木工接合手冊(cè)

1、作用于工件接合部的四種外力左圖列示了作用于工件接合部的四種基本外力：張力、擠壓力、縱向剪應(yīng)力、扭曲力等。擠壓力的作用會(huì)使工件接合部向內(nèi)壓緊，而張力的作用恰好相反。例如：以榫槽接合方式安裝在箱體上的隔板，負(fù)重過(guò)大時(shí)，會(huì)對(duì)接合部產(chǎn)生張力；以平拼或搭接等方式接合的兩個(gè)工件之間，會(huì)產(chǎn)生縱向剪應(yīng)力；木材的彎曲或翹曲則會(huì)對(duì)接合部產(chǎn)生扭曲力，這也是工件接合部所要承受的卻是最難應(yīng)付的外力木材裁板方式及對(duì)應(yīng)紋理科學(xué)家們將木材定性為親水性材料，也就是說(shuō)，它會(huì)吸收周邊環(huán)境中的水分。從一棵樹(shù)被砍倒、鋸成板材直到制成家具，木材的纖維細(xì)刨都會(huì)隨著周?chē)h(huán)境的濕度變化，吸收或釋放水分。對(duì)木工們來(lái)說(shuō)，這個(gè)可以有，但后果很?chē)?yán)重：

2、木材吸收水分后會(huì)膨脹，排出水分時(shí)會(huì)收縮，由此產(chǎn)生的工件位移會(huì)讓多數(shù)接合工作成果毀于一旦，例如，歪歪扭扭、只有三條腿著地的椅子，要用九牛二虎之力才能拉開(kāi)的門(mén)，以及呲牙沖你微微笑的相框等等。雖然木材的膨脹收縮運(yùn)動(dòng)不可避免，但其不良后果是可以規(guī)避的：了解木材的特性，可以讓我們更好地因應(yīng)它的脹縮，從而制作出經(jīng)久耐用、性能穩(wěn)定的木工接合。年輪是絕大多數(shù)樹(shù)種所具有的共同特征，你可以通過(guò)木料表面的年輪紋理分布方式，預(yù)測(cè)出隨著外界濕度變化工件自身會(huì)發(fā)生怎樣的變化。如下圖所示，順應(yīng)年輪的木料與橫跨年輪的木料相比，前者的脹縮幅度要大于后者。因此，原木裁板的方式對(duì)木料未來(lái)的收縮幅度發(fā)生至關(guān)重要的影響，同樣，也決定了

3、木料的長(zhǎng)度、寬度和厚度三維中，哪一方面所受影響最為顯著。對(duì)原木進(jìn)行鋸裁的兩種基本方式（包括了多種由此衍生的方式），其中一種最常用，稱(chēng)為平鋸法，即平行于原木切線方向裁板（如左圖上面那塊板材）；另一種不太常用，稱(chēng)為縱向四開(kāi)鋸法，也稱(chēng)平紋鋸法，則是垂直于年輪紋路裁板（如左圖下面那塊板材）。即使上述兩種裁板方式所用技術(shù)截然不同，但每一種方式總會(huì)裁出一些具備另一種方式下紋理特征的板材，例如，以平鋸法從原木中心處裁下的木板，從表面紋理看，更像是用縱向四開(kāi)鋸法所裁的。以縱向四開(kāi)鋸法裁出的木板，其截面的年輪紋理垂直于木板大面，這種紋理排列方式使木板的三維穩(wěn)定性較好、不容易變形。木材在年輪切線方向的脹縮變形大約

4、是軸心放射線方向的兩倍，因此，縱向四開(kāi)鋸法所裁木板的脹縮變形多集中于板材厚度方面，變形也很小。與之相比，平鋸法所裁木板在整個(gè)板寬幅度內(nèi)，都會(huì)出現(xiàn)變形。以桌面為例，如以平鋸法木板制作，其寬幅脹縮變形會(huì)多達(dá)2厘米以上，但如以四開(kāi)鋸法木板制作，根據(jù)不同樹(shù)種，其變形僅為6毫米上下。我們可能無(wú)法控制家具的使用環(huán)境，但可以通過(guò)選擇不同的接合方式，來(lái)抵消木材自身的變形。要按年輪紋理安排好工件的朝向，使其發(fā)生脹縮時(shí)依然能夠彼此貼合，例如，進(jìn)行角部拼接的兩工件的紋理應(yīng)該彼此平行，這樣，它們的脹縮相互協(xié)調(diào)，不易變形。同理，對(duì)以直角榫接來(lái)接合的兩工件來(lái)說(shuō)，其切面紋理朝向也要彼此配合對(duì)齊。對(duì)紋理不規(guī)則的工件要特別留心

5、，以做椅子腿的木方為例，如果從截面上看，貫穿其內(nèi)部的木材紋理是斜向的，那么，這個(gè)椅子腿遲早會(huì)發(fā)生變形，并拖累椅子的整體框架也發(fā)生變形。選擇最適合的接合方式           理想的木工接合都力求在形式與功能之間達(dá)成完美平衡，即每一個(gè)接合部的設(shè)計(jì)應(yīng)服從于家具的整體構(gòu)思，同時(shí)，要能有效承受施加于其上的各種外力。       接合方式的選擇通常取決于接合部的功能以及它在家具中所處位置。以柜體板材的對(duì)角接合為例，雖然有許多種接合方式可供選擇，但由于此類(lèi)部件的接合往往可從外面看得到（如抽屜），所以更適于

6、用全隱燕尾榫或是直角多榫來(lái)接合。從家具的其他部件來(lái)看，可選的接合方式更有限了。例如，邊框嵌板式柜門(mén)就只能選用閉口不貫通榫或半閉口不貫通榫來(lái)接合。又如，帶圓柱形橫撐的椅子則更適于采用圓柱形榫進(jìn)行拼合組裝。        此外，選擇什么樣的接合方式與所用木料也有直接關(guān)系。本文后續(xù)章節(jié)中，將詳細(xì)介紹各種接合方式，以及這些接合方式在實(shí)木、膠合板、刨花板等三種板材上的適用度（譯者注：本來(lái)原文中用一表格對(duì)三種板材分別適用何種接合方式進(jìn)行了對(duì)比，因考慮到國(guó)內(nèi)精細(xì)木工大都專(zhuān)攻實(shí)木，且對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷(xiāo)售的諸如刨花板，膠合板等板材，也實(shí)在沒(méi)必要在上面搞個(gè)復(fù)雜

7、的榫接什么的，因此決定，那張表格在此略去不譯，見(jiàn)諒）。當(dāng)然，如端邊對(duì)接這樣的簡(jiǎn)單接合方式，只要對(duì)接合部進(jìn)行強(qiáng)化加固，可適用于任何材料（按一般經(jīng)驗(yàn)，凡是涉及木料橫截面的接合，都需要相應(yīng)的加固措施）。對(duì)于無(wú)須額外加固的燕尾榫來(lái)說(shuō)，只適用于實(shí)木接合。 關(guān)于木工接合的幾個(gè)小貼士1. 要使用已經(jīng)充分干燥、其含水率與日常周邊環(huán)境大體相同的木材。不要使用新近剛裁好的板材，多數(shù)情況下，用這樣的板材做出的家具組裝好以后會(huì)干縮變形，麻煩多多啊。2. 在設(shè)計(jì)一件須承載重負(fù)荷的家具時(shí)，接合部或者接合部各組件要設(shè)計(jì)得大一些，以提高工件接合強(qiáng)度。例如，采用雙榫接合方式可以將負(fù)荷分散到更大的接合面上，從而減輕外力對(duì)單榫接本

8、身的壓力。如果受家具設(shè)計(jì)上的某種局限而無(wú)法使用較大的接合，采用若干個(gè)較小的接合來(lái)分散負(fù)荷與壓力，也不失為一種好的選擇。3. 接合部各組件的尺寸比例要恰到好處，例如，榫接中的榫頭如果過(guò)厚，會(huì)削弱與之配套的榫眼強(qiáng)度。4. 要根據(jù)木料的紋理走向來(lái)設(shè)計(jì)、加工、組合待接合的各工件，以此消減木材脹縮產(chǎn)生的位移。5. 加工接合部（如榫頭）時(shí)，其長(zhǎng)度方向應(yīng)與木材紋理的走向一致。橫截紋理的榫頭是無(wú)法承受剪應(yīng)力和扭曲力的。6. 對(duì)于類(lèi)似燕尾榫類(lèi)接合，為提高制作精確度，須先在一個(gè)工件上加工好榫頭，再據(jù)其在另一個(gè)工件上劃出榫尾輪廓線。7. 須借助于合適的測(cè)量和劃線工具來(lái)設(shè)計(jì)工件的接合部，目測(cè)的結(jié)果十有八九是靠不住的。

9、8. 必要時(shí)，須采用榫銷(xiāo)、圓榫、餅干榫、條形榫等并施以木工膠來(lái)加大接合強(qiáng)度。工件膠合膠合工件接合部的接觸面總共需要三步：仔細(xì)處理工件接觸面、選準(zhǔn)適合的木工膠并適量施用、工件施膠后以適用夾具固定好。首先，需用臺(tái)刨或手刨處理工件接合面，要盡可能使之平整、光滑。粗糙接合面上的成百上千的微孔會(huì)導(dǎo)致膠合不均勻。同時(shí)，要保持工件接合面清潔，油跡、鋸末等污垢無(wú)疑會(huì)降低粘接強(qiáng)度。而一些油性樹(shù)種例如柚木和檀木中含有的某種精油成分對(duì)膠合過(guò)程有抑制作用，需在膠合前刨削一下接合面或試裝一下接合部組件，就會(huì)去除大部分此類(lèi)物質(zhì)。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)一直在用的魚(yú)膠和皮膠等木工膠是用有機(jī)物質(zhì)制造的，而現(xiàn)代的一些木工膠則是化工合成的，

10、其中，間苯二酚和環(huán)氧類(lèi)膠通過(guò)化學(xué)反應(yīng)凝結(jié)，白膠和黃膠通過(guò)其成分中稀釋劑的蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)凝結(jié)、膠合。多數(shù)木工膠會(huì)滲入木材內(nèi)部，將木纖維膠合在一起，形成比木材自身更為牢固的接合。施膠時(shí)，要在兩個(gè)待膠合工件的接合面上分別涂膠，在兩個(gè)接合面上分別涂上一層薄而均勻的木工膠，與僅在其中一個(gè)工件上涂上厚厚一層膠相比，前者效果要好的多。盡量不要把手指當(dāng)做涂膠工具，一套不同尺寸的豬鬃膠刷基本上可以滿足各類(lèi)涂膠工作的需求。其他涂膠工具見(jiàn)下圖。涂膠后，應(yīng)立即用木工夾具固定工件，注意要選好夾具固定位置，以防工件出項(xiàng)凸起或凹陷。夾具固定可將工件接合部之間的膠擠壓成均勻且極薄的一層，在膠干透之前，應(yīng)保持夾具的固定狀態(tài)。簡(jiǎn)單對(duì)接

11、       很顯然，在用于拼接板材的各種接合方式中，簡(jiǎn)單對(duì)接是最簡(jiǎn)便易行的。將兩塊板材的邊緣、端面或大面直接粘合在一起，也可以通過(guò)適當(dāng)方式對(duì)接合部進(jìn)行加固強(qiáng)化，也許它不一定是最牢固的接合方式，但是對(duì)很多木工制作來(lái)說(shuō)，譬如將較窄的板材拼接成寬板，或是組裝柜體與框架等等，依然是一個(gè)非常好的選擇。簡(jiǎn)單對(duì)接方式的各部件之間沒(méi)有緊固扣合設(shè)計(jì)，僅僅代之以膠合來(lái)實(shí)現(xiàn)接合強(qiáng)度，因此，接合的牢固度取決于接合部各組件之間的紋理排列方式。邊邊對(duì)接、面面對(duì)接等木材長(zhǎng)紋方向的接合不必采用額外加固措施，而對(duì)于其它一些涉及橫截面的對(duì)接方式，由于接合面較長(zhǎng)紋面多孔隙、有效膠

12、合面積小，須進(jìn)行加固處理。釘子和木螺絲可以用來(lái)加固接合部，但基于如下兩點(diǎn)原因，細(xì)木工們一般不愿意這么做：一是需要額外工作來(lái)隱藏釘帽或螺絲帽，二是這兩種加固方式用于橫截面接合時(shí)的效果均遜于其它加固方式。當(dāng)然，在桌子底部支撐框架上鉆斜孔以固定桌面時(shí)，木螺絲也有其優(yōu)勢(shì)所在。其它的大多數(shù)木工接合都是用圓榫、餅干榫或條形榫來(lái)加固的，即使工件接合部無(wú)須額外加固，也往往用它們來(lái)對(duì)齊接合部各組件。從這幾種隱蔽式加固方式的制作看，雖然需要一些特殊加工技巧，但安裝起來(lái)非常簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)工件組裝的快速高效以及接合部的牢固美觀。也有個(gè)別的簡(jiǎn)單對(duì)接方式-如蝶形銷(xiāo)接合-并沒(méi)有被刻意設(shè)計(jì)成隱蔽式的，蝶形銷(xiāo)有時(shí)會(huì)取材于與工件有

13、一定反差的木料，在加固工件的同時(shí)，也起到了某種裝飾性作用。這種雙燕尾銷(xiāo)或者說(shuō)蝶形銷(xiāo)，會(huì)緊密扣合以邊邊接合方式拼接的兩塊板材。蝶形銷(xiāo)的制作需要耐心細(xì)致，較耗時(shí)，不過(guò)，桌面制成品上一組扣合嚴(yán)密、外形美觀的蝶形銷(xiāo)也會(huì)令人感到賞心悅目的。最后一種美觀與效能兼?zhèn)涞募庸谭绞绞怯瞄L(zhǎng)螺桿對(duì)使用頻率較高的諸如切菜板、工作臺(tái)面、櫥柜臺(tái)面等進(jìn)行接合加固。這種方式適用于板件的夾膠拼合，在室內(nèi)濕度發(fā)生變化時(shí)，緊固螺桿可以起到穩(wěn)形作用。同時(shí)，本章也將逐一介紹圓榫、餅干榫和條形榫等的使用方法。上圖為一個(gè)用于精確鉆斜孔的商用輔助工具。 對(duì)接接合方式的種類(lèi)簡(jiǎn)單對(duì)接的操作方法      &

14、#160;   通常來(lái)說(shuō)，很少能找到足夠?qū)挼陌宀闹苯佑糜谧烂婊蚬耋w制作，找到足夠厚的板材直接用于桌腿等工件制作也不是一件容易事兒。即使能找到這樣的板材，也常常貴得離譜，于是，木工們只能采取將板材膠合在一起的方法來(lái)克服上述不利因素。較窄的板材被邊對(duì)邊地拼合成寬板，桌腿料也可通過(guò)板材的面對(duì)面拼合方式加工出來(lái)。這些待拼合板材的接合面要光滑、平整，并要采用合適的施膠和夾具緊固技巧，這樣才會(huì)有牢固耐用的接合效果。實(shí)際上，對(duì)邊邊對(duì)接或面面對(duì)接方式而言，如果加工組裝精細(xì)，將比木纖維本身的結(jié)合更為牢固。       進(jìn)行邊邊接合前，需對(duì)待拼合板材進(jìn)行預(yù)排，這樣

15、，拼合后的板件大面才會(huì)更美觀，由此造成一種幻覺(jué)，即這是一整塊板材而不是幾塊拼合出來(lái)的。為避免拼合板件翹曲變形，多數(shù)木工們?cè)谄春习宀臅r(shí)，使相鄰板材的橫截面紋理曲線朝向相反，并用鉛筆在各板材的橫截面上標(biāo)示出紋理曲線走向，以免搞錯(cuò)。      上圖：臺(tái)刨等木工拼縫機(jī)械可以加工出平滑、筆直且均勻的板材邊緣，這些板材夾膠拼合在一起，牢固耐用程度較整塊原木板毫不遜色。邊邊膠合對(duì)接1. 施膠。將兩個(gè)軌道式夾具平置于工作臺(tái)上，再將待拼合板材放在夾具上，必要時(shí)，可以使用多個(gè)軌道式夾具，間距60-90 厘米，以達(dá)到更佳固定效果。放置夾具時(shí)，須夾口朝上將軌道嵌入帶槽夾具定位木方（用于定位夾具間距，可自制）的槽口內(nèi)。接下來(lái)，對(duì)待拼合板材進(jìn)行預(yù)排，一方面提高大面的美觀度，另一方面確保相鄰板材的橫截面紋理曲線朝向相反。然后，用鉛筆在預(yù)排好后的版面上劃一個(gè)大三角形，用于稍后膠合時(shí)的重新定位。下一步，找兩個(gè)至少與待拼合板材等長(zhǎng)的木條，作為夾具與工件之間的護(hù)墊。施膠時(shí)，第一塊板材大面朝下平放，其