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1、家具结构设计,本课程的学习方法,结构不是听出来的，是画出来的。 每人准备A3或A4的画图本1本、尺子。 每堂课都要动手画图。 需二名助教。,结构的相关概念,结构指结合与构造。 结合即接合，构造即位置关系、尺度关系等。 哲学定义：不同类别或相同类别的不同层次按程度多少的顺序进行有机排列。 基本解释组成整体的各部分的搭配和安排。,第一章框式家具结构,家具是由若干个零件、部件和配件按一定的结构形式通过一定的接合方式组装构成的。木质家具的各个木质零件、部件以及其他构件，都需要靠相互连接才能构成成品。零件及零部件之间的连接称为接合，接合是家具结构的重要内容。 1.1 木质家具的结构类型（回忆） 1.2
2、木质家具的接合方式 1.2.1 榫接合 1.2.2 钉接合 1.2.3 木螺钉接合 1.2.4 胶接合 1.2.5 连接件接合等,1.2 木质家具的接合方式,不同的材料有不同的接合方式，接合方式的选择不仅须考虑家具制作材料，也须考虑工艺、销售模式和运输成本。 回顾：家具材料有哪些？,1.2.1 榫接合,将榫头压入榫眼或榫槽内，把两个零部件连接起来的一种接合方法。 一般的榫接合还需配有胶粘剂以增加其强度。,1.2.1.1 榫接合种类,（1）按榫头基本形状分：,1.2.1.1 榫接合种类,（2）按榫头与方材本身的关系分： 整体榫是在方材零件上直接加工而成，如？； 插入榫是与零件不是一个整体，单独加
3、工后再装入零件预制的孔或槽中，如？。,1.2.1.1 榫接合种类,（3） 按榫头数目分：,1.2.1.1 榫接合种类,（4）按榫头肩颊切削形式分：,1.2.1.1 榫接合种类,（5）按榫眼（孔）深度分：,1.2.1.1 榫接合种类,（6）按榫眼侧开程度分：,1.2.1.2 直角榫接合的技术要求,（一）榫头的长度 1.采用贯通榫，榫头长度稍大于榫眼深度（约大35mm），以便接合后刨平 ； 2.采用非贯通榫，榫头的长度应不小于榫眼零件宽度或厚度的1/2，且榫头长度小于榫眼深度2-3mm，既可避免因榫头加工不精确或涂胶过多而顶住榫眼底部以致使榫肩与方材间形成缝隙，又可以贮存少量胶液，增加胶合强度；
4、3.榫头的长度一般为25-35mm。,（二）榫头的厚度 1.单榫榫头厚度或双榫多榫的榫头总厚度为方材厚度（或宽度）的2/51/2； 2.当方材断面尺寸大于4040mm时，采用双或多； 3.榫头的厚度一般要小于榫眼宽度0.10.2mm； 4.榫端的两边或四边应加工成一定的倒角，其倒角角度一般取20-30。,榫头厚度与方材断面的关系,（三）榫头的宽度 1.采用开口榫接合，榫头的宽度应与榫槽同宽； 2.采用闭口榫接合，榫头的宽度一般要比榫眼的长度大0.51mm，普通规格的硬材取0.5mm，软材取1mm。 3.当榫头宽40mm时 ,应从中间锯切一部分，分成两个榫头，以提高接合强度。,榫头宽度与方材的关
5、系,（四）榫头的数目,（五）榫头与榫眼的角度,（六）榫接合对木纹方向的要求,榫头的长度方向应顺着纤维方向 榫眼应开在纵向木纹上（弦或径切面）,1.2.1.3 圆榫接合的技术要求 （一）圆榫的树种要求 选硬阔叶材，比重大，无疤节、腐朽、纹理通直。 常用的树种有青冈栎、山毛榉、桦木、柞木和水曲柳等硬阔叶材。 （二）圆榫的含水率要求 低于被连接的零部件含水率23%左右。因为圆榫吸收胶液中水分后会膨胀，备用圆榫应密封包装、保持干燥、防止吸湿。,（三）圆榫形式： 按表面构造状况的不同主要有光面圆榫、直槽（压纹）圆榫、螺旋槽圆榫、网槽（鱼鳞槽）圆榫等四种； 按沟槽的加工方法有压缩槽纹和铣削槽纹两种。 圆榫
6、结构类型：定位榫、结构榫（强度榫）。,（四） 圆 榫 的 尺 寸 要 求,圆榫长度在1470mm之间，可根据实际需要定制，常用的规格有30、32、35、40mm四种。,（五）圆榫的配合公差 1.径向配合公差 （1）光面圆榫间隙配合，为0.10.2mm，定位接合，单端涂胶； （2）沟槽圆榫过盈配合，为0.10.2mm，固定接合，双端涂胶。 2.轴向配合公差 轴向间隙量为3mm，圆榫两端加工倒角，倒角量一般为3045。,（六）圆榫的数量 同时使用2个以上圆榫以防止转动。榫间距一般为100-150mm，应优先选用与加工设备相一致的孔间距系列。 连接实木板式零部件时，圆榫间距优先采用32mm或32mm
7、的整数倍。 连接方材零件时，？,连接方材零件时的圆榫孔距,（七）圆榫的安装举例,1.2.1.4 整体式椭圆形榫、圆形榫,是直角榫的改良型，克服了直角榫接合的榫眼加工生产效率低、劳动强度较大、榫眼壁表面粗糙等缺陷，在框架类现代实木家具中广泛被采用。榫头的方向、尺寸及榫头与榫眼的配合公差可参考直角榫的要求。 榫头的厚度应与加工榫眼的钻头规格相一致。常用的钻头规格有5、6、8、10、12、14、16、20、22mm等。 设计时应该注意，目前生产中广泛采用的加工整体式椭圆形榫（圆形榫）设备，仅能加工出单榫，且榫肩是一个平面。,1.2.1.5 燕尾榫接合,燕尾榫多数用于抽屉等箱框的接合。 燕尾榫的种类按
8、榫头的显隐关系可分为明燕尾榫、全隐燕尾榫、半隐燕尾榫三种。,按榫头棱边的形状可分为锐棱燕尾榫、隐棱燕尾榫二种。 因锐棱半隐燕尾榫的榫沟部分的机械加工工艺性差，在生产中大多被隐棱半隐燕尾榫取代。,燕尾榫的尺寸参数 T=4.56.5mm A=714,燕尾榫,1.2.1.6 指榫接合,指榫用于零件的接长和角部接合。,指榫的尺寸参数： L=1045mm 指倾斜度为1/7.51/12 指顶宽度t1=0.42mm，嵌合度t2-t1=0.10.2mm t1/P=0.150.2,1.2.1.7 分体式椭圆形榫接合,接合强度比圆榫高，尤其在抗绕榫轴的扭转方面更为突出 根据被连接零件断面尺寸和形状、接合部位的强度
9、要求等情况，可单数使用，也可以复数使用 零件的端面（开有榫孔的端面）能为曲面，克服了整体式椭圆形榫接合只能单榫且榫肩仅可平面的缺陷,分体式椭圆形榫与榫孔的配合可参考直角榫接合的要求。,1.2.1.8 三角形榫、矩形榫、L形榫、饼形榫接合,1.2.1.9 复合榫接合,直角榫与圆榫复合常用于零件的断面尺寸较小而接合强度要求较高的场合。,L型零件上，指形榫的方向垂直于木材纹理，其强度极低，此时插入一个圆榫进行补强。,榫头的加工,榫头的加工应采用基孔制的原则，即先加工出与它相配合的榫眼，然后以榫眼的尺寸为依据来调整开榫的刀具，使榫头与榫眼之间具有规定的公差与配合。,类为采用单头或双头开榫机加工 类为采
10、用下轴铣床加工 类为采用上轴铣床加工（镂铣机）,榫槽/榫簧的加工,加工设备有： 刨床类、铣床类、锯机类和专用起槽机,榫眼的加工,直角榫眼：在打眼机上采用方形空心钻套和麻花钻芯配合加工； 椭圆榫眼：在各种钻床（立式或卧式、单轴或多轴）及立式上轴铣床（镂铣机）上用钻头或端铣刀加工。,1.2.2 钉接合,持钉件靠钉穿透被紧固零件而将二者连接起来。 钉子的种类很多，有金属、竹制、木制等三种，其中常用金属钉。金属钉主要有T形圆钉、扒钉（骑马钉、气枪钉、装书钉）、鞋钉、泡钉等。 钉接合的钉着力（握钉力）与基材的种类、密度、含水率、钉子的直径、长度以及钉入深度和方向有关。比如，刨花板侧边的钉着力比板面的钉着
11、力低得多，因而刨花板侧边不宜采用钉接合；圆钉应在持钉件的横纹理方向进钉，纵向进钉接合强度低，应避免采用圆钉的接合。,一般用于强度要求不太高，接合部位较隐密的场合。 手工打入圆钉时，可用定位导向夹作辅助，防止钉打歪。如果是易劈裂的材料，需要预先钻一个导向孔，导向孔的直径约为钉直径的0.70.8倍。,1.2.3 木螺钉接合,木螺钉多采用英寸制，1/2”，3/4” ，1”，5/4”等。 根据帽头分为平头螺钉、圆头螺钉。 根据使用工具的不同为“一”字型和“十“字型。 根据牙纹分为细牙和粗牙。 木螺钉接合一般用于强度要求一般，不便用榫接合或用榫接合太繁琐、接合部位较隐密的场合，如桌面、椅凳面与框架的连接
12、。,连接的两个零件，沿螺钉拧入方向，上面一个零件上应钻一个直径略大于木螺钉直径的孔，下面一个零件上应钻一个导向孔，直径约为木螺钉直径的0.70.9倍。 被紧固件较厚时（20mm以上），常采用沉孔法以避免螺钉太长或木螺钉外露。,1.2.4 胶接合,（一）胶接合概述 胶接合：木制品零部件之间借助于胶层对其相互作用而产生的胶着力，使两个或多个零部件胶合在一起的接合方法。 （二）胶接合常用的胶粘剂 1. 贴面用胶 （1）热压：酚醛PF、脲醛UF、改性PVAc和脲醛+改PVAc （2）冷压：PVAc、改性PVAc,2.边部处理用胶 （1）直线、曲线及软成型封边用胶 热熔性胶：高（160-210）低（120-160 ） （2）后成型包边用胶 改性PVAc（热压温度160210 ） 3.真空模压用胶 要采用乙烯醋酸乙烯共聚树脂胶或热熔胶。 4.榫接合、指接材、实木拼板、胶合弯曲件用胶 常常采用PVAc、改性PVAc、异氰酸酯胶粘剂、脲醛与改性三聚氰胺树脂胶的混合胶粘剂等。,本章小结,视频欣赏,圆棒榫制作视频 燕尾榫制作视频 半手工制作整体式圆榫,
