明清家具生产技术工艺流程.doc

明清、红木家具；现代生产技术；工艺流程以结合现代木制品生产工艺的理论，对明清家具的现代生产工艺的制材、配料、毛料加工、画结构线、净料加工、零部件雕刻、装配、打磨、烫蜡及成品入库，进行了整理和归纳，这对于中国传统家具生产的现代化发展。与其它的传统工艺一样，明清硬木家具的制作工艺亦是以师徒相授的方式世代相传，至今仍是如此，并无多大变化，仍保持着传统工艺的制作手法及制作流程。但是伴随着现代科学技术的发展，具有相同加工功能的现代机械设备也相继出现，明式家具的现代生产过程中的部分加工工具逐渐被取代，如单片锯取代了制材工艺中的大锯，镂铣机取代了制粗坯工艺过程中的凿刀、曲线锯取代了透雕工艺中的钢丝锯，CNC数控中心取代了传统的凿铲等等。这不仅提高了整体的生产效率，而且还提高了明式家具构件的加工精度，并对明式家具生产的现代化进程有一定的促进作用。然而由于明式家具结构和造型形式的独特性，若直接由它们进行加工来完成所有的工序，家具最终的品相并不尽如人意，与由手工制作的相比，多了几分呆滞。少了几分灵动。因此，在大部分中国传统家具的生产企业，它们只是作为辅助工具应用在制材、配料、锯轮廓、曲型构件的粗磨找型、制粗坯等部分工序中，大部分的工艺过程仍是由手工来完成。这不得不让人思索。我们拥有了先进的科技，我们缺少了什么?而古人没有先进的科技，古人拥有了什么? 以生产家具厂的现代生产工艺过程为基础，结合现代木制品生产工艺的理论，对明清家具的现代制作技术的每一个工序进行了整理、归纳。1、制材制材就是指将未锯截的圆木破成板材、方材、枕木或其它成材的加工过程，可分为带锯制材、框锯制材和圆锯制材。三者相比，使用带锯制材出材率较高，因为带锯制材有很好的灵活性，可以任意的调整锯路方向。看材下锯，便于剔除原木中的天然缺陷，而且可以使用较薄的锯条，锯路损失最小。据有关资料介绍，带锯制材率比圆锯提高1，比排锯提高2。也正因为如此，目前传统家具企业主要采用带锯制材工艺，用大带锯破料，用小带锯、圆锯等剖分木材、裁边、截头，完成产品生产。但需要指出的是明清家具所用的木料大都是黄花梨、紫檀、鸡翅、酸枝、花梨、南木等珍贵木材，成材时间长，成材率低，价格十分昂贵，少则每吨几千元，多则每吨几百万，可谓寸木寸金，制材出材质量的高与低直接影响着企业的经济效益。为了合理利用木材，提高出材率，其制材工艺与其它硬水材的机械制材工艺有所不同，仍遵循着传统的手工制材。传统的制材工艺十分考究，主要体现在对木材材性的把握和运用。与传统制材工艺相比，明清家具的现代制作亦十分考究，用料要求具体如下：整体不用边材，且材色应相近；对称性的构件应保持纹理一致；框架材的含水率应达到121，装板材的含水率应达到81(南方由于空气湿度较大，用材含水率应高于此标准)。可见，制材这一看似简单的加工过程却直接影响着家具产品的最终质量。2、配料以经过“破板”烘十后的锯材为原料，按照所要生产家具料单中各零件的尺寸规格和质量要求，将材锯剖成各种规格的方材毛料的加工过程。主要包括合理的选料、确定加工余量、选择配料工艺、画线、锯截。2.1 合理的选料合理的选料是指根据家具的质量要求、零部件在家具中的部位及受力状况和强度标准，来选择符合家具品质的树种、材质、等级、规格、纹理及色泽的原料。在传统家具制作工艺中，选料占有很重要的位置，“家具选材很重要，七分加工三分料。选料次序有先后，用材部位料不同。上下内外有多少，选材数量要记牢。先配长料后短料，框腿面料搭配好。长料多选一二根，好面朝前纹要顺。拼缝搭配要规范，径弦切板看端面。板面调整看纹路，心边中材防边弯。同材木纹相对称，软硬木料搭配用。”又如“框腿部位选硬料，镶板花板选软料。坐具必选硬木做，柜橱要选材质好。先选面料和腿料，柜门屉面留好料。侧面背面搭配做，内框底板剩余料。”2.2 确定加工余量方材毛料加工成形状、尺寸和表面质量等各方面符合设计要求的零部件时，所切去的一部分材料，称为加工余量。加工余量合理与否直接关系到木材的损耗程度、零、部件加工精度及整个生产的劳动生产率的高与低。影响加工余量的因素很多主要有形状尺寸误差、表面粗糙度误差及最小材料层三个方面。其中尺寸偏差主要是由于受到加工设备的精度、夹具、模具和刃具的精度、操作技术及木材物理力学性质的影响，在锯材加工和零部件装配过程中造成的尺寸偏差和形状变形。表面粗糙度误差是指工件完成加工后留在表面的不平整度，视加工方式的不同而不同，如锯切时的微观不平整度平均为0.8mm，而刨切时微观不平整度则平均为0.3mm。最小材料层是指工件在加工过程中，由于受到加工条件、锯片厚度、锯片偏移等因素的影响，必须多砂去的一层材料，称为最小材料层。一般说来，锯切加工时，除了锯路的宽度外，还应加上2mm的余量，铣削加工时，除了铣削的厚度，还应加上0.6mm的余量，精砂光加工时，除了精砂光厚度外，还应加上0.2mm的余量。2.3 选择配料工艺实木家具生产较为常用的配料工艺主要有先横截后纵剖的配料工艺、先纵剖再横截的配料工艺及先画线再锯截的配料工艺三种。其中先横截再纵剖的配料工艺适合于原料较长和切削度较大的锯材配料，优点是可使长材不短用、长短材合理搭配和锯掉木材的缺陷，缺点是在锯掉木材缺陷的同时，也锯掉了一些有用的木材部分，降低了锯材的出材率；先纵剖再横切的配料工艺适合于大批量生产及原材料宽度较大的锯材配料，优点是可以有效的去掉锯材的自然缺陷，提高木材的利用率，缺点是所要加工的锯材较长，而且在某种程度上也增加了锯割的难度；先画线再锯截的配料工艺则适合于曲线型零部件的加工，优点是可以按材下料，可以大大提高锯材的出材率。明清家具的构件中曲线型构件较多，且出于对出材率的考虑，配料工艺主要选择先纵剖再横切的配料工艺和先同线再锯截的配料工艺，如圈椅的椅圈、联邦棍及靠背板三种曲线形构件，应选择先划线(俗称放大线)再锯截的配料工艺(交叉划线法)，而圈椅的前腿、后腿、面边、抹头、券口等其它构件则应选择先纵剖再横截的配料工艺。2.4 画线并锯截根据列出的所要加工家具的配料清单，结合已做出的各曲线型构件的样板和确定的加工余量，在原料方材上进行合理的分配，并画线。尤其是曲线型构件配料时，应尽量在同一块方材上，尽可能排放多个曲线型构件，以提高木材出材率。此外，在确定一些出透榫的构件长度时，在此基础上还应使构件长度尺寸再大一些(一般情况下一端多给出35mm即可)以免出现榫头过短，透不出来，不仅影响了家具整体框架的结构强度，还影响了家具整体的美观性。如果E表示家具各构件的配料尺寸，A表示配料清单中家具各构件的尺寸，B表示家具出透榫的构件加长的尺寸，C表示所确定家具各构件的加工余量(1520mm)，D表示家具各构件“挓”的尺寸，那么，确定家具各构件配料长度的公式则可表示为：E=A+B+C+D。根据所确定的家具各构件的尺寸在与之对应的锯材毛料上进行画线。如果E表示各构件的配料尺寸，A表示配料清单中各构件的尺寸，B表示出透榫的构件加长的尺寸，C表示所确定各构件的加工余量，D表示各构件“挓”的尺寸，那么，确定家具各构件配料长度的公式则可表示为：E=A+B+C+D。此外，传统制作工艺当中对于板材的锯截也是十分考究，具体口决为：“板材纵锯先锯根，板材纵锯先锯心。如有节子放慢锯，急干木料往复锯。板材翘曲放稳锯，弯凸木板匀称锯。板材横锯先凸边，锯割斜料用导轨”。3、毛料加工在经过配料工艺加工的家具各零件的方材毛料或曲材毛料的基础上对各零件进行精确尺寸、形状的加工过程。需要注意的是这里所谓的各零件的精确尺寸指的是家具配料清单中各构件的宽厚尺寸，而形状主要是针对曲线型构件而言的，指的是曲线型构件样板的形状。其主要包括基准面的选择、基准面的加工、相对面的加工、曲型毛料定型加工、锯截。3.1 基准面的选择和加工由于加工零件形状、加工质量和加工方式的不同，其基准面的选择也不同。对于直线型毛料一般选择大面作为加工基准，其次才选择侧面和端面，如圈椅的前后腿、面边、抹头、前后牙板、前枨、山枨、后枨、面心板、扶手牙头、前横券口、前立券口、山横券口和山立券口都应选择各零件的大面作为基准面。而对于圈椅曲线型毛料(联邦棍、圈中节、圈扶手和圈上脑)一般选择平面作为基准面即可。对于前者直接在平创床上加工出选择好的各零件基准面，而对于后者则是用平刨床加工出选择好的平面基准面。3.2 相对面的加工直线型毛料以加工好的各直线型毛料的基准面为基准，用木工单面压铯床上分别加工与之相对应的相对面，直至达到配料清单中各直线型毛料的宽、厚尺寸。而曲线型毛料则是先以加工好的平面基准面为基准，在木工单面压铯床上加工与之对应的向对面，直至加工出圈椅配料清单中各曲线型毛料的厚度尺寸。3.3 曲型毛料定型加工以做好的家具曲线型零件的样板为标准，在曲线型毛料上画出各曲线型零件的精确外形，并用曲线锯裁下。3.4 锯截对已加工完基准面的各零件毛料的一端进行锯截，这是为确定零件画线和机台加工的基准端。4、画结构线（传统叫划墨）画线工艺就是指用铅笔、角尺、勒刀、画针(画线刀)等木工画线工具在已加工出的家具各零件净料上画出其上所具有的榫眼、榫头、槽口具体位置、大小及形状，并在榫头及榫眼位置标出榫头及槽口度尺寸。画线的顺序具体应该是“先画竖料，再画横料；先画眼槽料、在榫头料；先画两头线，再画中间线”。其中竖料主要是指腿料，由于腿料是家具整体结构的主体，也是与其它各构件接合最多的构件，是画线时的重点。横料则主要是指连接性的构件，如面边、抹头、枨子等；榫眼料主要是指拥有榫眼件，榫头料则是指拥有榫头的构件。由于在传统家具制作工艺当中，榫眼与榫头结合讲究吃线与留线，故应该先画出榫眼的具体位置及形状，后画与之对应榫头的大小、形状，这样有助于榫眼和榫头连接的更加牢固；先画两头线是指先确定构件的整体长度，后画中间线则是指在确定构件整体长度的基础上依次画出中间榫眼、榫头或槽口。5 净料加工按照已画好的家具各零件的形状及与之对应的榫头、榫眼口的形状和具体位置尺寸，在各种机械设备上对各零件净料进行打眼、开榫、加工槽口线型、板材的拼合的工艺过程。5.1 打眼即指在家具的零部件上加工出榫眼，其所用的设备是打眼机，有立式、卧式、单头、多头等多种。这里需要指出的是明清家具的榫眼多是方形或长方形的直角榫眼，而用现代的榫眼机的钻头不能直接加工直角的榫跟，在加工时需要在钻头上套上方形凿套筒，但这样很容易损伤钻头和出现加工误差，故先用钻头加工椭圆形榫眼，再在装配工段中用凿子进行形状的修整。5.2开榫即指在家具的零部件上加工出与之对应的榫头形状。其所用到的设备有单头直榫开榫机、双头直榫开榫机，在一些小的企业也采用立刨或圆盘锯劈出榫头。这里需要指出的是加工带有透榫的零部件时，榫头的长度方向上并不加工，而是放在装配工段中截去。5.3 加工槽口线型顾名思义就是指在立铣机或立刨上加工出零部件上所具有的槽口或线型。这里需要说明的是框架材的外端线型，是将各零件组装好后进行整体铣形的，并不是单个零件铣完后再组装。5.4 板材的拼合和加工在明清家具的生产中板材的拼合只限于“横向”，也就是说只是为了加大板材的宽度。传统的工艺十分考究，板与板的连接主要采用“龙凤榫”可以大大增加板材拼合后的强度，而且所采用的胶粘剂猪皮鳔和鱼皮鳔没有任何污染。至于其加工则主要是指用压刨将板材刨削成结构所需要的厚度，用立刨或截锯裁出结构所需要的装板和鼓边，机铣出穿带口。6、零部件雕刻雕刻是一种古老的装饰工艺，其工艺手法主要有阴雕、阳雕、圆雕及透雕。本工序中的雕刻工艺属于阳雕中的“浅浮雕”，其工艺过程主要包括拓样、制粗坯、锯轮廓、凿刻、铲削细饰五个部分。6.1 拓样“拓样”就是指将所要雕刻的花活纹样直接绘制到雕刻部件上或先绘制于图纸上，再用硫酸纸拷贝粘贴在雕刻部件表面的工艺。“拓样”技术的关键有三：雕刻花活纹样的绘制、硫酸纸（其上绘有花活纹样）粘贴、硫酸纸材料的选择。 6.2 锯轮廓“锯轮廓”就是指运用“牵钻”、“木锉”、“线锯”或“搜弓子”等木作工具加工出雕刻部件的内、外轮廓的工艺，其主要运用于附有透雕花活的构件。传统工艺是先用“牵钻”在雕刻部件需要镂空区域的中间部位钻穿一圆孔，然后使钢丝锯的钢丝锯条穿过圆孔，再与钢丝锯的弓身相连，等固定好雕刻构件后，顺着镂空区域的轮廓，垂直拉动钢丝据，锯截掉需镂空的区域，并对所锯截的截面进行“锉毛边”处理，其技术难点主要是对“搜弓子”的掌握，运锯时要“稳”，且应使钢丝锯条运动方向与雕刻部件的水平面垂直。6.3 制粗坯“制粗坯”就是指运用凿刻、锉磨等加工手段对经过“拓样”及“锯轮廓”处理后的雕刻部件进行加工，使其花活纹样的形状初具雏形的工艺。其技术要求有四：其一，通常要将持凿的侧向倾斜角度范围控制在3070，这样可以更加省力；其二，在凿刻曲线形界面的花活纹样时，要注意凿刃弧度大小的选择，一般圆凿凿刃的弧度一定要平滑于曲线形面的弧度，但不要相差太大，以免凿刻时遗留过多的凿痕；其三，在凿刻花活纹样中形体与形体交接的部位时，表现出二者的层次关系即可，将细部的处理尽量留在“铲削细饰”中解决；其四，用木槌敲打凿子的力度应做到收放有度。6.4 铲削细饰“铲削细饰”就是指利用型号不同的平铲、圆铲、镏钩等雕刻工具对已完成的花活纹样的粗坯进行精雕细琢，在明确花活纹样纹理脉络的同时，准确铲出花活纹样的轮廓及自身结构的层次变化，并使花活纹样达到圆润生动。其技术难点有二：一为对平铲、圆铲、镏钩等各雕刻工具的使用技巧及其所能雕刻出的效果的掌握，二为对花活纹样的结构及其三维空间效果的理解。7、装配指按家具的结构装配图及其制作要求，将加工好的零件组合成为部件或将零、部件接合成为制品的加工过程。这个加工过程中的“组合”与现代家具装配中的“组合”不同，它不是直接就能将零部件组合成产品，而是对零件进行精细加工的同时，进行零、部件的组合。一般的讲。木工接到机加工车间加工的零件后首先是剔榫眼，减榫，异型部件粗磨找型，需要雕刻的结构部件送雕刻车间，然后是初步组装，铩肩口，用胶，等胶干后扫活，完活后送油工车间进行打磨烫蜡。7.1减榫在净料加工阶段，只是在宽厚方向上进行开榫，并没有加工出圈椅各零件的榫肩部分。这一工序主要是对圈椅各零件榫头的进一步加工，即用锯、铲、凿等木工工具加工出各零件的榫肩，确定榫头长度方向的尺寸。7.2 剔眼用凿、铲、刮刀片、斧头等木工工具对圈椅各零件的榫眼进行精确形状尺寸加工的过程称为剔榫眼。圈椅各零件的榫眼除了揣揣榫外，主要是半榫和透榫，它们的传统造法基本相同，都讲究吃线和留线即在榫眼入口方向要留线凿榫，而在榫眼出口方向则要吃线凿榫。以半榫为例，所凿榫眼的深度应大于榫头长度1.5-2mm宽度应小于榫头宽度1mm厚度应大于榫头厚度0.5mm7.3 异型部件粗磨找型在已经加工出的家具各零部件基本外形的基础上，按照图纸用砂纸对圈椅的这些零部件进行精确形状尺寸的加工。尤其是曲型构件的找型过程十分复杂，为了达到标准，先用尖木锉找型，再用砂纸打磨，最后用卡尺卡取所打磨部位的直径，并与图纸中该部位的直径大小进行比较，直到达到图纸中的直径大小为止，如圈椅的椅圈、联邦棍、圆材的腿足等。7.4装配即指按照家具的结构装配图中规定的结构和工艺把加工好的零件组装成部件，再将各个零部件有顺序地组装成产品的工艺过程。这里需要指出的是装配过程中的“铩肩口”。所谓铩肩口指的是为了使构件与构件之间的结合更紧密，用锯或凿于进行修正的加工过程。另外，由于明清家具为框架式的整体结构，故在进行装配时应以框架为基准。如以椅类家具为例，应先装腿足和管脚枨，再装券口、牙板，接着穿入面板，面板上按联邦棍、靠背板，最后装上扶手和搭脑。7.5 扫活等胶干后，用木锉对家具各零部件的直边进行倒棱，倒完棱后，用小锯将露出的个零部件的榫头锯掉，并用180#和240#砂纸整体进行打磨。8、木工、雕刻、工艺的质量检验8.1 技术工艺检验标准：1)产品主要尺寸应以产品图纸的标注尺寸为主，适当参照QB/T2385-1998家具深色名贵硬术家具及其所引用的标准。2)产品的外形公差允许值为3mm，部件公差的允许值为0.5mm。3)形状和位置公差见表918.2 工艺结构检验标准：1)产品雕刻、圆角、线型等加工图案应与图纸中的设计图案相一致。2)雕刻工艺应保证雕刻图案清晰完整、层次分明，铲底平整、光洁、无刀痕。3)圆角应对称、和顺、光滑，线型应均匀、顺直、对称、光滑。4)产品胶零件的拼缝应严密，不允许有黑胶缝。5)产品装板部件的装板不允许有松动和离缝。6）产品零件的榫眼结合应严密、牢固，不允许有松动和裂缝，即使有裂缝，最大缝隙也应小于0.1mm。7）木工应精致细腻，不允许存在加工缺陷。8）木工的打磨标准（如表92）表91 产品形状和位置公差表项目试件名称及规格允许值翘曲度面板、正视面、板型对角线长度1400mm1.5mm1400对角线长度700mm1mm对角线长度700mm0底脚平稳度四脚着地1mm平整度面板、正视面、板型部件0.8mm邻边垂直度面板对角线长度1.5mm框架1000mm1.5mm1000mm1mm位度差门与框架、门与门相邻表面间的距离偏差0.5mm分缝嵌装门上、左、右分缝1mm中下分缝1.5mm抽屉 上、左、右分缝1mm表92 木工的打磨标准表程序打磨部位砂纸型号工艺要求检验方法1240#磨掉加工痕迹，保持线型不变目视2400#磨掉加工痕迹和粗砂痕，保持线型不变3600#磨掉加工痕迹和粗砂痕，没有明显导管，保持线型不变4800#磨掉加工痕迹和粗砂痕，去除木材表面的木毛,保持线型不变目视51000#表面达到精光，手感平整光滑，有光泽，保持线型不变61500#表面达到精光，手感平整光滑，有光泽，保持线型不变72000#表面达到精光，手感平整光滑，有光泽，保持线型不变9 打磨打磨工艺是对家具表面及雕饰进行修形、抛光，是检验硬木家具质量高与低的重要标准，如俗语有云：“一凿、二刻、七打磨”，足见其在中国传统家具制作工艺中的重要性。在进行烫蜡之前，需要对装配好的家具进行干磨和水磨，磨掉加工痕迹和留在木材表面的木毛，以致达到光滑硬亮。传统硬木家具打磨用的是挫草，也称“节节草”，我国东北很多地方都有出产。用这种草泡水之后，可以磨出硬木的光彩，并使木材达到光润如玉的艺术效果。现在对硬木家具的打磨基本上都改成了砂纸打磨，方便快捷。用刮刀刮磨，用砂纸抛光打磨这个工作，基本上是纯手工作业，用的刮刀和砂纸跟过去都区别不大。打磨这道工序看上去动作不大，这里擦擦那里刮刮，其实对家具最后的效果影响还是蛮大的。打磨做好了，木材的纹理更漂亮，木工的线条更顺畅，雕花的图案也更清晰，整体上当然就更美观了;打磨做的不到位，反而会把前面的两道工序给搞砸了。要做好这道工序，首先是要细心、有耐心，不能操之过急;再一个是要掌握好分寸，打磨过头了或者不足都不行。打磨的目的是为了更完美地表现木材的纹理和质感，并使雕花纹饰更为灵动。打磨可分为刮磨和磨光两个步骤。首先是刮磨。刮磨重点针对雕花构件，用刮刀将雕刻的刀痕磨干净，使雕刻图案或纹饰更为清晰生动。之后用不同规格的砂纸反复进行磨光，由粗至细，从240号到400号、600号、800号，再到1000号、1500号甚至2000号，直至家具的线条优美流畅、手感平整光滑。打磨完成后，交至油蜡车间，进入最后一道工序上油、蜡。10 擦木蜡油 木蜡油以其天然环保性。已成为现代人生活起居的宠儿。虽说木蜡油是DIY产品。但还是有很人对木蜡油怎木施工，怎么涂刷木蜡油。这将详细讲解木蜡油的施工方法。10.1 工具/原料1） 透明或有色木蜡油 2） 毛刷，滚筒，刮板，不掉毛棉布，百洁布，搅拌棒，搅拌勺 3） 不同型号的砂纸（150#至3000#） 10.2步骤/方法1）白坯要求：木材含水率不超过20% 2）打磨处理：用150到2000目的砂纸打磨木材至表面光滑平整。3）填孔处理：对钉眼、节疤洞眼用透明或同色腻子修补至平整，或是用（木屑）锯木面儿加502胶水填缝，并做打磨处理。4）清洁处理：使涂刷前的表面清洁、干燥、无油脂及灰尘。 5）搅拌：开罐后充分搅拌至均匀。 6）涂刷：用绵布、硬毛刷、辊筒等工具将木蜡油均匀地沿木材纹理方向涂刷，略微干燥后，表面如有不均匀的木蜡油用干净的棉布擦去，使已涂木材表面光滑。 木材表面涂刷到位，不留死角； 如需要光泽，6小时表干后可用3000#砂纸抛光，以达到亮光效果。二遍直接涂刷，无须打底，无须稀释，搅拌均匀，木材表面涂刷到位，不留死角；表面如有不均匀的木蜡油用干净的棉布擦去，使已涂木材表面光滑。6小时表干后可用3000#砂纸抛光在做第三遍。按第二遍方式涂刷第三遍。7）干燥时间：保持涂刷表面通风良好，表干26小时，实干1224小时。 10.3注意事项1.确保所有的涂刷表面都被均匀的覆盖，且整个施用过程以及涂刷后都处于干燥通风的环境中； 2永远建议在正式涂刷前在小范围内测试； 3.对