一款纯榫卯结构小木凳的制作方法

本实用新型一款纯榫卯结构小木凳涉及的内容属于机械加工领域，是制作木制品的一种工艺。

背景技术：

木板凳是生活中最常见的基本物件。木板凳的制作工艺有多种形式，早期的传统制作工艺就是采用榫卯结构，随着现代机械加工技术的改进，加上生产效益的需求，螺丝钉子等金属固定部件逐步替代了原来的榫卯结构。

木制品中榫卯结构的优点是坚固耐用，其缺点是制作难度大，加工速度慢，生产效益难以提高。而采用金属部件固定的工艺恰好相反，优点是加工速度快，缺点是坚固度低，不耐用。鉴于这些原因，目前也有很多木制品采用榫卯和金属件混合固定方式。传统的榫卯有几十种不同结构，如面面结合的槽口榫、企口榫、燕尾榫、穿带榫、扎榫等，横竖材结合和延伸接合的格肩榫、双榫、双夹榫、勾挂榫、锲钉榫、半榫、通榫等，还有更为复杂和特殊的托角榫、长短榫、抱肩榫、粽角榫等，结构过分复杂是造成加工难度高的根本原因。对于小板凳的加工，只用到简单的榫卯结构，如槽口榫、企口榫、格肩榫等。

传统的榫卯结构之所以难加工，是因为采用的是长方形榫卯，有些榫卯结构更为复杂，普通的机械加工不能一步成形。虽然目前有开榫机或方孔钻一类专用加工工具，但其结构复杂操作难度大。普通机械适宜加工圆形孔柱，因此，采用圆形榫卯就可以利用钻床等简单设备加工，不需预设方向，能提高加工速度，并且容易达到满意的尺寸。本实用新型将传统的长方形榫卯改成了圆形榫卯。

技术实现要素：

本实用新型一款纯榫卯结构小木凳作为家用小型木制品，从技术层面上看，具有以下特征：

一款纯榫卯结构小木凳共有七个部件三类规格，如附图1所示，小木凳面板是整体平木板，面板底部设置四个圆形卯孔；四条凳腿是同一规格，上端面宽下端面窄，上端纵向伸出一个与凳面板圆形卯孔配套的圆形榫头，凳腿中段设置一个横向圆形卯孔，如附图3所示；两条横档用榫槽相互交叉卯合，四个端面各伸出一个与凳腿中部圆形卯孔配套的圆形榫头，小木凳的各部件全部用榫卯结构接合。

所述一款纯榫卯结构小木凳包含一对榫槽和八对圆形榫卯，圆形榫头的直径大于配套圆形卯孔直径0.3～0.4mm。

所述一款纯榫卯结构小木凳采用非穿透榫卯结构，木凳外表面不显露榫卯，外表面光洁平整。

一款纯榫卯结构小木凳所产生的有益效果：

小木凳采用纵向、横向榫卯和交叉卯合，各向固定力相互牵制，承载能力强，坚固耐用；小木凳的组成部件少，圆形榫卯在装配时没有方向限制，制作过程方便。

交叉式横档比平行式横档更加坚固，平行力和扭曲力的传递能力都较强；外八式凳腿结构中，凳腿下端面内侧边线与上端面外侧边线基本在同一垂直线上，如附图5所示，木凳受到竖直压力时，凳腿产生的旋转力矩较小，同时又能抵抗较大的斜侧向力，加上交叉横档传递挤压力，将受力分配至四条凳腿，使得载荷能力达到最大。

附图说明

附图1是纯榫卯结构小木凳立面视图。

图中1是小木凳面板，2是四条凳腿，3是两条交叉加强横档。

附图2是纯榫卯结构小木凳加强横档立面视图。

图中4是固定交叉横档用的榫槽，5是横档与凳腿固定的圆形榫头。

附图3纯榫卯结构小木凳的凳腿立面视图。

图中6是固定横档用的圆形卯孔，7是固定面板的圆形榫头。

附图4是纯榫卯结构小木凳凳腿与横档固定后的立面视图。

图中2是四条凳腿，3是两条交叉加强横档，7是固定面板的圆形榫头。

附图5是纯榫卯结构小木凳凳腿1∶1尺寸图。

图中2是凳腿侧面，6是固定横档用的圆形卯孔，7是固定面板的圆形榫头。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的实施作进一步说明。

榫头与卯孔的加工方法：①确定加强横档端头的榫头位置，在钻床上用16mm合金开孔器(或者用14mm双金属开孔器)拆除中心定位钻头后开挖出一个约12～15mm长的圆柱，用锉刀修平直，直径约为11mm，如附图2所示；②在凳腿顶部确定榫头位置，用20mm双金属开孔器拆除中心定位钻头后在钻床上开挖出一个约12mm长的圆柱，如附图3所示，其直径约为16.3mm；③在凳腿中部确定卯孔位置，先打一个定位孔，再用10.6mm直柄麻花钻头后在钻床上开挖出一个约16～18mm深的圆孔，如附图3所示；④确定面板底部的卯孔位置后，先打一个深度为15mm的定位孔，再用16mm开孔器开挖至合适深度，最深处不超过15mm，拆除开孔器的中心定位钻头后继续开孔，开挖出四个约15mm深的圆孔；最后根据加强横档交叉角度，在两条横档中间位置开挖出榫槽。

装配流程是在完成各部件加工后，先将两条横档交叉固定，再固定住四条凳腿，并且使得凳腿略呈外八形，如附图4所示。然后再确定小木凳面板底面的圆形卯孔位置，开孔后将面板与四条凳腿敲合，如附图1所示。

本实用新型的一款制作实例：取用一块270×160mm的整体实木地板余料作为小木凳面板，两块230×90mm的实木地板余料做小木凳凳腿，两段250×25～30mm的实木地板余料作为小木凳加强横档。先按图5所示的曲线形状将220×90mm的实木地板从中间锯开成两块凳腿板，在较宽的一端适当位置开挖出16.3mm直径的圆形榫头，榫头长约12mm，榫头轴线与地板边线平行，并锯出与榫头垂直的凳腿端面；距离凳腿上端面下移110mm处打卯孔的定位孔，再用10.6mm直柄麻花钻头开出加强横档卯孔，然后锯出凳腿另一边线形状，如图3和图5所示。在两条横档的端头用16mm合金开孔器或者用14mm双金属开孔器拆除中心定位钻头后开挖出一个约12～15mm长的圆柱，用锉刀修平成11mm直径的圆形榫头，或者用14mm双金属开孔器拆除中心定位钻头后开挖出一个约12～15mm长的圆柱，两端面按照上窄下宽各做出约5°钭面；将两条横档在中间位置按66°角度叠合，划出定位线，沿定位线锯至一半深度，挖除中间木料做出榫槽，交叉叠合在一起，安装上四条凳腿，相互靠近的两条凳腿略呈外八形，如附图4所示。修整小木凳面板后反扣四条凳腿确定卯孔位置，再略往中心点内移1mm开挖出四个卯孔，敲入凳腿，如附图1所示。最后将凳腿与横档的凌线修圆，便完成纯榫卯结构小木凳的装配。

交叉横档的卯合必须是紧配，具有足够的固定强度。

本制作小木凳的木材应当选用硬质木材，地板一般都是硬木，是一类很理想制作材料。当然，小木凳面板如果采用更加厚实的板材更好。采用本实用新型所述的结构，可以制作尺度更大的木板凳，可以制作成方凳也可以制作成小圆凳，只是部件的尺寸、板厚等需要按比例放大。