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明式家具有束腰方凳榫卯結構設計及制作工具設備和材料明式家具是中國家具史上的典范和精華,可以為現(xiàn)代家具設計提供有益的借鑒。明式家具的榫卯結構體現(xiàn)了科學性、實用性和審美的完美結合,榫卯結構是明式家具研究的重要內(nèi)容和難點。榫卯種類繁多,結構復雜,形態(tài)和尺寸靈活多樣,傳統(tǒng)的木匠藝人需要經(jīng)過多年的學習和實踐才能掌握。筆者針對明式家具的榫卯結構展開深入地研究和實踐探索,為現(xiàn)代人們學習榫卯結構提供直接的參考。 1 榫卯結構制圖和模型制作的必要性 目前國內(nèi)外對明式家具的研究大多集中在人文藝術價值方面,對榫卯結構的研究主要是繪制榫卯結構的示意圖,缺乏對榫卯結構標準化的數(shù)值設計和研究[3],榫卯結構的精確尺寸圖資料很少。由于缺少直接的參考數(shù)據(jù)資料,當今學生和設計人員學習榫卯結構的過程非常困難。所以,有必要對明式家具的榫卯結構進行精確的數(shù)值設計和規(guī)范制圖,使學習和掌握榫卯結構的過程更快捷。 模型制作更是學習榫卯結構的必經(jīng)環(huán)節(jié),只有在親自動手制作中,才能體會到榫卯結構的科學性和合理性,體會到傳統(tǒng)文化中蘊藏的偉大智慧,真正學到明式家具的精髓。傳統(tǒng)家具的模型制作工藝是較難掌握的,因此,很有必要研究和探索明式家具模型制作的現(xiàn)代工藝和方法,使傳統(tǒng)家具模型制作更容易實現(xiàn)。 以明式家具“有束腰方凳”為例,系統(tǒng)闡述榫卯結構制圖和模型制作的現(xiàn)代工藝流程。 2 明式家具“有束腰方凳”榫卯結構制圖 此形制的方凳由6種不同結構的13個零部件組成:即4個腿足(長短榫對稱的2種形式)、4個牙條(結構相同)、4個面子邊框(2種結構的大邊和抹頭)、1個面心板(2 塊薄板拼接)。包含了 5 類榫卯結構:即抱肩榫、攢邊格角榫、攢邊打槽裝板、龍鳳榫、穿帶榫。分別繪制明式家具“有束腰方凳”的整體輪廓尺寸圖和每一種零件的榫卯結構尺寸圖。 2.1 整體輪廓尺寸圖 首先繪制有束腰方凳的整體三視圖,確定整體外觀形態(tài)和尺寸,見圖1。 圖1 明代家具“有束腰方凳”輪廓尺寸圖(mm) 2.2 零部件榫卯結構制圖 1)抱肩榫。抱肩榫多用在器物的肩部,一般用在有束腰家具的腿足與束腰牙條、上部面板相接合處,構造比較復雜。此方凳抱肩榫用在腿足與牙條、面子的連接處,涉及到的零部件有:腿足、牙條、面子邊框。腿足上有與上端面子配合的“長短榫”、與兩邊牙條配合的“掛銷”、“卯眼”。牙條與束腰一體,有一條凹進的束腰造型。牙條兩端有與腿足配合的“榫頭”,背面有“掛銷”。抱肩榫的裝配圖見圖2,榫卯零件圖見圖3。 2)攢邊格角榫。攢邊格角榫用在面子四邊木框的接合處。兩端出榫的為“大邊”,鑿卯眼的為“抹頭”,邊抹合口處斜切成 45°角。格角榫大邊和抹頭的榫卯零件圖,見圖4。 圖2 抱肩榫裝配圖(mm) 圖3 牙條和腿足零件圖(mm) 圖4 格角榫大邊和抹頭零件圖(mm) 3)攢邊打槽裝板。用在面子邊框與面心板的接合處,在邊框里側打槽,面心板四周鋸出榫舌,裝入邊框的槽中。邊框上的槽留有余量,以適應心板的干縮濕脹。此種結構增加了木材抗壓、抗彎曲能力,使薄板起到厚板的作用。還可變換紋理方向和質地。因此,此結構科學、美觀又實用。攢邊打槽裝板和穿帶的零件制圖,見圖5。 4)龍鳳榫。龍鳳榫用在面子心板之間的拼接處。面心常用兩塊或多塊平板拼合。一塊板側邊開榫槽,另一塊板開榫舌,橫截面為燕尾形,如圖5。 圖5 攢邊打槽裝板、龍鳳榫、穿帶榫零件圖(mm) 5)穿帶榫。穿帶榫用在穿帶與面子心板、大邊的接合處!按⿴ ”是在2塊拼板的背面橫向穿入的一條梯形長榫木條,防止拼板翹曲變形,如圖5。 3 模型制作工具設備和材料 明式家具模型制作的主要目的是:通過動手制作,學習掌握榫卯結構,提高動手實踐能力。所以模型制作應以手工為主,輔助應用電動工具和設備,以提高工作效率。 3.1 木工手工具 手工具主要有框架鋸、鐵鋸、刨子、鑿子、挫刀、羊角錘、雕刻刀、美工刀、直尺、角尺、木工鉛筆等工具。掌握手工工具的使用技巧很關鍵,通過手工的鋸、切、挫、刻、磨,能夠了解木材的特性,通過反復的精雕細磨,使榫卯結構達到精確配合,把形態(tài)塑造的更精美。 3.2 機械加工設備 機械設備能夠提高模型制作的效率和精度,快速達到手工制作需要長時間才能達到的程度,減輕手工制作的勞動強度[8]。除了一些常用的電動工具如手電鉆、角磨機、直磨機、電刨、曲線鋸等之外,這里重點介紹一套特別適合小型木質模型制作的“德國迷你魔PROXXON”設備。此套設備形體小巧,使用方式安全可靠,學生容易控制掌握,是院校教學中非常理想的實驗設備。 “迷你魔”設備主要包括手持電動工具類和臺機床類。此例模型制作主要用到:圓盤鋸機臺、微型修邊機床、曲線鋸機臺、長頸角磨機、袖珍式電鉆、12 V軌道式砂光機、12 V曲線鋸機等。 3.3 模型材料 傳統(tǒng)家具模型材料適合選用硬木系列,沙比利是價格較低的硬木,適合作為模型材料。選料時要注意木材紋理、顏色搭配。面板的木料要考慮花紋美麗,拼板后紋理走向一致,便于刨削。 4 有束腰方凳模型制作工藝流程 1)下料。此模型比例為 1:1。根據(jù)零件尺寸圖,適當預留加工余量,用圓盤鋸機臺、曲線鋸機臺裁切出零部件的毛料。然后用電刨刨平木料的表面,加工成符合標準尺寸的精料。 2)劃線。用木工鉛筆和尺子在木料上畫出榫卯結構線。 3)零部件加工制作。(1)4 個腿足。相鄰 2 條腿是長短榫對稱的結構。長榫與大邊配合,短榫與抹頭配合,短榫短一段是為了避開大邊上插入抹頭的榫頭。用手工鋸切長短榫,適當留出加工余量,再用鑿子和雕刻刀刻出掛銷,用手電鉆配合鑿子鑿出卯眼,最后手工精修,達到要求的精確尺寸。內(nèi)翻馬蹄足造型,先用長頸角磨機打磨出大致的曲線形,再手工打磨成型。(2)4個牙條。牙條上凹進的束腰造型,用微型修邊機床粗加工,留出余量,然后用長頸角磨機倒圓角,再手工打磨。手工鋸切牙條兩端的榫頭,鋸切的尺寸盡量不留余量,準確按照劃線一次鋸切到位。鋸切背面的掛銷可以留余量,與腿足裝配時,可以再精修調(diào)整。腿足與牙條裝配成抱肩榫。(3)4 條面子邊框。用手工鋸切大邊上的榫頭,要盡量按照劃線一次準確鋸切45°角,以保證格角榫裝配的精度。抹頭上的卯眼,先用電鉆初步鉆孔,再用手工鑿子和刻刀精修出準確尺寸的方形卯眼。大邊和抹頭背面與腿足長短榫配合的卯眼,先用電鉆鉆孔,再手工精修出方形卯眼。在大邊和抹頭的里側,用微型修邊機床開槽,根據(jù)槽的尺寸要求,選擇直徑為 4 mm 的刀頭。在大邊里側的中間位置,鑿出裝穿帶卯眼 。(4)1 塊面心板 。由2塊薄板拼接而成,是龍鳳榫結構,一側開槽,一側鋸出榫舌。拼接好的面心板四周鋸出榫舌。在面心板的背面,用手工或電鋸鋸出裝入穿帶的通長的梯形卯槽。(5)1 條穿帶。用手工鑿、刻刀、電鋸制作穿帶的梯形長榫。制作完成的零件模型見圖6。 圖6 榫卯結構零件模型 4)試組裝。(1)組裝凳面。組裝順序是:拼合心板;背面插入穿帶;裝配大邊和抹頭的格角榫;將心板裝入邊框槽中。試組裝過程中要對榫卯反復修整,達到精確配合。(2)組裝腿足和牙條。腿足和牙條組合成抱肩榫結構,是保證整體結構強度和穩(wěn)定性的關鍵部位,組成了整體支撐框架。其中掛銷的裝配過程是最難做好的,要反復精細修整,才能達到精密的配合和牢固的強度。(3)整體組裝。最后一步是下部主體支撐框架與凳面的組合,要保證4條腿足的8個長短榫準確插入大邊和抹頭的卯眼中。由于涉及到8對榫卯同時配合,難度較大,要經(jīng)過修正才能配合準確,見圖7。 圖7 整體組裝 5)精細磨光。試組裝后,拆開各個零部件,進行精細磨光。采用手工和機械的方法,用長頸角磨機、軌道式砂光機、水砂紙等精細磨光。 6)正式組裝。正式組裝時需要上膠,選用乳白膠或木工萬能膠。把各個零部件按照裝配次序擺放好,在榫頭和卯眼上涂膠組裝。趁膠未干之前,用直角尺校驗是否垂直,并及時調(diào)整角度。裝配完成后靜置一天,等待膠干透。 7)表面修整。膠干透后,修整榫卯接口處和局部受損的疵點。先用彩色膩子混合乳白膠,調(diào)和成木材染色,刮補在榫卯的接口和受損處。膩子干后,用長頸角磨機磨平接口處,打磨干凈膠跡,再用水砂紙拋光。完成模型見圖8。 圖8 最終完成模型 結語 明式家具榫卯結構模型制作是院校設計類專業(yè)教學中的難點。通過本次創(chuàng)新實驗的研究和實踐,探索出一套榫卯結構模型制作的創(chuàng)新工藝方法和流程,為傳統(tǒng)家具模型制作的實踐教學提供有益的參考,同時也促進了明式家具的深入研究,有助于傳統(tǒng)文化的廣泛傳播和發(fā)展。 家居行業(yè)技術咨詢電話13301505755。 時開紐數(shù)控 歡迎關注家居薈 長按二維碼即可關注家居薈公眾號,了解更多有用和有趣的家居知識 |