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工程材料第4章木材及加工工艺.ppt

花匠小妙招
2025-05-15 22:17

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1、第第4章教学要求章教学要求n教学要求：q木材概述，木材的基本性能，木材的成型工艺，产品设计中常用的木材，木材在设计中的应用实例。n重点：q木材的特性，木材的成型工艺n难点：q木材的成型工艺n4.1 木材概述n4.2 木材的基本性能n4.3 木材的成型工艺n4.4 产品设计中常用的木材n4.5 木材在设计中的应用实例4.1 木材概述n4.1.1 木材工业的发展历史及现状木材工业的发展历史及现状n4.1.2 木材的特性木材的特性4.1 木材概述n4.1.1 木材工业的发展历史及现状木材工业的发展历史及现状q木材是由裸子植物和被子植物的树木产生的天然材料，使人们生活不可缺少的重要再生绿色资源。q木材

2、是最早使用的一种造型工具，在石器时代之前应该存在木器时代，木材是从原始人到现代人一直沿用的材料。广泛应用在各个行业，中国森林资源排名世界第五，仅次于俄罗斯、巴西、加拿大、美国。历史的启迪历史的启迪应县木塔建于辽清宁二年应县木塔建于辽清宁二年（公元年），至今已（公元年），至今已有近千年，是我国现存最高最有近千年，是我国现存最高最古的一座木结构塔式建筑。应古的一座木结构塔式建筑。应县木塔之所以千年不倒，除精县木塔之所以千年不倒，除精巧的结构和当地易于木材保存巧的结构和当地易于木材保存的独特气候外，对建筑材料的的独特气候外，对建筑材料的精心选择也是一个关键。精心选择也是一个关键。学习本章，就能

3、更深刻地学习本章，就能更深刻地了解木材的性能及应用。了解木材的性能及应用。应县木塔千年不倒之谜应县木塔千年不倒之谜 n4.1.2 4.1.2 木材的特性木材的特性n（1）质轻q木材由疏松多孔的纤维素和木质素构成。q它的密度因树种不同，一般在03-08之间，比金属、玻璃等材料的密度小得多，因而质轻、坚韧、并富有弹性。q在纵向(生长方向)的强度大，是有效的结构材料，但其抗压、抗弯曲强度较差。 4.1.2 4.1.2 木材的特性木材的特性n（2）易加工、易连接和涂饰q 木材易锯、易刨、易切、易打孔、易组合加工成型，且加工比金属方便。由于木材的管状细胞吸湿受潮，故对涂料的附着力强，易于着色和涂饰。

4、n（3）隔声吸音性q木材是一种多孔性材料，具有良好的吸音隔声功能。n4.1.2 木材的特性：n（4）具有平衡调节空气中湿气的功能q由管状细胞组成；当空气中的蒸汽压力大于木材表面水分的蒸汽压时，木材向内吸收水分，反之其水分向外蒸发；纤维结构和细胞内留有空气，受温度变化不明显，热膨胀系数低，受热时不软化4.1.2 木材的特性：n（5）对热、电良好的绝缘性能q木材的热导率、电导率小，可做绝缘材料，但随着含水率增大，其绝缘性能降低。n（6）具有天然的色泽和美丽的花纹q不同树种的木材或同种木材的不同材区，都具有不同的天然悦目的色泽。如红松的心材呈淡玫瑰色，边材成黄白色；杉木的心材成红褐色，边材呈淡黄色等

5、。q又因年轮和木纹方向的不同而形成各种粗、细、直、曲形状的纹理，经旋切、刨切等多种方法还能截取或胶拼成种类繁多的花纹。 n4.1.2 木材的特性：n（7）具有可塑性q木材蒸煮后可以进行切片，在热压作用下可以弯曲成型，木材可以用胶、钉、榫眼等方法比较容易和牢固地接合。n（8）容易解离q打碎后再胶合（刨花板、纤维板）n（9）各向异性q木材是具有各向异性的材料，即使是同树种的木材，因产地、生长条件和部位不同，其物理、化学性质差异很大，使之使用和加工受到一定的限制。 n（10）干缩湿胀、易变形，易燃q木材由于干缩湿胀容易引起构件尺寸及形状变异和强度变化，发生开裂、扭曲、翘曲等弊病。木材的着火点低，容易

6、燃烧。n4.1.2 木材的特性：n（11）容易腐朽和虫蛀木材的腐朽是真菌在木材中寄生引起的。真菌在木材中生存和繁殖，必须同时具备四个条件：适宜的温度；木材含水率适当；有足够的空气；适当的养料。根据木材产生腐朽的原因，木材防腐有两种方法：一种是创造条件，控制温度、含水率和隔绝空气，使木材不适于真菌的寄生和繁殖；另一种方法是在木材中加入一些物质，使其不能作真菌的养料。木材除受真菌侵蚀而腐朽外，还会遭受昆虫的蛀蚀。常见的蛀虫有白蚁、天牛等。木材虫蛀的防护方法，主要是采用化学药剂处理。木材防腐剂也能防止昆虫的危害。观观察与讨论与讨论讨论讨论8.3 8.3 木材的防护与防火木材的防护与防火木材的

7、腐朽木材的腐朽下图是水中木桩腐朽最严重的一段，它发生在水下图是水中木桩腐朽最严重的一段，它发生在水面上与水交界的部位。请分析原因。面上与水交界的部位。请分析原因。被腐蚀蚀的木桩桩讨论讨论木材的腐朽是真菌在木材中寄生引起的。真菌是一种低等木材的腐朽是真菌在木材中寄生引起的。真菌是一种低等植物，可分为破坏性真菌和非破坏性真菌。非破坏性真菌主要植物，可分为破坏性真菌和非破坏性真菌。非破坏性真菌主要以边材细胞中的淀粉、糖类为食，细胞壁并不会被削弱。破坏以边材细胞中的淀粉、糖类为食，细胞壁并不会被削弱。破坏性真菌分解细胞壁的成分作为养分，造成木材的腐朽败坏。性真菌分解细胞壁的成分作为养分，造成木

8、材的腐朽败坏。真菌在木材中生存和繁殖，必须同时具备四个条件：真菌在木材中生存和繁殖，必须同时具备四个条件：适适宜的温度；宜的温度；木材含水率适当；木材含水率适当；有足够的空气；有足够的空气；适当的养适当的养料。真菌生长最适宜含水率在木材纤维饱和点左右。木材远离料。真菌生长最适宜含水率在木材纤维饱和点左右。木材远离水面部分的含水率低于水面部分的含水率低于2020，真菌难于生长；在水下，含水率，真菌难于生长；在水下，含水率过大，空气难于流通，真菌得不到足够的氧或排不出废气，也过大，空气难于流通，真菌得不到足够的氧或排不出废气，也难于生长。只有在水面上部位的木材的含水率适合真菌的生长，难于生长。

9、只有在水面上部位的木材的含水率适合真菌的生长，造成木材的腐朽。造成木材的腐朽。木材的腐朽木材的腐朽工程实实例分析现象现象原因分析原因分析8.3 8.3 木材的防护与防火木材的防护与防火木地板腐蚀原因分析木地板腐蚀原因分析某邮电调度楼设备用房于某邮电调度楼设备用房于7 7楼现浇钢筋混凝土楼楼现浇钢筋混凝土楼板上，铺炉渣混凝土板上，铺炉渣混凝土50 mm50 mm，再铺木地板。完工后设，再铺木地板。完工后设备未及时进场，门窗关闭了备未及时进场，门窗关闭了1 1年，当设备进场时，发年，当设备进场时，发现木板大部分腐蚀，人踩即断裂。现木板大部分腐蚀，人踩即断裂。木地板腐蚀原因分析木地板腐蚀原

10、因分析炉渣混凝土中的水分封闭于木地板内部，慢炉渣混凝土中的水分封闭于木地板内部，慢慢浸透到未做防腐、防潮处理的木格栅和木地板慢浸透到未做防腐、防潮处理的木格栅和木地板中，门窗关闭使木材含水率较高，此环境条件正中，门窗关闭使木材含水率较高，此环境条件正好适合真菌的生长，导致木材腐蚀。好适合真菌的生长，导致木材腐蚀。原因分析原因分析n4.1.2 木材的特性：n（12）具有天然缺陷q1.节子q2.变色q3.腐朽q4.虫害q5.裂纹q6.夹皮q7.弯曲q8.斜纹和纯棱4.2.1 木材的分类4.2.2 木材的基本构造4.2.3 木材的三切面4.2.4 木材的选用4.2.1 木材的分类木材树木的躯干及

11、其较粗大枝条的次生木质部，由形成层分生所形成。按树木生长过程中形成层的发育程度，木材有幼龄材、成熟材、过熟材之分。 1 按树木成长状况分为外长树和内长树(如热带树) ； 2 按材质分为软木材和硬木材（硬度共分 6 级）； 3 按树叶外观形状分为针叶树与阔叶树。n针叶树（软材）：针叶树（软材）：q树干高大，且直。纹理平顺,材质均匀,易加工。n阔叶树（硬材）：阔叶树（硬材）：q树干部分一般较短,多分枝。纹理多变化，材质较硬,较难加工。n常见树种：常见树种：针叶树针叶树红松、马尾松、杉木、红豆杉、白松 (云杉、鱼鳞松)、银杏、臭冷杉、铁杉、,云南松等。n主要产地在东北、长江流域及云南、贵州、四川

12、等。阔叶树阔叶树东北榆、水曲柳、柞树、橡树、白桦、紫锻、麻栎、楠木、榉木，樟木等。主要产地在东北、内蒙、华南等。 8.1.1 8.1.1 木材的分类木材的分类木材产自木本植物中的乔木，分为针叶树和阔木材产自木本植物中的乔木，分为针叶树和阔叶树两大类。大部分针叶树纹理直、木质较软、易叶树两大类。大部分针叶树纹理直、木质较软、易加工、变形小，建筑上广泛用作承重构件和装修材加工、变形小，建筑上广泛用作承重构件和装修材料，如杉树、松树等。大部分阔叶树质密、木质较料，如杉树、松树等。大部分阔叶树质密、木质较硬、加工较难、易翘裂、纹理美观，适用于室内装硬、加工较难、易翘裂、纹理美观，适用于室内装修，

13、如水曲柳、核桃木等。修，如水曲柳、核桃木等。阔叶树阔叶树针叶树针叶树观观察与讨论与讨论讨论讨论8.18.1 木材的分类与构造木材的分类与构造两种两种木材的结构与结构与用途请观察图请观察图A A和图和图B B所示的所示的A A、B B两种木材的纹理，两种木材的纹理，何为针叶树？何为阔叶树？并请讨论它们的用途。何为针叶树？何为阔叶树？并请讨论它们的用途。图图A A 图图B B 两种木材的结构与用途两种木材的结构与用途 A A木属针叶树，纹理顺直，材质均匀，且其通木属针叶树，纹理顺直，材质均匀，且其通直高大，易得大材，木质较软且易加工，胀缩变形直高大，易得大材，木质较软且易加工，胀缩变形较小

14、，在土木工程中可作承重构件。较小，在土木工程中可作承重构件。B B木属阔叶树，木属阔叶树，纹理图案较多，材质坚硬，通直部分较短，强度高，纹理图案较多，材质坚硬，通直部分较短，强度高，胀缩变形较大，宜作小尺寸的装修、装修构件或家胀缩变形较大，宜作小尺寸的装修、装修构件或家具。具。讨论讨论工程实实例分析现象现象原因分析原因分析8.18.1 木材的分类与构造木材的分类与构造客厅木地板的选用客厅木地板的选用某客厅采用白松实木地板装修，使用一段时间后某客厅采用白松实木地板装修，使用一段时间后多处磨损。多处磨损。原因分析原因分析客厅木地板的选用客厅木地板的选用白松属针叶树材，木质软，硬度低。虽受

15、潮白松属针叶树材，木质软，硬度低。虽受潮后不易变形，但用于走动频繁的客厅则不妥。可后不易变形，但用于走动频繁的客厅则不妥。可考虑改用质量好的复合木地板，其板面坚硬耐磨，考虑改用质量好的复合木地板，其板面坚硬耐磨，可防高跟鞋、家具的重压、磨刮。可防高跟鞋、家具的重压、磨刮。 n4.2.2 木材的基本构造n1 宏观上由树根、树干、树枝和树叶（树冠）组成。n2 树干由树皮、木质部和髓心组成。q树皮：外层组织，保护层，贮藏养分和输送养分；q木质部：心材和边材，生长层年轮，春材和秋材；q髓心：质松软、强度低、易腐蚀。 3 木材的微观构造是指借助光学显微镜观察的结构。各种木材的微观构造是各式各样的。针叶树

16、显微构造简单而规则，其木射线一般较细且在肉眼下不可见，年轮界明显，早、晚材区别明显。阔叶树的显微构造较复杂，其细胞主要有导管、木纤维、木射线和轴向薄壁组织等。 1. 1. 木材的宏观构造木材的宏观构造4.2.3 木材的三切面1. 横切面是指与树干主轴或木纹相垂直的切面，即树干的端面或横断面。2. 径切面是指顺着树干轴向，通过髓心与木射线平行或与年轮垂直的切面。3. 弦切面没有通过髓心的纵切面，顺着木材纹理。n木材的切面q横切面q径切面q弦切面4.2.4 木材的选用（一）木材选用的技术条件 1. 有一定的强度及韧性，刚度和硬度，密度适中，材质结构应细致； 2. 有美丽的自然纹理，材质感悦

17、目； 3. 干缩、湿胀性和翘曲变形性小； 4. 易加工，切削性能良好； 5. 胶合、着色和涂饰性能好； 6. 弯曲性能良好； 7. 有抗气候和虫害性。4.2.4 木材的选用（二）木材选用的质量管理 1. 材积计算公式:V=0.0001LD2(0.003895L 0.8982) D(0.39L1.219) (0.5796L3.067)V 材积-m2；D小头直径-cm；L才长-m 树根：525 树干：5090 树冠：525 4.2.4 木材的选用（二）木材选用的质量管理2 含水率n木材的含水率是木材中水分质量木材的含水率是木材中水分质量占干燥木材质量占干燥木材质量的百的百分比。木材中的水分按其

18、与木材结合形式和存在的位分比。木材中的水分按其与木材结合形式和存在的位置，可分为自由水、吸附水和化学结合水。置，可分为自由水、吸附水和化学结合水。湿木材在空气中干燥时，当自由水蒸发完毕而吸附湿木材在空气中干燥时，当自由水蒸发完毕而吸附水尚处于饱和时的状态，称为水尚处于饱和时的状态，称为纤维饱和点纤维饱和点。这时的木。这时的木材含水率称为材含水率称为纤维饱和点含水率纤维饱和点含水率。n 当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为时木材的含水

19、率称为平衡含水率平衡含水率。 4.2.4 木材的选用（二）木材选用的质量管理3. 力学性质一般用极限强度表示。具有各向异性（横纹和顺纹）。抗拉强度抗压强度抗弯强度抗剪强度硬度反映抗凹陷能力木材的干燥木材是一种具有多孔性、吸湿性的生物材料，木材与水分之间的关系是木材性质中最重要的部分之一1. 干燥的目的控制木材含水率，防止收缩、裂纹和变形；提高和改善加工性能和力学性能；避免木腐菌的侵蚀，防止变质和腐朽；重量减轻，便于运输。2. 干燥的方法自然干燥（大气干燥）人工干燥观察与讨论观察与讨论8.2.1 8.2.1 木材的性能木材的性能木材的干缩变形木材的干缩变形（各向

20、异性）（各向异性）观察湿木材不同位置的干缩变形情况，讨论产生干观察湿木材不同位置的干缩变形情况，讨论产生干缩变形的原因。木材为非匀质构造，边材干缩大于心材。缩变形的原因。木材为非匀质构造，边材干缩大于心材。工程实实例分析现象现象原因分析原因分析8.2.1 8.2.1 木材的性能木材的性能木地板拼缝不严木地板拼缝不严某住宅某住宅4 4月份雨季时铺地板，完工后尚满意。月份雨季时铺地板，完工后尚满意。但半年后发现部分木地板拼缝不严。但半年后发现部分木地板拼缝不严。原因分析原因分析木地板拼缝不严木地板拼缝不严雨季时木板的含水率较高，至秋季木板干缩，雨季时木板的含水率较高，至秋季木板干缩，而其干缩

21、程度随方向有明显差别，故会出现部分木而其干缩程度随方向有明显差别，故会出现部分木板拼缝不严。此外，若芯材向下，裂缝就更为明显。板拼缝不严。此外，若芯材向下，裂缝就更为明显。n将木材原材料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件，并将其组装成制品，再经过表面处理、涂饰，最后形成完整木制品的技术过程，称为木材成型加工工艺。n4.3.1 木材常用的成型工艺q木材的加工流程q木材的加工方法n4.3.2 木制品的结构q榫结合q胶结合q螺钉与圆钉结合q板材拼接常用的结合方式n4.3.3 木材常用的表面处理q木材表面涂覆前处理q木材表面贴覆n4.3.1 木材常用的成型工艺n1 木材的加工流程q每个构件加工前

22、，都要根据被加工构件的形状、尺寸、所用材料、加工精度、表面粗糙度等方面的技术要求和加工批量大小，合理选择各种加工方法、加工机床、刀具、夹具等，拟定出加工该构件的每道工序和整个工艺过程。n4.3.1 木材常用的成型工艺n1 木材的加工流程n（1）配料 n 一件木制品是由若干构件组成的，这些构件的规格尺寸和用料通常要求是不同的，按照图纸规定的尺寸和质量要求，将成材或人造板锯割成各种规格毛料（或净料）的加工过程称为配料，这是木制品加工的第一道工序。 n4.3.1 木材常用的成型工艺n1 木材的加工流程n（1）配料n制材时下锯方式很重要，根据现有的设备，原木的尺寸、质量，产品的要求，出材率来考虑。

23、四种基本下锯方式有：原木平行下锯法、转圈下锯法、毛方下锯法和原木四分下锯法。正心材取四方材取三方材取二方取多方材锯板回转锯锯方n4.3.1 木材常用的成型工艺n1 木材的加工流程n（2）构件的加工n经过配料后，即要对毛料进行平面加工、开榫、打孔等，由此加工出具有所要求的形状、尺寸、结构和表面粗糙度的木制品构件。q配料加工 n配料加工主要指从原料板材，经锯割加工，制成所需要的毛料的过程 q基准面的加工 n为获得构件正确的形状、尺寸和光洁的表面，并保证后续工序定位准确，必须对毛料进行基准面的加工，它是后续加工的尺寸基准。可利用手工平刨或在平刨床、铣床上完成。q相对面的加工 n基准面加工完成后，即

24、可以基准面为基准加工出其它几个表面，以便最后获得平整、光洁、具有符合技术要求的形状和尺寸规格的木制品构件。q榫头和榫孔的加工 n 在采用榫结合方式的部位，应在相应的构件上分别加工出榫头和榫孔n4.3.1 木材常用的成型工艺n1 木材的加工流程n（3）装配 n 按照木制品结构装配图以及有关的技术要求，将若干构件结合成部件，或将若干部件和构件结合成木制品的过程，称为装配。对结构和生产工艺比较简单的木制品，可直接由构件装配成成品。而对比较复杂的木制品，则需要把构件装配成部件，待胶液固化后再经修整或加工，才能最后装配成木制品。n榫结合n胶结合n镙钉与圆钉结合n板材拼接形式n4.3.1 木材常用的成型

25、工艺n1 木材的加工流程n（4）木制品的表面涂饰 n木制品制成后，一般需要进行表面涂饰、着色，以提高制品的表面质量和防腐能力，增强制品外观的美感效果。n通常包括几道工序：q表面处理 n包括去除木材表面的脏污、胶迹、磨屑、松脂，及腻平局部节子、裂纹、孔洞、凹坑等缺陷和砂磨等。q木材着色n 指的是为保持木纹肌理效果，对制品表面作透明装饰时进行的表面处理。q涂饰涂料n 木制品的表面处理工作完成之后，即可用手工涂刷或喷涂的方法涂饰底漆和面漆。n4.3.1 木材常用的成型工艺n2 木材的加工方法n木材在由制材品到制成品的过程中，常需要经过多种加工工艺，其中包括锯削、刨削、尺寸度量和划线、凿削、砍削、钻削

26、、拼接，装配和成型后的表面修饰等。n主要工艺：q（1）木材的锯割q（2）木材的刨削 q（3）木材的凿削 q（4）木材的铣削n （1）木材的锯割 n 木材的锯割是木材成型加工中用得最多的一种操作。按设计要求将尺寸较大的原木、板材或方材等，沿纵向、横向或按任一曲线进行开板、分解、开榫、锯肩、截断、下料时，都要运用锯割加工。n 木材锯割时的主要工具是各种结构的锯子，利用带有齿形的薄钢带锯条与木材的相对运动，使具有凿形或刀形锋利刃口的锯齿，连续地割断木材纤维，从而完成木材的锯割操作。n木工手工锯 n木工用锯中最常用的是框锯和刀锯。n框锯也称拐锯，如图所示。其中 n纵向锯用于顺着木纹作纵向直线切削。n横

27、向锯用于作垂直木纹方向的直线切削。n曲线锯用于锯割内外曲线或圆弧。n刀锯也有很多种结构,它携带方便，适合于在框锯操作不便的场合下使用. n双刃锯其两侧边分别有纵向锯齿和横向锯齿，可以作纵横两向锯割，适用于锯割薄木板、胶合板等长而宽的木质材料。n夹背刀锯锯片较薄、锯齿细密，锯割表面光洁。n头刀锯锯齿较粗，只能沿横向锯割木料。n木工锯割机床 n木材加工中常用的锯割机床，一般可分为带锯机和圆锯机两大类。n 带锯机是将一条带锯齿的封闭薄钢带绕在两个锯轮上，使其高速移动，实现锯割木材。在这种机床上不仅可以沿直线锯割，还可完成一定的曲线锯割。n n n木工锯割机床n圆锯机是利用高速旋转的圆锯片对木材进行锯

28、割的机床,其结构简单，安装简易，操作和维修方便，生产效率高，因此应用广泛。n（2）木材的刨削 n 刨削也是木材加工的主要工艺方法之一。木材经锯割后的表面一般较粗糙且不平整，因此必须进行刨削加工，木材经刨削加工后，可以获得尺寸和形状准确、表面平整光洁的构件。n木材刨削加工的主要工具是各种刨子。利用与木材表面成一定倾角的刨刀的锋利刃口与木材表面的相对运动，使木材表面一薄层剥离，完成木材的刨削加工。n刀片刀片带刃口的平板状刀具，用于木材的平面加工或刨切加工。将不同参数的刀片装在各种机床上，n可以进行不同方式的加工，如刨切、n旋切、刮光和剪切等。n木工刨 n 木工刨是常用的主要手工具之一，根据刨削面

29、平、直、圆、曲的各种不同需要，刨的种类很多，一般按其用途和构造可分为平刨、槽刨、边刨、铁刨、特形刨（球形刨、轴刨）等。 n平刨是木工作业中使用最广泛的一种手工刨，按其用途可分为荒刨、长刨、大平刨、拉刨、净刨等，它们的结构基本相同，只是刨床的长度和刨刃对刨底的倾斜角度不同。n 槽刨、边刨、铁刨以及特形刨，用于在木材表面开槽、裁口或作特殊表面加工的场合。木工刨削机床 n 木工刨削机床是通过刀轴带动刨刀高速旋转来进行切削加工的。n 一般可分为平刨床和压刨床两大类。n 木工平刨床普遍采用手工操作，切削时用手把持并推动工件使之紧贴工作台面进料，形成工件的进给运动，于是高速旋转的刨刃即对工件进行刨削加工。

30、平刨床主要用来刨削工件的平面。木工刨削机床 n 压刨床也是利用刀具轴的高速旋转，使刨刀获得很高的切削速度，刨削时借压辊的转动，对工件产生滚压进给运动，达到自动进料，实现工件的刨削加工。压刨床的主要用途是将平刨床刨好基准面的工件，再刨成所需厚度。（3）木材的凿削 n 木制品构件间结合的基本形式是框架榫孔结构。因此，在木制品构件上开出榫孔的凿削，是木制品成型加工的基本操作之一。n 木材凿削加工时的主要工具是各种凿子，利用凿子的冲击运动，使锋利的刃口垂直切断木材纤维而进入其内，并不断排出木屑，逐渐加工出所需的方形、矩形或圆形榫孔。n 木材凿削加工时的主要工具是各种凿子，利用凿子的冲击运动，使锋利的刃

31、口垂直切断木材纤维而进入其内，并不断排出木屑，逐渐加工出所需的方形、矩形或圆形榫孔。n木工凿木工凿按刃口形状分为平凿、圆凿和斜凿，其中平凿用得最多。 n 木工榫孔机床 n 木工榫孔机床的类型很多，如图所示是用得最普遍的立式榫孔机。工件上的榫孔是空心插刀的上下往复运动插削和配装在插刀内的钻头的旋转运动钻削联合加工形成的。n （4）木材的铣削 n 木材成型加工中，凹凸平台和弧面、球面等形状的加工是比较普遍的，其制作工艺比较复杂，一般是在木工铣削机床来进行的。n木工铣床是一种万能性设备，它能完成各种不同的加工，例如直线成形表面的加工和平面加工，但主要用于曲线外形加工。它是木材制品成型加工中不可缺少

32、的设备之一。 n4.3.2 木制品的结构n木制品构件间的结合方式称为木制品的结构，传统的木制品其最基本的结构形式是框架榫孔结构。近年来，由于材料、设备和工艺技术的改革和创新，出现了板式结构、曲木式结构和折叠结构等。 n （1）框架式结构 n 这是实木木制品最基本和最常见的结构形式，它以较细的纵横撑挡为骨架，以较薄的装板铺大面，以榫头和榫孔来联结。这种结构既经济又结实、轻巧，制品尺寸和形状的稳定性也较好。但框架式结构对木材质量和结合技术要求较高，不易实现较高程度的机械化和自动生产。n（2）框架结构常用的结合形式 n 框架结构采用不同的结合方式对制品的美观和强度、加工过程和成本等，均有很大的影响n

33、榫结合q榫结合是木制品中应用广泛的传统结合方式。q它主要依靠榫头四壁与榫孔相吻合，装配时，注意清理榫孔内的残存木渣，榫头和榫孔四壁涂胶层要薄而均匀，装榫头时用力不宜过猛，以防挤裂榫眼，必要时可加木楔，达到配合紧实。q榫结合的优点是传力明确、构造简单，结构外露，便于检查。根据结合部位的尺寸、位置以及构件在结构中的作用不同，榫头有各种形式。各种榫又视制品结构的需要，有明榫和暗榫之分。榫结合四条规则是必须遵守的：一是不露木材的横断面；二是木料之间的连接不许用钉子，也不许用透榫（有例外）；三是拼缝要严密，不许露大缝；四是不许刮腻子。 n 胶结合 n 胶结合是木制品常用的一种结合形式，主要用于实木板的拼

34、接及榫头和榫孔的胶合，其特点是制作简便、结构牢固、外型美观，产品不受手工工艺的局限。木材具有良好的胶合性能。q装配使用粘合剂时，要根据操作条件、被粘木材种类、所要求的粘接性能、制品的使用条件等合理选择粘合剂。q操作过程中，要掌握涂胶量、晾置和陈放、压紧、操作温度、粘接层的厚度五大要素。q最常用的是聚醋酸乙烯酯乳胶液，俗称乳白胶。q它的优点是使用方便，具有良好和安全的操作性能，不易燃，无腐蚀性，对人体无刺激作用；在常温下固化快，无需加热，并可得到较好的干状胶合强度，固化后的胶层无色透明，不污染木材表面。q但成本较高，耐水性、耐热性差，易吸湿，在长时间静载荷作用下胶层会出现蠕变，只适用于室内木制品

35、。 n螺钉与圆钉结合 n 螺钉与圆钉的结合强度取决于木材的硬度和钉的长度，并与木材的纹理有关。木材越硬、钉直径越大、长度越长、沿横纹结合，则强度大，否则强度小。q操作时要合理确定钉的有效长度，并防止构件劈裂。 n金属或硬质塑料联接件结合n（3）板材拼接常用的结合形式木制品上较宽幅度的板材，一般都是采用实木板拼接成人造板。采用实木板拼接时，为减小拼接后的翘曲变形，应尽可能选用材质相近的板料。用胶粘剂或既用胶粘剂又用榫、槽、钉等结构，拼接成具有一定强度的较宽幅面板材。 n4.3.3 木材常用的表面处理n1 木材表面涂覆前处理q（1）表面涂饰目的n主要是装饰作用和保护作用q（2）涂饰前的表面处理n

36、由于木材表面不可避免地存在各种缺陷，如表面的干燥度、纹孔、毛刺、虫眼、节疤、色斑、松蜡及其分泌物松节油等，不预先进行表面处理，将会严重影响涂饰质量，降低装饰效果。 n（2）涂饰前的表面处理q干燥：木材具有多孔性，易吸水和排水，并有干缩湿胀的特点，容易造成涂层起泡、开裂和回粘等现象，因此新木材需要干燥到含水率在81 2时才能进行涂饰。木材的干燥方法有自然晾干和低温烘干两种。q去毛刺：木制品表面虽经刨光或磨光，但总有一些没有完全脱离的木制纤维残留表面，影响表面着色的均匀性，因此涂层被覆前一定要去除毛刺。去除毛刺的方法有：水胀法、虫胶法和火燎法。 n（2）涂饰前的表面处理q脱色：不少木材含有天然色素

37、，有时需要保留，可起到天然装饰作用。但有时因色调不均匀，带有色斑，或者木制品要涂成浅淡的颜色，或者涂成与原来材料颜色无关的任意色彩时，就需要对木制品表面进行脱色处理。 q脱色的方法很多。用漂白剂对木材漂白较为经济并见效快。一般情况下，常在颜色较深的局部表面进行漂白处理，使涂层被覆前木材表面颜色取得一致。常用的漂白剂有：双氧水、次氯酸钠和过氧化钠等。 n（2）涂饰前的表面处理q消除木材内含杂物。q大多数针叶树木材中含有松脂。松脂及其分泌物会影响涂层的附着力和颜色的均匀性。在气温较高的情况下，松脂会从木材中溢出，造成涂层发粘。 q木材内含的单宁与着色的染料反应，使涂层颜色深浅不一。因此在木材涂覆的

38、前处理中，应将木材内含杂物除去。 n（3）底层涂饰q底层涂饰的目的是改善木制品表面的平整度，提高透明涂饰及模拟木纹和色彩的显示程度，获得纹理优美、颜色均匀的木质表面。q底层涂饰是多道工序的总称，各工序的名称见下表。n（4）面层涂饰q底层完成后便可进行面层的涂饰。用于木材制品表面涂饰的涂料一般可分为透明涂饰和不透明涂饰两大类。q透明涂饰主要用于木纹漂亮、底材平整的木制品。部分透明涂饰用的面漆和部分不透明涂饰用的面漆见表n4.3.3 木材常用的表面处理n2 木材表面贴覆n表面覆贴是将面饰材料通过粘合剂粘贴在木制品表面而成一体的一种装饰方法。表面覆贴工艺中的后成型加工技术是近年来开发的板材边部处理的

39、新技术。n其工艺方法是：以木制人造板(刨花板、中密度纤维、厚胶合板等)为基材，将基材按设计要求加工成所需的形状，覆贴底面的平衡板，然后用一整张装饰贴面材料对板面和端面进行覆贴封边。 n4.3.3 木材常用的表面处理n2 木材表面贴覆n常用的面饰材料有，聚氯乙烯膜(PVC膜)、人造革、DAP装饰纸、AIKOY纤维膜、三聚氰胺板、木纹纸、薄木等。nPVC（聚氯乙烯膜）的覆贴q流水线覆贴n工艺流程：基材除尘涂胶干燥PVC覆贴辊压裁膜堆放冷压q半机械化覆贴q手工覆贴n4.3.3 木材常用的表面处理n2 木材表面贴覆n薄木的覆贴q机械热压覆贴n工艺与覆贴PVC膜相同q冷压n一般用白乳胶、骨胶、尿醛胶或两

40、液胶q手工覆贴n多采用动物胶木制品在设计上应注意哪些？木制品在设计上应注意哪些？q木材的纹理结构（径切花纹为条状、弦切产生弧状波形花纹、横切产生圆圈波形花纹、旋切产生连续花纹、刨切产生平直花纹等），应根据造型合理选用。如：家具面板用条文好看的阔叶材，承重板用松木等针叶材。q径向受力的木制件应尽量选用松木等力学性能好的针叶材q楞边应圆角处理（木材质粗）；q家具造型应通过若干单一几何形状的木制品组合实现（受天然形状限制）q雕刻工艺品根据要求效果选用硬材（花纹好看，质硬坚固，表面光洁，质感好）；q家具的立柱和横档为主要受力点，应用榫接（榫舌采用纵向木纹，榫孔应与纵向木纹垂直）粘接；q实木面板的拼接

41、应选用材质、尺寸、花纹相近、纹理方向相同的；可查工业设计手册q除人造板外，实木制品尺寸不易太大（涉及天然材限制、制造困难、变形、花纹、色差等限制）n4.4.1 原木q板材q方材q薄木n4.4.2 人造板材q胶合板q刨花板q纤维板q细木工板q空心板q塑料贴面板q合成木材n4.4.3 其他n4.4.1 原木n所有的木材产品按用途进行分类，可以分为原条、原木、原条、原木、锯材和各种人造板锯材和各种人造板四大类。 n1 原条：q系指树木伐倒后经去皮、削枝、割掉梢尖，但尚未按一定尺寸规格造材的木料。n2 原木 q伐倒的树干经过去枝去皮后按规格锯成的一定长度的木材。分为直接使用的原木和加工使用的原木两种。

42、n直接使用的原木一般用作桩木、坑木以及建筑工程所用的原木,通常要求具有一定的长度,较高的强度；n加工使用的原木是作为原材料加工用的,是将原木按一定规格尺寸锯切后的木材,又称为锯材,锯材按其宽度和厚度的比例关系又可分为板材、方材和薄木等。4.4.1 原木3 锯材薄板 18mm以下锯材宽度为厚度的三板材中板 1935mm 倍及以上时称为板材锯材厚板 3665mm 特厚板 66mm以上小方 54cm2以下锯材宽度不足厚度的中方 55100 三倍时称为方材方材大方 101225 宽厚相乘按积分类特大方 226以上锯制薄木薄木厚度在0.10.3的薄木片刨制薄木旋制薄木4.

43、4.2 人造板材n利用原木、刨花、木屑、废材及其他植物纤维为原料，加入胶粘剂和其他添加剂而制成的板材。人造板材幅面大,质地均匀,表面平整光滑,变形小,美观耐用,易于加工。人造板材种类很多,常见的有胶合板、刨花板、纤维板、细木工板及各种轻质板等,广泛用家具、建筑、车船等方面。 4.4.2 人造板材n（1）胶合板q用三层或奇数多层刨制或旋切的单板，涂胶后经热压而成的人造板材，各单板之间的纤维方向相互垂直（或成一定角度）、对称，克服了木材的各向异性缺陷。q优点：幅面大而平整美观，不易干裂、纵裂或翘曲；q具有一定的隔火性、防蛀性和良好的隔音性胶合板胶合板的构造示意图胶合板的构造示意图旋切单板旋切单板n

44、4.4.2 人造板材n（2）刨花板q利用木材加工废料加工成一定规格的碎木、刨花后，在使用胶合剂经热压而成的板材。q优点：幅面大，表面平整，隔热、隔音性能好，纵横面强度一致，加工方便，表面还可以进行多种贴面和装饰q缺点：重量较大，握钉力较差n4.4.2 人造板材n（2）刨花板n各类刨花板厚度尺寸有：6、8、10、13、16、19、22、25、30mm。n 按容量分为低密度、小密度、中密度和高密度刨花板。n 按加工方法分为平压法、挤压法和辊压法。n 按使用胶合剂不同分为耐水性和非耐水性刨花板。4.4.2 人造板材n（3）纤维板q利用木材加工废料或植物纤维作原料，经过破碎、浸泡、制浆、成型、干燥和热

45、压等工序制成的一种人造板材q优点：纤维板结构均匀、西魏、各向强度一致，耐磨、不易胀缩、开裂和翘曲n4.4.2 人造板材n（4）细木工板q用短小木条拼接，两面再胶合两层表板。q优点：坚固耐用、板面平整、结构稳定，不易变形等q一般使用16mm及19mm两种n（5）空心板：q由空心的木框或带某种少量填充物的木框构成，两面再胶压上胶合板或纤维板。n4.4.2 人造板材n（6）塑料贴面板n（7）合成木材又称钙塑材料，是一种主要由无机盐无机盐和有机树脂有机树脂组成的一种复合材料。其他n 近年来,国内外研制出许多新颖奇特的木材n1 新颖材料 (1) 有色木材n 日本研制出一种有色木材。先将红色和青色的盐基染

46、料装进软管直接注入杉木树干靠近根墓的地方,4个月后即可采伐使用。这神木材从上到下浑然一色,而且永不褪色,加工成家具后,表面不需要再涂饰美化。其他1 新颖材料(2) 特硬木材n 加拿大最近推出比钢铁还要硬的覆盖木材。这种木材是把木材纤维经特殊处理,使纤维互相交结,再把合成树脂覆盖在木材表面,经微波处理而成。这神新型木材不弯曲、不开裂、不缩胀,可用作屋顶栋梁、门、窗、车厢板等。其他1 新颖材料(3) 陶瓷木材n 日本制成一种陶瓷人造木材。以经高温高压加工而成的高纯度二氧化硅和石灰石为主要原料,加入塑料和玻璃纤维等制成的。这神木材具有不易燃烧、不变形、不易腐烂、重量轻和容易加工等优点,是一种优异的建

47、筑材料。其他1 新颖材料(4)铁化木材n 原苏联利用铁化工艺法,将质地松软的木材在真空中用油处理,然后再像烧砖一样配焙烧,木材就变得如金属般硬,同时具有防火抗腐的功能。此技术为充分利用松软木材创造了条件。其他1 新颖材料(5)防火木材保加利亚研制成一神奇特的溶液,木材被它浸过后,就不会燃烧了。经过溶液处理的木材,主要用来制造船舶上许多不能用钢铁制作的零部件,为船舶安全带来了可靠保障。其他1 新颖材料(6)染色木材n 美国研究出有趣的浸染技术,在几分钟的时间里,让木材从装有锡水的槽中通过,既能使木材呈现出金黄、咖啡、乌黑等颜色,又可烫出美丽的花纹,不仅色彩自然而且防腐耐用。其他1 新颖材料(

48、7)模压木材n 我国采用模压木制品技术制作木器,其最大特点是不需要上等木材,可使用农场最新采伐的橡胶木、防护林等小径木和枝杈材等低质木材,加上胶合剂和化学添加剂,通过专门的模具,在高温高压下加热成型。运用这种最新技术生产的各种家具,不怕风吹、日晒、雨淋、不开裂、不变形。其他1 新颖材料(8)浇铸木材n 日本研制出一种液体化学木材。它是由木屑、环氧树脂、聚氨脂浇铸成型的。可根据需要固定成型,不需要做精细加工,具有天然木材一样的木纹和光泽,而且成本比天然木材低。其他1 新颖材料 (9)工艺品用人造木材n以往版画和雕刻用基材,都是使用特定的优质木材。不仅来源有限,而且由于木材存在着难以克服的缺点,如

49、材质有方向性，纵向和横向的硬度明显不同,且会因湿度变化而引起翘曲和裂纹,因而影响作品的质量。n工艺品用人造木材不存在上述缺点它是将低密度聚乙烯或高密度聚乙烯、填充剂碳酸钙或高岭士以及硬度调整剂滑石粉,按比例混合均匀,然后加入发泡剂、发泡助剂、交联剂及颜料等,搅拌均匀,混炼后注入成型机的金属模中,加压加热后,即得到具有微细气泡的工艺品用人造木材。n这种材料可以代替木材用作版画板、室内外装饰和建筑物装饰材料,也可用于雕刻等。其他1 新颖材料(10) 脱色木材n木材种类繁多,木质颜色相差甚大,即使用同一种木材也常有墨水线及斑纹,不利于制作高技术的全浅色或原色木制品。将过氧化氢、氨水和水配成木材脱色剂

50、,用毛刷涂在斑纹或墨水线的木质上,可消除斑纹或墨水线,制成脱色木材。4.4.3 其他3 藤材藤材自生植物。木质藤本是一类茎干柔软，只能倚附它物上的植物，又分为缠绕藤本和攀援藤本。缠绕藤本是以主枝缠绕它物的藤，如紫藤、葛藤。攀援藤本是以卷须、不定根、吸盘等攀附器官攀援于它物的藤，如爬山虎、葡萄等。木质藤有许多工业利用的价值，如作为编织的原料，可以生产实用的器具或精美的工艺品等。观察与讨论观察与讨论讨论讨论8.2.2 8.2.2 木材及其制品的应用木材及其制品的应用胶合板构造与木材性能胶合板构造与木材性能请观察胶合板的构造。讨论此对改善木材的性请观察胶合板的构造。讨论此对改善木材的性能有何好处