家具制造工艺及应用
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1.3 家具加工工艺的相关概念

1.3.1 加工基准

在进行切削加工时,先把工件放在设备上,使它和刀具之间具有一个正确的相对位置,这种相对位置称为定位。工件在定位后,为了使它在加工过程中保持正确的位置,还必须将其固定,这种固定称为夹紧。从定位到夹紧的整个过程称为定基准。

为了使工件在设备上相对于刀具或在家具中相对其他零部件具有正确的位置,需要利用点、线、面来定位,这些点、线、面就称为基准。根据基准的不同作用,可以分为设计基准和工艺基准两大类,如图1-45。

图1-45 加工基准的分类

1.3.1.1 设计基准

在加工时用来确定产品中零部件与零部件之间相互位置的那些点、线、面称设计基准。在家具设计时,绘制的一些尺寸界限、中心线等都是设计基准。

1.3.1.2 工艺基准

在加工、测量或装配过程中,用来确定与该零部件上其余表面或在产品中与其他零部件的相对位置的点、线、面称工艺基准。

工艺基准按不同用途可分为定位基准、装配基准和测量基准。

(1)定位基准

工件在设备或夹具上定位时,用来确定加工表面与设备、刀具间相对位置的表面称定位基准。例如,方材零件在打眼机上加工榫眼,放在工作台面、靠导尺的面和顶住挡块的端面都是定位基准,如图1-46。

图1-46 定位基准

1—刀具;2—工件;3—挡块;4—导尺

加工时,用来作为定位基准的工件表面有以下几种情况。

①用一个面作定位基准,加工其相对面,如压刨、宽带式砂光机等生产设备。

②用一个面作为基准,又对它进行加工,如封边机、平刨等生产设备。

③用一个面作基准,加工其相邻面,如卧式精密裁板锯、万能圆锯机等生产设备。

④用两个相邻面作基准,加工其余两相邻面,如四面刨等生产设备。

⑤用三个面作基准,如钻床钻孔加工等。

(2)装配基准

在装配时,用来确定零件或部件与产品中其余零、部件相对位置的表面,称为装配基准。装配基准是装配成部件或产品时使用的,如图1-47所示,木框用整体平榫装配而成,其榫头侧面和榫肩以及两端榫肩的间距都将影响木框的尺寸和形状,所以它们都是装配基准。又如板式家具中的定位圆榫孔眼与该板件的边及端面距离的确定,该板件的边与端面也都是装配基准。

图1-47 木框的装配基准

(3)测量基准

用来检验已加工的零件、部件、产品的尺寸形状及相对位置的表面称为测量基准。在加工过程中,工件的尺寸是直接从测量基准算起的。如方材零件的加工,经过平刨床等设备对基准面、基准边、基准端面加工,再经过压刨床等设备对相对面、相对边、相对端面加工后,对方材零件尺寸、形状的检验所用的面就是测量基准。

1.3.2 加工精度与误差

(1)加工精度

加工精度是指零件在加工之后所得到的尺寸、几何形状等参数的实际数值与图纸上规定的尺寸、几何形状等参数的理论数值相符合的程度。相符合的程度越高,偏差越小,加工精度也就越高;反之,加工误差越大,加工精度越低。

(2)加工误差

加工误差是指零件在加工之后所得到的尺寸、几何形状等参数的实际数值与图纸上规定的尺寸、几何形状等参数的理论数值之间所产生的偏差。

任何零件在加工过程中,都会出现加工误差,是不可避免的。零件加工精度的高低只是一个相对的概念,绝对精确的零件只是在理论上存在,而实际上是加工不出来的。加工精度与加工误差实质上就是一个问题的两个方面。

1.3.3 表面粗糙度

木材在加工过程中,由于受到木材树种、材质、含水率、纹理方向、机床的工作状态、刀具的几何精度、切削方向以及工艺参数(如压力、温度、进给速度、主轴转速、刀片数目)等各种因素的影响,在加工表面上会产生各种不同的加工痕迹,这种加工痕迹称为木材表面粗糙度,也就是产品表面粗糙不平的程度。

为了降低表面粗糙度,一般采取多种措施:根据要求选择相应的加工机床;在平面铣削时,在允许的范围内增加切削圆的直径、提高刀头转速、增加刀片数量和降低进料速度;切削时,注意进料方向,要顺纹切削;根据材质的优劣及加工余量的大小,适当调整切削用量,掌握好进给速度;刀具需保持锋利,刀具的锉磨和安装要符合要求等。