CN108453846B - 一种实木家具台阶式椭圆榫结构制作方法及其接合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种实木家具台阶式椭圆榫结构制作方法及其接合方法，属于木结构连接领域。通过分别设置三种尺寸椭圆榫头的加工程序，以及按照台阶式椭圆榫头与榫眼的接合方式进行加工榫眼；并通过相应的接合方式，解决实木家具榫接口制造过程中而导致的榫接口强度富余或不足等技术问题，解决了实木家具椭圆榫生产过程中生产效率低下，产品质量不达标或者木材资源浪费等技术问题，提高了家具生产过程中木材资源的出材率。
Description
技术领域
本发明涉及一种椭圆榫构件制作方法，具体涉及一种实木家具台阶式椭圆榫结构和制作方法及其接合方法。
背景技术
实木家具零部件榫接合强度是家具结构强度的关键之所在，目前通常选用结构牢固、加工方便、适用于规模化生产的椭圆榫结构，并在其椭圆榫头或/和榫眼表面涂布胶黏剂，完成实木家具零部件的接合。然而，现有实木家具市场中家具构件榫接口存在着许多问题，在椭圆榫结构的加工与使用中存在尺寸规格不统一等问题，家具企业进行生产时需要花费大量时间调试设备，当加工完成后需要对不同尺寸椭圆榫构件进行分类储存，使得生产周期拉长、生产效率低下；同时带来家具结构强度方面的问题。例如，实木家具榫接口局部强度富余造成木材资源的浪费，出材率低，一旦榫接口强度不足又会造成产品质量问题；家具行业椭圆榫接口没有一定的标准和规格要求，消费者在进行家具产品的选择时没有参考规范，造成了造成现有市场生产较为混乱。在现有实木家具榫结构中，椭圆榫结构的应用最为广泛，但椭圆榫结构也存在一定的局限性，在家具榫结构的设计中通常榫头宽度超过45mm时应采用双榫结构，而椭圆榫无法加工成为双榫，容易造成实木结构榫接口处强度不足结构不够稳定等问题。因此，针对现有实木家具榫结构的接口形式及规格尺寸的规范与优化以及存在的问题，开发一种适用的实木家具榫接合形式势在必行。
台阶式椭圆榫头主要包括由三种不同规格尺寸的椭圆榫叠加组合而成，形成一种统一使用的标准化台阶榫头，根据实木家具不同接合处所需的不同强度，配合四种不同规格的榫眼使用，以达到合适的配合尺寸与强度要求，避免了强度过高或不足问题，有效节约木材资源，同时，也可有效避免生产过程中设备或刀具的频繁更换与调试，实现生产效率的最大化，适用于规模化和工业化生产。
发明内容
1、发明要解决的技术问题
本发明针对实木家具榫接口制造过程中存在的椭圆榫尺寸不统一、不规范，榫接口强度富余或不足等技术问题，本发明提供了一种实木家具台阶式椭圆榫结构制作方法及其接合方法，解决了实木家具椭圆榫生产过程中生产效率低下，产品质量不达标或者木材资源浪费等技术问题，提高了家具生产过程中木材资源的出材率，为椭圆榫的尺寸规格标准化及家具行业的标准化接口设计及提供了新思路。
2、技术方案
一种实木家具台阶式椭圆榫结构制作方法,包括以下步骤:
台阶式椭圆榫头加工：
(1)将待开榫方料进行划线并选择一基准面置于数控榫头机上并将方料紧靠在靠山上，使用夹具将其固定；
(2)在数控开榫机中，分别设置三种(不同)尺寸榫头的加工程序，加工顺序依次为第三椭圆榫头、第二椭圆榫头、第一椭圆榫头，
具体为：开榫第一阶段为第三椭圆榫头的加工，其走刀速度取180-210r/min，加工时间为5-6s；第二阶段为第二椭圆榫头的加工，其走刀速度取210-240r/min，加工时间为6-7s；第三阶段为第一椭圆榫头的加工，其走刀速度取240-280r/min，加工时间为7-8s；由于加工第三榫头所需的速度最低，加工第二榫头第一榫头的走刀速度依次升高。从所需走刀速度较低的榫头开始加工使得刀具速度小幅度均匀升高，使得榫头表面加工质量更高；
(3)加工完毕后将椭圆榫取出并堆放整齐，所制备的台阶式椭圆榫具体结构为台阶型，包括第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头，第三椭圆榫头设置于第二椭圆榫头的端面、第二椭圆榫头设置于第一椭圆榫头的端面，第一椭圆榫头突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加；
榫眼加工：
(4)选用双轴数控榫眼机，将待开榫眼的方料选择统一基准面放置在榫槽机上，使用夹具夹紧。榫槽的加工按照榫眼的接合方式进行加工程序设置，具体为：
(4-A)榫眼a的加工分为三个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为18mm，走刀速度取240-280r/min，加工时间为7-8s；第二阶段为与第二椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为8mm，走刀速度取210-240r/min，加工时间为6-7s；第三阶段为与第三椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为8mm，走刀速度取180-210r/min，加工时间为5-6s；
(4-B)榫眼b的加工分为两个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为18mm，第二阶段为与第二椭圆榫头接合部位的加工，由于榫眼b不与第三椭圆榫头接合，故榫眼深度为16mm；
(4-C)榫眼c的加工分为两个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为26mm，第二阶段为与第三椭圆头榫接合部位的加工，榫眼深度为8mm；
(4-D)榫眼d的接合部位仅为第一椭圆榫，仅需加工与第一椭圆榫头相配合尺寸的榫眼，榫眼深度为34mm；
(5)四种榫眼加工完毕后进行分类储存。
一种实木家具台阶式椭圆榫眼结构，包括椭圆榫头和榫眼，所述的椭圆榫头为台阶型，包括第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头，第三椭圆榫头设置于第二椭圆榫头的端面、第二椭圆榫头设置于第一椭圆榫头的端面，第一椭圆榫头突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加；所述榫眼为与第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头相配合的榫眼，或与第二椭圆榫头和第一椭圆榫头相配合的榫眼，或与第三椭圆榫头和第一椭圆榫头相配合的榫眼，或与第一椭圆榫头相配合的榫眼。
一种实木家具台阶式椭圆榫结构的接合方法，包括将椭圆榫头与榫眼接合，其步骤为:
(1)将加工好的台阶式椭圆榫头与榫眼构件表面进行砂光、打磨以及表面处理；
(2)根据接合位置所需的接合强度大小选择使用榫眼对应的接合方式A/B/C/D与台阶式椭圆榫头进行进行配合；
(3)根据榫眼A/B/C/D的选择，对照其接合部位进行胶黏剂的涂布；
(4)对准榫眼将台阶式椭圆榫头敲入，使其紧密结合，等待12h左右，胶黏剂固化后即完成接合。
所述步骤(3)中，具体操作方式为：
方式D:接合部位为第一椭圆榫头与其相配合的榫眼，即在第一椭圆榫头位置施胶，与榫眼d进行接合，接合部位为第一椭圆榫头与其相配合的榫眼，第二椭圆榫头和第三椭圆榫头头的部位不施胶，不于榫眼d进行接触故不受力，受力部分为第一椭圆榫；
方式C:接合部位为第一椭圆榫头和第三椭圆榫头与其相配合的榫眼。即在第一椭圆榫头和第三椭圆榫头位置施胶，与榫眼c进行接合，接合部位为第一椭圆榫头和第三椭圆榫头与其相配合的榫眼c。第二椭圆榫头的部位不施胶，不于榫眼c进行接触故不受力，受力部分仅为第一椭圆榫头和第三椭圆榫头。
方式B:接合部位为第一椭圆榫头和第二椭圆榫头与其相配合的榫眼。即在第一椭圆榫头和第二椭圆榫头位置施胶，与榫眼b进行接合，接合部位为第一椭圆榫头和第二椭圆榫头与其相配合的榫眼。第三椭圆榫头的部位不施胶，不于榫眼b进行接触故不受力，受力部分仅为第一椭圆榫头和第二椭圆榫头。
方式A:接合部位为第一椭圆榫头、第二椭圆榫头和第三椭圆榫头与其相配合的榫眼a，即在榫眼a处进行施胶，与第一椭圆榫头、第二椭圆榫头和第三椭圆榫头进行接合；或在第一椭圆榫头、第二椭圆榫头和第三椭圆榫头进行施胶。
3、有益效果
台阶式椭圆榫头包括种不同规格尺寸的椭圆榫叠加组合而成，形成一种统一使用的标准化台阶榫头，根据实木家具不同接合处所需的不同强度，配合四种不同规格的榫眼使用，以达到合适的配合尺寸与强度要求，避免了强度过高或不足问题，有效节约木材资源，同时，也可有效避免生产过程中设备或刀具的频繁更换与调试，实现生产效率的最大化，适用于规模化和工业化生产；另外也解决了椭圆榫无法加工双榫而产生的结构强度不足无法用于体量较大的家具构件等问题。
(1)通过对实木家具常用椭圆榫尺寸进行大量的数据调研得出并使用三种规格尺寸的榫头，根据现有椭圆榫接合的技术问题，将他们的尺寸进行再设计，得到台阶榫中三种榫头长度、宽度、厚度比例合适的榫头，规范了实木家具椭圆榫的尺寸，得出椭圆榫尺寸的最佳比例，解决了椭圆榫结构强度的富余或者不足的问题，使得椭圆榫的生产加工更为简便，提高了木材资源的利用率，同时能够实现工厂椭圆榫制作的标准化提供了规范。
(2)通过将三种不同尺度、不同接合强度的榫头纵向叠加为台阶的椭圆榫满足了不同接合部位的所需的不同强度要求，使得一个台阶椭圆榫的榫头可以满足不同家具，不同部位的接合强度要求，使得家具企业进行大批量生产时效率更高，创造更高的效益。
(3)通过三个榫头的纵向排列，解决了椭圆榫无法加工双榫而产生的结构强度不足无法用于体量较大的家具构件等问题，使得椭圆榫克服了自身加工上的不足，在保留原有加工方便特点的同时，提高了其接合强度的最大值并扩大了其适用性。
(4)通过创新台阶式椭圆榫将椭圆榫的多种不同尺寸集合于一体，形成标准化椭圆榫，不仅使得椭圆榫榫头在尺寸上统一，同时也使得不同尺寸椭圆榫集于一体，在生产过程中椭圆榫榫头数量减少，在产品分类储存以及装配方面只存在一种榫头，更为方便，提高生产效率。
(5)通过控制加工过程中不同加工阶段的走刀速度使得椭圆榫加工时的走刀速度与榫头大小更加适配，在保持生产效率的同时使用合适的速度，提高台阶式椭圆榫的表面质量，为后续加工提供方便。
附图说明
图1：椭圆榫加工示意图；
图2：台阶式椭圆榫结构加工示意图；
图3：台阶式椭圆榫头结构示意图；台阶式椭圆榫结构由一种将椭圆榫榫头分段为三种常用尺寸规格形似台阶的椭圆榫头和四种与该榫头不同部位接合的榫眼所构成。台阶式椭圆榫的榫头模仿台阶的形式，榫头大小层层递减，有“大”、“中”、“小”三种形式，分别标记为1-第一椭圆榫头、2-第二椭圆榫头、3-第三椭圆榫头
图4：椭圆榫结构接合方式示意图，在进行榫接合时，根据餐桌椅不同部位所需的不同接合强度要求，选择合适的榫头部位进行结合。接合方式表如下所示，若所需接合强度较大，则选择榫眼a，即接合部位为第一椭圆榫头、第二椭圆榫头、第三椭圆榫头三个部分；若需要接合强度适中，则选择榫眼b，接合部位为第一椭圆榫头和第二椭圆榫头或选择榫眼c接合部位为第一椭圆榫头和第三椭圆榫头；若需要的接合强度较小可选择榫眼d，接合部位仅为第一椭圆榫头部分。
图5：实施例1柚木餐椅椅腿与拉档的接合示意图，4-椅腿，5-拉档。
图6：实施例2柚木餐椅椅腿与靠背板的接合示意图，6-椅腿，7-靠背板。
图7：实施例3柚木餐椅椅腿与横枨的接合示意图，8-椅腿，9-横枨。
图8：实施例4柚木餐椅椅腿与靠背横枨的接合示意图，10-椅腿，11-靠背横枨。
具体实施方式
以下四个具体实施案例均选取材质完好顺直、无节子树瘤等明显缺陷且含水率稳定在12％的柚木为基材制作榫结构，由于餐椅不同部位接合所需强度不同，故有以A、B、C、D四种不同接合方式接合的实施例1、2、3、4.
实施例1
以柚木餐椅椅腿与拉档的接合为例，制作接合强度为A的榫结构形式。
将基材加工成为椅腿4与拉档5开榫前所需尺寸，准备进行榫头榫眼的加工。
台阶式椭圆榫结构制作方法,包括以下步骤:
台阶式椭圆榫加工：
(1)将尺寸为340*25*22的拉档5进行划线,并选择一基准面置于马氏MDK3113B数控榫头机上并将方料紧靠在靠山上，使用夹具将其固定；
(2)在数控开榫机中，分别设置三种尺寸榫头的加工程序，加工顺序依次为第三椭圆榫头、第二椭圆榫头、第一椭圆榫头；
如图1、2所示，具体为：第一阶段为第三椭圆榫头3的加工，其走刀速度取210r/min，加工时间为5s；第二阶段为第二椭圆榫头2的加工，其走刀速度取240r/min，加工时间为6s；第三阶段为第一椭圆榫头1的加工，其走刀速度取280r/min，加工时间为7s。
(3)加工完毕后将椭圆榫头取出并堆放整齐，如图3所示，所制备的台阶式椭圆榫头具体结构为台阶型，包括第三椭圆榫头3、第二椭圆榫头2和第一椭圆榫头1，第三椭圆榫头设置于第二椭圆榫头的端面、第二椭圆榫头设置于第一椭圆榫头的端面，第一椭圆榫头突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加。第一椭圆榫头长度：18mm，榫头宽度：18mm，榫头厚度：10mm；第二椭圆榫头长度：8mm，榫头宽度：12mm，榫头厚度：8mm；第三椭圆榫头长度：8mm，榫头宽度：8mm，榫头厚度：6mm，榫头大小层层递减，有“大”、“中”、“小”三种形式。
榫眼加工：
根据该餐椅所需的接合强度，选择强度等级为Ⅰ的榫接合形式，即使用台阶式椭圆榫与榫眼a进行接合。
(4)选用双轴数控榫眼机，将待开榫眼的如图5所示430*42*35的椅腿方料选择统一基准面放置在榫槽机上，使用夹具夹紧进行固定，榫槽的加工按照榫眼的接合方式进行加工程序设置，具体为：
(4-A)榫眼a的加工分为三个阶段，打开双轴数控榫眼机，榫眼a的加工分为三个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为18mm，走刀速度取280r/min，加工时间为7s；第二阶段为与第二椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为8mm，走刀速度取240r/min，加工时间为6s；第三阶段为与第三椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为8mm，走刀速度取210r/min，加工时间为5s，加工完毕后进行分类储存。
制备得到的实木家具台阶式椭圆榫结构，包括椭圆榫头和榫眼，所述的椭圆榫头为台阶型，包括第三椭圆榫头3、第二椭圆榫头2和第一椭圆榫头1，第三椭圆榫头3设置于第二椭圆榫头2的端面、第二椭圆榫头2设置于第一椭圆榫头1的端面，第一椭圆榫头1突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头3、第二椭圆榫头2和第一椭圆榫头1由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加；所述榫眼为与第三椭圆榫头3、第二椭圆榫头2和第一椭圆榫头1相配合的榫眼a。
(5)将加工好的椭圆榫与榫眼零件进行砂光、打磨以及表面处理；
(6)根据所选择的A接合形式，接合部位为第一椭圆榫头1、第二椭圆榫头2和第三椭圆榫头3与其相配合的榫眼a进行接合，即在图4所示的榫眼a处进行施胶，涂布聚醋酸乙烯酯白乳胶，施胶量为200g/㎡。
(7)施胶后，将第一椭圆榫头1、第二椭圆榫头2和第三椭圆榫头3与其相配合的榫眼a对应，对准榫眼将标准椭圆榫头敲入，将第一椭圆榫头1、第二椭圆榫头2和第三椭圆榫头3与其相配合的榫眼a紧密结合，并使用夹具夹紧，等待12h后胶黏剂固化即可。
实施例2
以柚木餐椅椅腿与靠背板的接合为例，制作接合强度为B的榫结构形式。
将基材加工成为如图6所示椅腿6与靠背板7开榫前所需尺寸，准备进行榫头榫眼的加工。
台阶式椭圆榫榫头加工：
(1)将尺寸为360*40*25的靠背板7进行划线,并选择一基准面置于马氏MDK3113B数控榫头机上并将方料紧靠在靠山上，使用夹具将其固定；
(2)在数控开榫机中，分别设置三种尺寸榫头的加工程序，加工顺序依次为第三椭圆榫头3、第二椭圆榫头2、第一椭圆榫头1；
如图1、2所示，具体为：第一阶段为第三椭圆榫头3的加工，其走刀速度取200r/min，加工时间为5s；第二阶段为第二椭圆榫头2的加工，其走刀速度取230r/min，加工时间为6s；第三阶段为第一椭圆榫头1的加工，其走刀速度取270r/min，加工时间为7s。
(3)加工完毕后将台阶型椭圆榫头取出并堆放整齐，所制备的台阶式椭圆榫具体结构为台阶型，包括第三椭圆榫头3、第二椭圆榫头2和第一椭圆榫头1，第三椭圆榫头3设置于第二椭圆榫头2的端面、第二椭圆榫头2设置于第一椭圆榫头1的端面，第一椭圆榫头1突出并位于木料之上(端部)，其中第三椭圆榫头3、第二椭圆榫头2和第一椭圆榫头1由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加。第一椭圆榫头长度：18mm，榫头宽度：18mm，榫头厚度：10mm；第二椭圆榫头长度：8mm，榫头宽度：12mm，榫头厚度：8mm；第三椭圆榫头长度：8mm，榫头宽度：8mm，榫头厚度：6mm。
榫眼加工：
根据该餐椅所需的接合强度，选择强度等级为Ⅱ的榫接合形式，即使用椭圆榫与榫眼b进行接合。
(4)选用双轴数控榫眼机，将待开榫眼的如图6所示的510*40*30的方料选择统一基准面放置在榫槽机上，使用夹具夹紧进行固定，榫眼的加工按照榫眼对应的接合方式进行加工程序设置，具体为：
(4-B)榫眼b的加工分为两个阶段，打开双轴数控榫眼机，榫眼b的加工分为两个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头1接合部位的加工，榫眼深度为18mm，走刀速度取270r/min，加工时间为7s；第二阶段为与第二椭圆榫头2接合部位的加工，由于榫眼b不与第三椭圆榫头3接合，故榫眼深度为16mm，走刀速度取230r/min，加工时间为6s，加工完毕后进行分类储存。
制备得到的实木家具台阶式椭圆榫结构，包括椭圆榫头和榫眼，所述的椭圆榫头为台阶型，包括第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头，第三椭圆榫头设置于第二椭圆榫头的端面、第二椭圆榫头设置于第一椭圆榫头的端面，第一椭圆榫头突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加；所述榫眼为与第二椭圆榫头2和第一椭圆榫头1相配合的榫眼b。
(5)将加工好的椭圆榫头与榫眼零件表面进行砂光、打磨以及表面处理；
(6)根据所选择的B接合形式,接合部位为第一椭圆榫头1、第二椭圆榫头2与其相配合的榫眼b进行接合，即在图4所示的榫眼b处或第一椭圆榫头1和第二椭圆榫头2处进行施胶，涂布聚醋酸乙烯酯白乳胶，施胶量为200g/㎡。
(7)施胶后，将第一椭圆榫头1和第二椭圆榫头2与其相配合的榫眼b对应，对准榫眼将椭圆榫头敲入，使得第一椭圆榫头、第二椭圆榫头与其相配合的榫眼b紧密结合，并使用夹具夹紧，等待12h后胶黏剂固化即可。
实施例3
以柚木餐椅椅腿与靠背板的接合为例，制作接合强度为C的榫结构形式。
将基材加工成为如图7所示椅腿8与横枨9开榫前所需尺寸，准备进行榫头榫眼的加工。
台阶式椭圆榫榫头加工：
(1)将尺寸为360*30*25的横枨9进行划线,并选择一基准面置于马氏MDK3113B数控榫头机上并将方料紧靠在靠山上，使用夹具将其固定；
(2)在数控开榫机中，分别设置三种尺寸榫头的加工程序，加工顺序依次为第三椭圆榫头、第二椭圆榫头、第一椭圆榫头；
如图1、2所示，具体为：第一阶段为第三椭圆榫头3的加工，其走刀速度取190r/min，加工时间为5s；第二阶段为第二椭圆榫头2的加工，其走刀速度取220r/min，加工时间为6s；第三阶段为第一椭圆榫头1的加工，其走刀速度取260r/min，加工时间为7s。
(3)加工完毕后将椭圆榫头取出并堆放整齐，所制备的台阶式椭圆榫头具体结构为台阶型，包括第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头，第三椭圆榫头设置于第二椭圆榫头的端面、第二椭圆榫头设置于第一椭圆榫头的端面，第一椭圆榫头突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加。第一椭圆榫头长度：18mm，榫头宽度：18mm，榫头厚度：10mm；第二椭圆榫头长度：8mm，榫头宽度：12mm，榫头厚度：8mm；第三椭圆榫头长度：8mm，榫头宽度：8mm，榫头厚度：6mm。
榫眼加工：
根据该餐椅所需的接合强度，选择强度等级为Ⅲ的榫接合形式，即使用椭圆榫头与榫眼c进行接合。
(4)选用双轴数控榫眼机，将待开榫眼的如图7所示的415*40*40的方料选择统一基准面放置在榫槽机上，使用夹具夹紧进行固定，榫槽的加工按照榫眼的接合方式进行加工程序设置，具体为：
(4-C)榫眼c的加工分为两个阶段，打开双轴数控榫眼机，榫眼c的加工分为两个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为26mm，走刀速度取260r/min，加工时间为7s；第二阶段为与第三椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为8mm，走刀速度取190r/min，加工时间为6s，加工完毕后进行分类储存。
制备得到的实木家具台阶式椭圆榫结构，包括椭圆榫头和榫眼，所述的椭圆榫头为台阶型，包括第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头，第三椭圆榫头设置于第二椭圆榫头的端面、第二椭圆榫头设置于第一椭圆榫头的端面，第一椭圆榫头突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加；所述榫眼为与第三椭圆榫头和第一椭圆榫头相配合的榫眼c。
(5)将加工好的椭圆榫头与榫眼零件表面进行砂光、打磨以及表面处理；
(6)根据所选择的C接合形式,接合部位为第一椭圆榫头、第三椭圆榫头与其相配合的榫眼c进行接合，即在图4所示的榫眼c处或第一椭圆榫头和第三椭圆榫头处进行施胶，涂布聚醋酸乙烯酯白乳胶，施胶量为200g/㎡。
(7)施胶后，将第一椭圆榫头、第二椭圆榫头和第三椭圆榫头与其相配合的榫眼c对应，对准榫眼将标准椭圆榫敲入，使得第一椭圆榫头、第三椭圆榫头与其相配合的榫眼c紧密结合，并使用夹具夹紧，等待12h后胶黏剂固化即可。
实施例4
以柚木餐椅椅腿与靠背横枨的接合为例，制作接合强度为D的榫结构形式。
将基材加工成为如图8所示椅腿10与靠背横枨11开榫前所需尺寸，准备进行榫头榫眼的加工。
台阶式椭圆榫榫头加工：
(1)将尺寸为360*25*22的靠背横枨11进行划线,并选择一基准面置于马氏MDK3113B数控榫头机上并将方料紧靠在靠山上，使用夹具将其固定；
(2)在数控开榫机中，分别设置三种尺寸榫头的加工程序，加工顺序依次为第三椭圆榫头3、第二椭圆榫头2、第一椭圆榫头1；
如图1、2所示，具体为：第一阶段为第三椭圆榫头3的加工，其走刀速度取180r/min，加工时间为6s；第二阶段为第二椭圆榫头2的加工，其走刀速度取210r/min，加工时间为7s；第三阶段为第一椭圆榫头1的加工，其走刀速度取250r/min，加工时间为8s。
(3)加工完毕后将椭圆榫头取出并堆放整齐，所制备的台阶式椭圆榫头具体结构为台阶型，包括第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头，第三椭圆榫头设置于第二椭圆榫头的端面、第二椭圆榫头设置于第一椭圆榫头的端面，第一椭圆榫头突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加。第一椭圆榫头长度：18mm，榫头宽度：18mm，榫头厚度：10mm；第二椭圆榫头长度：8mm，榫头宽度：12mm，榫头厚度：8mm；第三椭圆榫头长度：8mm，榫头宽度：8mm，榫头厚度：6mm。
榫眼加工：
根据该餐椅所需的接合强度，选择强度等级为Ⅳ的榫接合形式，即使用椭圆榫头与榫眼d进行接合。
(4)选用双轴数控榫眼机，将待开榫眼的如图8所示的510*40*30的方料选择统一基准面放置在榫槽机上，使用夹具夹紧进行固定，榫槽的加工按照榫眼的接合方式进行加工程序设置，具体为：
(4-D)打开双轴数控榫眼机，榫眼d的加工仅有一个阶段，仅需第一椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为34mm，走刀速度取250r/min，加工时间为8s，加工完毕后进行分类储存。
制备得到的实木家具台阶式椭圆榫结构，包括椭圆榫头和榫眼，所述的椭圆榫头为台阶型，包括第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头，第三椭圆榫头设置于第二椭圆榫头的端面、第二椭圆榫头设置于第一椭圆榫头的端面，第一椭圆榫头突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加；所述榫眼为与第一椭圆榫头相配合的榫眼d。
(5)将加工好的椭圆榫头与榫眼零件表面进行砂光、打磨以及表面处理；
(6)根据所选择的D接合形式,接合部位为第一椭圆榫头与其相配合的榫眼d进行接合，即在图4所示的榫眼d处或第一椭圆榫头进行施胶，涂布聚醋酸乙烯酯白乳胶，施胶量为200g/㎡。
(7)施胶后，将第一椭圆榫头、第二椭圆榫头和第三椭圆榫头与其相配合的榫眼d对应，对准榫眼将椭圆榫头敲入，使得第一椭圆榫头与其相配合的榫眼d紧密结合，并使用夹具夹紧，等待12h后胶黏剂固化即可。
表一：接合方式与接合强度关系表
| 强度 | 接合方式 |
| Ⅰ最强 | A |
| Ⅱ较强 | B |
| Ⅲ较小 | C |
| Ⅳ最小 | D |
Claims (7)
1.一种实木家具台阶式椭圆榫结构制作方法, 包括以下步骤:
（1）将待开榫方料进行划线并选择一基准面置于数控榫头机上，并将方料紧靠在靠山上，使用夹具将其固定；
（2）在数控榫头机中，分别设置三种尺寸椭圆榫头的加工程序，加工顺序依次为第三椭圆榫头（3）、第二椭圆榫头（2）、第一椭圆榫头（1）；
（3）选用榫眼机，将待开榫眼的方料选择统一基准面放置在榫眼机上，使用夹具夹紧，榫眼的加工按照台阶式椭圆榫头与榫眼的接合方式进行加工；
（4）四种榫眼加工完毕后进行分类储存；
所述步骤（2）加工顺序依次为第三椭圆榫头、第二椭圆榫头、第一椭圆榫头，具体为：开榫第一阶段为第三椭圆榫头的加工，其走刀速度取180-210r/min，加工时间为5-6s；第二阶段为第二椭圆榫头的加工，其走刀速度取210-240r/min，加工时间为6-7s；第三阶段为第一椭圆榫头的加工，其走刀速度取240-280r/min，加工时间为7-8s；
所制备的实木家具台阶式椭圆榫结构，包括椭圆榫头和榫眼，所述的椭圆榫头为台阶型，包括第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头，第三椭圆榫头设置于第二椭圆榫头的端面、第二椭圆榫头设置于第一椭圆榫头的端面，第一椭圆榫头突出并位于木料之上，其中第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头由外至内依次排列，且宽度和厚度依次增加；所述榫眼为与第三椭圆榫头、第二椭圆榫头和第一椭圆榫头相配合的榫眼，或与第二椭圆榫头和第一椭圆榫头相配合的榫眼，或与第三椭圆榫头和第一椭圆榫头相配合的榫眼，或与第一椭圆榫头相配合的榫眼。
2.根据权利要求1所述的实木家具台阶式椭圆榫结构制作方法，其特征在于，所述步骤（4）榫眼的加工按照台阶式椭圆榫头与榫眼的接合方式进行加工，具体为：
（4-A）榫眼（a）的加工分为三个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工；第二阶段为与第二椭圆榫头接合部位的加工；第三阶段为与第三椭圆榫头接合部位的加工；
（4-B）榫眼（b）的加工分为两个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，第二阶段为与第二椭圆榫头接合部位的加工；
（4-C）榫眼（c）的加工分为两个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，第二阶段为与第三椭圆榫头接合部位的加工；
（4-D）榫眼（d）的接合部位为第一椭圆榫头，加工与第一椭圆榫头相配合尺寸的榫眼。
3.根据权利要求1所述的实木家具台阶式椭圆榫结构制作方法，其特征在于，所述步骤（4）榫眼的加工按照椭圆榫与榫眼的接合方式进行加工程序设置，具体为：
（4-A）榫眼（a）的加工分为三个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为18mm，走刀速度取240-280r/min，加工时间为7-8s；第二阶段为与第二椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为8mm，走刀速度取210-240r/min，加工时间为6-7s；第三阶段为与第三椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为8mm，走刀速度取180-210r/min，加工时间为5-6s；
（4-B）榫眼（b）的加工分为两个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为18mm，第二阶段为与第二椭圆榫头接合部位的加工，由于榫眼（b）不与第三椭圆榫头接合，故榫眼深度为16mm；
（4-C）榫眼（c）的加工分为两个阶段，第一阶段为与第一椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为26mm，第二阶段为与第三椭圆榫头接合部位的加工，榫眼深度为8mm；
（4-D）榫眼（d）的接合部位仅为第一椭圆榫头，仅需加工与第一椭圆榫头相配合尺寸的榫眼，榫眼深度为34mm。
4.根据权利要求1所述的实木家具台阶式椭圆榫结构制作方法，其特征在于，所述步骤还包括台阶式椭圆榫头加工完毕后，将台阶式椭圆榫头取出并堆放整齐。
5.一种实木家具台阶式椭圆榫结构的接合方法，包括如权利要求1所述的实木家具台阶式椭圆榫结构制作方法所制备的椭圆榫头与榫眼，其接合步骤为:
(1)将加工好的台阶式椭圆榫头与榫眼构件表面进行砂光、打磨以及表面处理；
(2)根据接合位置所需的接合强度大小选择使用榫眼的A/B/C/D对应的接合方式与台阶式椭圆榫头进行配合；
(3)根据榫眼的A/B/C/D对应的接合方式的选择，对照其接合部位进行胶黏剂的涂布；
(4)对准榫眼将台阶式椭圆榫头敲入，使其紧密结合，等待12h，胶黏剂固化后即完成接合；所述步骤（2）和步骤(3)中，榫眼对应的A/B/C/D接合方式的具体操作方式为：
方式A:接合部位为第一椭圆榫头（1）、第二椭圆榫头（2）和第三椭圆榫头（3）与其相配合的榫眼（a），即在第一椭圆榫头、第二椭圆榫头第三椭圆榫头位置施胶，与榫眼（a）进行接合，受力部分为第一椭圆榫头和第二椭圆榫头以及第三椭圆榫头；
方式B:接合部位为第一椭圆榫头和第二椭圆榫头与其相配合的榫眼（b），即在第一椭圆榫头和第二椭圆榫头位置施胶，与榫眼（b）进行接合，受力部分仅为第一椭圆榫头和第二椭圆榫头；
方式C:接合部位为第一椭圆榫头和第三椭圆榫头与其相配合的榫眼（c），即在第一椭圆榫头和第三椭圆榫头位置施胶，与榫眼（c）进行接合，受力部分仅为第一椭圆榫头和第三椭圆榫头；
方式D:接合部位为第一椭圆榫头与其相配合的榫眼（d），即在第一椭圆榫头位置施胶，与榫眼（d）进行接合，受力部分为第一椭圆榫头。
6.根据权利要求5所述的实木家具台阶式椭圆榫结构的接合方法，其特征在于，所述步骤（2）和步骤(3)中，榫眼（a）对应的接合方式的具体操作方式为：方式A:接合部位为第一椭圆榫头、第二椭圆榫头和第三椭圆榫头与其相配合的榫眼（a），即在榫眼（a）处进行施胶。
7.根据权利要求6所述的实木家具台阶式椭圆榫结构的接合方法，其特征在于，所述施胶，涂布聚醋酸乙烯酯白乳胶，施胶量为200g/㎡。
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