第一章制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品介紹.ppt

1、2020年7月7日,木制品工藝學,曲保雪,緒論,一、本課程為專業(yè)課，是本專業(yè)的主干課程。 二、學習目的： 通過本大綱所規(guī)定的全部教學內(nèi)容的學習，獲得制材、木制家具加工最必要的基本理論、基本知識和基本技能。了解各種木工品的加工工藝過程、加工設(shè)備。為今后從事家具制造及其他相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。,緒論,三、主要任務(wù)： 1熟悉木質(zhì)家具的生產(chǎn)工藝過程； 2熟悉制材方法與設(shè)備； 3掌握加工基準和加工精度的概念； 4掌握配料、毛料加工工藝； 5掌握膠合和膠貼工藝； 6掌握方才凈料和板式部件加工工藝； 7. 掌握家具裝飾、家具裝配工藝； 8. 能夠獨立進行家具工藝設(shè)計。,緒論,四、本課程的教學方法： 課堂

2、以講授為主，配合多媒體圖片。授課期間會適當提問、討論。課程學習配合試驗進行。 五、學習方法： 1通過實踐和理論學習，先了解木制家具生產(chǎn)的基本工藝流程。 2理解并牢記基本概念和理論知識如工件定位的“六點規(guī)則”、加工基準、加工精度等。,緒論,五、學習方法： 3熟悉并逐步掌握木制家具生產(chǎn)的每一個工段、工序的加工目的、設(shè)備和加工方法。 4通過試驗和實習驗證所學理論知識，鞏固所學理論知識。,緒論,六、教材和參考書： 教材：木制品生產(chǎn)工藝學中國林業(yè)出版社 劉忠傳主編 第二版 出版時間1993.9 參考書：現(xiàn)代家具生產(chǎn)工藝與設(shè)備黑龍江科學技術(shù)出版社 宋魁彥主編 第一版 出版時間2001.11 家具及木工機械

3、李黎，楊永福 中國林業(yè)出版社 2002.8,木材用途,a. 木造建筑物,美麗溫馨的木質(zhì)住宅,b. 建筑內(nèi)裝材料和家具,c. 木質(zhì)玩具,d. 木質(zhì)器具,e. 體育器材,f. 木質(zhì)工藝品,g. 木質(zhì)樂器,h. 木質(zhì)室外器材,緒論,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,一、制材生產(chǎn)的基本任務(wù)與內(nèi)容,制材企業(yè)的基本任務(wù)是為國家經(jīng)濟建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)木材，為國家積累建設(shè)資金。,1、將原木通過機械加工成為鋸材 如何有效地利用國家森林資源，生產(chǎn)數(shù)量多、質(zhì)量好的鋸材，提高出材率，是制材企業(yè)的首要任務(wù)。,2、開展木材綜合利用，提高木材綜合利用能力,二、制材工業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用,1、為國民經(jīng)濟各部門提供大量鋸材,2、為人造

4、板及化學加工提供原料,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,11 原條造材,原條：樹木伐倒后，砍除枝丫的樹干。 原木：原條按一定的尺寸、形狀、質(zhì)量截成的木段。 造材：將原條截成所需規(guī)格原木的工藝過程。,一、原條造材的方法 1、以原木長度為造材基礎(chǔ)，原木直徑為長度的多變函數(shù) 2、以原木直徑為造材基礎(chǔ)，原木長度為直徑的多變函數(shù),第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品,二、合理造材的原則和方法 造材包括量材與截斷。 量材：根據(jù)用途與原木缺陷，將原條設(shè)計成不同長度的若干原木的造材工作。 它是原條造材工序中的一個重要步驟。 決定原木的材種、等級，保證完成材種計劃； 提高經(jīng)濟用材的出材率，充分合理地利用森林資源。,第一章

5、 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,1、按照原木的材種、尺碼進行合理的量材、造材,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,2、按照原條的特殊形狀量材、造材 原條造材時，必須考慮樹干形狀上的特點：尖削度與彎曲度。 尖削度:原木單位長度上大頭直徑與小頭直徑之差，即尖削度。 S=(D-d)/L (cm/m),第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,設(shè)樹干外形近似拋物線體，樹干高度為L 原木大、小頭直徑分別為D、d,長為H 則中央圓柱體體積為： V=d2H/4 經(jīng)數(shù)學推導，V最大時，d=0.71D. 即原木小頭直徑與大頭直徑之比應(yīng)不小于0.71。 因此，原條尖削度大的部分應(yīng)造成短材種， 尖削度小的部分，應(yīng)造成長材種。,D,d,

6、H,L,y,圖1-2 原條縱剖面圖,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,彎曲 原木的彎曲程度常用彎曲度來表示。彎曲度是原木或原條的最大彎曲高度與其內(nèi)曲面水平長度之比的百分數(shù)，即： f=H/C*100% 式中：H原木的最大彎曲高度，cm； C原木內(nèi)曲面水平長度，cm。 彎曲對出材率和材質(zhì)有很大影響，是影響原木評等的主要缺陷之一。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,彎曲原條造材時，要盡量縮小彎曲度， 超過材質(zhì)彎曲限度的，應(yīng)在彎曲處下鋸。 彎曲矢高與內(nèi)曲水平長度的關(guān)系為： h = c2/8r 當內(nèi)曲長度減少一半時，彎曲矢高 減少到原來的1/4，彎曲度減為原來的1/2。 原則： 見彎取直，大彎變小彎。急彎一

7、頭截，緩彎中間截。 國標規(guī)定彎曲矢高：一等材1.5%，二等材3%，三等材6%,c,h,r,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,3、按照原木的材質(zhì)要求進行合理的量材、造材 缺陷原條造材，應(yīng)做到材盡其用，優(yōu)材不劣用，大材不小用。 缺陷集中：當缺陷比較集中且集中后能提高其它原木等級時，將缺陷部分集中到一段原木上。 缺陷分散：當缺陷分布均勻而集中后不能提高其它原木等級時，應(yīng)將缺陷分散，造成最大限度允許其缺陷的材種。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,1-2 制材生產(chǎn)的原料-原木,一、原木的特性,特性：水多且量不穩(wěn)定；形狀不規(guī)則；組織不均勻；材性不一致； 易開裂；易受菌、蟲侵害。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品

8、-,二、木材缺陷 樹木在生理上和生長發(fā)育過程中受環(huán)境影響、伐后保管不良、加工不當，引起組織不正?；蚱茐模绊懖馁|(zhì)，改變正常材性，減低木材利用率和使用部分，稱木材缺陷。 生理上的缺陷有：節(jié)子，樹干形狀（尖削、彎曲） 保管中產(chǎn)生缺陷有：菌蟲侵害：腐朽，變色，蟲害 氣 干：裂紋，彎曲，變形 加工中產(chǎn)生缺陷有：鈍棱，人為斜紋理 國家標準（GB155.1,48231995）將缺陷分為十大類： 節(jié)子，變色、腐朽、蟲害、裂紋、樹干形狀缺陷、木材構(gòu)造缺陷、傷疤、木材加工缺陷、變形。 主要缺陷：節(jié)子，腐朽，裂紋，斜紋。嚴重影響產(chǎn)品強度、質(zhì)量。 次要缺陷：髓心，樹脂囊，偏枯，蟲眼，夾皮。影響不大，但具體到某一用途

9、上受限制。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,三、主要木材缺陷發(fā)生的原因和規(guī)律 1、節(jié)子 節(jié)子是樹木生長過程中隱生在樹干內(nèi)的枝丫基部。 節(jié)子的分類： 活節(jié)：活枝條基部，與周圍木材緊密相連，質(zhì) 地堅硬，構(gòu)造正常。 死節(jié)：枝條枯死后，包藏在樹干內(nèi)，與周圍木材部分或全部脫離，質(zhì)地硬或軟，甚至腐朽。 漏節(jié)：節(jié)子腐朽，深入樹干內(nèi)部，引起樹干內(nèi)部腐朽，形成空洞。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,節(jié)子的形狀：不規(guī)則圓錐體，錐頂朝向髓心。 木材剖面上節(jié)子的形狀： 徑切板：垂直于年輪下鋸，為條狀節(jié)或掌狀節(jié)。 弦切板：平行于年輪下鋸，為圓形或橢圓形節(jié)。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,按節(jié)子分布狀況，樹干可分為：

10、活節(jié)區(qū)： 死節(jié)區(qū)： 無節(jié)區(qū)：,節(jié)子在樹干上的分布： 按節(jié)子排列有： 輪生節(jié)： 散生節(jié)：,影響：破壞紋理通直性，甚至木材的完整性，影響木材物理力學性能,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,2、腐朽與變色 由真菌寄生引起。 真菌：低等植物，沒有葉綠素，不能自己進行光合作用制造養(yǎng)料，靠吸收其它植物養(yǎng)分來生活。 腐朽 由木腐菌引起。使木材結(jié)構(gòu)破壞，材質(zhì)松軟、易碎，最終變成一種干或濕的軟塊。 木腐菌不能直接利用纖維素與木素，靠菌絲體分泌的一種酶使其成為可溶型狀態(tài)，通過滲透作用吸收。 木腐菌生長發(fā)育的條件： 合適的養(yǎng)料：如纖維素、木素。 適宜的濕度：W=30-40%。60致死，10休眠 最少量的空氣：停滯的空

11、氣。流速大，生長減慢。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,繁殖途徑： 孢子：借風、水、昆蟲傳播。 菌絲：接觸傳播。 分類： 外部腐朽：保管不良所致。在原木斷面周圍呈環(huán)狀或弧狀，往往 兼有蟲眼或變色。 內(nèi)部腐朽：生長期由外傷處侵入。 根 腐：從根部或樹兜侵入，向上蔓延，呈圓錐形。 內(nèi)部干腐：從樹干或枝條折斷處侵入，向上下蔓延，呈紡綞形。 影響： 影響木材物理力學性能。重量減輕，強度降低。特別是硬度降 低明顯，嚴重腐朽者，喪失使用價值。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,變色 由變色菌引起。不分解木材細胞壁，主要吸收細胞腔內(nèi)含物。由細胞腔或紋孔進入。 變色不降低木材強度，只影響材面美觀。 另有化學變色

12、，如鞣酸與鐵接觸出現(xiàn)蘭黑，色素氧化等。 霉 由霉菌引起。只寄生在木材表面，不侵入細胞內(nèi)，對木材性質(zhì)無影響，但阻礙水分蒸發(fā)。不及時處理，可能發(fā)生腐朽。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,3、樹干形狀缺陷 彎曲 由于生理、立地條件或自然界各種因素影響所致。如山坡、陽光、風力、雪壓等，造成樹干中心不在一直線上。 對材性與使用的影響有： A 降低出材率； B 造成斜紋理，降低木材強度。 采取的措施是： 截斷。截成兩根后，彎曲矢高減少到1/4。,尖削 尖削度大的原木易造成人為斜紋理，影響強度及出材率。 造材時，大小頭直徑之比應(yīng)0.71，可使原木中的內(nèi)接圓柱體體積最大，從而獲得最多量的長鋸材。 凹兜、大兜

13、是指樹干根部形狀不正常。 凹兜，斷面周邊不圓整，常有彎曲與干裂，影響出材率。 大兜，即肥大根干，鋸解時易造成人為斜紋理。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,4、木材構(gòu)造缺陷 樹干中不正常的木材結(jié)構(gòu)所形成的各種缺陷。如，斜紋、亂紋、渦紋、偏寬年輪、髓心、雙心等。 斜紋 木材細胞與樹軸構(gòu)成一定的傾斜角度。 在原木上，木材細胞繞縱軸呈螺旋狀扭轉(zhuǎn)，叫扭轉(zhuǎn)紋。 在鋸材徑切面上，年輪呈傾斜方向排列，叫斜紋。 下鋸不正確，通直的紋理被切斷，稱人為斜紋理。 材性與使用的影響有： A 降低木材強度：木材順紋抗拉，靜曲強度等。這是纖維切斷所致。 B 發(fā)生翹曲。紋理傾斜，木材縱橫干縮率

14、不一所致。 加工產(chǎn)品以方材、枕木為宜。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,亂紋、渦紋 亂紋：木材纖維排列過分彎曲與雜亂。 它降低木材靜曲強度及彈性模量，加工困難、不易刨光。 渦紋：節(jié)子或夾皮附近形成的年輪局部彎曲，呈漩渦狀。 它降低木材順紋抗壓、靜曲及沖擊強度。 偏寬年輪 指樹干斷面上，部分年輪特別寬。 樹木生長時外界因素影響所致。 針葉材發(fā)生在彎曲受壓部分，稱受壓木。 闊葉材發(fā)生在彎曲受拉部分，稱受拉木。 對材性與使用的影響：縱向干縮大，易翹曲、斷裂。 制材時采取的措施：偏寬與正常部分分開鋸。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,髓心 樹木的髓與它周圍的初生木質(zhì)部分，也稱工藝髓心。 對材性與使用的

15、影響有：力學強度低，容易裂開。 制材時采取的措施：剔除或落在一、二塊板材上。 雙心 雙丫樹干形成，原木斷面上有兩個髓心。 雙心原木中間常帶有夾皮。 對材性與使用的影響：木材容易干裂和反翹。 制材中采取的措施：垂直兩個髓心連線下鋸，把夾皮集中在一、二塊板上。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,5、材積測算 測定原木長度與小頭直徑，按下列經(jīng)驗公式計算： D14cm V=0.7854LD+0.5L+0.005L2+0.000125L(14-L)2*(D-10)2/10000 D=412cm V=0.7854LD+0.45L+0.22/10000 其中：V材積（m3） L材長（m） D小頭直徑（cm）,

16、第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,13 制材生產(chǎn)的產(chǎn)品鋸材,一、鋸材及各部名稱 制材生產(chǎn)的產(chǎn)品是鋸材，鋸材是原木經(jīng)過縱向、橫向鋸割加工所得到的板材或方材，又稱為成材。 板材：寬度尺寸為厚度尺寸二倍以上者。 方材：寬度尺寸小于厚度尺寸二倍者 材長：鋸材兩端面之間的最短距離。 材寬：相對窄材面之間的垂直距離。 材厚：相對寬材面之間的垂直距離。 端面：鋸材長度方向上的橫截面。 著鋸面：在材面上顯露的鋸解部分。 未著鋸面：在材面上顯露的未鋸解部分。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,材面：（廣義）任何一縱向面。 （狹義）板材和方材的寬面。 內(nèi)材面：靠近髓心的一面。 外材面：距髓心較遠的一面。 材邊：板材和

17、方材的窄面，也稱材厚面。 內(nèi)材邊：靠近髓心的一邊。 外材邊：距髓心較遠的一邊。 材棱：鋸材相鄰兩材面的交線。 缺棱：鋸解時，部分或全部材棱未著鋸，其殘留在原木表面部分。 鈍棱：鋸材寬、厚度方向的材棱未著鋸的部分。 銳棱：鋸材材邊未著鋸的部分。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,二、制材產(chǎn)品的分類,1、按樹種分： 針葉材 闊葉材,2、按斷面形狀分：,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,3、按鋸材在原木斷面上的位置分 髓心板：板材位于原木髓心區(qū)，髓心圈全部落在這塊板上。 半心板：自原木中心下鋸所鋸得的兩塊各帶半個髓心的板。 邊 板：在原木中除髓心板和半心板以外所鋸得的板材

18、。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,4、按斷面尺寸分 薄板：12、15、18、21 中板：25、30 厚板：40、50、60,5、按加工特征分 毛邊板：未經(jīng)裁邊或著鋸不足板長一半。 整邊板：兩邊經(jīng)過裁邊，且毛邊全長都著鋸。 缺棱板：板邊一部分（不足板長一半）未著鋸。,6、按下鋸方法分 徑切板：板面方向垂直或近乎垂直于年輪。 弦切板：板面方向平行或近乎平行于年輪。 半徑（弦）切板：板面方向與年輪成銳角。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,7、按產(chǎn)品名稱分 主產(chǎn)品：按生產(chǎn)計劃所鋸制的產(chǎn)品。長度=原木長。 副產(chǎn)品：由生產(chǎn)主產(chǎn)品后剩余部分鋸得，斷面尺寸較小。 長度=原木長 連產(chǎn)品：因尖削和彎曲而鋸得。長

19、度主產(chǎn)品。 小規(guī)格材：0.5m的板、方材。 8、枕木類型 普通枕木：I 型：22*16cm*2.5m 松雜，用于主干線。 II型：20*14.5cm*2.5m 松雜，用于支線、站內(nèi)等 道岔枕木：24*16cm 2.64.8m 0.2m進級 松雜 楊木除外。 橋梁枕木：20*22 20*24 22*26 22*28 24*30cm 3 3.2 3.4 4.2 4.8 只限針葉材,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,9、特殊用材與訂制材： 在普通鋸材標準之外，有專業(yè)用途的鋸材統(tǒng)稱訂制材。 如：枕木、鐵路貨車鋸材、載重汽車鋸材、航空材、船舶材、水塔材、樂器材、箱板材、電桿橫擔木、礦井用罐道木、建筑施工用跳板材、軍用材等。 與普通鋸材相比，專業(yè)性強，材質(zhì)要求高，故又稱特殊用材。 訂制材除大規(guī)格者外，不宜單獨鋸制，應(yīng)合理搭配、套裁下料，從而降低成本，提高木材綜合利用率。,第一章 制材生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品-,三、鋸材規(guī)格與公差 1、規(guī)格 長度 18 m（針） 2m 0.2m進級 寬度與厚度 厚度 寬度 薄板 12 15 18 21 50-240 中板 25 30 50-2