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原文:http://tw.myblog.yahoo.com/jw!drIOVzyTGhxdsqAPxtY-/article?mid=439#yarttrk
文武不全 斌
不為物所累;不為形所役..........乘心遊物
榫頭與榫眼
-選擇並製作這種基本榫接方式
(原作: Tage Frid 翻譯:Liu Yuxiang)
傢俱的基本結構可以分為兩種-框架結構及箱體結構。箱體結構的聯接採用燕尾榫、指接、榫片接、槽接等方式。框架結構主要依賴榫頭和榫眼聯接,這種榫接方式常用於桌椅、板式門、窗戶等。榫頭和榫眼這種聯接方式有很多種類,細木工應瞭解在具體應用中選擇其中哪一種、為什麼選這種以及如何又快又好地製作這種榫接。
榫頭和榫眼聯接也許是最古老的、也是最重要的木工榫接方式。目前陳列在大英博物館中的一具有至少5000年歷史的埃及古棺就是所用的就是這種榫接方式。中世紀,榫頭和榫眼聯接方式得到了進一步發展,可以用來製作櫃子。細膩繁多的嵌板工藝的發展最終使木工工藝細分為結構木工和精細木工。
現今,在建造房屋上,榫頭和榫眼這種方式基本已不再使用了,或者源自
於我們不再有這種技能或耐心,或者由於我們負擔不起全部用木材以榫接方式建造房屋。或許我們也不指望我們的房子能夠歷經數代人而不倒。但是,我們還是能找到無論從美學還是從實用角度均令人滿意的構造精緻的傢俱。
榫頭和榫眼聯接方式的強度完全取決於榫頰和榫肩之間的相互作用,這也是該榫接方式的突出之處。可以設想把兩塊木板十字搭接並用膠粘合,即使有膠的黏合力,兩塊木板也很容易被扭分開來。但是,如果採用單明榫方式(下圖)聯接,榫肩的反作用力會令整個聯接強度大很多。
現在,通過雙明榫增加一個施膠面(榫頭和榫眼聯接方式的一種),我們就得到了一個只需用簡單工具、很容易製作並且強度極大的榫接(下圖)。
雙明榫聯接的缺點是我們不僅要用夾具固定把榫接牢固地壓向榫眼(與所有的榫頭和榫眼聯接相同),而且需要第二個夾具確保榫頭兩頰與榫眼兩側可靠粘接,此外,榫頭是暴露在外的。
在吸取了上述明榫的種種缺點後,我們把改進為半眼榫(下圖左),以及斜頭半眼榫(下圖右),這兩種榫接中,榫頭完全隱藏起來了。
在設計榫頭榫眼聯接時,應著眼于使施膠面最大化。榫頭厚度為木方厚度三分之一通常為最佳選擇,如果榫頭過厚,榫眼兩側就太薄了,容易損壞。(有時候桌子的結構除外,桌子腿一半比邊裙厚得多,因此邊裙的榫頭可以達到其自身厚度的一半或一半以上)。
除非非常必要的情況下,四肩榫頭(下圖)應避免使用。因為四個榫肩必須要在一個平面上,而且要求定位精確,所以這種聯接很難做到榫頭榫眼恰好配套,同時,施膠面積變小了。從另外一方面看,如果製作中要雕刻,榫接周圍的材料將被剔除,四肩榫可以保證榫接從外面看不到。
如果製作要求把榫接部分做圓角處理,建議額外粘接一塊木料使做榫眼木料加寬,或者乾脆直接在較寬的木料上做榫眼,這樣可以避免雕刻時出現在榫頭橫截面周圍開裂或破損的情況。
有兩種不同辦法在框架榫接中製作圓角(下圖),當整個內角兩邊都需要雕刻圓角或者造型的情況下,應採用左邊圖示做法;如要求保持內角一內邊平直,只雕刻另一邊,則採用右邊圖示做法,這時你就不必擔心雕刻破壞榫接結構了。
如果榫頭很寬,應在榫頭兩側做出榫腰(下圖)。不僅因為寬榫頭膠合時需要額外的夾具夾住榫頰,將更難膠合;也因為榫腰可以防止木材扭曲變形。
榫頭很窄的情況下,有人可能會忍不住把榫頭做成橫榫(下圖左),這是錯誤的,因為做這樣的榫眼時會切斷木材紋理,並且榫眼的橫斷面不是有效的施膠面。因此,上述做法不可取,固定窄榫頭的做法應該是用雙榫頭(下圖右)或三榫頭,榫眼順著木材紋理製作,這樣就可以得到更多、更好的施膠面了。
可以在榫頭橫截面用木楔來增加榫接強度。(下圖),在劈裂榫頭以容納木楔之前,應在榫頭根部鑽一個小孔,防止榫頭劈裂。把木楔打入整個榫頭時,每個木楔要均勻敲擊,使所有木楔平行進入,不要一個木楔進入一半時,另一個已基本進入,這會導致榫頭劈裂。榫頭不在傢俱明面的話,可以使用木楔加固這種辦法。
要製作可以拆卸的榫頭榫眼式聯接,可使用活動木楔(下圖)。這個活動木楔也可用活動圓榫來代替,效果是一樣的。如果放置木楔的榫頭太薄,可以把榫頭橫放,一個榫肩在上,另一個榫肩在下。
製作椅子時,椅背通常要比前面窄1-2英寸,這麼做不是別的原因,僅僅為了美觀。這時,椅邊橫撐要呈一定角度與椅子後樑榫接(下圖),這樣做是因為做有角度的榫頭要比做有角度的榫眼難度低。當然,這個角度是有限度的,但只要在榫頭構成中,有一些順木紋結構貫穿了整個榫頭長度,這個角度就是安全的。
單明榫還有一個變種,用於傢俱橫樑增加立柱的情況(下圖),比如做沙發。這種榫接方式也用於桌子製作,當桌裙是搭接方式的圓形或橢圓形狀的,桌裙與桌腿的榫接就可以用此辦法。
製作斜接式榫頭榫眼有幾種辦法,常用的是以榫片聯接(下圖),因為容易開槽製作。有時候,用榫片聯接方式完全是為了視覺效果美觀,榫片可以隱藏起來。
如果榫頭折斷了,也可以用夾入榫片的方式加以修復。類似的手法也可用於替代榫頭榫眼聯接(下圖),雖然強度不如榫頭榫眼結構大,但多數情況下已經足夠了,並且還很容易製作。
還有很多很多種榫頭榫眼式結構的種類,但所有的原理都是一樣的,都是靠榫頰和榫肩的作用來實現強度。同樣,這些榫接的製作方法也是大同小異。
製作榫頭榫眼聯接時,我發現用手動工具反而容易些,當然,如要製作很多這樣的榫接,電動工具還是快一些的。這種情況畢竟較罕見,有時當我使用電動工具時,無論是電鋸、雕刻機還是台鑽,工作前都要花很多時間做準備。即使你打算用電動工具來做,先用手動工具做也可以讓
你儘快掌握做法,它可以讓你瞭解每項工作是怎麼做的,以及如何用電動工具做這些工作。
做基本的雙肩榫接的第一步是在兩條木料上做好標誌,確定各個面的位置。然後,把榫頭所在木料的輪廓勾劃到榫眼木料上要做榫眼的地方(下圖)
再用角尺在兩條輪廓線的內測1.5毫米處各劃一條線(下圖上)
這是因為榫眼要比榫頭做得稍小些,為榫頭的修整和打磨留出餘量。
製作榫眼時,我先找鑽頭,鑽頭直徑約為榫眼所在木料總寬度的三分之一,如果無法找到尺寸恰好合適的鑽頭,一個稍大一個稍小,我就用那個稍小的鑽頭。鑽榫眼孔時,我建議使用導鑽器(下圖中),但並不是非用不可,這樣可以使榫眼兩側邊均勻平直。先緊貼劃線鑽榫眼外側的兩個孔(下圖下),然後再逐一鑽中間那些孔。
鑽完孔後,先把榫眼的後續工作放下,著手把榫眼的尺寸複製到榫頭木料上去。方法:先用尺量一下榫眼的深度,令榫頭的長度比榫眼深度短3毫米(在做隱蔽式榫接時)(下圖上),以在榫眼內流出容納多餘膠的空間。然後,我用角尺和劃線刀在榫頭四面劃上深度線(下圖下),這些線將決定榫頭能夠到達榫眼的深度。劃線是不能用鉛筆,鉛筆線太粗,達不到製作榫頭所需精確度。
下面,把劃線器貼到榫眼側面,使劃線刀的正好與距木料外沿最近的孔邊緣對齊(下圖),把這個尺寸劃到榫頭的橫截面及兩側。然後,在孔的另一側重複同一過程(但必須用剛才用過木料外沿作為參照面)。
現在,可以準備鋸榫頰了。我用的是框鋸(下圖),如果你沒有框鋸,用板鋸也行。鋸片越薄,約容易鋸出精確的鋸線來。
鋸榫頭有個小竅門:先鋸後線及部分上線,再把木料轉過來,鋸前線及未鋸到的上線(下圖)。用這個辦法,你就不必擔心同時要對準前後兩條線的問題了。而且,當你鋸前線時,你剛才鋸出的鋸縫會自動引導鋸條走直線。用上述辦法,會增加鋸割的準確度。
無論用那種方式鋸榫頭,要注意,鋸線要落到廢料一側,鋸半線,留半線。榫頭必須正好適合榫眼,如果放入榫眼後太緊,會脹裂榫眼;如果太鬆,在遇到外力的情況下,榫頭會開膠。此外,如榫頭過鬆,木材乾燥時,榫眼表面會出現下凹。
鋸完榫頭後,該鋸榫肩了。有一個小竅門可以提高精確度(因為榫肩必須在一個平面上),我鋸條刻一條細引導槽,做法:用扁鑿的一角刻劃榫肩劃線,然後再刻劃一次,第二次與第一次的用鑿位置形成一個角度,這樣,細槽的截面類似半個字母“V”。然後你可以用這個槽來引導你的手鋸或框鋸進行鋸割了。
鋸完兩個榫肩後,用扁鑿修整榫頰,並清理榫肩與榫頰之間的角落,使之容易插入榫眼。然後打磨榫頭,使它與比他稍窄些的榫眼恰好大小一致。(下圖)
現在可以繼續完成榫眼製作了。用一個小號鑿子和木錘先清角,然後手持寬鑿清邊。然後打磨一下榫眼的外邊緣,就可以試安裝了。(下兩圖)
試安裝時,手持榫頭,用身體的力量將其推入榫眼,如果必須用木錘才能錘入時,證明太緊了,應該修整榫頰,因為修整榫頰比榫眼更容易。如果榫頭太鬆了,可以在榫頰兩側粘木片。
(見下圖)
在試安裝後,如榫肩與榫眼平面有些靠不緊(下圖所示)
,有個小竅門:在試安裝後,用鋸沿著榫肩線鋸一下,但千萬不能鋸到榫眼平面。鋸完一側榫肩,在鋸另一側。鋸時注意,不要完全鋸到底,未鋸到的角落可以在拆分榫頭榫眼後
用鑿子清角(下圖)。
如果你正在做的是一個框架,在你用夾具夾住檢驗時發現有一個榫肩靠不嚴,這時,要對同一側所有的榫肩進行上述處理,這樣,處理之後才能保證框架規方(當然,整個框架會比原來窄一鋸片寬度)。
在那些複雜的工件上,有些榫接的角度可能很奇特。在開始加工這些榫接的時候,我有時並不擔心加工完後,榫肩是否能精確靠嚴,而是在試安裝後,用鋸來矯正,達到我所需要的密合效果。
在膠合榫頭榫眼時,應在榫眼的開口處以及榫頰的前半段和榫肩適當施膠(這樣保險些),千萬不要刷太多膠,以致膠流滿工件、工作臺並弄得工具上到處是膠。其實,密合精確的榫接也沒有縫隙來容納那麼多膠。
膠合桌椅時,最好先膠合好對應的兩部分,過後再把兩部分膠合在一起,而不必一下子把所有部件全部膠合,那樣不但須用很多夾具來固定,同時,一次使整個作品規方要更困難。
姑且不考慮你打算做那種榫接,也不考慮是否用電動工具,榫接的製作過程都是相同的。先是做榫眼,然後把榫眼的尺寸複製到榫頭。但千萬別嘗試分開來單獨做榫眼和榫頭。
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