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[转载]木工接合基础

2015/5/26 12:56:01
文章来源:网络

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(2012-05-13 19:41:22)
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分类: 机械


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      接合作为木工基础性工作,融合了艺术与工程设计的精妙之处。无论是一张简单的桌面还是一个精致的衣橱,或多或少都会从它的接合方式上发现其价值所在:坚固的接合会增加家具的使用寿命,独具匠心的设计和巧夺天工的木艺会让家具看起来精美绝伦。
       接合源自于木工们对木料的各种需求,这些需求单靠大自然本身无法得到满足。例如,对树木来说,木纤维的彼此咬合使得枝条自然而牢固地依附在树干上,然而,安装桌腿所需要的却是陡直的90度角,此外,其它如椅子、橱柜、门等等,如果仅以胶粘方式接合,即使其粘合强度大于木纤维自身,也无法承载正常使用状态下施加在它们上面的各种外力(详见下页图)。
       因此,大多数木工接合须辅之以机械强化方面的设计,来抵御这些外力,木工接合工艺于是应运而生了。最简单的接合加固方式,如各类钉子、螺丝、条形榫、饼干榫和圆榫等,只需在工件上钻个孔并在接合部装入上述的木制或金属接合件。通常情况下,这些简单接合方式可以较好地满足结构及审美需求。但多数时候,家具等木工制作对接合强度及美观度提出了更高要求,这就需要对工件的接合部进行锯割之类的加工,加大施胶接合面,实现工件之间的更牢固咬合。
       如下图右侧所示的不贯通式及贯通式榫接,就是通过加大木料纵向纹理的胶合面,提高了工件直角接合的强度。比较来看,不贯通式榫接部分隐藏了工件接合部,贯通式榫接的榫头则贯穿了与其连接的工件,并可以在榫头端部嵌入小木楔,来进一步提高榫接强度。
       最好的木工接合需满足三方面要求:除了上述的提高机械强度、加大胶合面积以外,也须对木料自身的位移有一定的冗余度--即木料含水率发生变化进而导致的膨胀或收缩。下面几页中将对木材吸水性、接合方式选择以及夹具选用等逐一加以介绍。
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作用于工件接合部的四种外力[转载]木工接合基础-木工接合手册1      

       
左图列示了作用于工件接合部的四种基本外力:张力、挤压力、纵向剪应力、扭曲力等。挤压力的作用会使工件接合部向内压紧,而张力的作用恰好相反。例如:以榫槽接合方式安装在箱体上的隔板,负重过大时,会对接合部产生张力;以平拼或搭接等方式接合的两个工件之间,会产生纵向剪应力;木材的弯曲或翘曲则会对接合部产生扭曲力,这也是工件接合部所要承受的却是最难应付的外力。

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木材裁板方式及对应纹理
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      科学家们将木材定性为亲水性材料,也就是说,它会吸收周边环境中的水分。从一棵树被砍倒、锯成板材直到制成家具,木材的纤维细刨都会随着周围环境的湿度变化,吸收或释放水分。对木工们来说,这个可以有,但后果很严重:木材吸收水分后会膨胀,排出水分时会收缩,由此产生的工件位移会让多数接合工作成果毁于一旦,例如,歪歪扭扭、只有三条腿着地的椅子,要用九牛二虎之力才能拉开的门,以及呲牙冲你微微笑的相框等等。虽然木材的膨胀收缩运动不可避免,但其不良后果是可以规避的:了解木材的特性,可以让我们更好地因应它的胀缩,从而制作出经久耐用、性能稳定的木工接合。
       年轮是绝大多数树种所具有的共同特征,你可以通过木料表面的年轮纹理分布方式,预测出随着外界湿度变化工件自身会发生怎样的变化。如下图所示,顺应年轮的木料与横跨年轮的木料相比,前者的胀缩幅度要大于后者。因此,原木裁板的方式对木料未来的收缩幅度发生至关重要的影响,同样,也决定了木料的长度、宽度和厚度三维中,哪一方面所受影响最为显著。
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      预测木料的胀缩运动。木材的收缩变形幅度并不一致,比较来看,按原木切线方向--平行于年轮--裁下的木料,与按原木轴心放射线方向裁下的木料相比,前者收缩变形幅度是后者的两倍。可以根据这种差异来判断随着含水率变化板材的弯曲变形情况。沿原木轴心放射线方向(或者以纵向四开锯法)裁下的木板,与平行于原木切线方向(或者平锯法)裁下的木板相比,在三个维度上均较后者更稳定、不易变形,这主要得益于其胀缩并没有贯穿板材的整个宽幅。以平锯法裁下的木板,会出现干缩翘边现象,严重时,这种轴、切两方向的不均匀干缩,会使本来方正的工件变成菱形,圆柱形工件变成椭圆形,如右图。


      [转载]木工接合基础-木工接合手册1对原木进行锯裁的两种基本方式(包括了多种由此衍生的方式),其中一种最常用,称为平锯法,即平行于原木切线方向裁板(如左图上面那块板材);另一种不太常用,称为纵向四开锯法,也称平纹锯法,则是垂直于年轮纹路裁板(如左图下面那块板材)。即使上述两种裁板方式所用技术截然不同,但每一种方式总会裁出一些具备另一种方式下纹理特征的板材,例如,以平锯法从原木中心处裁下的木板,从表面纹理看,更像是用纵向四开锯法所裁的。
       以纵向四开锯法裁出的木板,其截面的年轮纹理垂直于木板大面,这种纹理排列方式使木板的三维稳定性较好、不容易变形。木材在年轮切线方向的胀缩变形大约是轴心放射线方向的两倍,因此,纵向四开锯法所裁木板的胀缩变形多集中于板材厚度方面,变形也很小。与之相比,平锯法所裁木板在整个板宽幅度内,都会出现变形。以桌面为例,如以平锯法木板制作,其宽幅胀缩变形会多达2厘米以上,但如以四开锯法木板制作,根据不同树种,其变形仅为6毫米上下。我们可能无法控制家具的使用环境,但可以通过选择不同的接合方式,来抵消木材自身的变形。要按年轮纹理安排好工件的朝向,使其发生胀缩时依然能够彼此贴合,例如,进行角部拼接的两工件的纹理应该彼此平行,这样,它们的胀缩相互协调,不易变形。同理,对以直角榫接来接合的两工件来说,其切面纹理朝向也要彼此配合对齐。  
       对纹理不规则的工件要特别留心,以做椅子腿的木方为例,如果从截面上看,贯穿其内部的木材纹理是斜向的,那么,这个椅子腿迟早会发生变形,并拖累椅子的整体框架也发生变形。


选择最适合的接合方式


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      理想的木工接合都力求在形式与功能之间达成完美平衡,即每一个接合部的设计应服从于家具的整体构思,同时,要能有效承受施加于其上的各种外力。
       接合方式的选择通常取决于接合部的功能以及它在家具中所处位置。以柜体板材的对角接合为例,虽然有许多种接合方式可供选择,但由于此类部件的接合往往可从外面看得到(如抽屉),所以更适于用全隐燕尾榫或是直角多榫来接合。从家具的其他部件来看,可选的接合方式更有限了。例如,边框嵌板式柜门就只能选用闭口不贯通榫或半闭口不贯通榫来接合。又如,带圆柱形横撑的椅子则更适于采用圆柱形榫进行拼合组装。
     此外,选择什么样的接合方式与所用木料也有直接关系。本文后续章节中,将详细介绍各种接合方式,以及这些接合方式在实木、胶合板、刨花板等三种板材上的适用度(译者注:本来原文中用一表格对三种板材分别适用何种接合方式进行了对比,因考虑到国内精细木工大都专攻实木,且对国内市场销售的诸如刨花板,胶合板等板材,也实在没必要在上面搞个复杂的榫接什么的,因此决定,那张表格在此略去不译,见谅)。当然,如端边对接这样的简单接合方式,只要对接合部进行强化加固,可适用于任何材料(按一般经验,凡是涉及木料横截面的接合,都需要相应的加固措施)。对于无须额外加固的燕尾榫来说,只适用于实木接合。

关于木工接合的几个小贴士

1.要使用已经充分干燥、其含水率与日常周边环境大体相同的木材。不要使用新近刚裁好的板材,多数情况下,用这样的板材做出的家具组装好以后会干缩变形,麻烦多多啊。
2.在设计一件须承载重负荷的家具时,接合部或者接合部各组件要设计得大一些,以提高工件接合强度。例如,采用双榫接合方式可以将负荷分散到更大的接合面上,从而减轻外力对单榫接
本身的压力。如果受家具设计上的某种局限而无法使用较大的接合,采用若干个较小的接合来分散负荷与压力,也不失为一种好的选择。
3. 接合部各组件的尺寸比例要恰到好处,例如,榫接中的榫头如果过厚,会削弱与之配套的榫眼强度。
4. 要根据木料的纹理走向来设计、加工、组合待接合的各工件,以此消减木材胀缩产生的位移。
5. 加工接合部(如榫头)时,其长度方向应与木材纹理的走向一致。横截纹理的榫头是无法承受剪应力和扭曲力的。
6. 对于类似燕尾榫类接合,为提高制作精确度,须先在一个工件上加工好榫头,再据其在另一个工件上划出榫尾轮廓线。
7. 须借助于合适的测量和划线工具来设计工件的接合部,目测的结果十有八九是靠不住的。
8. 必要时,须采用榫销、圆榫、饼干榫、条形榫等并施以木工胶来加大接合强度。

工件胶合

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胶合工件接合部的接触面总共需要三步:仔细处理工件接触面、选准适合的木工胶并适量施用、工件施胶后以适用夹具固定好。
       首先,需用台刨或手刨处理工件接合面,要尽可能使之平整、光滑。粗糙接合面上的成百上千的微孔会导致胶合不均匀。同时,要保持工件接合面清洁,油迹、锯末等污垢无疑会降低粘接强度。而一些油性树种例如柚木和檀木中含有的某种精油成分对胶合过程有抑制作用,需在胶合前刨削一下接合面或试装一下接合部组件,就会去除大部分此类物质。
       几个世纪以来一直在用的鱼胶和皮胶等木工胶是用有机物质制造的,而现代的一些木工胶则是化工合成的,其中,间苯二酚和环氧类胶通过化学反应凝结,白胶和黄胶通过其成分中稀释剂的蒸发实现凝结、胶合。多数木工胶会渗入木材内部,将木纤维胶合在一起,形成比木材自身更为牢固的接合。
       施胶时,要在两个待胶合工件的接合面上分别涂胶,在两个接合面上分别涂上一层薄而均匀的木工胶,与仅在其中一个工件上涂上厚厚一层胶相比,前者效果要好的多。尽量不要把手指当做涂胶工具,一套不同尺寸的猪鬃胶刷基本上可以满足各类涂胶工作的需求。其他涂胶工具见下图。
       涂胶后,应立即用木工夹具固定工件,注意要选好夹具固定位置,以防工件出项凸起或凹陷。夹具固定可将工件接合部之间的胶挤压成均匀且极薄的一层,在胶干透之前,应保持夹具的固定状态。

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简单对接
      

   很显然,在用于拼接板材的各种接合方式中,简单对接是最简便易行的。将两块板材的边缘、端面或大面直接粘合在一起,也可以通过适当方式对接合部进行加固强化,也许它不一定是最牢固的接合方式,但是对很多木工制作来说,譬如将较窄的板材拼接成宽板,或是组装柜体与框架等等,依然是一个非常好的选择。
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      简单对接方式的各部件之间没有紧固扣合设计,仅仅代之以胶合来实现接合强度,因此,接合的牢固度取决于接合部各组件之间的纹理排列方式。边边对接、面面对接等木材长纹方向的接合不必采用额外加固措施,而对于其它一些涉及横截面的对接方式,由于接合面较长纹面多孔隙、有效胶合面积小,须进行加固处理。
       钉子和木螺丝可以用来加固接合部,但基于如下两点原因,细木工们一般不愿意这么做:一是需要额外工作来隐藏钉帽或螺丝帽,二是这两种加固方式用于横截面接合时的效果均逊于其它加固方式。当然,在桌子底部支撑框架上钻斜孔以固定桌面时,木螺丝也有其优势所在。
       其它的大多数木工接合都是用圆榫、饼干榫或条形榫来加固的,即使工件接合部无须额外加固,也往往用它们来对齐接合部各组件。从这几种隐蔽式加固方式的制作看,虽然需要一些特殊加工技巧,但安装起来非常简单,可实现工件组装的快速高效以及接合部的牢固美观。
       也有个别的简单对接方式--如蝶形销接合--并没有被刻意设计成隐蔽式的,蝶形销有时会取材于与工件有一定反差的木料,在加固工件的同时,也起到了某种装饰性作用。这种双燕尾销或者说蝶形销,会紧密扣合以边边接合方式拼接的两块板材。蝶形销的制作需要耐心细致,较耗时,不过,桌面制成品上一组扣合严密、外形美观的蝶形销也会令人感到赏心悦目的。
       最后一种美观与效能兼备的加固方式是用长螺杆对使用频率较高的诸如切菜板、工作台面、橱柜台面等进行接合加固。这种方式适用于板件的夹胶拼合,在室内湿度发生变化时,紧固螺杆可以起到稳形作用。
同时,本章也将逐一介绍圆榫、饼干榫和条形榫等的使用方法。上图为一个用于精确钻斜孔的商用辅助工具。

对接接合方式的种类

 

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简单对接的操作方法[转载]简单对接-木工接合手册2
      通常来说,很少能找到足够宽的板材直接用于桌面或柜体制作,找到足够厚的板材直接用于桌腿等工件制作也不是一件容易事儿。即使能找到这样的板材,也常常贵得离谱,于是,木工们只能采取将板材胶合在一起的方法来克服上述不利因素。较窄的板材被边对边地拼合成宽板,桌腿料也可通过板材的面对面拼合方式加工出来。这些待拼合板材的接合面要光滑、平整,并要采用合适的施胶和夹具紧固技巧,这样才会有牢固耐用的接合效果。实际上,对边边对接或面面对接方式而言,如果加工组装精细,将比木纤维本身的结合更为牢固。
       进行边边接合前,需对待拼合板材进行预排,这样,拼合后的板件大面才会更美观,由此造成一种幻觉,即这是一整块板材而不是几块拼合出来的。为避免拼合板件翘曲变形,多数木工们在拼合板材时,使相邻板材的横截面纹理曲线朝向相反,并用铅笔在各板材的横截面上标示出纹理曲线走向,以免搞错。
     上图:台刨等木工拼缝机械可以加工出平滑、笔直且均匀的板材边缘,这些板材夹胶拼合在一起,牢固耐用程度较整块原木板毫不逊色。

边边胶合对接
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1.施胶。将两个轨道式夹具平置于工作台上,再将待拼合板材放在夹具上,必要时,可以使用多个轨道式夹具,间距 60-90厘米,以达到更佳固定效果。放置夹具时,须夹口朝上将轨道嵌入带槽夹具定位木方(用于定位夹具间距,可自制)的槽口内。接下来,对待拼合板材进行预排,一方面提高大面的美观度,另一方面确保相邻板材的横截面纹理曲线朝向相反。然后,用铅笔在预排好后的版面上划一个大三角形,用于稍后胶合时的重新定位。下一步,找两个至少与待拼合板材等长的木条,作为夹具与工件之间的护垫。施胶时,第一块板材大面朝下平放,其他板材侧缘朝上、三角形标识朝外立放于夹具轨道上。之后,在各板材边缘涂一薄层木工胶,用胶刷抹匀。

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2.紧固夹具。将所有板材大面朝下平置于夹具轨道上,确认各板材横截面和三角形标识线均对齐。旋紧板材下方的轨道式夹具夹紧工件,在工件上方中线处再用另一轨道式夹具夹紧,紧固夹具是,应以各板材拼合处没有缝隙、且有木工胶从接缝处挤出为度。如果出现个别板材与相邻板材表面未对齐的情形,可用一只G形木工夹在接缝处压紧找齐(上图内嵌图)。G形夹与工件之间应衬木垫块及蜡纸,防止损伤工件表面或垫块与工件表面粘合。

面面胶合对接
      
[转载]简单对接-木工接合手册2将板材面对面对接时,待接合各板材的尺寸应留出冗余,这样,如胶合过程中出现板材滑动位移,也可进行后续刨削修正。面对面预排好各板材,注意相邻板材的横截面纹理曲线朝向相反,同时,侧边的颜色和纹路应尽量吻合,确保最佳的整体拼合效果。然后,在接合面涂木工胶,用G形夹固定。固定时,要从近板端处开始,以 7-10 厘米的间距安放 G 形夹,G 形夹与工件之间应衬木垫块,防止损伤工件表面,稍微旋紧G 形夹夹合各板材。接下来,翻转工件,使已安放的 G 形夹弓部朝下平放,在工件另一边再安放一排 G 形夹。最后,逐一旋紧所有 G形夹,直至各板材之间无缝隙且有木工胶从接缝处挤出。

三种简单对接接合方式的夹固技巧
      涉及横截面的对接。如下两图所示对接都涉及到横截面,因此请采用本章后文所述的圆榫、饼干榫或条形榫等对接合面进行额外加固处理。紧固方法:接合面涂胶后,用轨道式夹具固定。对于箱体式对接(左下图),要用轨道式夹具从侧边板端处加以固定,夹具轨道应靠紧工件表面,以保证接合处归方;对于框架式对接(右下图),将轨道式夹具平放在带槽夹具定位木方上,轨道嵌入定位木方槽口内,将待拼合板材大面朝向平稳置于夹具上,再施胶、夹紧,旋紧夹具时,要用手扶住板材确保接合平整方正。采用上述两种紧固方式,都须在夹具与工件之间衬木垫块以保护工件表面。
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[转载]简单对接-木工接合手册2    边面胶合对接的夹固方式。如右图,轨道式夹具的基本操作同上,不同的是,必要时要多用几个夹具,做到工件的“无缝”对接。






用通长螺杆加固简单对接

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      通长螺杆是加固工作台面板、厨房案板等胶合拼接工件的一种有效方式,不仅有助于对齐各拼接工件,也可以降低因季候性湿度变化导致工件变形或开裂现象。

       在其中一块工件的接合面上标志出三个孔的位置,其中两个孔分别位于距工件两端几英寸,另外一个孔位于工件正中间,上述三个孔的圆心距工件两侧边的距离应相等。在台钻上安装钻头,其直径略大于螺杆直径。将该工件平放在钻台上,找两块平直木料,一块边缘置于工件侧边作为靠山,另一块置于工件前端作为挡块,调整工件位置,使钻头尖部正对一端孔的圆心,用夹具将靠山和挡块固定好。接下来,以这个钻位将各工件端部的孔逐一钻好后,调整挡板位置,逐一完成各工件中间孔的钻孔工作。对位于最外侧的两工件上的孔应做沉孔处理,以容纳螺母。然后,在三条通长螺杆的一端分别拧入一个螺母,再用锤子和钉冲将螺杆此端面敲扁(防止螺母松脱)。将各工件在工作台上预排好,在结合面施胶并用胶刷涂均,压合各工件,保持各工件横截面对齐,将三条螺杆加装垫圈后分别穿入工件孔内,预紧螺母,并用轨道式夹具固定。最后,旋紧所有螺母。
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用圆榫加固简单对接
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1.榫孔定位划线。

       如同前文边边接合一节所述,将待接合各工件侧边朝下(立放)在轨道式夹具上预排好,端部对齐。首先,横跨各工件侧边划三条线,其中两条位于距板端10厘米处,另一条位于正中间。然后,调整刀式划线器,使划线间距恰好等于工件的二分之一厚度,再用划线器逐一在各工件侧边需钻孔处划一短线,该短线与最初所划的横跨线相交,即可精确定位各榫孔的圆心。如果工件较长,则可以增加工件边缘的榫孔数量。



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2. 钻榫孔。

       为防止安装圆榫时工件边缘劈裂,应选用那些侧面带细凹槽的圆榫,并且圆榫直径也不能超过工件板材厚度的一半。下一步,将与圆榫等径的木工钻头装入台钻夹头,设定钻孔深度为圆榫长度的二分之一再加1.5毫米。之后,在台钻工作台上用夹具固定好一个靠山,用于保持工件侧边垂直于钻头。最后,工件贴紧靠山,对准榫孔圆心进行钻孔,以此类推,逐一完成各工件的钻孔作业。

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3.  用榫孔定心器确定相邻工件的圆榫钻孔位置。

       将榫孔定心器(译者注:很简单,可用细金属棒磨制,与圆榫等径,一头有尖峰)圆柱侧放入各工件一侧边上已钻好的孔内,然后,预排工件,确认各板材横截面和三角形标识线均对齐后,从外侧边施加压力,将工件边缘压在一起,这是,定心器的尖峰会在相邻工件的侧边上留下刺出标识点,对准该点钻榫孔,即可实现相邻工件的精确对接。

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4.胶合各工件。

       如同前文所述的边边对接那样,将各工件在轨道式夹具上排好,在工件待接合边缘涂上一层薄且均匀的木工胶。同时,用细木棒在每个榫孔底部点些胶,注意不要直接在圆榫上涂胶,那样会导致圆榫膨胀。接下来,在工件一侧边的榫孔内插入圆榫,并用锤子轻敲到位,要避免重击,以防工件劈裂。最后,旋紧夹具(译者注:方法参照前文)夹合工件。
[转载]简单对接-木工接合手册2小贴士:大家知道,在端面对接方式中,直接在木材横截面上拧入螺丝的固定效果并不好(译者注:好像俗称抓不住钉,看来还是用大白话好懂一些,可惜本人不是一个好木工,很多约定俗称的说法都不知道),这时,可采用右图的处理方法来加固端面对接,在工件侧边钻一个榫孔,该孔距截面1.5厘米左右,孔内施胶后插入圆榫。木工胶干后,用螺丝穿透相邻工件拧入圆榫侧面,即可起到加固作用。

自制中心钻孔定位模具

       这个简单自制模具可以辅助进行板面或板边进行中心定位钻孔。材料:45厘米长、5厘米见方的木方一条作为模具臂,另金属套管一个。做法:在模具臂的上标示出中心点,以该点为圆心,用与金属套管外径相同的钻头在模具臂上钻一个通孔(译者注:也可用稍细一点点的钻头,以确保套管安装牢固),再将金属套管安放在孔内。套管的内径应比你打算用此模具钻的孔径稍大一点点。然后,翻转模具臂,在另一面划一条纵长中心线,并在据模具臂两端面2.5厘米处各划一短横线与中心性相交。接下来,用9.5MM钻头在交点处钻孔,深度约为模具臂厚度一半,在孔内少量施胶后,插入圆榫。注意圆榫应突出模具臂表面至少1厘米,便于卡住工件。

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        模具使用方法:将模具平置于待钻中心孔的工件表面,两个圆榫突出部分应分别紧贴工件两侧面,钻头探入套管钻孔即可。

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1. 用铅笔标出开槽定位线。预排待接合各工件,并用铅笔在大面上划一个大三角形(译者注:便于工件重排定位)。如图,在板材接缝处,每隔20 厘米左右,用铅笔划一条开榫定位线,两端的定位线与板端的距离应至少在 5厘米以上(译者注:虽然没用过开榫机,但据此估计其锯片直径应该是 80-100毫米的,呵呵,多思考、从已知条件推演未知事物,总是一件比较有趣的事情)。

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2.切割榫槽。根据所用饼干榫的尺寸,设置开榫机锯片深度,同时,调整靠山高度,使所开榫槽恰好位于工件侧边中线上。之后,将靠山置于工件上部,使靠山中间的标线与开榫定位线对齐。最后,启动开榫机完成榫槽切割。对于较薄的工件,为防止开榫机底面可能会碰到工作台面而发生偏离,进而影响到榫槽位置的精确度,在放置工件时,其边缘应探出工作台边缘。

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3.安放饼干榫并胶合工件。所有榫槽均切割完毕后,在轨道式夹具上重排各工件,最后一块工件大面朝上平放,其余侧边朝上立放,在结合面及榫槽内施胶,插入饼干榫(如果工件较长,最好涂完胶后,再插入饼干榫,防止先行插入的饼干榫遇胶膨胀,导致工件无法顺利拼接到位)。右图所示的瓶子是专门用于榫槽施胶的,如果你使用的是普通胶瓶,可以用一根细木棒辅助施
胶。施胶要均匀,施胶后,要迅速完成工件对接,以防饼干榫在拼接之前膨胀。最后,旋紧轨道式夹具完成工件拼接。

用斜孔螺丝加固简单对接
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1.简介。斜孔螺丝加固方式常用于在桌子的横撑板上固定桌面。通过在横撑板侧面钻斜孔,既避免了在 7-10厘米宽的横撑板侧边钻通孔的麻烦,也隐蔽了螺丝帽。有很多现成的斜孔钻削辅助模具,左图为其中一种,该模具自带快速夹用于固定工件,斜孔套管用于引导下钻角度,组合式钻头可以同步完成螺丝孔的钻削,以及对孔上缘做沉孔处理以容纳螺丝帽。此外,钻头上还装有钻深截止环,用于精确控制钻孔深度。

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2.将横撑安装到桌面底部。用手电钻与市售斜孔钻削辅助模具配合,在桌子横撑上钻斜孔。或者,也可以采用台钻与自制斜孔钻削辅助模具配合来钻孔。孔间距应大于10厘米。如果你用的是组合钻头,可一次完成钻削及沉孔操作。否则,需分两步进行钻孔:先用直径略大于螺丝帽的钻头在工件上钻出足以容纳螺丝帽的凹窝,再用直径略大 于 螺 丝 杆 的 钻 头 钻 穿工件。完成钻孔后,将桌面大面朝下平置于工作台上,在其底面上划出横撑板定位线,然后,将一块横撑板对齐划线,用螺丝顺斜孔将其固定在桌面底面上。重复该过程,将其它横撑依次固定好。
 
自制斜孔钻削辅助模具[转载]简单对接-木工接合手册2

      用台钻来钻斜孔时,可使用自制的斜孔钻削辅助模具。所需材料:该18MM 厚度的胶合板以及两块实木方,按右图尺寸切割加工个组件。组装:用螺丝将支 架 宽 版 与 窄 板 固定呈“L”型固定在一起。在两个支架座木方上分别锯出直角槽,使得支架在槽中安放好后,其宽板表面与垂线的夹角为 15[转载]简单对接-木工接合手册2

度,再用螺丝将支架固定到模具底座上。模具用法:把模具安放在台钻工作台上,拟钻孔工件置于模具V型槽中,参照前页的两步钻削方法,先后用粗细两种直径的钻头钻孔。启动电钻之前,先要放低钻头,调整模具位置,使钻头中心对准工件底边中线,如左下图。再用夹具固定模具。钻削过程中,工件应始终靠紧模具。轻缓下压钻头,当较粗的钻头已在工件上钻出足以容纳螺丝帽的凹窝时,即停钻。换上较细钻头继续钻穿工件。



用条形榫加固简单对接

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     锯割榫槽及嵌入条形榫。在一块待接合工件的侧边上划开槽线,宽度与条形榫厚度相同。在台锯上安装与榫槽等宽的开槽锯片,设置好锯割深度。调整台锯靠山,使锯片对齐划线,再用羽状弹性压板(可自制。必要时,可在该压板下部安放木垫板,以便其作用于工件中,改善压合效果)使工件贴紧靠山,启动台锯,进行榫槽锯割。如果工件较窄,须使用推料棒(可自制)!重复上述步骤,完成其它待接合工件的榫槽锯割。最后,施胶并用木工夹具固定待胶干。

用蝶形销加固简单对接[转载]简单对接-木工接合手册2


      蝶形销也称双燕尾榫,主要用于板材拼接加固。制作蝶形销的硬木木料如果与待接合工件有一定反差,会增加接合部的装饰性效果。虽然可以采用好几种不同方式来加工榫销及榫槽,但是,本文仅介绍其中一种较流行的做法,即用台锯加工榫销,用木工雕刻机来加工榫槽。
       用蝶形销对边边胶合工件进行加固:1.加工榫销。若打算一次加工出若干个榫销,可以这样做:首先,在一块木方的横截面上划出双燕尾榫销的轮廓线,注意应使木料纹理顺着榫销的纵长方向分布。然后,调整锯片台锯锯片角度,使之与台面成80度角,调整靠山,使锯片对齐木方横截面的一条轮廓线,用下部垫有木板的羽状弹性压板压紧木方,启动台锯进行锯割(须使用推料棒!)。照此方式,在木方两侧面上完成四次纵向锯割后,木方的横截面被加工成蝶形(左下图),再用木工带锯机把它横截成若干个等厚蝶形榫销。
       2.加工榫槽。用雕刻机铣切榫槽要用到雕刻机模板以及柄部带轴承的直刀。雕刻机模板可用胶合板自制(译者注:此模板只适用于带轴承直刀),具体做法是:将一个已加工好的榫销平压在一块大小合适的多层胶合板上,在胶合板表面划出其轮廓线,用马刀锯(译者注:细木工板+手动曲线锯+砂纸也成啊)沿划线锯割成形。然后,如右下图,在模板表面用铅笔划出十字参照线,同样,在已胶合工件表面也划上一条垂直于胶合接缝的参照线,该线与工件拼缝线构成另一个十字参照线。下一步,对齐两个十字参照线,将模板及工件用夹具固定好,雕刻机沿模板铣削工件,铣削深度应与榫销厚度相同,并用木工凿修整铣好的榫槽。最后,在榫槽内涂胶并安放榫销,用一条形废木板横跨工件压在榫销上部,并以夹具固定待胶干。

 
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斜角对接方式
[转载]简单对接-木工接合手册2      可以说,斜角对接是木工们最常用的一种接合方式。由于这种接合方式可以隐蔽工件横截面,所以建筑工人们常用它来装饰门窗,家具制作者们则用它来完成柜体或相框的对角拼接。即使框架和柜体的接合以90度直角居多,但实际上,斜面对接几乎适用于任何角度的接合,只须遵循如下基本规则,即:待接合两工件中每个工件接合部的角度都恰好为柜体或框架成品角度的一半,也就是说,要对两工件进行90度直角对接,那么就把每个工件接合部的角度均加工成45度角;要对两工件进行45度对接,那么就把每个工件接合部的角度均加工成22.5度角。凡此种种,原理相通,加工简易。
      斜角对接分为两种:斜面对接和斜边对接。斜面对接是在待接合工件上横截出斜面进行接合,常用于框架或板式构件的饰面或横撑的接合。斜边对接则是将待接合工件的边缘或端部加工成斜面进行接合,所以斜边对接也称为端斜角或边斜角对接。由于斜边对接可以隐蔽接合面,所以在胶合板接合中得以广泛应用。
       木工们之所以喜欢使用斜角对接,不仅仅因为它具有整洁明快的接缝线,更是由于它比别的简单对接方式具有更大的接合面和接合强度。然而,对于涉及到横截面的斜角对接,还是有必要采用条形榫、圆榫、饼干榫或贴板等方式进行加固处理。其中,在接合面榫槽内嵌入条形榫并胶合的加固方式较常用,这很大程度得益于其牢固耐用的接合效果,尽管这种加固设计的初衷也许就像斜肩榫片一样,除了实际效用之外,其装饰作用也不可小觑。
       顾名思义,斜角对接中所涉及的各种角度给工件的对齐组装工作带来了麻烦,为实现严丝合缝的对接,在切实保证工件接合部加工精度的同时,也有必要借助于后文所述的特殊夹具和辅助模具来提高拼接胶合工效。
       无论是否进行加固处理,精确的斜角对接取决于精确的切割加工工艺,本文第32页所示台锯辅助模具就是为此目的而设计的。然而,不论你使用的是台锯、悬臂圆锯(RadialArmSaw),还是手动夹背锯配合斜切模具进行工件切割加工,均需仔细测量、精准调试,这样才能做出牢固、美观、保用数年的木工接合。

斜角对接种类

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斜角对接辅助模具及夹具

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斜角对接的锯割加工[转载]简单对接-木工接合手册2


要尽量抵制(不借助于任何辅助器具)徒手锯割工件斜角的诱惑,因为哪怕只有一点点的偏差,都会导致接合部出现缝隙,进而影响到成品的美观度和牢固度。要在工件上锯割出标准的45度角,可用组合角尺预设你的台锯或悬臂圆锯的锯割角度,或者,也可以用夹背锯与斜切模具配合来完成锯割。要锯割其它角度的斜边或斜面,则应使用木工活动角度和量角器来预设电锯锯割角度。锯割工件前,要用一块废料试锯,并检查锯割效果。注意,斜切模具会随着使用磨损,导锯槽会变宽或走形,从而导致工件接合效果很糟糕,这时,采取如下方法可以得到满意的锯割效果:将两个待接合工件中的一个大面朝上进行锯割,而另一边大面朝下进行锯割,这样可以确保精确接合。
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自制斜切模具。模具制作方法:加工三块38厘米长的实木板或18毫米厚的多层胶合板,分别作为模具的底座及前后导锯板。底座要尽可能宽些,以容纳较宽的工件(译者注:也应兼顾手锯的长度哦)。下料前要规划好前后导锯板的宽度,组装后的斜切模具的内槽深度应与手锯宽度相匹配,即内槽深度应比手锯锯齿至夹背的距离短1厘米左右。前导锯板应比后导锯板宽2.5厘米,以在斜切模具下部前缘形成一个檐口。用木螺丝将前后导锯板组装到底座上,其上边缘应齐平。然后,用组合角尺在模具上边缘划线标示导锯槽位置:在距模具一端7.5厘米处,设计一个90度导锯槽;在距模具另一端7.5厘米处,设计一个45度导锯槽;在上两槽之间,再设计一个反向45度导锯槽。接下来,用夹背手锯沿划线锯割,下锯之前,可对齐导锯槽划线在导锯板的任何一侧用夹具固定一块归方的废料,用来临时引导下锯方向。模具使用方法:先将模具的底部檐口夹入木工台钳固定好,工件放入模具内槽,工件上所划锯线对齐相应的导锯槽,并用夹具把工件固定在后导锯板上。启锯时,要先向自己方向轻拉几次锯片,形成锯口后再采取推拉姿势继续完成锯割。

斜面对接
相框角部接合通常采取斜面对接方式,既可隐蔽工件横截面,又可将视线引向相框中部的照片区域,可谓一举两得。加工操作方法如下:
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1.锯割斜角。可用右上图的斜切锯来完成斜角锯割作业。转动锯台,设定所需的锯割角度,用量角器复核角度。抬升手锯,将工件紧贴靠山平置于锯台上,手锯对齐锯线进行锯割。
2.  用夹具固定接合部。在两工件接合面上施胶,放入角夹上对齐接缝,交替旋紧角夹上的两个螺丝,直到固定牢固为止。此例中,用的是4只角夹来分别夹合固定相框的四个角。

自制台锯用斜切辅助模具

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在较长、较宽或较重的工件上锯割斜角无疑是件头疼事儿,有了右图的自制斜切模具,事情会变得更加轻松。该模具各部分尺寸详见图示。
制作方法:
1.用硬木制作做两个64厘米长与台锯滑轨槽等宽的滑轨。在两个滑轨上各钻一排螺丝孔,两端的孔距离滑轨端截面8厘米左右,其余孔距约15厘米。
2.将滑轨放入台锯滑轨槽,其后端悬出台锯工作台20厘米左右,然后,将模具底座安放到滑轨上(在此之前要把锯片缩回到台面下方),确认其前后端与滑轨成直角,且后端面与悬出工作台的滑轨端面对齐,随后用木螺丝从下方穿过螺丝孔,将滑轨固定到模具底面上(螺丝需做沉孔处理)。
3. 沿滑轨推动模具底座,使模具底面从台锯工作台的另一侧悬出台面,在其余的螺丝孔内插入木螺丝并拧入模具底面固定好。4.在模具底座后边缘处安装后撑板,使它相对于两滑轨居中。接下来,升起锯片,启动台锯,沿滑轨推动模具,使锯片锯穿后撑板下部,并在模具底座上锯出一个占底座总长四分之三的锯口,之后,关闭台锯电源并将锯片缩回台面下方。

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5.在模具底座上安装靠山及前撑板,两个靠山之间应成90度角,且相对于底座锯口对称。调整好安装位置后,用木螺丝固定到位。
6. 在前后撑板上缘安装加固板,并用螺栓及蝶形螺母加垫片固定有机玻璃护板。
使用方法:
1. 沿滑轨自前向后推动模具,直到锯片进入锯口内。
2.将一个待接合工件的侧边靠紧模具左翼靠山,工件上的锯线与锯口对齐后,紧贴工件后端放置一挡块,并用夹具将挡块固定到靠山上。
3.进行斜角锯割时,工件须靠紧靠山及挡块。4. 重复上述过程,使用模具的右翼靠山对与之配套的工件进行斜角锯割。

拼缝扣合对接

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拼缝扣合对接的加工方法。将一个工件的端部锯成 45度角斜面,形成弯曲轮廓线。然后,把该工件曲面向上平置于工作台上,用夹具内衬木垫块固定好。在手动曲线锯上加装窄锯条,注意锯齿的齿尖应朝向手柄,并采取拉锯锯姿。接下来,用曲线锯沿着弯曲轮廓线进行精细锯割,锯条应自始至终垂直于工件。曲线下方的木料可稍稍多锯掉一点,使锯后截面下部内凹,这样,仅工件前沿部分与另一工件表面接触,确保拼接严丝合缝。如果出现卡锯现象,可随时做出调整,转朝废料方向下锯,去掉小块废料。锯割完成后,试拼合两工件,遇有拼合不规整的地方,可以用木工锉或是用细圆木棍外裹细目砂纸对横截面进行局面打磨。

用条形榫加固斜面对接

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用雕刻机加工条形榫槽。首先,在各待接合工件上加工出 45度角斜端面。接着,将装有开槽刀头的雕刻机倒装于工作台下,调整靠山位置,使之与刀杆成一条直线。然后,把工件平放在雕刻机工作台上,调整刀头上下位置,使刃口在工件边缘上居中,启动雕刻机在工件斜端面上开槽。开槽时,须使用角度推把向前推料,工件侧面边要贴紧角度推把工作面,斜端面贴紧靠山。
(也可以用直刀来开条形榫槽,这时,工件待开槽斜端面应朝下贴紧工作台面,工件侧面贴紧靠山)。
按上述步骤,加工完所有工件的榫槽后,再进行榫条加工,注意,榫条宽度应等于两倍榫槽深度减去0.8毫米(留出冗余空间以容纳多余木工胶)。最后,依照本文第32 页上的做法胶合工件。

用斜肩榫片加固斜面对接

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1.制作斜肩榫槽专用模具。左图所示模具用于在台锯上锯割斜肩榫槽。该模具立放骑跨在台锯靠山上,令斜面对接框架的角部垂直于锯片以完成斜肩榫槽锯割。模具座和夹板可用18毫米厚胶合板制作,靠山用2.5CM*5CM 木方制作。模具座、夹板和间隔板均为 30CM 长,其中模具座宽13CM。(间隔板宽度及夹板厚度根据台锯靠山尺寸来确定),各组件之间以木螺丝固定。然后,依次将间隔板固定到模具座上,夹板固定到间隔板上,模具骑跨安放于台锯靠山上时,应滑动自如无滞涩感。接下来,根据图示用木方制作模具靠山,其端面为45 度斜切,两内边之间夹角为 90度。最后,在模具座上安装木垫块,夹钳固定在木垫块上。注意:组装时,螺丝固定位置应远离模具下端(靠近锯片的部位),以防被锯片锯到。

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2.用该模具辅助锯割斜肩榫槽。如右图,模具骑跨安放于台锯靠山顶部,调整好靠山位置,启动电锯,滑动模具,使锯片在模具靠山下部的斜端面正中开出一个锯口。然后,关掉电锯,从靠山上取下模具,将已完成斜面胶合的相框置于模具座上,相框侧边贴紧模具靠山,用夹钳固定相框,再将模具放回到台锯靠山顶部,滑动模具锯割榫槽。接下来,按照榫槽宽度切割制作三角形榫片,之后在榫槽内施胶,插入榫片。待胶干透后,削去榫片突出工件表面的多余部分,打磨平整。

条形榫加固斜边接合

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[转载]简单对接-木工接合手册2用台锯锯割工件 45 度角斜边。调整锯片角度为 45度,锯齿不要朝向靠山。再按照工件宽度调整台锯靠山位置。确定锯割宽度。抬起分料刀,以避免锯割时出现卡锯和工件反冲现象。锯割时,要使用推料板向前送料。(译者注:这个绝对要有,绝对不可以忽视)。左图显示的是在工件侧边加工斜面,如果想用此台锯在工件端面上锯割出斜面,可调大靠山与锯片间距,并用角度推把辅助向前送料锯割即可,其余设置同上。[转载]简单对接-木工接合手册2在 45 度斜面上锯割榫槽。在台锯上安装开槽锯片(DadoBlade),调整锯片角度为 45度,锯深略大于榫条设计宽度的一半,锯口应靠近斜面的钝角边,以防锯穿工件斜面。其余操作同第一步。
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木工接合基础-木工接合手册1

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