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现代木材加工技术 1 前言无论是实木类家具，还是板式家具，配料加工工序都是家具生产过程中的第一道工序，也是非常关键的一道工序，它直接影响家具生产的材料利用率、生产效率及生产效益。 一位头脑灵活、经验丰富的配料工人最多能记住五种零件规格尺寸，不能满足现代家具生产对配料工序的要求。传统配料所选锯材规格也主要是根据车间现有材料进行选择，其配料质量全凭配料工人把握，人为影响因素比较大、随机性也比较大，属于典型手工作坊式配料，而现代生产模式的配料则要求尽可能地消除人为影响、清除不确定因素。 板式家具配料的关键是提高出材率，即采用排料图进行开料。传统配料工艺中没有排料图，如何开料全凭配料工人对板式家具零件的理解和经验，人为因素占主导作用，不适合现代生产模式要求。 现代家具生产模式与传统生产模式相比，已经发生了根本的变化。由手工作坊式或大规模生产方式，改为随家具市场变化和消费者需求变化而变化的新型生产模式。人们对家具的要求越来越个性化，生产制造企业为了自身的生存就必须满足这种个性化要求，但家具企业已经习惯于从大规模生产方式中获得利润，这就产生了多品种小批量的家具高层需求与大规模生产之间的矛盾。解决该矛盾一个有效的办法就是采用先进的制造技术和管理。柔性化生产（Flexible Manufacturing）、成组技术（Group Technology）、大规模定制（Mass Customization）、精益生产（Lean Production）等生产模式和技术因此应运而生了。 国内外许多行业，如机械、汽车、电子、化工等许多制造业都已经如火如荼应用这些先进的生产模式组织生产或管理生产，也取得了显著的成果。国内家具行业中，一些大型、有实力的企业也已经开始柔性化生产、成组技术和大规模定制这方面的尝试。尝试的原因是为了使企业的生产适应家具市场的需要，解决传统生产适应家具市场的需要，解决传统生产模式解决不了的矛盾。实现现代化家具生产模式，相应的配料工序也不例外。 家具生产企业最关心的是生产效率、生产效益及材料利用率，所有这些都与配料工的柔性有直接关系。配料工序是家具生产过程中一个关键工序，因为它是整个家具生产机械加工过程的开端，相当于制衣过程的裁剪，所以说它决定了一个家具企业的效率和兴衰。 2 家具传统配料 2.1实木家具传统配料方式 配料的原则：根据家具零件对于材料要求配料；根据原料（板材）与家具零件毛料的规格尺寸匹配关系进行配料。 配料方案：先横后纵；是实木家具生产中常用方法，占用厂房面积较小，但是材料利用率低。先纵后横；出材率比较高，但是占用厂房面积较大，而且毛料宽度规格比较单一。划线下锯：主要适合曲线型零件，其目的是提高出材率。刨削后，再进行或；主要适合于对家具零件表面质量要求较高的家具零件配料。胶拼后，再划线；主要目的是为提高曲线型零件的配料出材率。 操作模式：家具企业中的生产部门给配料组下达生产任务配料组根据任务再安排每个工人的生产任务或每个工位的生产任务工人凭经验来完成生产任务统计人员或班组长统计生产完成情况生产部汇总。质量检验穿插在生产过程中进行。 配料设备：常用配料设备为吊截锯、精密推台锯、悬臂式圆锯机、普通圆锯机、多锯片圆锯机、带锯机、风剪等设备。这些设备的加工精度及效率较低，工人的劳动强度比较大，不利于连续现代化生产，不能真正满足家具企业的需要。 2.2板式家具传统方式配料 常用设备是精密推台锯、普通电子开料锯（立式或卧式）或圆锯机等。板式家具传统配料工艺是工人凭经验开料。先开大料或和长料，然后再开小料或短料，随意性很大，因此出材率不稳定且较低，原因在于没有经过优化的排料图指导排料操作。 综上所述，从操作模式不难看出，传统配料人为因素占主导作用，其随机性也相当大。从配料方案可知，原材料的质量也参差不齐，导致可变因素太多。配料方案比较灵活，但不确定因素也较多，生产比较难控制。从配料设备可以看出，配料的加工精度低、配料工艺可控制性差。传统配料工序虽然具有灵活性，但是它是一种不可控制的柔性，反而消耗了大量时间、人员及场地，并且生产效率很低，不适合现代化生产的要求。 3家具现代配料 3.1实木家具现代配料 3.1.1实木家具现代配料要求 实木家具的现代生产方式要求配料生产具有柔性、高效、且能提供个性化配料方案等。换言之，配料工序考虑的具体指标是指产品规格，等级要求，出材率，经济效益等因素。在传统配料中要求操作工人同时考虑上述因素是不现实的，因为一个经验丰富的配料工人一次也只能记住有限的零件规格，更谈上不综合其它几方面的因素了，只有借助计算机才能实现全面优化的工作。 配料生产的柔性是指板材缺陷（主要指节疤分布）千差万别，但都能按相同的配料工艺加工，并且配料后的产品也能满足不同家具零件的需要。与传统配料工艺的灵活性不同，它是一种可控制的、有序的柔性。 配料生产的高效率是指生产订单发生变化时能作出快速反应，生产量和生产要求发生变化时也能及时调整配料生产，如插订单或交货日期发生变动，都能按时保质保量完成，其生产秩序跟正常配料生产一样，即配料工序和设备布置都相对稳定。 配料生产的个性配料方案：家具企业可能会有不同的经营策略。如有的订单强调家具要高质量，这时其零件质量要求也较高，因此配料时要着重考虑板材的等级；有时订单要求数量比较大，但家具档次偏低，此时配料方案着重考虑产量；通常家具企业追求综合经济效益，即配料会按产值最高方案来配料。 通过与传统配料工艺比较不难看出，上述要求在传统配料工艺中是无法全面实施的，但现代配料工艺却可以实现，因为现代配料工艺是以计算机信息为主干，用工艺和设备的稳定来面对复杂原材料与家具零件的变化要求。 3.1.2实木家具现代配料设备 根据实木家具现代配料要求可知现代配料工艺与传统配料工艺已经完全不同了。这个根本性的转变是由一个核心设备来完成的，这就是优选锯（Optimizing cut-off saw）。 其它设备主要包括： 多锯片圆锯机：对于板材进行等宽剖料；如果采用以锯代刨的锯片，有利于后续加工，如横截时其定位更加准确，且减少修边工作量。 修边锯：对于优越锯加工后长度较短的板方料，进行修边，为开指形榫做准备。将拼宽的倍数毛料加工成符合零件要求的毛料。 开指机和接长机：主要是完成短料的接长任务。 双面刨：对于接长的方料进行加工基准面，为拼板做准备。 接板机：将接长的方料按家具零件要求进行倍数毛料拼宽。 优选锯能够根据生产任务的要求进行配料方案优化，然后将等宽的方料截断成符合生产要求的方材。它是由PLC（单板机）进行控制的，具有分析、优化、统计等功能，其加工精度和生产效率都远高于手工配料，且能满足客户个性要求达到最佳配料效果。如果原材料节疤越多，需要配料的零件尺寸就越多，它就越能显示优选锯的优点，因为节疤材配料需要考虑的因素多，靠手工配料是无法综合考虑和高效完成的，而优选锯的计算机系统则具有优化配料方案功能，所以优选锯基本上能够排除人为因素的影响，轻松地完成现代配料生产任务。 优选锯所具有的具体功能如下： （1）产量优化：优选锯计算机系统采用与锯切清单（生产任务单）相比较的方法，分析每一块板材，最终最大限度地提高板材生产出材率。 （2）价值优化：通过事先设定锯切清单中不同规格板材的相应价值，优选锯的计算机系统就可以对每一块板材分析，并根据所生产板材长度可能创造价值，优化其长度比例组成，最终确定取得最大价值的配料方案，此时可能产量会减少。 （3）数量优化：该模式的配料结果是有主副产品之分。主产品是符合家具生产的毛料，副产品是短方料需要接长或拼板加工。此模式还可以按最佳库存量或及时化生产产量来配料。在每个工作日结束时，根据配料清单要求，板材的长度比例达到平衡。 （4）选择性搜索：为了优化产量、价值及数量，优选锯计算机系统能够有条件搜索，如搜索被指接利用的短板材或边部有缺的板材，并由搜索结果就能够推算出指接材产量。 （5）柔性功能强：能够最多对16种不同宽度和200种不同长度的板材进行优选，最多可识别8个等级并能找到不同等级相合的优选方案，同时也能够兼顾板材的规格、数量、效益等方面的因素。 （6）加工精度高：优选锯的加工精度为0.8mm，由于是机械自动操作，所以比较安全。传统手工配料要达到此精度非常危险，而且生产率极低。 （7）加工范围广：可加工各种长度的板材，包括超长板材，加工后优选锯能够按长度不同分类。 （8）生产效率高：优选锯的进给机械是由计算机控制的无级调速带，进给速度极快。优选锯完成一次切割循环时间仅为0.25秒，其产量是相当惊人的。 （9）功能强大：优选锯能提供完整的，详细的锯割方案和产品统计报告，配料方案输入与信息汇报都是通过Microsoft windows 2000网络实现的，也可以单机设定，按板材方材表面分析材料的利用率和浪费率，总切削长度和表面积及加工净表面等指标都由电脑记录和统计。 （10）节省开支：优选锯的生产效率高、自动化程度高，所以能节省大量的工作人员在车间和办公室的准备时间，因此也就提高了人员的工作效率。优选锯下单清晰准确，减少错误发生的概率，也就减少了浪费，同时还能够充分利用脚料，提高了出材率。 3.1.3实木家具现代配料方式 实木家具现代配料主要有两种： 其一对于大规格零件（主要指零件断面尺寸）主要采用规格材截断的配料方案，即原材料的断面规格与毛料的断面规格基本匹配，只是长度上是毛料倍数关系，配料时只要进行精截即可。如橡胶木规格材制作大型床柱就采用这种配料方案等。 其二对于小规格板材或小规格方材配料，可以采用如下工艺： 板材分等剖分（多锯片圆锯机）横截（优选锯）修边开指形榫接长创基准面（双机刨）涂胶胶拼（拼板机）。 上述工艺中核心优选锯的布置方案如上所示。优选锯加工产品可分：一种为符合家具生产要求的毛料；另外一种为短料。所有加工后的产品都是按长度进行分类的，产品中短材部分则通过指接被加工成拼板。该拼板是无缺陷，其性能是类似于天然锯材，但在形状和尺寸稳定性方面好于天然板材。通过稳定的工艺和设备能够完全满足家具零件实际的需要，展现了现代配料工艺其柔性的一面，但因其对象是具体厂家，所以又具有较强的针对性。 3.1.4实木家具现代配料特点 现代配料工艺具有柔性 与传统配料工艺相比，现代配料工艺的柔性是有序的，具体表现为现代配料能够适应加工多规格、多等级的原材料，同时能够完全满足多规格、多等级的家具零件要求，能够提供若干种个性化配料方案。配料工艺中的柔性特点有助于解决家具小批量多品种的市场需要与大批量生产之间的矛盾。 现代配料工艺生产率高、板材利用率高 与传统配料工艺中设备比较，优选锯的加工精度高于传统横截圆锯，优选锯切精度能够达到0.8mm之内，另外优选锯是采用自动控制，其误差小于传统手工配料的人工定位，加上其锯割循环时间为0.25秒，所以生产率、加工精度及出材率同样很高。 现代配料工艺管理模式信息化 现代生产模式改变了，其管理模式也发生了变化。传统生产方式主要是利用经验数据。保守估计来管理配料生产，如根据经验值估算后再安排每日的生产量，各种零件完成情况也是靠人工统计汇总而得出结论的，这个周期太长不适合现代的生产模式。如果采用优选锯，其自身就能进行统计和分析，而且企业的计算机服务器直接相连，既可从中可能得到加工指令，也可以反馈统计数据和表格，节省大量人力、物力，而且准确。 现代配料工艺对人员要求低 传统配料工序对于操作人员要求比较高，要求其要熟悉所生产的家具结构，要熟悉材料性质，要熟悉家具零件尺寸，同时还要熟悉板材的规格和等级情况，才有可能实现高出材率配料方案，满足家具零件要求。现代配料设备自动化程度高，优化系统先时，所以可以把多种原材料的不定因素转为配料工艺中的确定因素，然后再通过纵解来满足家具零件生产的多样性需要，主要的技术工作基本都由优选锯的计算机系统来完成了，所以配料工作只要在锯材上缺陷进行标识或辅助性搬运就可以了，因此配料工人不需要经过长期训练或高学历的人员。 3.2板式家具现代配料 板式家具现代配料的特征就是由经过优化的排料图进行指导生产，其形式有电子开料锯优化和PC机优化两种。 电子开料锯优化是由电子开料锯自带排料图软件实现的。需配制的零件尺寸输入电子开料锯。输入方式有开料现场手输入和通过网络输入两种，其效果是基本上一样的。然后按优化后排料图手工控制电子开料锯开料，或者由电子开料锯全自动开料。 PC机优化是指在PC机上运用优化软件对输入的零件尺寸进行优排料，并打印成图。工人按排料图进行优化开料。 现代配料加工的工艺设备能高效、优质地保证现代配料工艺的实施。与传统配料相比，现代配料有不少优点。 （1）现代配料提高了出材率。通过对标准规格人造板进行排料图优化，减少了排料时随意性，同时电子优化的排料图是经过软件多方案比较后所得到的最佳方案，因此出材率要远高于传统的配料工艺。 （2）现代配料提高了生产效率。由于事先有了排料图，所以加工时可以直接开料，不需要现场思考被加工零件尺寸和出材率问题，因此生产效率高。 （3）现代配料能够实现自动化和信息化。随着现代电子开料锯的自动化程度越来越高，完全可以实现网络控制、网络数据传输、网络产量汇总等。也可以与ERP系统相联实现真正的现代生产和管理模式，解决小批量多品种的家具需求与大规模生产的要求。 （4）现代配料具有柔性。当电子开料锯与其辅助装置都由计算机控制时，其柔性就是真正意义上的柔性。因为这时无论产品如何变化，需配料加工的零件都可以在工艺不变的情况下，在生产线上由计算机控制自动上料、下料、进入工位等一系列工作，同时还能保证较高的出材率。 4结论 为了满足现代家具的生产模式的要求，家具配料一定要采用现代的配料工艺和设备。现代配料工艺有利于实现家具生产的柔性化，有利于降低成本、提高生产率、提高出材率。现代配料加工工艺设备，能高效、优质地保证现代配料工艺的实施。现代配料的核心就是在配料工艺和设备方面实现计算机化，实现自动控制。家具结构设计的原则李克忠1.1材料性原则结构设计离不开材料的性能，对材料性能的理解是家具结构设计所必备的基础。材料不同，其材料的构成元素、组织结构也不相同，材料的物理、力学性能和加工性能就会有很大的差异，零件之间的接合方式也就表现出各自的特征。实木家具的构成形式为框架结构、榫卯接合，其合理性在于框架可以由线型构件构成。这是由于木材的干缩湿胀特性使得实木板状构件难以驾驭的缘故。至于榫卯接合方式也是由于木材的组织构造和粘弹性性能所提供的条件。人造板尽管克服了木材各向异性的缺陷，但由于在制造过程中（尤其是纤维板、刨花板），木材的自然结构已被破坏，许多力学性能指标（抗弯强度最为明显）大为降低，因而榫卯结构对人造板来说无法使用。但人造板幅面尺寸稳定的优点为板式家具的连接开辟了新的途径，采用圆孔连接方式是板式家具连接的最佳方法。所以现代家具的结构，木家具以榫卯接合为主，板式家具则以连接件接合为主，金属家具以焊接、铆接为主，竹藤家具以纺织、捆绑为主，塑料家具以浇铸、铆接为主，玻璃家具以浇铸、铆接为主，玻璃家俱以铰接为主。根据家具材料，选择、确定接合方式，是结构设计的有效途径。家具结构设计的主要任务是保证产品在使用过程中牢固稳定。家具的属性之一是使用功能。各种类型的产品在使用过程中，都会受到外力的作用。如果产品不能克服外力的干扰保持其稳定性，就会丧失其基本功能。家具结构设计的主要任务就是要根据产品的受力特征，运用力学原理，合理构建产品的支撑体系，保证产品的正常使用。1.3工艺性原则加工设备、加工方法是家具产品的技术保障。零部件的生产不仅是形的加工，更重要的是接口的加工。接口加工的精度、经济性直接决定了产品的质量和戚本。因此，在进行产品的结构设计时，应根据产品的风格、档次和企业的生产条件合理确定接合方式。例如木质家具在工业革命以前，只能采用榫接合；自从蒸汽技术运用于家具生产后，零部件可以一次成型。不仅简化了接合方式，而且使产品的造型流畅、简约。板式家具，由于设备的加工精度高，因而可以采用拆装结构。且圆孔加工是用钻头间距为32mm的排钻加工的，所以板式家具的接口能应用32mm系统的标准接口。1.4装饰性原则家具不仅是一种简单的功能性物质产品，而且是一种广为普及的大众艺术品。家具的装饰性不只是由产品的外部形态表现，更主要的是由其内部结构所决定。因为家具产品的形态（风格）是由产品的结构和接合方式所赋予的。如，榫卯接合的框式家具充分体现了线的装饰艺术；五金连接件接合的板式家具，则在面、体之间变化。再者，连接方式的接口（各种榫、五金连接件等），本身就是一种装饰件。藏式接口（包括暗铰链、暗榫）外表不可见，使产品更加简洁；接口外露（合页、玻璃门铰、脚轮等连接件、明榫），不仅具有相应的功能，而且可以起到点缀的作用，尤其是明榫能使产品具有自然天成的乡村田野风格。价值工程(VE)的基本概念价值工程的基本概念中国家具论坛_中国最大的家具社区Z)_*P4dD4x在价值工程中，价值的定义为: F = V / C中国家具论坛_中国最大的家具社区8Ac.d$7?M 式中V价值（Value Idex）；F功能评价值（Function Worthy）；C总成本（Total Cost）。rDJ W3#tK/qgff 可见，价值工程包括三个基本要素，即价值、功能和成本。 1.什么是价值价值工程中的价值的含义有别于政治经济学中所说的价值“凝结在商品中的一般的、无差别的人类劳动”；也有别于统计学中的用货币表示的价值。它更接近人们日常生活常用的“合算不合算”、“值得不值得”的意思，是指事物的有益程度。价值工程中关于价值的概念是个科学的概念，它正确反映了功能和成本的关系，为分析与评价产品的价值提供了一个科学的标准。树立这样一种价值观念就能在企业的生产经营中正确处理质量和成本的关系，生产适销对路产品，不断提高产品的价值，使企业和消费者都获得好处。具论坛_中国最大的家具社区t| 2.什么是功能功能可解释为功用、作用、效能、用途、目的等等。对于一件产品来说，功能就是产品的用途、产品所担负的职能或所起的作用。功能所回答的是“它的作用或用途是什么”。价值工程中，功能含义很广。对产品来说，是有何效用，如电视机是看节目的等。功能本身必须表达它的有用性。没有用的东西就没有什么价值，就谈不到价值分析了。以产品来说，人们在市场上购买商品的目的是购买它的功能，而非产品本身的结构。例如人们买彩电，是因为彩电有“收看彩色电视节目”的功能，而不是买它的集成元件、显像管等元器件。功能是各种事物所共有的属性。价值工程自始至终，都要求围绕用户要求的功能，对事物进行本质的思考。 功能是包含许多属性的，为分清它的性质，价值工程中一般将其分为以下几类： （1）按重要程度标志分基本功能和辅助功能。l）基本功能是指实现该事物的用途必不可少的功能，即主要功能。例如，钟表的基本功能是显示时间。基本功能改变了，产品的用途也将随之改变。确定基本功能应从用户需要的功能出发。可以从它的作用是否是必须的，主要用途是否真是主要的，其作用改变后是否会使性质全部改变等三方面来考虑。2）辅助功能是指基本功能以外附加的功能，也叫二次功能。如石英钟的基本功能是显示时间，但有的附加了音响、日期等辅助功能。辅助功能可以依据用户需要进行改变。 （2）按满足要求性质的标志分使用功能和美观功能。1）使用功能是指提供的使用价值或实际用途。使用功能通过基本功能和辅助功能反映出来，如带音响的石英钟，既要显示时间，又要按时发出声音。中国家具论坛_中国最大的家具社区7he,Sp 2）美观功能是指外表装饰功能，如产品的造型、颜色等等。美观功能主要是提供欣赏价值，可起到扩增价值的作用。有些产品纯属欣赏的，如美术工艺品、装饰品等。有些产品不追求美观，如煤、油、地下管道等。有些产品，要讲求美观功能，如衣着等。 （3）按用户用途标志分必要功能和不必要功能1）必要功能是指用户要求的需要功能。如钟表的“走时”功能是必要功能。产品若无此功能，也就失去了价值。必要功能包括基本功能和辅助功能，但辅助功能不一定都是必要功能。中国家具论坛_中国最大的家具社区)VO4u4bw 2）不必要功能是指用户可有可无的、不甚需要的功能，包括过剩的多余的功能。区分上述功能，就可以抓住主要矛盾，尽量减少那些不必要的、次要的功能成本，从而提高其价值。 3.什么是成本价值工程中的“成本”，是指实现功能所支付的全部费用。从产品来说，是以功能为对象而进行的成本核算。一个产品往往包含许多零部件的功能，而各功能又不尽相同，就需要把零部件的成本变成功能成本，这与一般财会工作中的成本计算是有较大的差别的。财会计算成本是零部件数量乘以成本单价，得出一个零部件的成本，然后把各种零部件成本额相加，求得总成本。而价值工程中的功能成本，是把每一零部件按不同功能的重要程度分组后计算的。价值分析中的成本的“大小”，是根据所研究的功能对象确定的。运行价值工程的六个步骤 价值工程（Value Engineering，VE）又称为价值分析（Value Analysis，VA）是一门用于产品开发的管理技术，是降低产品成本提高经济效益的有效方法。它4O年代起源于美国，麦尔斯（L D Miles）是价值工程的创始人。中国家具论坛,家具论坛,家具,家具设计,中国家具网 大部份人谈到价值工程，多半先想到省钱，其实除了省钱之外，价值工程还可以提升工程的可靠度和改进产品的品质，是进行产品开发的有效方法。 运用价值工程方法开发产品需要按六个步骤(阶段)进行，其分别是：信息收集、创意构想、评估判断、细部发展、汇报审批和追踪实践。 第一步骤的信息收集，包括了设计理念(含功能、条件、标准等)、成本估价资料、现场状况等，尽量列出可能的范围，再透过机能(Function)定义和评估，找出标的物中的主要机能(必须是具备的机能)，和次要机能(非绝对必要，是用来辅助主要机能)。也就是借着了解问题和机能分析，去筛选和找出问题所在(高成本或成本不合理的项目)。 第二步骤是创意构想阶段，这个阶段是在小组成员都对问题充份了解之后针对主要机能开始做脑力激荡，这时候大家仅提构想(方案)，不对构想做任何批评，也不考量方案的可行性，大家完全拋开传统模式的思考，让思想任意遨游，经由这个阶段，经常能产生一些具创新性的构想。 第三步骤是评估判断阶段，是对上阶段所提出的各项构想(方案)加以评估分析，首先可删除那些不可行的方案，再对剩余的可行方案做优缺点分析，并依节省成本的潜力及机能的改善做评估，及排列先后次序，然后取其优者，进入下一步的细部发展。 第四步骤，细部发展阶段，对选取之替代方案，就成本、可行性、节省之成本(或提升之机能)做详细完整的叙述。 第五步骤，汇报审批阶段，将上阶段所做的报告书对业主做口头报告，这时候业主的接受与否决定了建议方案的是否执行。 第六步骤，追踪与实践，业主接受建议之后，下一个阶段就是落实该建议的执行。因此，这阶段的工作是要追踪确认接受的替代方案已纳入设计中，并协助业主消除替代方案执行的可能障碍。 在整个价值工程进行的过程中，并非都是必须完成一个阶段后，才能进行下个步骤的，彼此之间可以重复，尤其是第一个步骤，经常必须贯穿前四个阶段。 价值工程是一项运用集体智慧进行产品开发和改造的管理方法，这一方法对每一个过程的执行都有一套详细的说明，是家具产品开发的有力助手。 价值工程与当前信息时代的产品全生命周期管理系统（Product Lifecycle Management PLM）相比较已经略显古老，但是仍可供家具企业参考。 价值工程涉及的内容很多，不宜侵占工业工程的地盘，我将在近期介绍与创意有关的头脑风暴法(Brainstorming),其他内容请感性趣的朋友自己查阅资料。板式家具加工工艺一、 基材 板式家具的基本材料是刨花板和中密度纤维板，这两种板是可以用工业化生产方式进行大规模生产的工程材料。从材料来源、幅面尺寸和加工性能方面来说，它们不象实木和其它材料，对家具的设计和制造约束很少，因此家具设计师和制造商可以不受材料的限制，而完全根据用户不同品味的需要，设计和制作功能实用、风格各异的家具.刨花板：将木材加工剩余物或小径材、枝桠材加工成一定形状尺寸刨花，施加一定量胶粘剂，经铺装成型热压而成。按结构分为普通板和定向板两类，而普通型刨花板又可分为单层、三层、渐变三种结构。家具用板以渐变和三层结构为主。通常用平压法制造。刨花板主要优点是可按需加工成不同厚度大幅面的板材；可直接使用；不需干燥；易加工。利于机械化生产；运输保存方便；价格便宜。其缺点是边部毛糙，易吸湿变形，吸水厚度膨胀率较大；握螺钉力较低，紧固件不宜多次拆卸；容积重通常高于木材，刨花板家具较重，横向构件易产生下垂变形等。我国刨花板产品质量差异较大，一般来讲引进国外先进设备，生产管理较好的企业产品质量较好，各项指标均能达到国家标准，但中、小企业刨花板产品质量均较差，表现在刨花形态差、施胶量高、刨花板吸水厚度膨胀率超过10、厚度尺寸偏差大于土 12mm、扭曲度大于 10mm、刨花板饰面性能（砂不光、不能贴面）、封边性能均较差。刨花板产品质量低劣，在我国刨花板生产中普遍存在的问题。而它恰恰正是发展板式家具的一个最大障碍。用于家具的刨花板应适合于家具的生产特点。西方发达国家虽然对刨花板按其用途不同而规定若干种具有不同性质的刨花板，而实际上还根据用户定货或用途的不同要求，提供特制的满足某些性能指标要求的刨花板。我国各地发展刨花板的主要目标之一是为了做家具，而且力求经过表面装饰加工后使用作为刨花板用户的家具业当然无法直接干预刨花板制造厂家的生产，但是我们应对这种材料在制作家具中应具备的质量要求有一透彻的了解，从而从用户角度对刨花板的性能提出要求。 中国家具网任何家具都是由若干个零部件按一定要求装配组成虽然家具品种、款式尺寸多种多样，零部件的形状尺寸、质量要求和数量也各不相同。但同类家具的构成均有其自身的规律、有章可循。例如板式结构框类家具不论是大衣橱、书橱，还是客厅低柜、床头柜，均是由旁板（含中旁板）和顶（或面）板、底板组成柜胴体然后在柜胴体上安装背板，起围蔽作用并增加柜体的刚性再装抽屉、门板和活动的搁板等。有的柜子还有脚架、以它支承整个柜体，有的橱柜要加上装饰用的帽线、装饰木线等。目前柜体的接合基本采用拆装结构，用连接件与圆榫进行接合。橱柜上的各零部件所起作用不同，因此所采用的材料构造也应有所区别，应分别加以考虑和选用。例如家具上的横向构件搁板上放置物品起承重作用、要求有足够的抗弯强度，同时，其每米长的下垂变形（蠕变）不能大于3mm否则人的根睛能明显感觉到变形，而影响美观。所谓蠕变是指板材在长期载荷作用下产生的永久变形，刨花板中纤板的蠕变比等厚的实木板要大一倍，而且与环境湿度密切相关，湿度大，蠕变亦大。因此要提高板材的弯曲弹性模量达2 500Nmm左右，并在此基础上正确使用、合理设计，如贴单板、封边、取适当厚度和跨距等。又如柜门常处在视觉中心，门面装饰要求高，尺寸形状要正确门与柜体间隙（或留边）要均一不翘曲不下垂，而门是活动的、经常启闭，因此门板的握螺钉力要大、才能装暗铰链。门板两面要取对称结构。不能太重。所以可用细木工板或空心覆面板。当然只要条件掌握适当用中纤板等也符合要求，中纤板还可进行镂铣装饰。旁板与项底板间通常用圆棒定位，连接件接合，为保证接合强度，首先要求板材的内结合强度要足够，最好在055MPa左右，并按板厚作适当调整。板材的含水率宜低于8。板材的密度，目前中纤板宜大于0759cm，而且板材的密度差应控制在上 10，如密度差过大会引起板件的变形，影响接合强度。同时注意配合公差，选用优质连接件。 用于家具的刨花板质量要求主要有以下几个重要方面：厚度偏差、表面质量、力学强度（平面抗拉强度、抗弯强度、弹性模量、内结合强度）、尺寸稳定性、长期载荷下的变形、边缘强度、机加工性能，对健康无害性等。 2、家具制造对人造板的要求 21厚度偏差和密度偏差通常，人造板用于家具制造需经过表面加工，常用的表面加工方式有涂饰、贴面及机械加工等，主要是前两种。为保证表面加工的质量，对作为基材的人造板就提出了各种要求，其中最基本的要求是基材厚度偏差要小、密度要均匀。基材厚度偏差越小，就越能保证贴面加工的质量。各种表面加工对人造板基材厚度偏差的要求见表。 Gd0NvNg;l除板间厚度偏差外，还要求板内厚度偏差不大于土02mm。dY7?”_+V+uG测定厚度偏差的常用方法是在刨花板上选择若干具有代表性的部位，测定其板的厚度（精确至0.lmm），计算板的厚度平均值及其标准差，以评定厚度偏差，其计算公式如下： 由于基材贴面要加压受力，为保证贴面的质量和效果，要求基材密度均匀，一般要求密度偏差小于土10%。 22甲醛释放量 我国人造板生产所用的胶粘剂主要是脲醛树脂胶，由于残留在板材中的游离甲醛释放会直接危及人体健康，因此在人造板产品标准中对甲醛释放量都作了明确的规定，尤其是发达国家对此要求更严。23其他方面的要求评定人造板品质的项目有很多种，除上述厚度偏差、密度偏差、甲醛释放量外，还有表面质量、胶合性能（如胶合强度、平面抗拉强度）、静曲强度、弹性模量、吸水厚度膨胀率、握螺钉力等项目，这些品质项目的质量指标在人造板标准中都作了规定，对家具设计和制造是必不可少的参数。但从家具现代化生产发展眼光看，这些品质项目还不齐全、需要加以补充完善，主要有以下一些项目：231表面质量刨花板的表面质量对板式家具而言，乃是一项非常关键的重要特性。刨花板的表面质量系指表面粗糙度、表面剥离强度、表面孔隙度及吸收能力、表面PH值、硬度、色泽等。 中国家具网作为细表面结构刨花板，应尽量避免粗刨花落在其中。在我国的一些刨花板厂中，粗刨花落在表面或露在表面的现象比较多见。在国外，在刨花板细表面上只允许很稀疏的大刨花落在表面，严格的甚至不允许出现有一根象火柴杆那样粗的刨花。因为这种粗刨花与细刨花在板子受湿时膨胀量大不相同，使表面的刨花产生不规则的膨胀，特别在用水溶性涂料直接印刷，饰贴薄型材料或使用水溶性胶粘剂作为饰面胶粘剂等情况下，其影响尤甚，其结果是表面凹凸不平。 刨花板的表面粗糙度可用触针检测仪来测定，检测仪在刨花板表面上移动，记录下表面轮廓上各点的高度，据此可计算波峰与波谷的距离。刨花板的表面剥离强度、表面孔隙度和吸收能力都受板的表面密度大小的影响，从实践经验中，人们提出，其表面密度在800900kgm3范围之内最佳，虽然还有其它影响因素（如表层刨花尺寸、表层刨花含水率、施胶量、热压周期等），但如供给板式家具用刨花板能做到这一点，将为家具的饰面提供优良的基材条件。 板面的PH值对某些表面装饰的二次加工方法有着影响，例如在贴浸渍纸的素板表面PH值不应低于6，否则三聚氰胺树脂将会在使用中发脆而龟裂；在水溶性涂料印刷的素板表面的PH值不应低于5，否则素板表面的脲醛树脂在变湿并干燥的过程中发生水解，结果导致表面层易于剥落的缺陷。 232力学强度一般认为，在板式家具上使用的刨花板，其平面抗拉强度和抗弯强度的要求不需要很高。对平面抗拉强度的要求为：当刨花板用于有木材镶边以及有单板或塑料贴面板贴面的情况下，有0.3Nmm2就够了；如直接印刷或PVC薄膜贴面应有0.4Nmm2的强度，对作结构用途（如旁板）的刨花板，一般应有较高的抗拉强度，在0.40.9gNmm2 对静曲（抗弯）强度的要求为16Nmm2，但需注意的是，对于家具用的刨花板的抗弯力学性能并非在于破裂时的静曲载荷，也即用静曲强度所表示的力学性能指标，而是需要弹性极限的指标。 刨花板的内结合强度如较低，当销钉或螺钉拧入其边部时，将引起边部开裂；表面覆贴塑料贴面板时，当它们置于干燥的环境中，会因于缩而产生应力，导致刨花板芯层分层。 2.3.3握钉力 刨花板的握钉力，是指钉子垂直于板面及平行板面的拔钉力，握钉力与刨花板性能之间的关系，最主要的是刨花的密度及平面抗拉强度。其握钉力随着板子密度的增加呈线性增加或略呈曲线增加，当板的密度从550 kgm3增至750 kgm3时约增加220。至于平行于板面的握钉力无疑与板的平面抗拉强度具有密切的关系.坛在板式家具中，金属连接件直接与刨花板连接，为保证平行于板面的握钉力，应确保应力分布在尽可能最大的表面面积范围内。 2.3.4尺寸稳定性 木材于缩湿胀的特征同样会反映在人造板中，容易引起板材尺寸变化及制品变形，这对家具制造是非常不利的，应对人造板的线膨胀率加以规定，以利于家具设计和加工。 2.3.5表面吸收性能C这项性能涉及到涂饰效果和吸漆量，与家具制造密切相关，需规定相关的性能参数。 2.3.6含砂量在刨花板与中密度纤维板制造过程中因大量使用废弃的剩余物、难免会带进砂士留在板是，这给家具加工中使用的刀具锯片带来不利，影响其使用寿命。因此，规定含砂量的M_!Nu2JNf.s2L二、浸渍纸贴面 三聚氨胶树脂浸渍纸贴面人造板（简称三聚氨胺贴面板）以其具有生产用料少、耗能低、工序少、成本低等优点，以及外观美丽、表面有一定的耐磨、耐热、耐污染、易于清洁等性能，正在快速向公用及民用家具、车辆制造、建筑、造船、室内装修等用材行业拓展，并已占有相当的市场份额。据统计，欧洲1980年三聚氨胺浸渍纸贴面板市场占有率（指占所有贴面人造板的比率）为8，1995年上升为18，预计下一个10年内的增长潜力依然很对大，因而三聚氰胺浸渍纸贴面板受到越来越多的重视。1、生产过程质量控制中国11纸张质量及浸渍工艺 保证浸渍胶膜纸质量，必须采用高质量的装饰原纸。无论何种纸都应在进厂时经检验合格后使用，不合格的坚决不能流入生产线。在浸渍过程中，严格按照工艺要求进行操作，每半小时取样检验一次，保证上胶量在130150、挥发分含量67、预固化度65的技术要求；浸渍和干燥后的胶膜纸需立刻用塑料薄膜包装，并用胶条粘封；贮存在温厦2025 C、湿度5565、安装有空调的库房内，贮存的时间不超过3个目；使用时采取随用随开的原则，一双使用不完的纸应立刻封好并送入库房贮存，以防吸潮而造成胶膜纸粘接在一起而无法使用。12基材质量AotE贴面人造板的基材常用中密度纤维板和刨花板。对于刨花板，则根据客户的不同要求外购，但刨花板产品必须满足GBT 489792一等品的要求。对基材的质量要求：（l）板面平整清洁，不允许有水质、油渍，有效尺寸内不能有溜边、啃头等现象；（2）板材的厚度偏差应不超过土0.2 mm，且砂光均匀，不允许有漏砂现象；（3）板材含水率应控制在610范围之内。由于刨花板多为外购，环境的变化可引起板材含水率的变化。如果含水率偏高，可能导致贴面过程中出现放炮、分层等现象；如果含水率偏低，或浸渍纸挥发分含量偏低，则可能造成热压时表面不能很好地润湿而产生纸板分层现象。因此，在生产过程中需随时观察、及时剔除不合格的基材。13热压工艺热压工艺的三要素是相互依存、又相互制约的，在进行工艺调整时需要统一分析、调整。三个因素对贴面板的影响各不相同，热压温度主要是对浸渍树脂的化学反应起催化作用，即加速固化。根据生产的实际要求而定。一般地，热压板温度在145165C较为合适。温度高有利于压贴后的脱模，并能缩短热压周期、提高产量，但是过高的温度使树脂来不及均匀流动即固化，造成板面有微小孔隙。据1998年全国浸渍胶膜纸贴面人造板质量统计资料显示，曾有相当数量的企业为达到提高产量的目的，通过提高热压温度来缩短热压时间，结果造成板面易反弹且不光滑。合适的压力可以保证基材与浸渍纸之间良好的结合，在适宜的温度和压力作用下，浸渍纸中的树脂熔融、固化后，形成封闭、致密的表面，还可以使基材表面的不平和微小孔隙得以填充。通常，压力一般为2.03.0 MPa，在不影响产品质量的前提下，应尽可能采用低的压力，这样对设备、液压油的使用寿命、基材的内在结构都有益；但过低的压力影响基材与浸渍纸的粘结强度和树脂流动能力。因此，实际生产中，应针对不同的基材和缓冲垫的新旧程度适当调整单位压力。热压时间的长短取决于浸渍树脂的固化速度和热压温度，一般在 4050 S为宜。时间过长会造成树脂固化过度，失去应有的弹性，容易给产品造成裂纹或内在应力，使其在后续加工过程中出现裂纹、翘曲；时间过短，树脂固化不充足，容易产生粘板现象，且影响产品表面的理化性能，影响产品的耐用性。不同的材料所需时间不同.中另外，在操作过程中，浸渍纸的移动需仔细，避免破损；不允许戴脏手套操作；组坯过程中如发现板面不清洁要及时清理干净；基材进料时要仔细检查，如发现板面有大刨花、缺角、破损、砂痕等缺陷，应及时剔除，拒绝使用；铺装机的压辊、出料的大吸盘、堆垛分等的小吸盘、各输送辊都要定期清洁，防止板面有吸盘印及灰尘而导致产品降等.2.常见问题分析及解决措施2.1粘垫板现象粘垫板是指热压过程中板材部分或全部粘在垫板上。其原因有如下几种：热压时间短，或热压板温度低或局部偏低，使树脂固化不完全；坛d2）基材含水率过高;b0m.FLM3）浸渍纸上胶量过大，挥发分含量过高;中国4）钢板表面不清洁，脱模剂种类不合适或涂布不均；5）热压时板坯定位不准确。粘板现象多发生在板的四周，这是由于边部温度低，也有可能是板坯在压机内位置偏离过大所致。因此，适当增加温度或延长热压时间是解决此类问题的有效方法。22板材翘曲中（1）从热压的角度分析，板材翘曲是由于上、下压板的温度差过大，遣成压贴过程中基材两侧面的胶膜纸固化速度不同步，板材弯向固化快的一边所致。上、下压板适宜的温度差应为上压板温度比下压板高35C。（2）从材料本身看，基材所用两层浸渍纸性能不一样也会导致板材翘曲。如果采用基材单面贴纸，则翘曲是必然的结果。从生产角度出发，可通过使用相同的浸渍纸或调整上、下压板适宜的温差，以确保板材不产生翘曲。（3）热压后成品堆垛方法不正确是板材产生翘曲的另一主要原因，解决的办法是采用均匀、平直的垫木或托盘贮存热压好的三聚氨胺浸渍纸贴面板.o,B+kMl三、机械加工艺流程Z现代板式家具，即通常泛指的KD（knock Down）拆装家具和RTA（ReadyTo一Assemble）待装家具，其产品的构造特征是标准零部件加上接口（五金件）组合而成。每块标准零部件的尺寸误差，包括切削部分的加工，都要求控制在0l一03m m 范围内，从而达到了产品的互换性、通用性的技术标准要求。产品不再以整件出厂、运输、销售，而是以全新的盒式包装形式发运至市场销售。这一生产方式，使产品的加工周期大为缩短，在产品的贮运方面产生了根本性的变革，从而增强了产品的竞争力。现代板式家具的设计，要求把加工工艺、设备能力、高精度的质量标准综合加以考虑。具体来说，对每件家具，无论其三维尺度大小如何，均应采用逐件分解的细化设计。大到一块侧板，小到一根小撑，都应设计出详细的规格尺寸、孔眼位距，并制定出技术工艺参数要求，FCAD的应用，已使上述设计工作的速度大大提高.现代板式家具的设计，保证了产品机械加工实施与加工质量。无论是平直型板式家具还是艺术型板式家具，其构件的构成设计都应按照上述要求进行。否则，很难实现板式家具在现代化设备上的连续化加工要求以及工艺技术标准的控制。现代板式家具的生产核心是实现标准型部件的加工。零部件的高精度加工，必须依赖现代化的专用水工机械设备来完成.现代板式家具的零部件，按结构分类，一般可分为实心板式零部件和空心板式零部件两大类。现代板式家具机加工工艺主要有：备料（或称下料）、贴面（饰面）、机加工、涂饰、装配。此外，还可包括产品检验以及包装后的入库运输。饰面型刨花板零部件机加工工艺流程：板式家具零部件机械加工的技术要求b4c1素板下料作为加工板式家具基材的刨花板、MDF板（以下均称人造板），首先要符合质量标准，质量检验标准可参照GB48964905及国际中密度纤维板标准规定进行。现代板式家具的生产与加工，对人造板材的厚度规格、表面平整度、内在质量均有严格要求。其厚度公差标准应控制在土 0.3mm；长、宽规格尺寸允许公差为05mm。素板锯裁时，操作人员应首先细阅板件开料综合加工图及相关配套的尺寸下料表格进行加工。目前国内较先进的裁板机主要有自动进料锯或标准导向锯。W,z2t.W(1)板式家具生产企业所使用的饰面人造板凡属本单位进行二次贴面加工的，其素板零部件长度加工余量，一般定为1015mm；宽度加工余量为812mm。(2)大幅面素板进锯时，应平起平落，每次开料不得超过两层。人工锯裁后的板件大小头之差应小于2mm。当板件长度L为：1000mmL2500mm时，允许公差为2mm（极限偏差为土lmm）。当板件长度L1000mm时，允许加工公差为lmm（极限偏差为士0.5mm）.com6cG6G8T9Ol0C(3)锯割后的板件应置于干燥处堆放，一般每个货位允许堆放50层左右，同时要将工艺卡片填写清楚、准确，以便于下道工序的延续加工和生产计划人员的计划调度与管理。2定厚砂光中