度、量材为用。
表板的剖片影响表板的尺寸精度、表面质量,其生产效率较低、废品率高、加工影 响因素复杂为表板加工中的关键工艺。 在坯料加工和框锯剖片加工中都要本着科学严谨 的态度,结合加工木材的实际和机器的性能确定合理的工艺参数。不能为了增加生产效 率或降低成本盲目修改工艺参数或延长锯条等易损件的使用时间导致废品率增高和批 量加工不合格。
表板砂光在实木复合地板的生产中有重要意义, 加工过程要对尺寸加工精度和表面 质量进行控制。
4.3实木复合地板基材的加工
4.3.1实木复合地板基材加工流程图 :
4.3.2实木复合地板基材加工设备一览表
表 4-3 加工设备一览表
工序 设备 设备型号 生产厂家
多片锯剖片 多片锯 溢邦木工机械刀具厂
横截 气动横截锯 精达机械有限公司
砂光 二带平面砂光机 台湾泓震木工机械有限公司 穿帘 芯板穿线机
4.3.1多层实木复合地板基材的要求和加工方法
4.3.1.1多层实木地板基材的要求:
胶合板的材料没有确定的要求。南方一般用桉木胶合板、北方一般用杨木胶合板, 胶合板的面层会采用桦木贴面。对于要求较高的客户也会采用纯桦木的胶合板。
采 购 来 的 多 层 实 木 复 合 地 板 所 用 的 胶 合 板 基 材 的 各 种 性 能 检 测 按 照 LY/T 1738— 2008进行。
基材经过剖片和阶段后要四边平直,横向尺寸加工精度 ±0.5mm ,长度方向尺寸加 工精度 ±1.5mm 。在加工余量上,宽度方向根据胶合板的幅面和地板的实际宽度(板面 +榫头)留 2~3mm的加工余量;长度方向根据地板的规格要留有 5~7mm的加工余量。 压贴前要对基材进行砂光,目的是去除表面氧化层有利于胶合。
4.3.1.2多层实木复合地板基材加工
采购的胶合板经过检测为合格产品,用多片锯进行剖分,剖分后根据要求的长度规 格要进行截断加工。
剖分后的胶合板基材经过干燥后要进行砂光以去除表面氧化层,增加胶合性能。 4.3.1.3注意事项
(1)加工前调校机器到最佳状态,批量加工前先试锯并检查尺寸精度和平直度。 (2)截断加工时要调整好靠尺的位置并确认锁紧,加工过程中要注意尺寸是否复 合要求防止靠尺在撞击下移动导致尺寸误差。 加工时几层基材叠加锯切时要保证端头对 齐。
4.3.2芯板条的加工 4.3.2.1芯板条的加工要求
芯板条的材料为速生材如杉木、松木等。芯板条的规格根据地板和表板的厚度不同 而调整,常见规格有:9mm ×30mm ×1300mm 、 8mm ×90mm ×1300mm 等。
穿帘前砂光要进行去除表面氧化层增强胶合性能。芯板条是很松散的小块材料,为 方便涂胶、组坯和保证拼接缝隙在一定范围内要 进行穿帘加工使芯板条结合成一定的幅面。
由于芯板条的材料为速生树种,为保证企口 中榫的强度在穿帘时要在企口的位置用胶合板 条代替。
芯板条的含水率控制在 8%左右。 4.3.2.2芯板条的加工
采购来的干燥过的芯板条先进行砂光去除 氧化层。砂光用二带平面砂光机,砂带用 P40、 P60,砂削量为 0.2mm 。
用 芯 板 穿 线 机 把 芯 板 条 结 合 成 一 定 规 格 的 “ 幅 面 “ 。 常 用 的 幅 面 规 格 为 :1910mm×1300mm ; 1890mm×1030mm
4.3.2.3注意事项:
(1) 芯板条在砂光时要剔除含有过大的节 子、长度不够、明显弯曲的芯板条。
(2) 芯板条在穿帘前的拼接要紧密, 防止 过大空隙;穿帘时要保证板面平整,之前要剔 除弯曲、变形的板条,在气动压紧后可以通过 敲击的方式使板条排列平整。
(3)芯板条之间的缝隙控制在 5mm 以下 4.3.3背板的加工 4.3.3.1背板的要求:
背板采用大幅面旋切单板一般为杨木,厚度 2mm ,含水率控制在 7%~9%。背板要 求平整,不能有太大的裂隙。
4.3.3.2注意事项:
由于旋切的单板很容易产生波浪装变形因此存放是单板上要压有重物 (如图 4-17) 。 4.3.4实木复合地板基材加工小结
基材是实木复合地板的主要承载部分, 其加工精度和材质的优劣直接关系到实木复 合地板的强度、胶合性能、尺寸稳定性等性能,在生产中有重要意义。
在实木复合地板基材加工中芯板穿帘的工序较多,需要重点控制。砂光时要剔除条 件不合格的板条,在穿帘加工过程中要确保进入板帘的芯板条的平直,确保芯板帘幅面 的平整规格准确,板条之间排列紧密,缝隙小于 5mm 。
胶合板基材采购后要进行检验,其后续加工为剖片、截断加工,对机器要调校准确 加工过程多加注意即可。在技工精度控制上,横向尺寸加工精度 ±0.5mm 、长度方向尺 寸加工精度 ±1.5mm 。
背板为旋切的杨木单板, 极易发生波浪状变形影响胶合, 在湿板堆放时要压有重物。 4.4实木复合地板原料的干燥和平衡
含水率对木材各项性能的影响是非常大的,实木复合地板的翘曲变形、胶合性质不 理想都和含水率有着密不可分的联系, 因此加工过程中要对含水率进行精确的控制对控 制地板的质量有着非常重要的意义。
实木复合地板干燥使用的干燥窑为不同太克干燥窑和真空干燥窑两种。
4.4.1表板坯料的干燥
表板坯料为经过分选的坯料,为了加快干燥速度、减少干燥缺陷引起的损失故采用 真空干燥。
真空干燥窑为连续式真空干燥窑,加热方式为蒸汽加热,每次干燥木材为 8~9m3。 4.4.1.1真空干燥控制条件:
(1)真空干燥的原理
在木材干燥过程中木材表面水分蒸发的速度要比木材内部水分移动的速度快很多。 周围空气的压力对木材内部水分的移动起关键性作用。研究发现,木材内水分移动速度 随着空气压力的减小而急剧加大。
真空条件下水的沸点也会降低。实际生产中的真空压力为 15KPa ,此时水的沸点为 54℃。这使木材表面的水分蒸发速度加快,木材内部含水率梯度加大。同时木材表,面 的水分剧烈蒸发会吸收大量的热这会木材的表面冷却。木材表面与内部的温度梯度加 大。这些因素都加快了水分向木材表面移动的速度,也增加了木材干燥的速度 [15]。 在实际生产中,需要根据干燥木材的后度和实际含水率对真空度进行设置。
(2)温度:
木材干燥时必然会消耗一部分的热量, 为了维持木材干燥的持续进行必须要进行加
热。在干燥时要形成温度外高内低的梯度,促进木材内部水分向外移动。
实际生产中, 采用加热板直接接触的方式进行加热, 加热介质为干饱和蒸汽, 通过 控制加热板内管道里的蒸汽压力来控制热量的释放和温度
(3)含水率
真空干燥的基准是含水率基准,根据木材不同的含水率情况采用不同的基准。 实际生产中根据木材实际含水率情况选择开始的阶段。 (4)干燥周期
真空干燥的周期根据板坯的材种、厚度和初含水率的不同一般为 5~7天。
6.4.1.2真空窑的干燥工艺基准如下:
结合生产实际,本基准表是干燥表板坯料常用的硬木(孪叶苏木、香脂木豆、香二 翅豆、重蚁木等) ,厚度 50mm 的基准。
表 4-4真空干燥基准表
设定 /阶段 阶段 0
阶段 1
阶段 2
阶段 3
阶段 4
阶段 5
阶段 6
阶段 7
阶段 8
阶段 9
干燥的起始阶段
- 包括阶段 - - - - - - - - - - 升温梯度(℃ /h) 10 木材含水率(%) 50 40 30 25 20 17 14 11 真空压力(百帕) 150 150 150 150 150 150 150 150 150 温度 (摄氏度 ) 58 58 58 60 63 65 69 73 时间 (h)
4
5
注意事项:
11
(1)干燥前应对真空干燥窑进行检查,确保各系统运行良好,干燥程序和干燥木 材相符合。
(2)真空干燥窑在装窑时候要保证木材厚度方向尺寸一致最大差异小于 2mm ,材 种一致或性质相近,初始含水率相同。检查含 水率探针安放方式和位置是否合理。
(3) 干燥过程中每隔一小时进行一次监控 并填写好记录。
4.4.2表板的干燥 4.4.2.1表板的干燥要求:
实木复合地板生产中根据地板销售地区不 同对表板含水率的要求是 7%~9%。
4.4.2.2表板的干燥工艺
由于表板的厚度较薄,在干燥堆垛时两个 为一组中间放垫条。干燥时材堆得规格为:1900×800×970mm 。
干燥窑采用自动控制、蒸汽加热,可以减少人为影响。干燥基准为根据经验得到的 时间基准。
4.4.2.3干燥基准
以实际生产中最常用到的硬木(孪叶苏木、香脂木豆、香二翅豆、重蚁木等)表板 为例,干燥基准为:
第一阶段:干球温度升至 40℃;湿球温度升至 35℃;升温速度 0.25℃ /h 此时空气的相对湿度为 77%,木材的平衡含水率为 13.5%
保持 8— 10h
第二阶段:干球温度保持 40℃;湿球温度降至 28℃;降温速度 0.25℃ /h 此时空气的相对湿度为 40%,木材的平衡含水率为 6.7% 保持若干小时出窑
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4.4.2.4注意事项:
(1)堆垛时垫条要上下对正,每组组表板之间的空隙也要尽量平直使通风顺畅, 保证干燥质量和出材率。
(2)干燥前检查干燥窑的工作状态保证良好,按照规定设置检验板和含水率测定 点。
(3)在干燥过程中要按时检查干燥窑的工作状况并做好记录,出窑前要对木材的 含水率进行检验,合格方可出窑。
4.4.3胶合板基材的干燥 4.4.3.1胶合板基材的干燥要求:
胶合板基材的含水率要求控制在 9%左右。 4.4.3.3胶合板基材的干燥基准:
第一阶段:不喷蒸, 2℃ /h的升温速度升至 60℃ 保持 18— 20h
第二阶段:开始自动运行,干球温度保持 60℃ 湿球温度降至 51℃。
此时空气的相对湿度为 61%,木材的平衡含水 率为 8.6%
保持若干小时出窑。 4.4.3芯板条的平衡
芯板条采购回来即是含水率复合要求的,为 8%左右。当含水率出现问题是一般和 胶合板基材或表板一起回窑干燥。
4.4.4背板的干燥
背板为杨木胶合板,为了避免翘曲和波纹状变形一般采用真空干燥。同时为了放至 背板在干燥过程中出现大的裂纹一般会用线把边部缝合。
在干燥中由于背板的幅面和干燥加热板的幅面有差异, 通常采用背板和表板坯料一 起干燥的工艺,干燥的基准采用表板坯料的干燥基准。最终含水率控制在 7%左右。
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4.4.5实木复合地板原料的干燥和平衡小结
含水率是木制品加工中需要重点控制的因素, 在实木复合地板的生产过程中含水率 会影响地板尺寸稳定性,影响地板的胶合性能等。由于实木复合地板为多层结构且占大 部的基材为密度较小的速生材,因此尺寸稳定性较好。根据地域不同实木复合地板的出 厂含水率控制在 6%~8%。
在表板坯料和背板干燥中,由于对干燥质量要求较高故采用真空干燥。真空干燥窑 为热板加热连续式真空干燥窑。其干燥速度较快干燥后板材质量较高。特别是背板干燥 由于在干燥过程中热板对其施加压力使其干燥后更加平整。 干燥过程中要根据干燥基准 严密控制各项条件以确保干燥质量。背板的含水率控制在 7%~9%;表板坯料控制在最 优锯切含水率约 12%~14%。
表板、基材的进窑时初始含水率较低加之表板厚度较薄、基材为多层结构,因此采 用常规干燥窑进行干燥,干燥基准为时间基准。表板的含水率控制在 7%左右;基材的 含水率控制在 9%左右。
4.5实木复合地板的压贴
实木复合地板是多层结构,压贴是把实木复合地板各层胶合在一起的过程,是地板 生产中非常关键的工艺。木材的胶合是非常复杂的过程,材料的性质、胶合的工艺条件 都会对胶合的质量产生影响,从而影响地板的质量。实际生产中多层实木复合地板采用 热压工艺,三层实木复合地板采用冷压工艺。
4.5.1实木复合地板的冷压
4.5.1.1实木复合地板冷工艺压流程图 :
4.5.1.2冷压对材料的要求:
胶合板基材:含水率 9%左右,干燥后单面砂光
表板:含水率 7~9%(具体根据地板的使用条件确定) ,胶贴面经过砂光。
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4.5.1.3冷压的工艺条件:
表 4-5冷压的工艺条件
4.5.1.4注意事项:
(1)冷压时要保持面板和基材的一组相邻边对齐 , 以便以后加工。
(2)在实际生产过程中要注意陈放时间,在高温天气下要适当减少陈放时间已保 证胶合质量。
(3)压贴时要控制表板和基材的含水率在 7%~9%,且压贴前要进行砂光处理。
4.5.2实木复合地板的热压
4.5.2.1实木复合地板热压工艺流程图:
项目 条件
冷压机 油压拼板机(R6-2800-1300-8) 双面液压拼板机(MH2506) 胶黏剂 双组分聚异氰酸酯乳液型胶黏剂
胶黏剂配比 主剂:固化剂 =100:15 涂胶量 200~220g/m2(单面涂胶 )
板面压力 0.9MP 闭合陈放时间 <15min 加压时间="" 45min="">15min>
24~72hour
生产线:秋林机械
预压机:BY814X8/35
热压机:BY214X8/60(15)ZC
4.5.2.2三层实木复合地板热压的工艺条件:
表 4-6热压工艺参数
项目 工艺参数
胶黏剂 太尔公司生产的脲醛树脂胶胶粉
胶黏剂配比 胶粉:固化剂:改性剂 =10:2:1
涂胶量 320g/㎡(芯板双面涂胶)
预压板面压力 0.7~0.8MP
预压时间 20min
热压板面压力 1.0~1.2MP
热压时间 6.5min (3mm 表板)
热压温度 95℃
4.5.2.3注意事项:
(1)为方便以后,加工表板在组坯时要用特定的模具定位。
(2)胶黏剂的配比要精确,配胶量不宜过大应遵循随用随配的原则。
(3)工作前检查各预压机和热压机的时间设定、热压机的温度设定及各系统工 作正常方可开工。
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(4)压贴过程中注意热压机的温度是否在合理的范围内。
4.5.3实木复合地板压贴小结
压贴是实木复合地板生产中的关键工艺过程, 次过程把实木复合地板结合成一个整 体。压贴过程影响因素较多材料的含水率、表面、胶黏剂、压力、涂胶量、时间等因素 都会对地板的质量有直接影响。
在冷压过程中要严密控制压力、涂胶量和陈方时间等工艺条件。胶黏剂和固化剂 的比例要精确合理,陈放时间要在胶黏剂允许范围内并随着车间温度湿度的变化而微 调。涂胶量和板面压力根据胶黏剂的要求进行调整,对于生产中实际使用的双组分聚异 氰酸酯乳液型胶黏剂:单面涂胶量控制在 200~220g/㎡,板面压力控制在 0.9MPa 。 热压过程要控制胶黏剂配比、涂胶量、预压压力、热压压力、热压温度等工艺参 数。在实际生产过程中使用的是粉状脲醛树脂胶,胶粉:固化剂:改性剂 =10:2:1; 双面涂胶量 320g/m2;预压压力 0.7~0.8MP 、预压时间 20min ;热压压力 1.0~1.2MP, 热压温度 95℃ ,热压时间根据厚度和胶黏剂调整。
4.6实木复合地板的企口加工
压贴后的实木复合地板要进行企口加工, 加工包括锯头、 齐边, 砂光、 企口等工序, 得到精确的尺寸和一定的粗糙读才能进入油漆车间进行涂饰。 这些是地板进入用户之前 的最后一组切削加工,对地板最终的质量有着重要的意义。
4.6.1实木复合地板企口加工工艺流程图
4.6.2实木复合地板企口加工设备一览表
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表 4-7实木复合地板企口加工设备一览表
工序 设备 设备型号 生产厂家
剖片(三层) 多片锯 新禾邦机械有限公司 锯头 双端铣 苏福马股份有限公司 齐边 四面刨 高境机械工业有限公司 开背槽 背槽机 德威机械
砂光 下砂带砂光机 青岛豪迈隆木业机械有限公司 砂光 三带定厚砂光机 台湾豊钓木机厂
企口 福马线 意大利 Friulmac
企口 四面刨 高境机械工业有限公司
4.6.3企口前的准备
4.6.3.1剖片
三层实木复合地板热压时的幅面很大, 一般有五片地板。 因
此要首先进行剖片加工。剖片加工再多片锯上进行。
剖片加工的注意事项:
(1)剖片时要注意板面的情况,当发现板面组坯不规整时
应用推台锯单独处理。防止剖片后面板宽度不够(如图 4-36)
造成缺陷。
(2) 剖片后的地板堆放时要放隔条, 并留有空隙以利于热量的
散发使地板尽快冷却。
(3)锯切时,面板的宽度要比成品板面宽 2~3mm。
(4)剖片后的地板要至少陈放 24h 待其完全冷却应力释
放到一定程度后才能进行下一工序的加工。
4.6.3.2锯头
在压贴工程中由于表板和基材所留的加工余量不同和工
人在组坯时的误差都会导致板面不齐;通过锯头加工使地板在
在横向双端铣上进行。
注意事项:
(1)锯头加工前地板要经过陈放使胶黏剂充分固化。
(2)锯切前要调整靠尺的高度和加工长度,试锯后没有问题方可批量加工。
(3)调整进给皮带的松紧,防止皮带过紧压坏面板。
(4)加工中要有一定的方向性,在一般基材外露时要求操作者进行必要的掉头处
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理,以保证表板能覆盖基材。
4.6.3.3齐边
由于剖片后的地板很多两边都有毛边要对一边进行精确 加工为企口提供基准,因此要进行齐边加工。
注意事项:
(1) 齐边是在四面刨对地板的两边进行铣削加工。 加工 后的地板要保证一个边没有毛边,因此在出料时要进行分选 同时还要对锯头时留下的毛边进行分选。
(2) 对分选出来不合格的地板经过推台锯等其它机械的 修正可以满足要求的进入下一道工序,如果不能满足则该做更小规格的地板。
4.6.3.4开背槽
在多层实木复合地板的表板较厚(>2mm)或表板密度较 大时, 当地板的含水率变化时因为结构不对称往往会产生较大 的内应力导致地板变形。 在地板的背面均匀的开上一定深度的 背槽可以在一定程度上释放应力减少地板的变形 [8]。
在板面上开背槽会在一定程度上影响地板的静曲强度, 因 此背槽的深度不宜过大 [20]。
4.6.3.5砂光
砂光在定厚砂光机上进行, 三条砂带的规格为:P60、 P80、 P120
齐边后经过分选合格的地板要经过双面砂光保证两面的质量, 砂光后的实木复合地 板在厚度上符合要求。
4.6.4实木复合地板的企口加工
地板的拼接方式一般有平拼、企口、锁扣等,实际生产中企口由于加工、铺装相对 方便得到广泛的应用。
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4.6.4.1企口加工的要求
企口加工的规格根据板面的不同而不同,长度方向的榫头为 7mm ,宽度方向的榫 头为 5~7mm板面宽度在 125mm 以下的为 5mm , 125mm 以上的为 7mm 。
加工后的企口拼接离缝在 0.2mm 以下。
地板的企口在福马公司生产的地板企口生产线上加工。
4.6.4.2注意事项:
(1)加工前要调整机器在最佳状态,检查气压除尘系统工作是否正常。试加工进 行拼接合格后方可批量生产;加工过程中也要进行检查确保机器状态稳定 [13]。
(2)生产时在生产线的进料口要进行分选、掉头确保开榫头榫槽的边正确对应, 对毛边板面宽度不够的板子要进行再次加工方可进入生产线。
(3)在生产线的后端要检查没片地板的长端榫头,分选出因地板长度过短导致的 榫头不完整和加工刀具导致的角部劈裂。
(4)生产线的末端要对地板进行分选,剔除表面有缺陷的板。根据 GB/T 18103— 2000,修补“可以存在但须修补”的缺陷。
4.6.5企口加工小结
企口加工是实木复合地板的最后一道机械加工工段, 为实木复合地板加工的关键控 制点。企口加工的质量将直接影响地板的长度、宽度和厚度规格;直接影响拼接误差, 还会影响地板的表面质量。
在企口前的各道准备工序中要对加工精度和加工余量进行精确控制, 确保进入企口 加工生产线地板的规格。在加工中要对地板进行分选处理,根据实际情况决定榫头榫槽 的方向 [19]。
企口生产中要确保机器在最优状态运转,在过程开始、中间、结束时对质量进行监 控防止批量次品产生。 企口加工的规格根据板面的不同而不同, 长度方向的榫头为 7mm , 宽度方向的榫头为 5~7mm板面宽度在 125mm 以下的为 5mm , 125mm 以上的为 7mm 。 加工后的企口拼接离缝在 0.2mm 以下 [16]。
企口线末端对地板进行分选,对有缺陷的地板进行修补之后进入油漆工序。
致谢
5、结论
5.1实木复合地板关键工艺总结
根据对实木复合地板加工工艺的研究我们发现实木复合地板生产过程中需要控制 的关键工艺为:剖片、干燥、压贴、企口。
剖片加工是为了得到装饰效果良好的表板。在实际生产中采用框锯进行剖片,其加 工过程中影响因素较多控制难度较大, 往往会因为控制不到位出现废品, 造成很大浪费。 在生产中要针对木材密度、规格、锯切表板的厚度、板坯的含水率调整进给速度、压紧 力等参数调整时要兼顾生产效率和加工质量。
干燥是为了使木材达到一定的含水率。根据地板销售地区的不同而不同一般为 6%~10%。精确控制木材的含水率对地板的生产和使用有重要意义,合适的含水率是保 证胶合质量和尺寸稳定性的基础。 在实际干燥生产过程中由于探测设备不能精确反映木 材含水率的实际情况,因此要在严格遵守干燥基准的基础上以质量为前提适当调整。 压贴是把实木复合地板结合在一起的工艺过程,结果影响地板的胶合强度、甲醛释 放量、含水率翘曲变形量等重要指标。其加工过程要控制压力、加压时间、涂胶量、陈 放时间,热压温度等工艺参数。在实际生产过成中,每一种胶黏剂都对应着一组不同的 参数,要结合胶黏剂的性能进行试验调整。
企口是为了地板能精确的拼接在一起,是实木复合地板的最后一道机械加工工艺。 其加工精度影响直接影响地板的长宽厚尺寸规格、拼接离缝、拼接高度差、板面质量等 因素是关键控制工序。在加工过程中把机器调整到最优状态是加工精度的保证。在批量 加工时要在加工前、中、后对质量进行检查避免批量次品的产生。
5.2生产工艺改进建议
随着对木材性质的深入研究和加工机械的进步, 国内外市场对实木复合地板的各项 要求不断提高。我们也应该对工艺过程进行更精确的控制,已达到最优效果。
在表面质量上,由于木材是一种天然材料,各种缺陷是不可避免的可根据市场的要 求对节子等不影响性能的缺陷可适当放宽要求,以节约珍贵的木材资源。
水在木材应用中起关键作用, 在干燥时应定期对干燥窑的产品抽样用绝干法做含水 率测试, 以保证产品的质量。 不允许在后果未知的情况下为提高生产效率缩短干燥时间。 在新胶黏剂应用时应全面了解其性能,并根据厂家提供的数据进行试验确定涂胶 量、板面压力、加压时间、加热温度等参数,小样检验合格后方可批量生产。在生产时 要杜绝对参数控制粗放的现象,确保地板质量稳定。
在实际生产中要加强对生产管理人员的质量教育, 坚决杜绝盲目追求产量和生产效 率擅自降低工艺要求的行为。
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