榫頭榫眼接合製作步驟和要領---紅木家具的靈魂

2021-02-19 古山紅木

榫頭榫眼接合是最古老的一種木料接合方式。時至今日,這種接合方式在家具製造業中的應用更是如日中天。

製作時均需遵守如下基本規則:榫頭厚度應為工件厚度的三分之一;榫寬可佔工件寬度的三分之二至通體寬度不等;榫頭的長度取決於其是否要貫穿榫眼工件或加以隱蔽處理,如閉口不貫通榫的榫頭長度一般為2釐米左右或更長些,不過也要根據與其接合工件的尺寸來確定。閉口貫通榫的榫頭長度則可與榫眼工件的厚度相同。

以下各頁中,演示了多種榫頭榫眼加工方法

開口貫通榫的製作方法

1. 榫頭劃線

將工件邊緣朝上用臺鉗固定好,首先在其邊緣上劃線標示榫頭長度。然後,調整劃線器上劃線針間距,使其等於榫頭厚度--通常為工件厚度的三分之一。調整劃線器擋塊位置,使擬劃的榫頭相對於工件前後面居中。最後,劃線器擋塊貼緊工件表面,劃出榫頭線。

2. 鋸割榫頭

可藉助於開榫輔具在臺鋸上加工榫頭,順序為先鋸榫頰,再鋸榫肩。工件夾固於開榫輔具上時,要在工件與輔具之間墊放木塊,以保護工件表面。然後,抬升鋸片,使鋸片邊緣與工件榫肩線對齊,調整輔具靠山位置,鋸片對齊一個榫頭線,推料鋸割。鋸完後,掉轉工件,再鋸另一個榫頭線。

3. 鋸榫肩

在臺鋸角度推把上加裝一個木製長靠山,工件平置於臺鋸工作檯上,其邊緣貼緊靠山,調整好鋸深,榫肩線對齊鋸片,然後,在長靠山上以夾具固定一木擋塊,擋塊上要預開出一個角槽,用來防止鋸下來的木屑在擋塊與工作檯面之間堆積。推料鋸割單側榫肩,之後,翻轉工件,再鋸另一側榫肩。

4. 鋸開口榫眼

在臺鋸工作檯上重新加裝開榫輔具。在工件上劃好榫眼線(劃線方法參照前述榫頭線)後,將工件在開榫輔具上固定好。接下來,調升鋸片至榫眼深度線,推料鋸割,要先鋸榫眼的兩頰線,最後,根據需要,在兩頰鋸口之間再多鋸若干次,以清除榫眼中的廢料。

閉口不貫通榫的製作方法

1. 加工榫眼

將工件用夾具固定在工作檯面上,在榫眼區域內,使用與榫眼等寬的木工鑿並輔之以木錘,木工鑿的刃口斜面朝向廢料一側,在距榫眼端線 3 毫米處垂直鑿削,鑿進深度 6 毫米。接下來,在距第一次下鑿位置 6 毫米處,重複上述鑿削過程並按下述 步驟剜除廢料。

木工鑿刃口鑿進榫眼木料後,用手將鑿體向刃口斜面方向撬壓,這時,刃口尖端會把廢料從榫眼底部剜出來。重複該過程,鑿一下,剜一下。鑿至距榫眼另一端線 3 毫米處,要先掉轉刃口斜面,使之朝向相反方向,再下鑿。重複上述過程,直至鑿到預定深度。

2. 鋸榫頰

加工四肩榫頭的順序是先鋸榫頰、再鋸榫肩。首先,在工件端部周圍劃出榫肩線和榫頰線,並將榫頰線引到工件端截面上。然後,將工件端面向上用木工臺鉗固定好,在用夾背鋸沿榫頰線鋸割,至榫肩線停鋸。

3. 鋸榫肩

將工件固定在輔助夾具內,肩線與夾具的 90 度鋸槽對齊後下鋸。鋸完一面後,翻轉工件,重複上述步驟,鋸另一面。最後的工序是鋸除榫頭邊緣廢料,先將工件頂端向上垂直固定在臺鉗上,沿榫頭頂端的短劃線鋸割至肩線。然後,將工件翻轉 90 度至側邊朝上,固定好並沿肩線鋸至榫頭。之後,再次翻轉工件,另一面朝上,重複剛才步驟。

木楔加固閉口貫通榫的製作方法

1.用雕刻機銑榫眼

將工件固定於工作檯兩個檔銷之間,工件前後端應夾放木墊塊以保護工件,工件下面應夾放木墊板,以免銑刀穿透工件後傷及工作檯面。然後,在自帶滑軌雕刻機上加裝直刀,直刀的工作直徑應與榫眼寬度相同。接下來,設定雕刻機銑深,由於通常情況下榫眼都較深,(為避免雕刻機過載)必要時應進行數次銑削以達預定銑深。下一步,在雕刻機隨機自帶的滑動靠山上加裝一個木製長靠山,以增加它的支撐面。再下一步,將雕刻機平置於工件上,銑刀刃口與工件上的榫眼劃線對齊,滑動靠山緊貼工件側面並固定好,雙手緊握雕刻機,銑刀沿著榫眼劃線,從一端至另一端完成榫眼銑削。待榫眼銑至預定深度後,用鑿子對榫眼清角歸方。

2.在榫頭上鋸楔縫

首先,根據前面演示的方法,完成四肩榫頭的加工製作,要確保榫頭長度足以貫穿榫眼。然後,將工件端部向上固定在臺鉗上,用夾背鋸在榫頭上鋸出兩個鋸口(楔縫),鋸口與榫頭兩側邊的間距約等於榫頭厚度,鋸至榫肩 7 毫米左右時停鋸。

3.插入木楔

用硬木製作兩個厚薄與楔縫相當的木楔,寬度與榫頭厚度一致,楔入並削平後,木楔於榫頭截面所顯示的厚度不應大於 6.5 毫米。下一步,將經組裝並膠合的工件用臺鉗固定,榫頭端朝上,在木楔上施膠並用木槌將其楔入榫頭上的鋸口,直至無法繼續楔入時為止。要交替敲擊楔入兩木楔,以使二者的楔入程度大體相當。待膠幹透之後,用平割鋸鋸掉木楔多餘部分,使之與榫頭截面齊平,最後,用砂紙打磨平整。

半閉口不貫通榫的製作方法

1. 用臺鋸加工榫頭

在臺鋸上預裝開槽鋸片,鋸片厚度應略大於榫頭長度,然後,在臺鋸靠山上加裝木製輔助靠山。調整靠山,使鋸削寬度等於榫頭長度(譯者註:部分鋸片已嵌入木製輔助靠山的弧形槽中)。調整鋸深,使加工出來的榫頭厚度等於加工榫眼所用鑿的刃寬(如打算用雕刻機銑榫眼,則應等於雕刻機銑刀的工作直徑)。將工件面朝下置於工作檯上,其側邊及端截面分別貼緊角度推把和臺鋸靠山,啟動臺鋸,推料開槽。之後,翻轉工件,完成另一面開槽工作。

2.在榫頭上加工半肩

首先,將鋸片調節至合適高度,完成工件內側邊榫肩的開槽加工。然後,向鋸片方向移動臺鋸靠山,完成工件外側邊半榫肩的開槽加工,半榫肩寬應約等於榫頭厚度(如果你要製作的是像櫥櫃門那樣的框架嵌板式結構的組件,那麼,半榫肩寬應該等於側框上嵌板通槽的槽深)。接下來,啟動臺鋸,推料在榫頭上鋸出半榫肩。如果與此榫頭接合的工件上沒有嵌板通槽,則須進入下一工序,在榫眼工件的一端開槽口以容納榫頭上的半榫肩。

3. 在榫眼一端開槽口以容納半榫肩

在臺鉗上固定好工件,用鑿子在上面加工出不貫通榫眼。然後,以步驟 2 中加工好的半榫肩為模板,在榫眼工件上劃出槽口的邊線和深度線。下一步,用手鋸沿槽口寬度線在工件端部分別鋸出兩個鋸口,並用鑿子剷除鋸口間廢料,每次鏟削厚度應控制在 3 毫米左右,至槽口深度線時停止鏟削。必要時,可用鑿子平整槽口內面。

斜頭閉口不貫通榫的製作方法

1.設計及設備調試

在設計斜榫頭時,需在一塊實木木板或膠合板上劃出椅子的全尺寸投影圖。具體:將兩塊木板平置於劃有全尺寸構造圖的木板上,邊緣對齊構造圖的一角,以木工活動角尺兩臂分靠在兩木板內邊上提取角度,並用它來設定臺鋸開槽鋸片的鋸割角度。下一步,在臺鋸靠山上加裝木製輔助靠山,並設定鋸片開槽寬度為 18 毫米,鋸深為 3 毫米。

在一塊與椅子側部橫撐尺寸相同的廢木料的兩端上試鋸,然後,把這塊木料放在構造圖上進行比對,如鋸片開槽寬度正確,木料兩端榫肩線應與構造圖重合,如不重合,則需調整靠山加大開槽寬度,再次試鋸直至二者重合為止。接下來,按照上述比對方法,反覆調整鋸深直至木料兩端榫頰也與構造圖重合。

2. 加工斜榫頰

開槽鋸片的鋸寬與鋸深都調整好以後,即可用它來加工待接合工件上的斜榫榫頰了。具體:首先,用臺鋸推把及輔助靠山推料,在工件兩端分別加工出單榫頰。然後,用步驟 1 中的木工活動角尺比照已加工好的單側榫肩,在工件側面劃榫肩線。

接下來,把臺鋸靠山及輔助靠山一併移到鋸片另一側,將工件的榫肩線對齊鋸片外刃,再調整靠山使之貼緊工件端部,固定靠山並啟動臺鋸,推料加工對側榫頰。以此類推,重複上述過程,完成所有斜榫榫頰的加工作業。必要時,可在先前那塊廢木料上試鋸,並對鋸寬和鋸深進行適當微調,以保證加工精度。

3. 鋸側榫肩之前的臺鋸調試

首先,將臺鋸上開槽鋸片調直為 90 度角。然後,將一木板平行於臺鋸角度推把滑槽放置,再用步驟 1 中所用的木工活動角尺來設定角度推把的角度。再後,將椅子橫撐工件側邊朝下貼緊角度推把放置(已鋸好的兩長榫肩的肩面需與臺鋸靠山大面平行,如果不平行,說明工件放反了,須翻轉工件使其另一側邊朝下放置即可),再按照斜榫頭長度和兩側榫肩寬度來設定好臺鋸靠山位置和鋸深。

4. 鋸側榫肩

就像步驟 2 中鋸割榫頰一樣,兩側榫肩也要分兩步來鋸。第一步,保持步驟 3 的工件位置,用角度推把和臺鋸靠山共同引導推料完成工件一端的單側榫肩鋸割,然後,將工件水平掉轉 180 度,完成另一端的單側榫肩鋸割。第二步,如步驟 3 那樣,要再次用到那個木工活動角尺,重新將角度推把的角度設定為相反方向,然後,採用與鋸割前兩個單側榫肩同樣的手法,完成工件另一側邊上兩個榫肩的鋸割作業。

牙銷緊固閉口貫通榫的製作方法

1. 在榫頭上標出牙銷位置

首先,製作四肩榫頭,榫頭部分應足夠長,使其穿過榫眼後尚有至少2.5釐米的突出部分,這樣,可以留出足夠的木料冗餘,防止榫頭被牙銷脹裂。然後,製作容納榫頭的貫穿式榫眼,並組裝好接合部。接下來,用鉛筆在榫頭上頰與榫眼工件交界處劃一條線。

2. 用臺鑽鑽牙銷孔

拆分各工件,在剛才劃線榫肩一側的 1.5 毫米處標示出鑽孔定位點,這樣做可以確保牙銷插入後緊密鎖合工件接合部。然後,按榫頭三分之一厚度設定榫眼劃線器,並用劃線器在榫頭上頰劃出牙銷插孔輪廓線。最後,在臺鑽上預裝直徑比牙銷插孔寬度略小的木工鑽頭,在剛劃的鑽孔定位點處鑽一貫穿榫頭的通孔。

3. 用鑿子拓寬、修方牙銷孔,並進行坡面處理

進行坡面處理時,鑿體向榫頭截面方向傾斜 10度角,並如左圖虛線所標示的那樣,將牙銷插孔的外端面鑿削成斜面。

4. 牙銷的製作與插裝

用硬木加工一個長三角形的木條,並按照牙銷插孔的坡面角度,對其一側邊做坡面處理。最後一步是插裝牙銷,只需將牙銷放入插孔,用木錘敲擊鎖合工件接合部即可,千萬千萬不要用膠,因為這種接合方式原本就是為了便於將來拆卸而設計的。

閉口雙榫的製作方法

1.雙榫頭的布局及劃線

做雙榫頭之前,要先將榫頭工件的端部加工成四肩榫頭,然後,用組合角尺在它上面劃出雙榫頭線。常規的做法是將這個四肩榫頭等分成三份,也就是將雙榫頭寬度以及它們的間距設計成等寬的。劃線時,要在雙榫頭中間的廢料部分劃「X」標示,以避免混淆。

2. 剔除榫間廢料

將工件榫頭朝上固定在臺鉗上,先用夾背鋸沿劃線廢料一側鋸至榫肩,然後,再用曲線鋸鋸除大部分廢料,要小心下鋸,以免鋸到榫肩。最後,用鑿子沿劃線鏟削平整。

3. 雙榫眼劃線

參照榫頭厚度,在榫眼工件表面劃雙線,標示出榫眼寬度。然後,將榫頭工件與榫眼工件疊放與工作檯上,榫頭工件在上,榫肩與剛才劃的雙線中的一條對齊,用鉛筆沿榫頰在榫眼工件上劃出雙榫眼輪廓線。最後,採用先鑽後鑿或者先銑後鑿等方法剔除榫眼內的廢料。

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