■徐 挺

(温州职业技术学院轻工系，浙江温州 325000)

实木家具异型零件的结构表达与生产工艺

■徐 挺

(温州职业技术学院轻工系，浙江温州 325000)

1 引言

实木家具异型零件是指实木类家具中外形不规则的实木零件。通常这类零件的某个基本视图中含有非圆曲线，其结构表达与生产加工都较为复杂。结构表达方面，由于异型零件表面含有非圆曲面，较难在图纸上准确绘制和标注其轮廓，往往需要借助大样图、模板、实样或计算机立体模型等表达形式；生产工艺方面，对异型零件进行参数化设计并利用数控加工中心进行铣销加工是较先进的解决方案，但是存在设备成本高、技术难度大等问题，一般中小企业较难实现，本文重点研究利用锯、刨、车、铣、磨等通用木工机床进行常规加工的工艺方案。

2 异型零件的分类

实木家具异型零件根据其结构特征不同，大致可以分为平面类异型零件（平面曲线零件）、轴对称类异型零件，空间类异型零件等三类。

2.1 轴对称类异型零件

轴对称类异型零件是指，三个基本视图中，含有非圆曲线且有相邻两个视图均为轴对称。

2.2 平面类异型零件

平面类异型零件是指，三个基本视图中，只有一个视图中含有非圆曲线，另外两个视图轮廓基本为矩形的零件，也可称为平面曲线零件。如某些家具的望板、椅后腿、椅圈档（见图1）、椅靠横条（见图2）等，另外还包括表面有雕花的平板类零件。

2.3 轴对称类异型零件

轴对称类异型零件是指，三个基本视图中，含有非圆曲线且有相邻两个视图均为轴对称图形的零件。一种为回转体类零件，如某些桌椅腿（见图3椅腿）、椅靠竖条（见图5温莎椅靠）；另外还包括以直线或二维曲线为对称轴线的家具零件，如某些椅子的靠背竖条（见图4灯挂椅靠）等。

2.4 空间类异型零件

空间类异型零件是指带有空间曲面的零件，三个基本视图中，有两个或三个视图中含有非圆曲线，且三个视图外形轮廓均不相似，如桌椅的三弯腿等（见图1椅腿）。

3 异型零件的结构表达

由于实木家具异型零件表面含有非圆曲面，较难在图纸上准确绘制和标注其轮廓，往往借助大样图、模板、实样、计算机立体模型等表达形式。根据结构特征不同，可选择一种或几种表达形式。

3.1 平面类异型零件的结构表达

平面类异型零件，三个基本视图中只有一个视图中含有非圆曲线。因此，如果是没有雕花的普通零件，如图1所示的椅望板，则可以大样图或比例缩小的网格图来表达其曲面轮廓，如图6。为方便后续加工，一般需制作模板，如图7。如果含有平面雕花，则在上述基础上还需专门设计用于指导手工雕刻的线描花型图，或设计制作用于计算机雕刻的花型路径。

3.2 轴对称类异型零件的结构表达

轴对称类异型零件，其轴线方向截面亦为轴对称图形。如对称轴为直线，除绘制沿其轴线方向的零件曲线轮廓视图外，还需根据实际情况绘制一个或多个剖面，如图8。

如零件对称轴为二维曲线，如图4椅靠竖条，则需画出反映曲线轴走向的基本视图，并沿其轴线绘制一个或多个剖面，如图9。为方便加工，部分零件需制作用于车削或铣削加工的靠模。为确保形态统一，往往还会制作用于比对的零件实样。

3.3 空间类异型零件的结构表达

空间类异型零件有两个或两个以上视图含有非圆曲线，零件表面在视图中会发生积聚现象，其视图轮廓与零件实际形状不符。通常这些零件只能以实样来比对其结构造型。实际加工过程中，对其精度要求会适当放宽，在结构形态和外围基本尺寸一致的前提下，以肉眼观察时，零件形体流畅、左右零件对称为基本标准。也有部分零件，如图1中椅前腿，往往沿斜向45°做对称结构设计，则有两个相邻视图为对称图形，可以用缩小的大样网格图来表示其结构，如图10，也可据此制作加工模板。

4 异型零件的生产工艺

实木家具异型零件由于结构造型复杂，其生产加工有别于造型规整的普通零件，通常会较多地使用细木工带锯、立铣镂铣、车削类设备，而且加工过程中经常要预先制备各类样板、靠模乃至实样。加工时，特别需要注意进料或走刀方向与零件木纹走向，防止出现毛刺、劈裂或发生跳刀事故。

4.1 平面类异型零件的加工

平面类异型零件的生产加工根据其结构形态不同，可分为以下几种类型：

（1）长度方向弯曲幅度较小的零件，如图11所示，可直接按其规格配料，按模板划线，细木工带锯机曲线锯解，最后靠模立铣、修边成型。如某些桌椅望板（见图1椅望板）、椅靠横条（见图2椅靠横条）的加工可参考工艺流程1。

（2）长度方向弯曲弧度较大的零件，可套裁配料，按模板划线，细木工带锯机纵向曲线锯解，最后靠模铣型、修边。如某些椅后腿（见图1椅后腿）的加工可参考工艺流程2。

（3）长度方向为圆弧形曲线且宽厚截面尺寸较小的平面异型零件，也可称为线性弯曲零件，可按其截面尺寸配直料方材，四面净料加工后，热压弯曲成型（见图12），最后修边机修边。如某椅圈档（见图1椅圈档）的加工可参考工艺流程3。

（4）雕花平面零件，可绘制花型纹样贴于零件表面后，手工雕刻完成；也可先按花样设计生成数字模型，导入雕刻类软件生成雕刻路径，由数控雕刻机经粗雕、精雕或一次雕刻加工而成，具体加工可参考工艺流程4。

4.2 轴对称类异型零件的加工

轴对称类异型零件的生产加工根据其结构形态不同，可分为以下几种类型：

■图1 平面曲线零件■图2 椅靠横条■图3 回转体类零件椅腿■图4 灯挂椅靠■图5 温莎椅靠■图6 椅望板的曲面轮廓■图7 椅望板曲面轮廓模板■图8 轴对称类异型零件剖面图■图9 零件对称轴为二维曲线的剖面图■图10 空间类异型零件的结构表达■图11 长度方向弯曲幅度较小的零件■图12 热压弯曲成型工艺■图13 部分为回转体结构的零件■图14 空间类异型零件加工工艺

（1）回转体类零件。指长度方向上某一段或某几段为回转体结构的零件。加工这类零件时，可根据零件纵剖面制作回转体部分的靠模。如零件整体为回转体结构，加工时按其规格配料后，直接依靠模车削加工即可，如图4、图8所示桌腿的加工可参考工艺流程5。如零件为部分回转体结构（如图13零件），考虑到定位方便，通常可先加工非回转体部分，再按要求进行回旋体部分的加工。

（2）轴线为直线或曲线的其它对称零件。如轴线为二维曲线，首先需制作匹配零件曲线轴的靠模，加工时，可按其规格（或整数倍）配料后，参考平面曲线零件进行后续加工。如图4、图9所示靠背竖条的加工，可参考工艺流程6。

4.3 空间类异型零件的加工

空间类异型零件的生产加工根据其结构形态不同，可分为以下几种类型：

（1）长度方向弯曲弧度较小的空间异型零件。可根据零件规格直接配方料或预先按尺寸制作胶合木，然后依靠模立铣、修边；或者先在材料相邻侧表面分别按样板划线，利用细木工带锯机按线双面锯解后，再仿型铣或依靠模立铣修边，如图14，其加工可参考工艺流程7。

（2）长度方向弯曲弧度特别大的零件。可参考工艺流程7分段加工后，再用圆榫或指接榫进行连接，如某些造型复杂的椅子中三维曲线走向的异型零件的加工。

（3）造型复杂的其它异型零件。某些异型零件造型复杂难以用通用设备加工时，可按其规格配料粗加工后，纯手工制作或用多轴木工数控机床铣削加工。

5 结语

对实木家具异型零件的造型和结构特征进行研究和细分，总结出各类型异型零件优化的结构表达方式与生产工艺流程，对实木家具企业规范产品设计与技术管理，优化产品结构设计和工艺流程，提高产品质量具有重要的实践价值。企业在实践过程中，可以根据各自产品特点和设备条件建立相应标准，对异型零件或其它特殊零件进行归类和细分，据此建立内部设计规范，制定异型零件工艺技术标准，建立相关样板、模板和实样库等。

（责任编辑：贺 辉）

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Structural Expression and Production Process of Special-shaped Solid Wood Furniture Parts

Xu Ting

文章介绍了实木家具异型零件的特点与分类，进一步研究总结了不同类型异型零件的结构表达方式与生产工艺流程。对相关企业优化异型零件结构设计和工艺流程具有一定的参考价值。

实木家具；异型零件；结构；生产工艺

The characteristic and classification of special-shaped solid wood furniture parts were introduced. Furthermore, the structural expression and production process of different types of special-shaped solid wood furniture parts were summarizesed. This has certain reference value for enterprises to optimize the product structure design and production process.

Solid Wood Furniture, Special-shaped Rarts, Structure, Production Process

TS664.05

A

1006-8260(2014)06-0052 -02