木制品工艺学.docx

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木制品工艺学

木制品工艺学

1、家具用材包括哪些种类，各有何特点？

胶合板：

（1）幅面大，厚度小，密度小，木纹美丽，表面平整，不易翘曲变形，强度高；

（2）可以合理使用木材；（3）使用性能比天然木材优越；（4）可与木材配合使用。

刨花板：

（1）幅面尺寸大，表面平整，结构均匀，长宽同性，无生长缺陷，不需干燥，隔音隔热性好，

有一定强度，利用率高。

（2）密度大，平面抗拉强度低，厚度膨胀率大，边缘易脱落，不宜开榫，握钉力差，切削加

工性能差，游离甲醛释放量高，表面无木纹。

（3）利用小径木和碎料，综合利用木材，节约木资源，提高利用率。

（4）经二次加工后可广泛用于板式家具生产和建筑室内装修。

纤维板：

（1）软质纤维板：

密度不大，物理力学性能不及硬纤维，主要在建筑工程用于绝缘、保温和

吸音隔音方面。

（2）中密度纤维板和高密度纤维板：

幅面大、结构均匀、强度高、尺寸稳定变形小、易于切

削加工、板边坚固、表面平整、便于直接胶贴各种饰面材料、涂饰材料和印刷处理。

细木工板：

（1）与实木板比：

幅面尺寸大、结构尺寸稳定、不易开裂；利用边材小料、节约优质木材；板面纹理美观、不带天然缺陷；横向强度高、板材刚度大；板材幅面宽大、表面平整一致。

（2）与三板比：

比胶合板原料要求低；比刨花板和纤维板质量好、易加工；比胶合板和刨花板比用胶量少、设备简单、投资少、工艺简单、能耗低。

（3）结构稳定，不易变形，加工性能好，强度和握钉力高。

空心板：

重量轻、变形小、尺寸稳定、板面平整、材色美观、有一定强度。

单板层积材：

（1）可采用小径材、弯曲材、短原木生产，提高了木材利用率；

（2）可生产长材、宽材及厚材；（3）可以实现连续化生产；

（4）可以去掉缺陷或分散错开，使强度均匀、尺寸稳定、材性优良；

（5）可方便防腐、防火、防虫等处理；（6）可做板材或方材使用

集成材：

保持木材天然纹理，强度高，材质好，尺寸稳定不变形，可连续化生产，投资和技术较高

2、家具配件有几大类？

9类：

锁，连接件，铰链，滑动装置（滑道），位置保持装置，高度调整装置，支承件，拉手，脚轮及脚座。

3、木制品产品中主要有哪些接合方式？

（1）榫接合

（2）钉接合（3）木螺钉接合（4）胶接合（5）连接件接合

4、板式家具基本结构：

由旁板、隔板、搁板、顶（面）板、底板、背板、柜门板、底座、抽屉等主要部件采用一定的接合方式所组成的。

5、直角榫结合有哪些要求，圆榫结合有哪些要求？

直角榫结合要求：

1、榫头厚度:

一般按零件尺寸而定，为保证接合强度，单榫的厚度接近于方材厚度或宽度的2/5-1/2，双榫或多榫的总厚度也接近于方材厚度或宽度2/5-1/2.榫头厚度应根据软硬材质的不同，比榫眼宽度小0.1-0.2mm。

2、榫头宽度：

一般比榫眼长度大0.5-1.0mm（硬材大0.5，软材大1.0）

3、榫头长度：

采用贯通榫接合时，榫头长度应等于或稍大于榫眼零件的宽度或厚度，如为不贯通榫接合时，榫头长度应不小于榫眼零件的宽度或厚度的1/2，并且榫眼深度应比榫头长度大2-3mm。

一般榫头长度为25-35mm。

4、榫头数目：

当榫头接合零件断面尺寸超过40mm×40mm时应采用双榫或多榫接合，以便提高榫接合强度。

圆榫结合要求：

1、圆榫材种：

密度大，无节无朽，纹理通直细密的硬材

2、圆榫含水率：

应比被接合的零部件低2%-3%，通常小于7%

3、圆榫形式：

按表面构造状况的不同主要有：

光面圆榫、直榫圆榫、螺旋槽圆榫、网槽圆榫

4、圆榫直径：

一般要求等于被接合零部件板厚的2/5-1/2

5、圆榫长度：

一般为圆榫直径的3-4倍

6、圆榫配合：

要求圆榫与榫孔配合紧密或圆榫较大。

用于固定接合时采用有槽圆榫的过盈配合用于定位接合时，采用光面或直槽圆榫的间隙配合，其间隙量为0.1-0.2mm

7、圆榫施胶：

非拆装结构采用圆榫接合时，一般应带胶接合

8、圆榫数目：

为提高强度或防止零件转动，通常要至少采用2个以上的圆榫进行接合，多个圆榫接合时，圆榫间距应优先采用32mm模数。

多榫连接时，榫间距离一般为100-150mm

6、影响木制品表面粗糙度有哪些因素；（填空）

1、切削用量：

包括切削速度、进料速度及切削层厚度等。

2、切削刀具：

刀具的几何参数、刀具制造精度、刀具工作面的光洁度、刀具安装精度、刀具的刃磨和磨损情况等。

3、工艺系统：

其刚度和稳定性等。

4、木材和木质材料的物理力学性质：

包括材种、硬度、密度、弹性、含水率等

5、切削方向：

包括横向切削、纵向切削

6、加工余量：

其大小和变化等。

7、除尘方式

8、加工方法：

机床类型和切削方法

7、木制品生产工艺过程有哪些工段组成;

组成：

制材、干燥、配料、毛料加工、胶合与胶贴、弯曲成型、净料加工、装饰、装配等若干个工段。

8、我国目前木制品（家具）生产中所用的干毛料的加工余量经验值；

1、宽度或厚度上的加工余量：

主要是刨削加工，单面刨光：

2~3mm，两面刨光：

3~5mm。

长度在1m以下的短料，取3mm；长度在1m以上的长料，取5mm；长度在2m以上的特长料或弯曲、扭曲的毛料则可更放宽一些，取5~8mm。

2、长度上的加工余量：

长度上的加工余量一般为5~20mm。

对于端头带榫头的毛料取5~10mm；端头无榫头的零件取10mm；不贯通榫的毛料相对带榫头的可减少1~2mm；用于整拼板或胶拼的毛料取15~20mm。

***9、实木零件配料时，常用哪几种方法

配料方式：

单一配料法和综合配料法

配料工艺：

先横截后纵解的配料工艺，先纵解后横截的配料工艺，先划线后锯截的配料工艺，先粗刨后锯截的配料工艺，先粗刨、锯截和胶合再锯截的配料工艺

10、如何在下轴式铣床上加工燕尾榫或梯形多榫

燕尾榫：

以工件的一边为基准，加工一次后将其翻转180度，仍以原来基准再次加工，采用不同直径的切槽铣刀来加工

梯形多榫：

工件的两侧用楔形垫板夹住，所垫楔形垫板的角度与所要加工梯形榫的角度相等，当第二次定位时，需将楔形垫板翻转180°，使工件以相同的角度向相反方向倾斜，同时在工件下面增加一块垫板，采用的刀具是切槽铣刀或开榫锯片。

11、普通指形榫和微型榫接长时压力有何要求

普通指形榫：

针叶材为2~3MPa、阔叶材3~5MPa；

微型指形榫：

针叶材为4~8MPa、阔叶材8~14MPa；

指形榫接长的上方压力（垂直于木纤维的夹持侧压力）为0.3~0.5MPa。

12、什么是加工余量，加工余量与加工精度及木材的损耗有何关系（

书P87）

加工余量：

是指将毛料加工成形状、尺寸和表面质量等方面符合设计要求的零件时所切去的一部分材料的尺寸大小。

关系：

1、加工余量小，虽然耗在切削加工上的木材损失少，但因绝大部分零件经刨削加工后儿达不到要求的端面尺寸和表面质量，会使加工出的废品增多而使总的木材损失增加；

2、加工余量过大，虽然废品率可以显著降低，表面质量也能保证，但木材损失将因切屑过多而增大，同时因多次切屑又会降低生产率，增加动力消耗，难以实现连续化自动化生产。

13、榫头加工时为什么选用基孔制；

因为榫眼是用固定尺寸的刀具加工的，同一规格的新刀具和使用后磨损的刀具尺寸之间常有误差，如果不按已加工的榫眼尺寸来调节榫头尺寸，就必然产生榫头过大或过小，因此出现接合太紧或太松的现象。

若采用基轴制的原则先加工出榫头，然后根据榫头尺寸来选配加工榫眼的钻头，则不仅费工时，而且也很难保证得到精确而紧密的配合。

14、板件厚度校正砂光的目的P152，方法和要求？

目的：

砂光又称磨光，是修整表面的主要方法。

人造板基材的厚度尺寸总有偏差，往往不能符合饰面工艺的要求，在锯截成规格尺寸后，装饰贴面前，必须对基材进行厚度校正加工，否则会在贴面工序中产生压力不均、表面不平和胶合不牢等现象。

方法：

常用带式砂光机（水平窄带式或宽带式）砂光

要求：

基材表面砂光后的粗糙度应按贴面材料种类与厚度来确定，基材表面允许最大粗糙度不得超过饰面材料的1/3-1/2，一般贴刨切薄木的基材表面粗糙度Rmax<=200um,贴塑料薄膜的基材表面Rmax<=60um，贴表面空隙大的基材，如刨花板和贴面型材料时应采用打腻子或增加压层材料的方法来提高表面质量。

大题☆15、以刨花板为基材，以薄木为贴面材料和封边材料生产板式部件，有哪些工艺过程，写明主要工段的工艺参数？

16、什么是32mm系统？

是依据单元组合理论，以32mm为模数，通过模数化，标准化的“接口”来构筑家具的一种结构与制造体系。

它采用标准工业板材及标准钻孔模式来组成家具和其他木制品，并将加工精度控制在0.1-0.2mm的水准上。

17、胶合弯曲有哪些加热方法？

弯曲胶合的加热方法：

冷压或热压。

1蒸汽加热②低压电加热③高频加热④微波加热

18、什么是实木弯曲，如何理解木材弯曲的原理（

书P200）

（1）实木方材弯曲是将实木方材软化处理后，在弯曲力矩作用下弯曲成所要求的曲线型，并使其干燥定型的过程。

（2）方材弯曲原理：

木材受压弯曲时的状况

①将直线形方材毛料弯曲成曲线形毛料时，毛料的凹面受压，呈现压缩应力，用σ2表示；而毛料的凸面受拉，呈现拉伸应力，用σ1表示。

压缩应力和拉伸应力分别在凹、凸两个表面达到最大。

②在外层的拉伸应力和内层的压缩应力之间，或者说由外层的拉伸应力转为内层的压缩应力过程中，有一层的应力等于零，这一层称中性层。

③由于木材顺纹拉伸和压缩弹性模量大致相同，因此中性层基本位于中央。

④中性层长度等于直线型毛料的长度。

设为L，受力弯曲后的拉伸层长度为L+△L，压缩层长度为L—△L，其中拉伸或压缩的长度等于各自的形变乘以中性层长度，则：

拉伸长度：

△L=L*ε1；拉伸长度：

△L=L*ε2

中性层的长度L用下式表示：

L=πR

/180式中：

R—中性层弯曲半径，

—弯曲角度

拉伸面的长度L1=L+△L，用下式表示：

L1=L+△L=π（R+h/2）

/180

式中：

H----弯曲方材的厚度

△L=π（H/2）

/180形变ε由下式表示：

ε=△L/L=h/2R

弯曲性能（h/R）：

h/R=2ε=2*△L/L

h/R的比值越大，能弯曲的曲率半径越小，弯曲性能越好。

★结论：

对同一种树种，当形变ε一定时，直线型方材毛料的长度L大时，弯曲的曲率半径就小；对不同的树种，形变ε不同，而当直线型毛料的长度L一定时，弯曲的曲率半径越小，弯曲性能越好。

以凹面半径计算弯曲性能：

h/r=2ε1/（1—ε1）

***★19、在实际生产中，在方材的拉伸面紧贴一条金属夹板，对弯曲性能有何影响？

木材经软化处理后，虽然压缩面可以继续弯曲，但由于受到拉伸面允许最大变形ε1的限制，软化后的顺纹压缩性能不能充分利用。

为了充分利用压缩形变ε2较大的特性，改善弯曲性能和防止拉伸面破坏，常在方材拉伸面紧贴一条金属钢带或夹板，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，方材拉伸变形εp<=其允许的顺纹拉伸变形极限ε1。

方材经软化处理后，根据不同树种的压缩形变ε2和拉伸形变ε1的增加不同，在采用金属钢带弯曲榆木、水曲柳、柞木、山毛榉等阔叶材时，其弯曲性能h/r可以达到1/2—1/2.5，桦木的弯曲性能h/r可以达到1/5.7；松木的弯曲性能h/r也可以达到1/11.

大题20、有一木材经过软化处理后，其顺纹拉伸变形ε1可为2%，顺纹压缩变形ε2可为25%，用此材制作弯曲零件，当板材的厚度为20mm时，能弯曲的最小曲率半径是多少如何实现的

方材凹面弯曲半径r：

=（2%+25%）/（1-25%）=0.36

r=55.6mm

木材软化后其顺纹压缩变形较大，顺纹拉伸变形不大；如果单纯使木材弯曲，由于受到拉伸面允许最大形变的限制，软化后的顺纹压缩性能不能充分利用；为了充分利用压缩形变较大的特性，改善弯曲性能和防止拉伸面被破坏，在方材的拉伸面紧贴一条金属钢带或夹板，使中性层向拉伸面移动，由金属钢带或夹板承受拉伸应力。

21、什么是胶合弯曲，有什么特点？

（1）胶合弯曲是由多层平直涂胶的薄板经胶压、弯曲，待胶层固化后而制成的曲线形部件。

（2）特点：

①用薄板弯曲胶合的方法可以制成曲率半径小，形状复杂的零部件；

②薄板弯曲胶合件的形状可根据需要，设计成多种多样；

③薄板弯曲胶合工艺，能节省木材和提高木材利用率；

④过程比较简单，工时消耗少；

⑤弯曲胶合成型部件，具有足够的强度、形状、尺寸稳定性好；

⑥弯曲件造型美观多样，线条优美流畅，具有独特的艺术美；

⑦可制成拆装式产品，便于生产、贮存、包装、运输、销售；

⑧需要消耗大量的薄板的胶粘剂。

22、木制品装饰主要有哪几种方法？

（填空）

贴面、涂饰、特种艺术

23、有气喷涂的原理是什么，有何优缺点？

（1）空气喷涂是利用压缩空气通过喷枪的空气喷嘴高速喷出时，使涂料喷嘴前形成圆锥形的真空负压区，在气流作用下将涂料抽吸出来并雾化后喷射到家具表面上，以形成连续完整涂层的一种涂饰方法

（2）优缺点：

优点：

适应性强、灵活性高、应用较广。

设备简单，效率高，适用于间断式生产方式；

可喷涂各种涂料和不同形状、尺寸的木家具及零部件；

形成的涂层均匀致密、涂饰质量好。

缺点：

喷雾未完全落到制品表面；

喷一次的涂层厚度较薄，需多次喷涂才能达到一定厚度；

漆雾向周围飞散对人体有害并易形成火灾，需通风排气；

水分或其他杂质混入压缩空气会影响涂层质量。

24、无气喷涂的原理是什么，有何优缺点？

无气喷涂是靠密闭容器内的高压泵压送涂料，使涂料本身增至高压，通过喷枪喷嘴喷出，立即剧烈膨胀而分散雾化成极细的涂料微粒喷射到工件表面形成涂层。

优点：

（1）涂料喷出量大、喷涂效率高；

（2）无空气参与雾化、喷雾损失小、涂料利用率高、环境污染轻、涂饰质量好；

（3）不受被凃表面形状限制、应用适应性强；

（4）喷涂压力大，可喷涂黏度较高的涂料，一次喷涂可获得较厚的涂层。

缺点：

（1）每种喷嘴的喷雾幅度和喷出量是一定的，无法调节，只有更换才能达到调节的目的；

（2）喷涂含有大量体质颜料的底漆时，颜料粒子易堵塞喷嘴。

☆25、静电喷涂的原理是什么，有何优缺点？

静电喷涂是利用电晕放电现象和正负电荷相互吸引原理，将喷具作为负极使涂料微粒带负电荷、被涂饰工件接地作正极带正电荷，在喷具与被涂饰工件间产生高压静电场，使涂料微粒被吸附、沉积在被涂饰工件表面形成涂层。

优点：

（1）涂装施工条件好、环境污染小；

（2）涂料与喷涂表面正负电荷相互吸引、无雾化损失、涂料利用率高；

（3）涂饰效率高、易于实现自动化流水线喷涂作业、适于大批量生产；

（4）涂层均匀、附着力和光泽度高、涂饰质量好；

（5）通风装置简化、电能消耗少；

（6）对某些制品的涂饰适应力强、效益显著。

缺点：

（1）高压电的火灾危险性大，须有可靠的安全措施；

（2）形状复杂的制品很难获得均匀涂层；

（3）对所用涂料与溶剂、木材制品都有一定的要求。

☆26、淋涂的原理是什么，有何优缺点？

淋涂是用传送带以稳定的速度载送零部件通过淋漆机淋漆头连续淋下的漆幕使零部件表面被淋盖上一层涂料而形成涂层的方法。

优点：

（1）适用于板式部件涂饰，可实现连续流水线生产；

（2）传送带载送工件漆幕淋涂，一通过便形成完整涂层，生产效率高；

（3）无漆雾损失、漏余涂料可回收再用、涂料损耗很少；

（4）漆膜连续完整、厚度均匀、涂饰质量好；

（5）淋漆设备操作维护方便。

缺点：

（1）不适于涂饰带有沟槽和凹凸大的工件以及形状复杂的或组装好的整体制品；

（2）不适于涂饰小批量生产的工件；

（3）不能涂饰很薄的涂层。

★27、辊涂的原理是什么，有何优缺点？

辊涂是在被凃工件从几个组合好的转动着的辊筒之间通过时，将粘附在辊筒上的液态涂料部分或全部转凃到工件表面上而形成一定厚度的连续涂层的涂饰方法。

优点：

（1）适用于板式部件连续通过式流水线涂饰；

（2）传送带载送工件漆幕淋涂，一通过便形成完整涂层，生产效率高；

（3）适宜于黏度较高的各类涂料，常用于板件的填孔、填平、着色和凃底等，涂层均匀、涂饰质量好；

（4）基本无涂料损失、涂饰环境好。

缺点：

（1）要求被凃工件有较高的尺寸精度和标准的几何形状，不能涂饰带有沟槽和凹凸的工件以及整体制品；

（2）对涂布辊表面的橡胶材质和硬度要求较高；

（3）仅常用于工件的填孔、填平、着色和凃底以及一般面漆的涂饰。

28、木制品装饰的目的是什么？

保护和美化作用。

木家具表面覆盖一层具有一定硬度、耐水性、耐候性等性能的薄膜保护层，使其避免或减弱阳光、水分、大气、外力等的影响和化学物质、虫菌等的侵蚀，防止木制品翘曲、变形、开裂、磨损等，以便延长其使用寿命；同时赋予其一定的色泽、质感、纹理、图案纹样等明朗悦目的外观，给人以美好的感受。

☆29、木制品一般由哪几种配件装配？

铰链的装配、拆装式连接件装配、锁和拉手的装配、插销的装配、门碰头的装配

30、实现拆装或木制品装配有何要求?

（1）必须在生产中实行标准化和公差与配合制，并组织可靠的限规作业，这样才能保证所生产的零部件具有互换性。

（2）尽可能简化制品结构，采用五金连接件结合，保证用户不需要专门的工具和设备以及复杂的操作技术就可装配好成品而不影响其质量，

（3）控制木材含水率和提高加工精度，实行零部件的定型生产并保证零部件的质量和规格有足够的稳定性。