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揭秘如何利用数字化技术加工榫卯?

发布日期:2019-06-02 19:05 来源:锦江区康氏布艺经营部 浏览:

中国的传统家具就一定得采用榫卯吗?

我们先讨论一下,为什么会采用榫卯,这还得从材料讲起。传统家具原先是就地取材,选用榆木、榉木、松木等木材。

原来太湖边上的榉木林,被砍伐的差不多了,华东一带,几乎无材可用,于是人们将眼光投向长江边上的热带硬木原木。

这些硬木原本来自东南亚。明代中国手工业非常发达,中国的产品,都大量出口到各地,东南亚当然是重要市场,当时的海运是帆船,回程除了香料,没有太多货物,只能用原木压舱,回来就将这些原木丢在长江边上。

这些硬木,密度比原来的榆木、榉木高很多了。粘接用原来的动物胶是不行的(化学的胶粘剂未出现),因此苏州的能工巧匠,开发了榫卯,解决了家具零件的结合问题。

这是农业社会,闲置人口太多,可以精雕细琢,可以花很大的功夫去搞榫卯,现在工业社会,我们已经有各种胶粘剂,用改性后的防水乳胶,加上圆棒榫(如照片),结构上的牢度完全没有问题,而这样的结构可以自动化加工生产。

 

 

市面上流行的免钉胶,一滴胶水,粘一个钩贴在墙上,可以挂一个人,甚至美国的飞机,也都用胶水拼接(过去用铆钉),用胶水使飞机减轻了上千公斤的重量。

然而,传统家具的制作者、使用者,可能更加传统,不愿意改变传统的结构,坚持一定要用榫卯。事实上,市场也有这样的需求,而今天的榫卯,大部分用人工制作,人工费非常高,据说高达300-600元/天,因此成本非常高,且制作工艺水平也参差不齐。

从事这一行业的工人,平均年龄应该在50岁左右,而中国的一胎化政策,以及生活越来越富裕,年轻一代的少有学习木工的,预计在10年之后,难以找到能手工制作榫卯的木工。

因此,我们现在就必开始研究怎样采用数字化加工技术。

什么是数字化加工技术:

利用电脑软件、网络和数据库,先对产品进行加工设计,然后将这些设计的工艺数据,传递到机器设备,实现全程数字化和自动化的生产制作。

北林的伊松林、何正斌等学者,开始了这一方面的研究,将设计师的家具零件图,制作出数控制的加工路径图,化为加工代码和制作加工卡,然后利用数控设备制作榫卯。

 

 

 

 

 

并且用数字化加工方式,进行加工实例

 

插肩榫平头案加工过程

特点:

正牙条:牙条的轮廓线是不规则的样条曲线。

腿:轮廓线不规则,插肩榫的榫肩不是45°,加工过程难调准。

现有的加工方法:

1、用薄板(密度板、胶合板等)按照图纸做出模具。

2、靠着模具,把轮廓线画在木料上。

3、把画好线的木料用细木工带锯大致的加工成需要的形状。

4、把模具用钉子钉在上一步完成的木料上,在地锣上加工,模具靠着轴承。

5、尖角部分需要留出一小部分,故意不加工到位,等组装后再用木锉锉掉。

加工过程复杂且技术含量高。

相关阅读:图文解密榫卯结构的精妙之处

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

当然,只加工一两件,手工还是占优势的,但是如果大批量、长期生产,那数字化生产就有绝对的优势,而将来可能是唯一的选项。

利用数字化加工:

——安全

——操作简单

——长期使用成本很低

——精度高,达到0.1mm的误差

目前这些数字化设计,都有现成的软件,比如JT Paint等等,非常方便。

这是值得推荐的一种生产方式,当然还有许多值得进一步研究的方式,但这是一个趋势,一个让传统家具生产进入工业化、智能化的趋势。