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板式家具的关键一步——零部件净料加工技术全在这里!

导读:
家具生产中广泛采用多轴排钻来提高工作效率、保证钻孔精度。板式家具生产用的排钻根据钻轴排数或钻削动力头的数量不同,通常可分为单排钻、双排、三排钻、多排钻等几种形式,钻排的配置方式一般根据工作需要来设计。

板式零部件的净料加工是指在经边部处理后所得净规格板件的基础上,进行的钻孔、拉槽、开榫、表面雕铣以及表面砂光等相关作业,从而将板式部件加工成符合产品图纸要求、待组装或涂装的"半成品",不需涂装的板件则可直接包装为"成品"。

板式家具的关键一步——零部件净料加工技术全在这里!

净料加工是许多板式家具包装之前的最后一步,所以对成品的质量有着重要的影响,本文中小编主要带大家学习和了解板式部件的钻孔加工、制榫及拉槽加工以及表面镂铣和砂光。

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板式部件钻孔加工

孔位与32mm系统/

32mm系统是以32mm为模数的,通过模数化、标准化的"接口"来构筑家具的一种结构与制造体系。32mm系统不仅要考虑孔径及孔间距的关系,还要综合考虑家具的材料、结构、设备、生产工艺、五金配件、包装运输等各个环节。

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32mm系统以旁板为核心板件。旁板是家具中最主要的骨架构件,板式家具中几乎所有的零部件都要与旁板发生关系。旁板上的加工位置确定以后,其他部件的相对位置也基本确定了。旁板预钻孔可分为结构孔和系统孔,结构孔主要用于连接水平结构板;系统孔用于安装铰链底座、抽屉滑道、活动搁板等。

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钻孔类型及要求/

32mm系统的生产过程中,关键是解决好板件的钻孔加工。钻孔时以板边作为定位基准,首先要保证板件的质量,即板件的尺寸精度、相邻边的垂直度和板边的加工质量。钻孔的基本要求是按照设计要求确保孔的定位精度、尺寸精度及钻孔边缘质量三个方面。

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为保证孔径大小一致,要求钻头直径准确,钻头的长度准确一致,深度尺寸调节准确。钻排之间位置精度及靠点刻度要调节准确,并在正式生产前先试制确认;钻头安装要与旋转方向对应,钻头变钝要及时更换,钻通孔时要在板面压一片废弃板件来防止崩缺。

钻孔设备及钻孔加工/

最简单的钻孔方式是采用普通台钻、单轴钻或手工钻,此时可采用符32mm系统 "标准的钻孔板"或"通用钻模"等辅助定位工具来确定孔位,抽屉导轨孔位也有专用的钻孔模,这种生产方式操作灵活,但效率低,精度差,通常用于小型工厂或作为辅助加工方式。

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家具生产中广泛采用多轴排钻来提高工作效率、保证钻孔精度。板式家具生产用的排钻根据钻轴排数或钻削动力头的数量不同,通常可分为单排钻、双排、三排钻、多排钻等几种形式,钻排的配置方式一般根据工作需要来设计。

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▲单排钻

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▲双排钻

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▲三排钻

生产规模较大的现代板式家具企业可选用连续式、自动化的多排钻。中小型企业可采用较简单的多排钻或多轴钻,并灵活地搭配一些小型单排钻或小台钻,有机配合,减少物料运输,保证生产的效率和灵活性。

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▲数控六排钻

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▲多排钻自动化生产线

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制榫及拉槽加工

板式部件的槽榫连接/

板式部件在板式家具中主要采用圆棒榫和五金连接件来连接,但在板木复合结构家具中,还常采用各种榫槽接合方式及连接木辅助固定方式。

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整体上来讲,燕尾榫及多榫连接强度最高,但效率低或需要专用生产设备;榫槽连接相对方便些,但连接强度及板件强度会受到一定的影响;五金连接件连接生产效率最高,但产品外观会受到一定的影响,主要用于产品内部隐蔽处。具体选用哪种连接方式主要取决于产品外观质量要求、生产条件及板件的受力要求等。

现代燕尾榫制作/

燕尾榫结构在抽屉的生产中应用广泛,小型家具企业可以先采用燕尾椎专用模板和手持式镂铣机和配套燕尾榫柄铣刀来完成。

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▲燕尾榫开榫示意

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▲手持式镂铣机

于工制作燕尾榫劳动强度大,生产效率不高,且品质不易得到保证,在大中型家具生产企业,一般会购买专用的燕尾榫制榫机,配有专用的燕尾榫模板及运动机构,生产效率高,且产品质量稳定。

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数控燕尾榫机可以摆脱模板的限制,由电脑控制燕尾榫刀的运行轨迹,从而可以制得各种不同规格和样式的燕尾榫,同时具有刀具尺寸修正功能,因而刀具经刃磨后仍可继续使用。

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板面拉槽作业/

板式部件的拉槽加工最常见的设备是万能锯,普通万能圆锯机可以用于板料的剖切、拉槽等作业,主要靠板料在台面上滑动来移动板件,因而阻力大,不适合大规格板件。纵向拉槽时,还可以利用送材机来辅助进料。横向拉槽时最好使用带导轨的万能锯作业,方便高效。

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▲圆锯机板面拉槽

镂铣机也是板面拉槽的常用设备,几乎可以不受宽度限制并且可以制作各种形状的槽口;还可以通过改变刀具形状来控制槽口形状。相比之下,圆锯机拉槽生产效率高,但只适合直线贯通槽口;而镂铣机生产效率略低,但适合任意形式槽口。

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立轴铣床也可用来拉槽,但通常只适合于板件的侧边及较窄的板面拉槽,立轴上可以安装不同厚度的槽刀,也可安装直径较小的圆锯片。

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如今许多企业也利用CNC加工中心来完成拉槽作业,可以把拉槽的线形宽度等数据按照订单需要输入到加工中心,铣刀按照已经设定的路线自动完成拉槽加工,不仅效率高而且加工精确。板面切割、正面打孔及拉槽都可以在加工中心上完成,除此之外还能对板件进行表面铣型,边部成型及封边处理等。

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表面铣型和砂光

板面雕铣技术/

在板式部件表面镂铣图案或雕刻线型是家具的常用装饰方法之一。板面的线型常使用上轴镂铣机、数控雕刻机、CNC加工中心等设备完成,配以各种柄铣刀,就可以进行表面浮雕或线雕加工。在一些中小型企业,还经常采用手持式镂铣机进行表面铣型加工。

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▲镂铣机工作原理 1-定位销 2-柄铣刀 3-工件 4-模板

上轴镂铣机加工边型及表面线型的工作原理时主要靠下面的仿形定位销,其中心与镜刀轴中心一致,雕刻前须制作一张与表面铣型路线相匹配的模板,在加工时与板面固定在一起,只要铣削过程中模板始终紧贴定位销移动,就可以加工成所需的线型。

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▲各类常见板面成型铣刀

许多企业也采用数控雕刻机来进行板面雕铣作业。操作方便铣型准确且效率高,还可以自动分析雕刻图案,在板面雕铣各种复杂图案。

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▲普通数控雕刻机

近几年来CNC加工中心的应用更加广泛和全面了。单主轴CNC通常配有一个可自动换刀的镂铣刀轴和刀具库、独立的开槽锯或专用程控垂直排钻轴和水平钻轴等板式部件加工装置,可以在同一工位实现板件的镂、钻、锯等多种加工作业。多主轴CNC通常每个动力头配备一个独立镂铣刀轴。开槽锯片或排钻可利用转换机构作为独立的刀头进行装夹,可同时对多片板件进行成型处理和表面加工作业,生产效率较高。

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▲CNC加工中心

在板式部件净料加工中大量应用数控雕刻机及CNC加工中心是现代家具制造业的发展趋势,可以有效节省企业的人力成本、提高生产效率和产品质量。

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板式部件表面砂光/

板料经一系列生产过程,表面会出来凸凹不平、毛剌、压痕、积尘、污染等现象,在涂装前必须进行砂光修整处理,提高表面光洁度。家具涂装的品质与产品自身的质量有重要的关系,特别是自身表面砂光的质量。

对于平面部件表面砂光通常选用宽带砂光机进行作业,板件表面砂光通常选用硬度较低的砂光轮,大部分最后一个砂光头采用气压垫结构,常选用颗粒较细的砂带。

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▲宽带砂光机

对于板料不是平面结构如曲木板件,通常可利用于压砂或平面刷式砂光设备进行处理,然后再用小型砂光工具或手工砂等进行细部的检砂作业。对于无法砂到的部位,则必须利用纯于工砂光的方式来作业。

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手工砂光作业时,可以考虑用砂纸包一块小木块或硬质泡棉作为辅助;角落难以砂光的地方可将砂纸叠成尖角或薄片进行砂光,以减轻手指的疲劳,提高砂光效率及效果。

下一期小编将会和大家共同学习实木零部件净料加工,下期待续~

参考文献:

刘培义《家具制造工艺

  • www.okcspa.net
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