木质家具制造工艺

1、木质家具制造工艺 木质家具制造工艺木质家具制造工艺 木质家具制造工艺 机械加工基础机械加工基础 q 加工基准 q 加工精度 q 表面粗糙度 q 产品加工工艺过程 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 工件定位与安装工件定位与安装 定位定位：确定工件与刀具相对位置的过程。确定工件与刀具相对位置的过程。 夹紧夹紧：为了使工件在加工过程中能始终保持其正确位为了使工件在加工过程中能始终保持其正确位 置，还需要将它压紧和夹牢，置，还需要将它压紧和夹牢， 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 工件定位的基本原理与加工方式工件定位的基本原理与加工方式 六点原则六点原则 加工方式加工方式: : 定位式加工、通过式

2、加工、定位式加工、通过式加工、 定位通过式加工定位通过式加工 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 加工方式与自由度的关系加工方式与自由度的关系 加工设备加工设备约束自由度约束自由度保留自由度保留自由度加工方式加工方式 钻床钻床、打眼机、CNC 电子开料锯 6 定位式 四面刨四面刨、压刨、双端 铣、直线封边机 5 沿X轴直线运动 通过式 镂铣机3沿X、Y轴移动， Z轴旋转 定位通过式 车床5沿X轴旋转 精密推台锯5沿X轴移动 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 基准的概念基准的概念 概念：概念：为了使零件在机床上相对于刀具或在产品中为了使零件在机床上相对于刀具或在产品中 相对于其他零部件具有正确

3、的位置相对于其他零部件具有正确的位置, ,需要利用一些需要利用一些 点、线和面来定位点、线和面来定位, ,这些作为定位基础和依据的点、这些作为定位基础和依据的点、 线和面即称为基准。线和面即称为基准。 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 基准的分类基准的分类 详见详见P5P5 作用、制定的要求及方法作用、制定的要求及方法 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 基准的概念与分类基准的概念与分类 设计基准：设计基准：在设计中用来决定产品及其零部件自身在设计中用来决定产品及其零部件自身 几何形状或零部件之间相对位置的点、线、面，称为几何形状或零部件之间相对位置的点、线、面，称为 设计基准。设计基准。

4、木质家具制造工艺 工艺基准：工艺基准：工艺基准是指零、部件在测量、切削加工艺基准是指零、部件在测量、切削加 工或装配时，所利用的某些点、线、面作为测量、定工或装配时，所利用的某些点、线、面作为测量、定 位、装配的基准，这些点、线、面即称为工艺基准。位、装配的基准，这些点、线、面即称为工艺基准。 工艺基准按用途不同可分为测量基准、定位基准、装工艺基准按用途不同可分为测量基准、定位基准、装 配基准三种。配基准三种。 加工基准加工基准 基准的概念与分类基准的概念与分类 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 基准的概念与分类基准的概念与分类 测量基准：测量基准：测量基准测量基准 用来检测已加工好的零部件

5、的用来检测已加工好的零部件的 几何形状与尺寸精度的点、线、面。应注意的是，工几何形状与尺寸精度的点、线、面。应注意的是，工 件的尺寸精度跟测量基准的选取有关，若测量基准与件的尺寸精度跟测量基准的选取有关，若测量基准与 定位基准一致，则会减少工件的尺寸误差。定位基准一致，则会减少工件的尺寸误差。 定位基准：定位基准：工件在机床上或在夹具上定位时，用来工件在机床上或在夹具上定位时，用来 确定工件与刀具之间相对位置的点、线、面称为定位确定工件与刀具之间相对位置的点、线、面称为定位 基准。基准。 举例：加工榫眼举例：加工榫眼 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 基准的概念与分类基准的概念与分类 木质家

6、具制造工艺 加工基准加工基准 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 基准的概念与分类基准的概念与分类 定位基准又分为：粗基准、精基准、辅助基准。定位基准又分为：粗基准、精基准、辅助基准。 装配基准：装配基准：产品在装配时，用来确定零部件之间相产品在装配时，用来确定零部件之间相 对位置的点、线、面。对位置的点、线、面。 木质家具制造工艺 加工基准加工基准 确定与选择基准的原则确定与选择基准的原则 尽量减少基准的数量 尽可能选择大面和稳定面作为基准 尽选择精基准 基准重合原则 统一基准 定位基准选择便于加工和安装 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 加工精度的概念加工精度的概念 加工精度：加工精度：

7、工件经切削加工后，所获得的实际尺寸工件经切削加工后，所获得的实际尺寸 和形状跟设计图纸所确定的尺寸和形状相符合的程度和形状跟设计图纸所确定的尺寸和形状相符合的程度 称为加工精度。称为加工精度。 尺寸精度：尺寸精度： 指零部件加工后的实际尺寸与图纸规定指零部件加工后的实际尺寸与图纸规定 尺寸相符合的程度。尺寸相符合的程度。 几何形状精度：几何形状精度：指零部件加工后的实际形状与图纸指零部件加工后的实际形状与图纸 规定的几何形状相符合的程度。规定的几何形状相符合的程度。 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 加工精度的概念加工精度的概念 在研究加工精度时，还要考虑工件表面加在研究加工精度时，还要考虑

8、工件表面加 工的粗糙度。因为工件表面的粗糙度，会影响工的粗糙度。因为工件表面的粗糙度，会影响 零件尺寸的测量精度。工件表面粗糙度不仅影零件尺寸的测量精度。工件表面粗糙度不仅影 响加工精度，而且还会影响工件的胶合强度和响加工精度，而且还会影响工件的胶合强度和 装饰效果。装饰效果。 误差存在的普遍性误差存在的普遍性 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 误差误差 工件在切削加工过程中出现误差是不可避免工件在切削加工过程中出现误差是不可避免 的，根据误差产生的原因不同，将误差分为系统的，根据误差产生的原因不同，将误差分为系统 性误差和偶然性误差两大类。性误差和偶然性误差两大类。 误差存在的普遍性误差存

9、在的普遍性 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 误差误差 系统性误差系统性误差: :在依次加工一批工件时，其加工在依次加工一批工件时，其加工 误差保持不变，或变化很小，或是有规律地误差保持不变，或变化很小，或是有规律地 变化，这种误差称为系统性误差。变化，这种误差称为系统性误差。 偶然性误差偶然性误差: :当加工一批工件时，其误差变化当加工一批工件时，其误差变化 较大，时大时小，很不稳定，没有明显的规较大，时大时小，很不稳定，没有明显的规 律，这种误差称为偶然性误差。律，这种误差称为偶然性误差。 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 影响精度的主要因素影响精度的主要因素 影响加工精度的因素涉及机

10、床设备、切削刀影响加工精度的因素涉及机床设备、切削刀 具、工件材料性能、加工基准、测量工具精度、具、工件材料性能、加工基准、测量工具精度、 测量方式正确性、生产工人技术水平、劳动条件、测量方式正确性、生产工人技术水平、劳动条件、 劳动环境等多方面。劳动环境等多方面。 影响其精度的主要因素分析图影响其精度的主要因素分析图 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 影响精度的主要因素影响精度的主要因素 影响其精度的主要因素分析图影响其精度的主要因素分析图 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 影响精度的主要因素影响精度的主要因素 一、机床的制造及几何精度一、机床的制造及几何精度 1 1）刀轴制造精度）刀轴

11、制造精度 刀轴的精度不高，就会出现严刀轴的精度不高，就会出现严 重的径向跳动和轴向移动，而增大工件加工误差。重的径向跳动和轴向移动，而增大工件加工误差。 2 2）导轨和工作台的平直度及相互垂直度。）导轨和工作台的平直度及相互垂直度。 3 3）刀轴安装的水平度与垂直度。）刀轴安装的水平度与垂直度。 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 影响精度的主要因素影响精度的主要因素 二、刀具结构、制造精度及磨损程度的影响二、刀具结构、制造精度及磨损程度的影响 1 1）固定尺寸的刀具）固定尺寸的刀具 2 2）非固定尺寸的刀具）非固定尺寸的刀具 3 3）成型铣刀）成型铣刀 4 4）既具有固定尺寸有成型作用的刀具

12、）既具有固定尺寸有成型作用的刀具 5 5）刀具的刃磨精度与安装精度）刀具的刃磨精度与安装精度 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 影响精度的主要因素影响精度的主要因素 三、夹具的制造精度与安装精度三、夹具的制造精度与安装精度 1 1）夹具的制造有误差会在使用过程中发）夹具的制造有误差会在使用过程中发 生变形生变形 2 2）当工件安装时，夹紧的着力点及夹紧）当工件安装时，夹紧的着力点及夹紧 的方向不恰当，影响工件位置的固定的方向不恰当，影响工件位置的固定 3 3）工件本身可能因夹紧力过大而变形）工件本身可能因夹紧力过大而变形 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 影响精度的主要因素影响精度的主要因

13、素 四、四、工艺系统弹性变形工艺系统弹性变形 在切削加工过程中，由于外力作用下，机在切削加工过程中，由于外力作用下，机 床、夹具、刀具、样模、工件所构成的工艺床、夹具、刀具、样模、工件所构成的工艺 系统可能会产生弹性变形，从而引起误差。系统可能会产生弹性变形，从而引起误差。 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 影响精度的主要因素影响精度的主要因素 五、量具和测量误差五、量具和测量误差 量具本身存在制造精度，在使用中也会磨损量具本身存在制造精度，在使用中也会磨损 判断测量结果时，会有一定的主观性判断测量结果时，会有一定的主观性 六、机床调整误差六、机床调整误差 调整方法，调整时使用的工具，操作人

14、员的技调整方法，调整时使用的工具，操作人员的技 术以及其工作条件术以及其工作条件 木质家具制造工艺 七、加工基准的误差七、加工基准的误差 基准本身的精度和基准的选择是否正确，直基准本身的精度和基准的选择是否正确，直 接影响零件的加工精度。接影响零件的加工精度。 加工精度加工精度 影响精度的主要因素影响精度的主要因素 八、材料的性质八、材料的性质 各向异性、各向异性、多节疤、斜纹、扭纹等天然缺陷多节疤、斜纹、扭纹等天然缺陷、 不同树种木材的硬度不同树种木材的硬度、加工余量大小不一，切削加工余量大小不一，切削 力不一致力不一致 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 加工精度与互换性加工精度与互换性

15、互换性：互换性：某一产品（包括零件、部件、构件）与另一产某一产品（包括零件、部件、构件）与另一产 品在尺寸、功能上能够彼此相互替换的性能。品在尺寸、功能上能够彼此相互替换的性能。 互换性的意义：互换性的意义：是现代化大生产的需要，专业化协作的需要；是现代化大生产的需要，专业化协作的需要； 实现零部件标准化、系列化、规格化的需要。实现零部件标准化、系列化、规格化的需要。 互换性的依据：互换性的依据：设计方面、设计方面、 生产方面生产方面 木质家具制造工艺 加工精度加工精度 互换性的条件互换性的条件： 1 1）产品的标准化和系列化设计）产品的标准化和系列化设计 2 2）实行合理的公差与配合制）实行

16、合理的公差与配合制(QB/T3658-1999, (QB/T3658-1999, QB/T3659-1999, QB12471-1990)QB/T3659-1999, QB12471-1990) 3 3）严格控制木材的含水率和干燥质量）严格控制木材的含水率和干燥质量 4 4）必须选用工艺精度与零部件的公差与配合）必须选用工艺精度与零部件的公差与配合 要求相适应的设备要求相适应的设备 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 一、一、家具表面粗糙度表现形式家具表面粗糙度表现形式 1 1、刀具痕迹、刀具痕迹 2 2、波纹、波纹 3 3、破坏不平度、破坏不平度 4 4、弹性恢复不平度、弹性恢复

17、不平度 5 5、木毛或毛刺、木毛或毛刺 家具产品表面粗糙度：木材加工表面上具有的家具产品表面粗糙度：木材加工表面上具有的, , 一般是由所用的加工方法或其他因素形成的较小一般是由所用的加工方法或其他因素形成的较小 间距和峰谷间距和峰谷( (不平度不平度) )组成的微观几何形状特征组成的微观几何形状特征. . 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 二、二、影响家具表面粗糙度的主要因素影响家具表面粗糙度的主要因素 1 1）切削用量）切削用量 2 2）切削刀具）切削刀具 3 3）机床）机床- -夹具夹具- -刀具刀具- -工件工艺系统的刚度、精工件工艺系统的刚度、精 度及稳定性度及稳定性

18、4 4）切削方向）切削方向 5 5）木材的力学性质）木材的力学性质 6 6）其它因素）其它因素 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 三、三、产品表面粗糙度对产品质量的影响产品表面粗糙度对产品质量的影响 1 1）影响产品加工精度）影响产品加工精度 2 2）影响产品胶合强度）影响产品胶合强度 3 3）影响涂饰质量）影响涂饰质量 4 4）影响制品外观美）影响制品外观美 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 四、降低表面粗糙度措施四、降低表面粗糙度措施 1 1）适当加工机床类型）适当加工机床类型 2 2）合理的切削参数）合理的切削参数 3 3）刀具质量）刀具质量 4 4）工艺系统

19、）工艺系统 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 五、表面粗糙度的评定五、表面粗糙度的评定 评定基准评定基准: : 表面轮廓表面轮廓 （实际轮廓、几何轮廓）（实际轮廓、几何轮廓） 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 五、表面粗糙度的评定五、表面粗糙度的评定 评定术语评定术语: : 取样长度取样长度(l),(l), 评定长度（评定长度（lnln），）， 基准线基准线(m)(m)，轮廓偏距，轮廓偏距(y)(y) 中线中线 ln l 取样长度取样长度l和评定长度和评定长度ln llll 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 评定参数评定参数： （1）轮廓最大高度轮廓最

20、大高度(Ry或或Rmax ) 在取样长度在取样长度l范围内，轮廓峰顶线与范围内，轮廓峰顶线与 轮廓谷底线之间的距离。轮廓谷底线之间的距离。 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 评定参数评定参数： （2）轮廓微观不平度十点高度轮廓微观不平度十点高度(Rz) 5 1 5 1 5 1 ii i i zYv Yp R 在取样长度在取样长度L范围内，范围内， 五个最大轮廓峰高的平均五个最大轮廓峰高的平均 值与五个最大轮廓谷深的值与五个最大轮廓谷深的 平均值之和。平均值之和。 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 评定参数评定参数： （3） 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差(Ra)

21、在取样长度在取样长度L范围内，轮廓偏距绝对值的范围内，轮廓偏距绝对值的 算术平均值。算术平均值。 n i y i n l dxy l Ra 1 1 0 1 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 评定参数评定参数： （4） 轮廓微观不平度平均间距轮廓微观不平度平均间距(Sm) 在取样长度在取样长度L范围内，轮廓微观不平度间范围内，轮廓微观不平度间 距的平均值。距的平均值。 n i iSmSm 1 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 评定参数评定参数： （5）单位长度内单个微观不平度的总高度单位长度内单个微观不平度的总高度(Rpv) 在取样的长度在取样的长度L范围内，各单个微

22、观不平范围内，各单个微观不平 度的高度（度的高度（hi）之和除以该测量长度）之和除以该测量长度 n i i v h Rp L 1 1 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 五、表面粗糙度的标准五、表面粗糙度的标准 GB/T3324-1995 GB/T3324-1995 表面粗糙度分为表面粗糙度分为: 粗光：粗光： Ra=12.5 50m 细光：细光：Ra=3.2 12.5m 精光：精光：Ra 3.2m 木质家具制造工艺 家具表面粗糙度家具表面粗糙度 六、表面粗糙度的测量六、表面粗糙度的测量 目测法目测法 光断面法光断面法 阴影断面法阴影断面法 轮廓仪法轮廓仪法 木质家具制造工艺 产品

23、加工工艺过程产品加工工艺过程 生产过程： 将原材料制成产品相关过程的总和。将原材料制成产品相关过程的总和。 从生产准备开始，直到把产品生产出来为止的全部过程。从生产准备开始，直到把产品生产出来为止的全部过程。 生产过程的组成： 生产准备、基本生产、辅助生产、生产服务生产准备、基本生产、辅助生产、生产服务 木质家具制造工艺 产品加工工艺过程产品加工工艺过程 生产工艺过程：生产工艺过程： 通过各种生产设备改变原材料的形状、尺寸或物理性通过各种生产设备改变原材料的形状、尺寸或物理性 质使之加工成符合技术要求的产品的一系列工作的总和。质使之加工成符合技术要求的产品的一系列工作的总和。 家具生产工艺过程

24、：家具生产工艺过程： a、配料车间生产过程； b、零件切削加工车间生产过程； c、板式部件制造车间生产过程； d、弯曲件制造车间生产过程； e、薄木拼花车间生产过程； f、半成品（木工白坯）装配车间生产过程； g、涂饰车间生产过程； h、总装配车间生产过程等。 木质家具制造工艺 产品加工工艺过程产品加工工艺过程 工艺过程是否合理主要取决于下列方面：工艺过程是否合理主要取决于下列方面： （1 1）生产工艺路线的流向顺畅）生产工艺路线的流向顺畅 （2 2）加工工序的多少和工序之间互成倍数的匹配）加工工序的多少和工序之间互成倍数的匹配 （3 3）是否保证零部件加工的质量，产品的产量）是否保证零部件加

25、工的质量，产品的产量 （4 4）是否降低能耗，提高劳动生产率）是否降低能耗，提高劳动生产率 木质家具制造工艺 产品加工工艺过程产品加工工艺过程 加工工段加工工段 根据加工特征或加工目的的不同，木家具生产工根据加工特征或加工目的的不同，木家具生产工 艺过程一般由制材、干燥、配料、毛料加工、胶合与艺过程一般由制材、干燥、配料、毛料加工、胶合与 胶贴、弯曲成型、净料加工、装饰、装配等若干个胶贴、弯曲成型、净料加工、装饰、装配等若干个工工 段段构成。各工段又分别包含若干个工序。工序是生产构成。各工段又分别包含若干个工序。工序是生产 工艺过程的常用组成单位。工艺过程的常用组成单位。 木质家具制造工艺 产

26、品加工工艺过程产品加工工艺过程 加工工序加工工序 加工工艺过程由一系列工序组成。产品是由原材料依次通加工工艺过程由一系列工序组成。产品是由原材料依次通 过各道工序加工而成。每一个零、部件都要经过若干个工过各道工序加工而成。每一个零、部件都要经过若干个工 序加工而成。序加工而成。 工序工序 是指一个（或几个）工人，在一个工作位置上所完成是指一个（或几个）工人，在一个工作位置上所完成 的加工工艺过程中的某一部分工作，是加工工艺过程的基的加工工艺过程中的某一部分工作，是加工工艺过程的基 本单元，也是生产计划中的基本单元。本单元，也是生产计划中的基本单元。 （1 1）流程图形式表示）流程图形式表示 工

27、序名称工序名称 工作位置工作位置 （2 2）表格形式表示）表格形式表示 木质家具制造工艺 产品加工工艺过程产品加工工艺过程 工艺过程流程图工艺过程流程图 木质家具制造工艺 产品加工工艺过程产品加工工艺过程 木质家具制造工艺 产品加工工艺过程产品加工工艺过程 加工工艺过程的组成加工工艺过程的组成 工序可分为四个单元工序可分为四个单元 ： v安装安装 v工位工位 v工步工步 v走刀走刀 意义意义 木质家具制造工艺 产品加工工艺过程产品加工工艺过程 工序的集中和分化工序的集中和分化 工序分化工序分化 定义：工序分化是指把包含工作量大的复杂工序，分化为定义：工序分化是指把包含工作量大的复杂工序，分化为 一系列的简单工序，其极限是把工艺过程分成仅包含有一一系列的简单工序，其极限是把工艺过程分成仅包含有一 个工步的工序。如把四面刨工序分化为平刨、压刨、立铣个工步的工序。如把四面刨工序分化为平刨、压刨