現代木材加工技術及工藝流程

【摘 要】無論是實木類家具，還是板式家具，配料加工工序都是家具生產過程中的第一道工序，也是非常關鍵的一道工序，它直接影響家具生產的材料利用率、生產效率及生產效益。

【關鍵詞】木材加工；技術；工藝流程

0 前言

家具生產企業最關心的是生產效率、生產效益及材料利用率，所有這些都與配料工的柔性有直接關系。配料工序是家具生產過程中一個關鍵工序，因為它是整個家具生產機械加工過程的開端，相當于制衣過程的裁剪，所以說它決定了一個家具企業的效率和興衰。

1 家具傳統配料

1.1 實木家具傳統配料方式

配料的原則：①根據家具零件對于材料要求配料；②根據原料（板材）與家具零件毛料的規格尺寸匹配關系進行配料。

配料方案：①先橫后縱；是實木家具生產中常用方法，占用廠房面積較小，但是材料利用率低。②先縱后橫；出材率比較高，但是占用廠房面積較大，而且毛料寬度規格比較單一。③劃線下鋸：主要適合曲線型零件，其目的是提高出材率。④刨削后，再進行①或②；主要適合于對家具零件表面質量要求較高的家具零件配料。⑤膠拼后，再劃線；主要目的是為提高曲線型零件的配料出材率。

1.2 板式家具傳統方式配料

常用設備是精密推臺鋸、普通電子開料鋸（立式或臥式）或圓鋸機等。板式家具傳統配料工藝是工人憑經驗開料。先開大料或和長料，然后再開小料或短料，隨意性很大，因此出材率不穩定且較低，原因在于沒有經過優化的排料圖指導排料操作。

2 家具現代配料

2.1 實木家具現代配料

實木家具的現代生產方式要求配料生產具有柔性、高效、且能提供個性化配料方案等。換言之，配料工序考慮的具體指標是指產品規格，等級要求，出材率，經濟效益等因素。在傳統配料中要求操作工人同時考慮上述因素是不現實的，因為一個經驗豐富的配料工人一次也只能記住有限的零件規格，更談上不綜合其它幾方面的因素了，只有借助計算機才能實現全面優化的工作。

配料生產的柔性是指板材缺陷（主要指節疤分布）千差萬別，但都能按相同的配料工藝加工，并且配料后的產品也能滿足不同家具零件的需要。與傳統配料工藝的靈活性不同，它是一種可控制的、有序的柔性。

配料生產的高效率是指生產訂單發生變化時能作出快速反應，生產量和生產要求發生變化時也能及時調整配料生產，如插訂單或交貨日期發生變動，都能按時保質保量完成，其生產秩序跟正常配料生產一樣，即配料工序和設備布置都相對穩定。

2.1.1 實木家具現代配料設備

根據實木家具現代配料要求可知現代配料工藝與傳統配料工藝已經完全不同了。這個根本性的轉變是由一個核心設備來完成的，這就是優選鋸（Optimizing cut-off saw）。

其它設備主要包括：

多鋸片圓鋸機：對于板材進行等寬剖料；如果采用以鋸代刨的鋸片，有利于后續加工，如橫截時其定位更加準確，且減少修邊工作量。

修邊鋸：對于優越鋸加工后長度較短的板方料，進行修邊，為開指形榫做準備。將拼寬的倍數毛料加工成符合零件要求的毛料。

開指機和接長機：主要是完成短料的接長任務。

雙面刨：對于接長的方料進行加工基準面，為拼板做準備。

接板機：將接長的方料按家具零件要求進行倍數毛料拼寬。

優選鋸能夠根據生產任務的要求進行配料方案優化，然后將等寬的方料截斷成符合生產要求的方材。它是由PLC（單板機）進行控制的，具有分析、優化、統計等功能，其加工精度和生產效率都遠高于手工配料，且能滿足客戶個性要求達到最佳配料效果。如果原材料節疤越多，需要配料的零件尺寸就越多，它就越能顯示優選鋸的優點，因為節疤材配料需要考慮的因素多，靠手工配料是無法綜合考慮和高效完成的，而優選鋸的計算機系統則具有優化配料方案功能，所以優選鋸基本上能夠排除人為因素的影響，輕松地完成現代配料生產任務。

2.1.2 實木家具現代配料方式

實木家具現代配料主要有兩種：

其一對于大規格零件（主要指零件斷面尺寸）主要采用規格材截斷的配料方案，即原材料的斷面規格與毛料的斷面規格基本匹配，只是長度上是毛料倍數關系，配料時只要進行精截即可。如橡膠木規格材制作大型床柱就采用這種配料方案等。

其二對于小規格板材或小規格方材配料，可以采用如下工藝：

板材→分等→剖分（多鋸片圓鋸機）→橫截（優選鋸）→修邊→開指形榫→接長→創基準面（雙機刨）→涂膠→膠拼（拼板機）。

上述工藝中核心優選鋸的布置方案如上所示。優選鋸加工產品可分：一種為符合家具生產要求的毛料；另外一種為短料。所有加工后的產品都是按長度進行分類的，產品中短材部分則通過指接被加工成拼板。該拼板是無缺陷，其性能是類似于天然鋸材，但在形狀和尺寸穩定性方面好于天然板材。通過穩定的工藝和設備能夠完全滿足家具零件實際的需要，展現了現代配料工藝其柔性的一面，但因其對象是具體廠家，所以又具有較強的針對性。

2.1.3 實木家具現代配料特點

（1）現代配料工藝具有柔性

與傳統配料工藝相比，現代配料工藝的柔性是有序的，具體表現為現代配料能夠適應加工多規格、多等級的原材料，同時能夠完全滿足多規格、多等級的家具零件要求，能夠提供若干種個性化配料方案。配料工藝中的柔性特點有助于解決家具小批量多品種的市場需要與大批量生產之間的矛盾。

（2）現代配料工藝生產率高、板材利用率高

與傳統配料工藝中設備比較，優選鋸的加工精度高于傳統橫截圓鋸，優選鋸切精度能夠達到0.8mm之內，另外優選鋸是采用自動控制，其誤差小于傳統手工配料的人工定位，加上其鋸割循環時間為0.25秒，所以生產率、加工精度及出材率同樣很高。

（3）現代配料工藝管理模式信息化

現代生產模式改變了，其管理模式也發生了變化。傳統生產方式主要是利用經驗數據。保守估計來管理配料生產，如根據經驗值估算后再安排每日的生產量，各種零件完成情況也是靠人工統計匯總而得出結論的，這個周期太長不適合現代的生產模式。如果采用優選鋸，其自身就能進行統計和分析，而且企業的計算機服務器直接相連，既可從中可能得到加工指令，也可以反饋統計數據和表格，節省大量人力、物力，而且準確。

2.2 板式家具現代配料

板式家具現代配料的特征就是由經過優化的排料圖進行指導生產，其形式有電子開料鋸優化和PC機優化兩種。

電子開料鋸優化是由電子開料鋸自帶排料圖軟件實現的。需配制的零件尺寸輸入電子開料鋸。輸入方式有開料現場手輸入和通過網絡輸入兩種，其效果是基本上一樣的。然后按優化后排料圖手工控制電子開料鋸開料，或者由電子開料鋸全自動開料。

PC機優化是指在PC機上運用優化軟件對輸入的零件尺寸進行優排料，并打印成圖。工人按排料圖進行優化開料。

現代配料加工的工藝設備能高效、優質地保證現代配料工藝的實施。與傳統配料相比，現代配料有不少優點。

（1）現代配料提高了出材率。通過對標準規格人造板進行排料圖優化，減少了排料時隨意性，同時電子優化的排料圖是經過軟件多方案比較后所得到的最佳方案，因此出材率要遠高于傳統的配料工藝。

（2）現代配料提高了生產效率。由于事先有了排料圖，所以加工時可以直接開料，不需要現場思考被加工零件尺寸和出材率問題，因此生產效率高。

3 結論

為了滿足現代家具的生產模式的要求，家具配料一定要采用現代的配料工藝和設備。現代配料工藝有利于實現家具生產的柔性化，有利于降低成本、提高生產率、提高出材率。現代配料加工工藝設備，能高效、優質地保證現代配料工藝的實施。現代配料的核心就是在配料工藝和設備方面實現計算機化，實現自動控制。

【參考文獻】

[1]沈雋.木材加工技術[M].（木材工業叢書）化學工業出版社，2005.8.

[責任編輯：周娜]