近日，在木工愛(ài)好者網(wǎng)站論壇中看到了一篇帖子《傳統榫卯手工藝快被玩壞了》，帖子提到一紅木廠(chǎng)家最想展示的榫卯技藝卻把傳統榫卯手工藝玩“壞”了，木工愛(ài)好者在帖子中進(jìn)行了激烈的討論。

　　兩位木工愛(ài)好者都認為收藏級的仿古家具要嚴格遵循古法，但對于大規模生產(chǎn)的民用家具要巧用“榫卯”，不分正統和不正統。我很贊同上面兩位愛(ài)好者的說(shuō)法?！伴久苯Y構是一種凹凸連接方式，我們的老祖先在這方面進(jìn)行了探索和嘗試，并留下具有中國工匠精神的絕世的木質(zhì)建筑和家具。

　　隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)工具也越來(lái)越先進(jìn)?！伴久苯Y構的樣式也要隨著(zhù)生產(chǎn)工具的變化而變化。下面我分享一下“榫卯”文化、木工CNC的知識，聊一聊適合CNC加工的12種“榫卯”結構。

　　“榫卯”并不是中國的“專(zhuān)利”

　　“榫卯”并不是中國的“專(zhuān)利”“榫卯”為榫頭卯眼的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種傳統木工中接合兩個(gè)或多個(gè)構件的方式。其中構件中的凸出部分稱(chēng)為榫(榫頭)，凹入部分則稱(chēng)為卯(卯眼)。

　　“榫卯”是木質(zhì)結構的一種巧妙的連接方式，我們一直以來(lái)有個(gè)錯誤的認識，認為“榫卯”是中國人的“專(zhuān)利”，其實(shí)不然，世界上很多不同文明都自發(fā)產(chǎn)生了屬于自己獨特的“榫卯”文化。距今7000年前就出現了古老“榫卯結構”。第一個(gè)例子是“骨”關(guān)節，是在萊比錫(Leipzig)附近的一處水井中發(fā)現的——世界上最古老的完整木制建筑，使用老式橡木制作的木板和橫梁，使用榫卯連接的方式進(jìn)行組裝的。第二個(gè)例子是“ 胡夫船 ”，它密封在公元前2500年左右的第四王朝吉薩金字塔綜合體的一個(gè)坑中，船長(cháng)43.6，寬5.9m，船板使用榫卯結構連接，它成為世界上最古老，規模最大，保存最完好的船之一。

　　1973年，在距今六、七千年的新石器文化河姆渡遺址上，我國考古隊員發(fā)現了大量“榫卯”結構的木質(zhì)構件，主要應用在河姆渡干欄式的房屋的建造上?！伴久苯Y構是中國古代建筑、家具及其它木制器械的主要結構方式。建筑最著(zhù)名的有應縣木塔，采用全木“榫卯”結構，全塔無(wú)釘無(wú)鉚，歷經(jīng)了多次強烈地震的考驗安然無(wú)恙，堪稱(chēng)建筑史上的奇跡。明清家具把“榫卯”結構用到了極致，這種精妙絕倫的結構鑄就了紅木家具的結實(shí)耐用，凸顯了古典紅木家具的“五美”：木材美、造型美、結構美、雕刻美和裝飾美。

　　(應縣木塔)

　　(應縣木塔——天下奇觀(guān))

　　榫卯結構在木質(zhì)建筑和家具中的應用具有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在以下問(wèn)題和缺點(diǎn)：一是有的結構不可逆組裝，雖然實(shí)現了無(wú)釘化設計，在組裝過(guò)程中需要膠(古代使用魚(yú)鰾膠)，不容易修復組裝;二是使用榫卯結構的紅木家具比較笨重，不夠輕便;三是手工工藝不適合現代化的大規模量產(chǎn)。

　　現代木工加工工藝

　　1.木工CNC數控機床

　　現代木工加工工藝是使用CNC數控機床，數控機床是一種裝有程序控制系統的自動(dòng)化機床。我的工作室使用的是一臺加工尺寸2.44*1.22m的木工雕刻機，是可以快速開(kāi)料又可以雕刻，但存在問(wèn)題是只能實(shí)現上下面的加工生產(chǎn)，這樣對于復雜的“榫卯”結構設計無(wú)法加工。我最近在國外網(wǎng)站找到了一款可以多面加工的數控加工系統，這個(gè)系統叫TenonCam 木工加工制造系統，由專(zhuān)用銑刨頭和軟件組成，用于在平面CNC銑刨機上形成榫眼和榫頭的嵌套?？捎糜谏a(chǎn)一次性生產(chǎn)銑削的櫥柜、抽屜和腳趾板零件，而無(wú)需進(jìn)行輔助操作或輔助機械。一次加工，沒(méi)有雙重處理或二次加工。

　　上圖是TenonCam銑刨頭，顯示了在底部切割榫頭的過(guò)程。該軟件允許在嵌套中的任何位置剪切榫。

　　2.CNC機器上執行的一些最常見(jiàn)的刀具切割方式

　　(沿外線(xiàn)切割演示圖)

　　沿外線(xiàn)切割：刀具沿著(zhù)外線(xiàn)進(jìn)行切割，可以切割圓形或者方形。

　　沿內線(xiàn)切割：刀具沿著(zhù)內線(xiàn)進(jìn)行切割。在切割方形時(shí)，CNC機床上使用的刀具是圓形的，并且沿軸向旋轉，這意味著(zhù)不可能切割出尖銳的內角。取而代之的是，刀具必須在與其直徑匹配的內側邊緣上保留半圓形。這也是數控機床在加工凹槽的弊端，影響了家具的美觀(guān)性。

　　倒角切割：使用倒角刀具可切至所需深度，并沿一條開(kāi)放或閉合的線(xiàn)延伸，并留下一個(gè)傾斜的邊緣。

　　圓角切割：使用圓角刀具會(huì )切成所需的深度，并沿著(zhù)一條開(kāi)放或閉合的線(xiàn)延伸，并留下一個(gè)圓角。

　　打孔：找到圓心并以所需直徑鉆至所需深度。

　　雕刻：使用較小直徑的刀具按照設定路徑進(jìn)行較淺深度的切割。

　　適合cnc加工的12種榫卯結構

　　在使用數字制造工具之前，復雜的接縫只能由經(jīng)驗豐富的木匠來(lái)完成，要花很多時(shí)間才能完成?，F在，可以在幾分鐘內建立高度復雜的連接，從經(jīng)典的榫眼到不尋常的V型夾鎖定榫卯結構。下面介紹一下適合CNC數控機床加工的12種“榫卯”結構。

　　1、梁榫卯：用于將梁安裝到桌腿的垂直立柱中，側面看不到榫頭。

　　2、鉤榫頭：通常用于將梁安裝到垂直立柱中，側面能看到榫頭。

　　3.暗榫：用于以90度角將面板連接在一起。

　　4.搭接榫卯：一個(gè)簡(jiǎn)單的連接解決方案，用于以直角相連接的板材。

　　5.盲手指榫接頭：隱藏連接結構，減少可見(jiàn)的末端加工面。

　　6.手指榫卯結構：簡(jiǎn)單而牢固的榫卯連接方式。

　　7、夾鎖緊榫卯結構：可用于將定期組裝、拆卸的零件鎖定在一起。

　　(夾鎖緊結構演示圖)

　　8、楔形榫卯結構：當楔形物通過(guò)孔被擠壓時(shí)會(huì )產(chǎn)生張力的榫卯結構。

　　9、T型夾鎖緊榫卯結構：將零件鎖定在一起的榫卯結構。

　　10、V型夾鎖榫卯結構：隱藏式鎖定連接結構。

　　11、鑰匙孔鎖榫卯結構：一個(gè)有趣的榫卯結構，鎖上后可以當掛衣鉤了。

　　12、鉸鏈榫卯結構：一種簡(jiǎn)單的CNC鉸鏈解決方案，其中方形榫頭可在圓形凹槽內旋轉。

　　以上12種適合cnc加工是榫卯結構，為現代家具模塊化設計提供了解決方案，能實(shí)現無(wú)釘、無(wú)膠水安裝，特別是可以重復性安裝。同時(shí)對木材的材質(zhì)和厚度有一定的要求，一般采用樺木層板或其他層木板材，厚度為12mm和18mm為宜。