項目五 板式零部件凈料加工技術(shù)

本章節(jié)所指的板式零部件的凈料加工是指在經(jīng)邊部處理后所得凈規(guī)格板件的基礎(chǔ)上，進行的鉆孔、拉槽、開榫、表面雕銑以及表面砂光等相關(guān)作業(yè)，從而將板式部件加工成符合產(chǎn)品圖紙要求、待組裝或涂裝的“半成品”，不需涂裝的板件則可直接包裝為“成品”。

項目五板式零部件凈料加工技術(shù)

模塊一板式部件鉆孔加工5.1.1孔位與32mm系統(tǒng)“32mm系統(tǒng)”是以32mm為模數(shù)的，通過模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化的“接口”來構(gòu)筑家具的一種結(jié)構(gòu)與制造體系?！?2mm系統(tǒng)”是一個根據(jù)系統(tǒng)工程原理優(yōu)化出的家具設(shè)計系統(tǒng)和制造系統(tǒng)，不僅要考慮孔徑及孔間距的關(guān)系，還要綜合考慮家具的材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、生產(chǎn)工藝、五金配件、包裝運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)?！?2mm系統(tǒng)”以旁板（包括中旁板）為核心板件。旁板是家具中最主要的骨架構(gòu)件，板式家具（尤其是柜類家具）中幾乎所有的零部件都要與旁板發(fā)生關(guān)系。

旁板前后兩側(cè)各設(shè)有一條鉆孔軸線，軸線按32mm的間隙等分，每個等分點都可以用來預(yù)先鉆孔，預(yù)鉆孔可分為結(jié)構(gòu)孔和系統(tǒng)孔：結(jié)構(gòu)孔主要用于連接水平結(jié)構(gòu)板；系統(tǒng)孔用于安裝鉸鏈底座、抽屜滑道、活動擱板等。由于安裝孔一次鉆出供多種用途用，所以必須首先對它們進行標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化與通用化的處理。在長期的實踐和推行過程中，國際上對32mm系統(tǒng)的運用行成一定的規(guī)范：

（1）板式部件是板式家具的基本單元，部件即產(chǎn)品。（2）旁板是板式家具的核心部件，門、抽屜、頂板、面板、底板及擱板等都通過拆裝式五金連接到旁板上。（3）旁板上開有系統(tǒng)孔與結(jié)構(gòu)孔，所有孔位都應(yīng)處在間距為32mm的系統(tǒng)方格上。（4）通用系統(tǒng)的軸線分別設(shè)在旁板的前后兩側(cè)，軸線上的孔距均應(yīng)保持32mm整數(shù)倍。第一列系統(tǒng)孔與旁板前緣的距離根據(jù)使用鉸鏈的形式有所不同：蓋門結(jié)構(gòu)時為37mm（或28mm）；內(nèi)嵌門結(jié)構(gòu)時為37mm（或28mm）加上門板的嵌入量。（5）一般情況下結(jié)構(gòu)孔設(shè)在水平坐標(biāo)上，主要用于安裝偏心連接件和圓棒來連接水平結(jié)構(gòu)板件（如頂?shù)装搴蛯影澹?；系統(tǒng)孔設(shè)在垂直坐標(biāo)上，主要用于安裝鉸鏈、抽屜導(dǎo)軌、活動層板等。結(jié)構(gòu)孔和系統(tǒng)孔的孔位設(shè)計應(yīng)遵循相應(yīng)的設(shè)計規(guī)則，常見旁板孔位、門鉸鏈與抽屜導(dǎo)軌的安裝孔位設(shè)計可參照表5-1中所示的標(biāo)準(zhǔn)。（6）通用系統(tǒng)孔的標(biāo)準(zhǔn)孔徑一般為5mm，深為13mm；當(dāng)系統(tǒng)孔為結(jié)構(gòu)孔時，其孔徑按結(jié)構(gòu)配件的要求而定，一般常用的孔徑為三類：6、8、10mm等用于嵌裝預(yù)埋螺母或連接桿件；12、15、20、25、30mm等嵌裝連接母件；26、35mm等用于嵌裝暗鉸鏈。（7）旁板上允許不在32mm系統(tǒng)網(wǎng)格上的輔助孔存在，如連接封腳板的孔位；其它板件上的孔位尺寸取決于選用五金件的形式及規(guī)格。（8）板料厚度通常為16～25mm，可以為PB、MDF、細(xì)木工板或?qū)嵞酒窗宓雀鞣N板件，也可以為各種平面結(jié)構(gòu)部件。有了這些規(guī)定，就使得設(shè)備、刀具、五金配件的生產(chǎn)都有了一個共同遵照的接口標(biāo)準(zhǔn)，對孔的加工與家具的裝配也就變得十分簡便靈活了。需要說明的是，32mm系統(tǒng)還在不斷發(fā)展和完善過程中，以上基本規(guī)范有可能被擴充或修正。表5-132mm系統(tǒng)家具孔位設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范例旁板孔位設(shè)計X=32mm的倍數(shù)Y=32mm的倍數(shù)B=旁板上、下邊緣距最上、下排孔位中心線的距離。如當(dāng)頂?shù)装搴穸葹?9mm，則B=9.5mm。柜體高度=X+2B（mm）柜體深度=Y+2×37（mm）設(shè)計時應(yīng)盡可能使孔位上下、左右對稱，這樣生產(chǎn)時可不再區(qū)分左右，防止出錯；設(shè)計舉例：大衣柜旁板設(shè)計尺寸為2000×600，板厚19mm，則：柜高=32×62+2×9.5=2003mm柜深：32×16+2×37=586mm門鉸鏈孔位設(shè)計A=門上端到鉸鏈杯中心柜；B=側(cè)板上邊緣至連接件孔中心距離F=門上邊緣伸出或縮進頂板距離（伸出取正值，縮進取負(fù)值）X=32mm的倍數(shù)A=B+X-16+F抽屜滾輪導(dǎo)軌安裝孔位設(shè)計A=抽側(cè)下邊緣距抽頭板下邊緣距離B=抽下層板上邊緣距連接件孔中心的距離F=抽頭板伸出或縮進抽下層板上邊緣的距離（伸出取正值，縮進取負(fù)值）A=32-B-11+F（mm）5.1.2鉆孔的類型及要求

鉆孔是為板式家具制造接口，現(xiàn)代板式部件鉆孔的類型主要有：圓榫孔（用于圓棒榫的安裝定位）、連接件孔（用于各種五金連接件的安裝）、鉸鏈孔（用于門鉸鏈的安裝）、層板銷孔（用于活動層板的安裝調(diào)節(jié)）、螺栓孔（用于內(nèi)外牙的安裝擰入）、各種拉手及鎖頭孔、預(yù)鉆孔（用于螺釘?shù)亩ㄎ缓鸵祝┑取?/p>

用于連接用的孔為過盈配合，過盈量為0.1～0.2mm，用于定位用孔為間隙配合，孔徑允許公差為土0.2mm（極限偏差為土0.5mm）；孔距允許公差為土0.2mm（極限偏差為土0.5mm）；孔深須大于榫插入長度0.5～1.0mm。\連接件的孔位及規(guī)格與連接件的形式及規(guī)格密切相關(guān)，具體應(yīng)參照供應(yīng)商提供的規(guī)格尺寸。32mm系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，關(guān)鍵是解決好板件的鉆孔加工。鉆孔的基本要求是按照設(shè)計要求確?？椎亩ㄎ痪?、尺寸精度及鉆孔邊緣質(zhì)量三個方面。相關(guān)技術(shù)要求：1、不應(yīng)使鉆頭形成橢圓或使鉆頭的直徑小于孔的直徑，形成擴孔或孔徑不足的現(xiàn)象；

2、為保證鉆深度一致，要求鉆頭的長度準(zhǔn)確一致，深度尺寸調(diào)節(jié)準(zhǔn)確；

3、不同型號鉆頭或同型號的新舊鉆頭不要混合裝在一個鉆排上；

4、為保證孔位精度，鉆排之間位置精度及靠點刻度要調(diào)節(jié)準(zhǔn)確，并在正式生產(chǎn)前先試制確認(rèn)；

5、鉆頭安裝要與旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)，鉆頭變鈍要及時更換；

6、鉆通孔時要在板面壓一片廢棄板件來防止崩缺。5.1.3鉆孔設(shè)備及鉆孔加工5.1.3.1簡單鉆孔工具：鉆?？刹捎梅?2mm系統(tǒng)“標(biāo)準(zhǔn)的鉆孔板”或“通用鉆?！钡容o助定位工具來確定孔位標(biāo)準(zhǔn)鉆孔板與通用鉆模（a）標(biāo)準(zhǔn)鉆孔模板（b）滑軌專用鉆模5.1.3.2鉆削動力頭及排鉆常見多軸鉆削動力頭（a）21軸鉆排（b）11軸鉆排

多軸鉆中最重要的裝置就是鉆削動力頭，木工多軸鉆削動力頭上的鉆軸數(shù)一般為6～21個，呈一字排開或多軸組合，所以又稱為“多軸鉆座”。每個鉆削動力頭由一個電機帶動，通過齒輪嚙合，使鉆軸一正一反轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速約為2500～3000r/min，其中最常用的為21軸和11軸。

每個鉆削動力頭都由一個電機帶動使鉆頭一正一反地高速轉(zhuǎn)動。采用多軸排鉆時可以根據(jù)需要的孔徑（6～14mm）和孔距（32mm的倍數(shù)），在相應(yīng)鉆座上安裝相應(yīng)規(guī)格的鉆頭，一次性完成多孔加工，提高工作效率和作業(yè)精度。排鉆形式鉆排分布備注水平（左）垂直（下）垂直（上）水平（右）萬能排鉆單排鉆1（1）雙排11（1）三排鉆12四排鉆13五排鉆14（3）（1）六排鉆141（自動）八排鉆1421自動十排鉆14（6）4（2）1自動(NC)十二排鉆1641自動(NC)表5-2常見多排鉆的鉆排分布示例注：表中數(shù)字表示該類型鉆排的數(shù)量，（）中的數(shù)字表示常見的備選方案；5.1.3.3常見排鉆的鉆孔作業(yè)單排鉆及加工示意圖雙排鉆三排鉆三排鉆的鉆軸排列四排鉆六排鉆六排鉆鉆軸排列圖CNC數(shù)控十四排鉆在排鉆作業(yè)過程中，為提高排鉆的加工精度和質(zhì)量，通常應(yīng)注意以下幾點：

1、板料尺寸必須標(biāo)準(zhǔn)，精度控制在0.5mm以內(nèi)，且相鄰邊成直角；

2、選用與孔徑要求相符的鉆頭，保證配合精度及鉆頭鋒利，鉆頭變鈍應(yīng)及時整批更換；

3、鉆孔前應(yīng)根據(jù)圖紙要求安裝相應(yīng)的鉆頭，注意鉆頭的安裝方向，嚴(yán)禁裝反，并調(diào)節(jié)好各鉆排的深度和位置；

4、最好采用能調(diào)節(jié)長度的鉆頭，保證孔深加工的精度及一致性；否則同一企業(yè)應(yīng)考慮鉆頭長度的標(biāo)準(zhǔn)化和一致性，防止混搭；

5、加工過程中盡量采用同一基準(zhǔn)，相連接部件的相應(yīng)孔位應(yīng)盡可能一次性完成，防止因基準(zhǔn)變動過多導(dǎo)致孔位精度下降；

6、注意壓料氣缸的加壓位置（應(yīng)在壓梁正上方），防止將板料壓彎變形導(dǎo)致孔位跑位；

7、板料定位時應(yīng)靠緊靠板，較小板料或長窄板料定位時可利用輔助定位靠點（托架），防止遠(yuǎn)離靠板處孔位偏移。5.1.3.4特殊孔的鉆孔作業(yè)實際生產(chǎn)中鉸鏈鉆孔機和鎖孔鉆孔機兩類專用機床應(yīng)用最為廣泛。專用鉆床：

單軸及四軸鉸鏈鉆孔機單軸及多軸木工鎖孔機手工鉆孔

5.1.4典型項目舉例分析板式抽屜結(jié)構(gòu)圖及主要零件詳圖板式抽屜工藝路線圖模塊二板式部件制榫及拉槽加工5.2.1板式部件的榫槽連接※板式部件在板式家具中主要采用圓棒榫和五金連接件來連接；※在板木復(fù)合結(jié)構(gòu)家具中，還常采用各種榫槽接合方式及連接木輔助固定方式。（a）英式燕尾槽接（b）直角多榫接（c）舌槽對接（d）插入榫接（e）連接木接（f）異形槽接（g）插入榫接（h）三角連接木接（i）橫槽對接（j）舌槽對接（k）法式燕尾槽接（l）連接木接

傳統(tǒng)家具中的箱框結(jié)構(gòu)主要采用直角多榫和貫通燕尾榫連接，這類榫結(jié)構(gòu)制作工藝較為復(fù)雜，主要靠手工開鑿或簡單的輔助設(shè)備來完成，生產(chǎn)效率很低，因而現(xiàn)代家具生產(chǎn)中幾乎不再使用，只是在紅木家具中還保留部分做法。

由于現(xiàn)代燕尾榫制作技術(shù)的發(fā)展，實際生產(chǎn)中廣泛采用法式燕尾榫和英式燕尾榫來連接箱框，特別是抽盒結(jié)構(gòu)。5.2.2現(xiàn)代燕尾榫制作技術(shù)圖5-17燕尾榫開榫示意圖圖5-18手持式鏤銑機及模板制作燕尾榫

燕尾榫接合屬于精密度要求非常高的結(jié)構(gòu)，通常要求制榫誤差控制在0.2mm以內(nèi)，在燕尾榫加工中，模板和刀具的精度對產(chǎn)品質(zhì)量影響都很大，且要求二者相匹配?！胀ㄑ辔查緳C通常只能生產(chǎn)固定寬度的燕尾榫，這是由設(shè)備上安裝的模板所決定的，常見的榫頭間距為25mm；

※燕尾榫刀也應(yīng)按此設(shè)計，如果刀具因磨損直徑變小，或模板因磨損變形，就會影響加工精度。因而現(xiàn)實中的燕尾榫刀頭多做成舍棄式的，一次用完后即可丟掉，圖5-19連續(xù)式燕尾機作榫機圖5-20數(shù)控燕尾榫作榫機5.2.3板面拉槽作業(yè)板式部件的拉槽加工最常見的設(shè)備是萬能鋸，可以用于板料的剖切、拉槽等作業(yè)。圖5-21普通萬能圓鋸機圖5-22帶導(dǎo)軌萬能圓鋸機

板面的拉槽具體方法可參照圖5-23所示，縱向拉槽時，還可以利用送材機來輔助進料，以達到連續(xù)加工的目的，提高工作效率。橫向拉槽時，由于板料靠板面積小，容易跑位，所以最好使帶導(dǎo)軌的萬能鋸來作業(yè)，方便高效。圖5-23利用圓鋸機對板面拉槽

鏤銑機也是板面拉槽的常用設(shè)備，如圖5-24所示。槽口的寬度取決于柄銑刀的直徑，因而幾乎可以不受寬度限制；而且可以利用模板來設(shè)定鏤銑機的移動路徑和起始點，因而可以制作各種形狀的槽口；還可以通過改變刀具形狀來控制槽口形狀。圖5-24利用鏤銑機對板面拉槽5.2.4典型項目舉例分析圖5-25曲木面板抽屜圖5-26曲木抽屜制作工藝流程圖模塊三板式部件表面銑型5.3.1板面雕銑技術(shù)

在板式部件表面鏤銑圖案或雕刻線型是家具的常用裝飾方法之一。在現(xiàn)代家具生產(chǎn)中，邊部的銑型常使用立軸或下軸鏤銑機來完成，板面的線型則使用上軸鏤銑機、數(shù)控雕刻機、CNC加工中心等設(shè)備上完成的，配以各種端銑刀，就可以進行表面浮雕或線雕加工。圖5-29鏤銑機工作原理1-定位銷2-柄銑刀3-