木质零件机械加工wooden parts ma-chining

用机械将预先干燥过的板、方材或木质人造板制成一定尺寸和形状的零件的加工过程。一般采用锯、刨、钻、镂、铣、开榫、打眼等设备，经过配料、刨削、开榫、起槽、打眼、铣型面、表面修整等工序来完成。
配料 按照零件尺寸、形状和用料要求并留有适当的加工余量，将板、方材或人造板锯制成一定规格毛料的加工过程。配料时必须确定合理的加工余量和掌握对成材含水率的要求，正确选择配料的方式和加工方法。常用的配料方式有如下几种：❶先将板材按毛料长度用圆锯横截，再按毛料宽度用圆锯或小带锯纵解（剖分）。该法便于工序间运输，可充分利用毛边板的尖削度部分。但在横截剔除缺陷的同时，往往会锯掉一部分有用的木材。
❷先按毛料宽度用单锯片或多锯片圆锯机纵解，再按毛料长度横截，并同时去掉缺陷部分，该法木材利用率稍高，但车间占地面积较大，运输也不方便。
❸下锯前预先在板面上按毛料尺寸划线，再进行锯解，如能套裁下料，可提高出材率9%。该法适于曲线形零件的配料。
❹下锯前先经压刨粗刨进行配料，这样可提高配料质量。但车间占地面积较大，且不便运输。关于人造板的配料稍不同于板材，刨花板和中密度纤维板开料前，首先应通过宽带式砂光机进行定厚加工，保证厚度公差达到±0.2毫米，对于胶合板和硬质纤维板的开料，应十几张成摞锯切。因人造板幅面大，不便移动，一般将人造板固定在机床上，锯片作纵向或横向自动锯切。如果进厂原料为饰面人造板（薄木或浸渍纸饰面），必须选用带有刻痕锯的锯板机开料。
刨削 将毛料刨削成符合尺寸要求的净料。该工艺包括刨削基准面和基准边，刨削基准相对面与相对边。基准面与基准边的加工，通常在平刨上进行；基准相对面与边的加工，可由压刨或铣床完成规定厚度与宽度尺寸的加工。如果相对面和基准面不平行，应使用夹具，按要求角度来加工。对于质量要求不高的平表面，如门、窗生产，可直接通过三面刨或四面刨，一次完成。
开榫 用开榫机或铣床，加工榫头的工艺过程。根据榫头形状、数量、长度及其在零件上的部位，来选用加工设备与刀具，确定合理的加工方法。开榫机可加工直角单榫、双榫和斜榫。对于单头燕尾榫，只要改用锥形铣刀即可完成。铣床可加工直角或燕尾形的单榫与多榫、齿形榫等。燕尾形多榫亦可在专用的燕尾榫机上采用锥形端铣刀，刀轴沿梳形导向板移动进行加工(图1)。长圆形榫头是在专用的长圆形榫头开榫机，铣刀沿零件端部回转一周而完成。榫头尺寸可根据要求调整，且加工表面光滑。

图1 燕尾榫机加工半隐燕尾榫
1.端铣刀； 2.定位销； 3.梳形导向板； 4.工件

槽榫 利用回转工具，沿纤维方向加工榫头与榫槽的过程。榫与槽的加工在刨床、铣床或万能圆锯机上均可完成。在平刨、压刨上利用导尺和相应的工具，可加工宽度较大的榫与槽(图2中1、2、3、4)。在四面刨上利用垂直的刀头可加工宽度较小的榫与槽(图2中5、6)。切削横向的槽口，可用悬臂式万能圆锯机，采用铣刀头或多锯片叠在一起中间夹有钩形铣刀进行加工。对燕尾形槽口，则必须采用不同直径的圆锯片叠在一起或采用锥形组合刀具，加工时须将刀轴倾斜一定角度，也可在立式上轴铣床上用燕尾形端铣刀进行加工。合页槽可在专用的起槽机上完成。

图2 刨床加工槽榫示意
1、2. 平刨； 3、4.压刨； 5、6.四面刨

打眼 用打眼机或钻床，加工榫眼的工艺过程。榫眼有长方形、长圆形与圆形等几种。长方形榫眼，常采用带有空心钻套的打眼机，加工精度较高。链式打眼机可 一次打出长方形榫眼，但榫眼内壁较粗糙，不贯通的榫眼底部呈弧形，需进行补充加工。该法生产率高，常用于建筑木构件打眼。长圆形榫眼，用钻床或上轴铣床加工。圆形眼（孔）可选用标准钻头，采用立式单轴或多轴钻床加工。在零件的端部打孔，多采用卧式钻床完成；对直径较大的圆孔应在钻轴的刀梁上装有两把切刀或圆筒形锯片进行加工；在薄胶合板或纤维板上打孔，可采用冲压法加工。螺钉孔需用带有阶梯状的小钻头来完成。
铣型面 利用成型刀具或平面刀具并借助夹具来加工各种型面和曲面的工艺过程。由于型面不同，加工方法也不同。❶加工直线型面，需使用相应的成型铣刀，零件沿机床导轨通过刀具而铣削。当零件宽度较大时，可在压刨、四面刨的水平刀头上安装相应的成型铣刀来加工，但用压刨加工时，需在台面上增加导向装置。
❷加工曲线型面如椅后腿、沙发扶手的型面，必须使用夹具（样模），夹具的边缘做成零件所要求的形状，当夹具边缘沿挡环移动时，刀具就能在工件表面加工出所要求的曲线型面(图3)。若用回转工作台进给的铣床来加工，是在工作台上同时固定数只夹具，随着工作台的回转即按夹具形状对零件进行铣削。零件表面上的平雕与透雕，应采用上轴铣床加工，在工作台上装有仿型定位销，定位销与刀轴的回转中心同在一垂直线上，夹具内边缘靠紧仿型定位销移动，刀具就能在工件表面上镂铣出所需要的纹样或图案(图4)。圆柱

图3 在铣床上用夹具加工型面
1.挡环； 2.刀具；3.工件；4.挡块；
5.夹紧装置； 6. 夹具

图4 上轴铣床加工型面
a.型面加工； b.雕刻加工
1.仿型定位销； 2.端铣刀； 3.工件； 4.夹具

形面，可用木工车床（旋床）或在圆棒机上进行加工。复杂型面，如鞋楦、枪托、弯脚等，应采用仿型（靠模）铣床完成。按零件形状、尺寸做一个金属夹具（样模）。夹具和工件作同步回转运动，仿型辊紧靠夹具，仿型铣刀就将工件加工成和夹具相同的形状。其加工精度取决于样模的制造精度与刀具的修整。雕刻图案，现已采用数控雕刻机进行加工。按设计的程序， 一次可加工出十几只相同形状的零件。加工精度和生产效率都很高，应用范围广。
表面修整 用净光刨或磨光机将预装饰的表面刨光或磨光的过程。其目的是消除回转刀刃切削木材时，在表面所留下的微小波纹和在加工中产生的撕裂、毛刺、压痕等缺陷，并使装饰的表面具有规定的粗糙度。❶刨光：用净光机将零件表面刨光。净光机有两种：一种是工件作横向进给，刨刀作往复运动；另一种是刨刀固定不动，工件由回转橡胶履带带动连续通过刀刃进行刨光。应当指出，薄木胶贴的大平面不宜刨光。
❷磨光：用各种型号的砂纸、砂带将木材表面磨光。磨光的质量取决于磨料粒度大小、磨削的方向、压力以及材性等。磨料的粒度越大，生产效率越高，但加工表面较粗糙，所以应根据零件表面质量要求来选择砂纸号。砂磨时，应顺纤维方向磨光，单位压力不能过大。对于大平面零件的砂磨，应采用上带式磨光机和宽带式磨光机；对于窄小的平面或部件边线，可采用立式砂带磨光机；对于凹曲面或部件的内表面，应采用单鼓式研磨机；对于凹凸曲率半径小而型面较复杂的零、部件，可采用刷式磨光机，如果曲线型面的轨迹作直线运动，可用靠模带式砂光机；对于回转表面的研磨，最好采用工件作回转运动与相应形状的研磨刷配合进行；对于零件的端面倒楞、磨圆等，可用盘式磨光机或立式砂带磨光机。