实木家具异形零部件加工过程

异形零部件加工过程

1 基本加工流程

实木家具就是以木材原料为主要材料，经生产处理而制成的家具，这类家具非常受消费者的欢迎。异形零件与普通木质零件的加工都需要经过干燥、配料、毛料加工、净料加工、装配和涂饰的过程。家具生产的常规加工流程如图9所示。而异形零件与其他零件在加工上的主要区别在于净料加工工序，且由于异形零件形状比较多变，不同类型的异形零件在加工工艺上有一定的区别。

2 关键加工工序

2.1 配料

配料是家具加工的重要工序，合理的配料可以提高原材料的利用率，通过减少原材料的浪费来降低生产成本[12]。

对于异形零件的配料来说，由于异形零件具有较多的异形曲线，在进行加工时需要切削掉大量的材料，因此需要合理设计配料方案，如先划线再进行锯切，或使用拼版法，将原材料拼合成一定规格的集成材，再进行锯切，以达到提高出材率的目的。

图9 家具生产常规加工流程

Fig.9 Wooden furniture conventional processing process

2.2 铣型

铣型是指使用成型铣刀或端铣刀将零件加工成一定的型面或者曲面，也是异形零件成型的重要工序。使用仿形铣床可以批量生产曲线零件；镂铣机可用于零件内外的铣型或雕花等；在使用下轴铣床对零件进行加工时，需要注意保持刀轴的旋转方向与木纹方向一致，否则易导致零件崩茬或开裂。

2.3 砂光

家具零件的表面粗糙程度对涂饰质量有着直接的影响，因此在切削过程中产生的不平和毛刺等缺陷需要通过砂光来去除。由于异形零件的表面形状比较复杂，比方材和板材的砂光难度高[13]，应选用适合异形零部件外部轮廓的砂光机进行砂光，以免出现砂光不均等缺陷。

3 加工过程

3.1 装饰性异形零件加工

（1）雕花类零件

雕花类零件是异形零件中外观结构最为复杂的零件，通常采用手工雕刻的方法，将需要加工成的花纹绘制于零件表面，由工人手工操作雕刻。也可采用数控雕刻机进行加工[14]，但数控雕刻机成本较高，且需要先建立三维数字模型才能进行加工。具体加工工艺流程如图10所示。

图10 雕花类零件加工流程示意图

Fig.10 Processing schematic diagram of carved parts

（2）简单线型零件

简单线型零件加工比较简单，可以使用带锯机锯出毛料，然后在四面刨或者铣床上进行成型加工，工序较为简单，加工效率比较高。对于长度较长而宽度不大的简单线型零件可以直接使用四面刨进行加工。而由于四面刨的加工范围有限，长度和宽度都比较大的零件更适合使用铣床进行加工。具体加工工艺流程如图11所示。

3.2 结构性异形零件加工

（1）线状异形零件

线状异形零件的加工方式可以分为2种，回转体状的异形零件可以直接使用木工车床进行加工，而其他形状的线状异形零件则要根据需求在不同的形状，在带锯机上进行曲线锯解，并在立式木工铣床上采用成型铣刀进行加工。成型铣刀一般每次的切削量较少，应多次切削才能完成[15]，刀片的给进量越高刀片的边缘磨损程度越高[16]，曲线直径较大的零件还要拼板后再进行加工。具体加工工艺流程如图12所示。

图11 简单线型零件加工流程示意图

Fig.11 Processing schematic diagram of simple linear parts

图12 线状异形零件加工流程示意图

Fig.12 Processing schematic diagram of the special shaped linear parts

（2）面状异形零件

面状异形零件具有异形曲线的一面尺寸较大，可以使用靠模铣床或者立式木工铣床进行加工。使用靠模铣床进行加工时，需要高精度的模板辅助操作，且在更换工件时较为不便。使用立式木工铣床进行加工时，操作相对简单，但需要按毛料上的画线进行操作，精度不容易控制。具体加工工艺流程如图13所示。

图13 面状异形零件加工流程示意图

Fig.13 Processing schematic diagram of the special shaped panel parts

（3）块状异形零件

块状异形零件在所有异形零件中所占的数量较少，但加工工艺最为复杂。由于块状异形零件尺寸通常都比较大，需要先拼板才能进行进一步的加工。且由于块状异形零件具有多个弯曲角度，使用仿形铣床可以进行高效的加工。但仿形铣床需要预先制作金属或其他硬度较高的零件，在步骤上比较繁琐。或者可以直接使用CNC加工中心进行加工，将块状异形零件的三维模型输入即可实现高精度的加工。但传统的CNC加工中心往往会受到加工线路失控、刀具行径复杂等多方面的挑战。具体加工工艺流程如图14所示。

图14 块状异形零件加工流程示意图

Fig.14 Schematic diagram of the processing flow of block shaped parts

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