摘要：以椭圆榫接合为研究对象,用时间研究法测量了榫头榫眼的加工时间,比较了加工准备时间、上下料时间与铣削时间之间的关系,分析了零件的规格尺寸、榫头榫眼的大小尺寸对铣削时间的影响;从开榫机和榫眼机的加工原理出发,分析了调机方式和定位特点对榫头榫眼大小和位置的影响;针对多品种小批量的市场需求,比较了零件规格尺寸、榫头榫眼大小与位置优化前后的加工时间变化,并以成组技术为指导,推算出零件及产品在优化后所节省的经济成本。总结出优化椭圆榫接合的方法为:在保证接合强度和外观要求的前提下,榫头榫眼的尺寸规格应尽量减少,不同零件榫头(或榫眼)中心线到基准面(或基准边)的距离应尽量统一,以减少设备调整时间,提高生产效率,缩短生产周期,降低生产成本。

摘要：提出了一种基于硬木镶嵌的速生材榫接合节点增强方法。以速生杨木椭圆榫接合的T型构件为例,在杨木横向构件榫孔处嵌入材质较硬的榉木,并通过榉木椭圆插入榫将其与杨木竖向构件接合。首先,通过创新的测量方式对榉木在杨木横向构件中镶嵌的最佳配合参量进行了研究;然后,对榉木椭圆插入榫与杨木竖向构件接合的最佳配合参量进行了研究;最后,保持榫接合构件尺寸不变,采用最佳配合参量进行组装,探讨了榉木以不同纹理方向镶嵌时对椭圆榫接合节点抗拔力的影响,并将其与未经镶嵌的杨木整体式椭圆榫接合T型构件以及榉木整体式椭圆榫接合T型构件进行了对比分析。实验得出:榉木整体式椭圆榫接合(Ⅳ型节点)抗拔力为5 027 N,榉木顺纹镶嵌椭圆插入榫接合(Ⅲ型节点)抗拔力为4 242 N,榉木横纹镶嵌椭圆插入榫接合(Ⅱ型节点)抗拔力为3 775 N,杨木整体式椭圆榫接合(Ⅰ型节点)抗拔力为3 123 N,也就是抗拔力Ⅳ型节点>Ⅲ型节点>Ⅱ型节点>Ⅰ型节点。由实验结果可以得出如下结论:Ⅲ型节点的抗拔力比Ⅱ型节点提高了约12.4%,说明榉木镶嵌的纹理方向对节点强度有明显影响,且顺纹进行镶嵌效果更佳;Ⅲ型节点的抗拔力比Ⅰ型节点提高了约35.8%(约为1 119 N),说明在速生材榫接合构件中以顺纹方向嵌入硬质木材可以大幅增加节点抗拔力,进而为速生材直接应用于实木榫接合家具中提供了新方法。

摘要：文中从实木榫接合家具节点、构件和整体框架3个层面,总结、分析有限元法在实木榫接合家具结构设计中的应用现状,并对该领域存在的主要问题及未来研究趋势进行了阐释。目前主要存在以下问题:1)未形成系统性的有限元分析方法,不同研究者之间存在较大差异;2)分析准确度不高,大多研究仅为有限元软件的模拟分析,缺乏试验验证;3)未建立合理的榫接合节点有限元模型,通常将榫接合节点视为刚性节点处理。未来研究可围绕以下几方面开展:1)榫接合节点有限元模型的建立方法及简化方法;2)实木榫接合家具疲劳寿命的有限元分析方法;3)基于有限元法的实木榫接合家具结构优化设计方法;4)二次开发,在有限元分析软件的基础上,建立实木榫接合家具结构设计模块;5)实木榫接合家具智能设计与制造系统开发。将有限元法应用于实木榫接合家具的结构设计中,将有助于实木榫接合家具的结构优化设计、智能设计与制造。

摘要：笔者以实木家具中拆装式榫接合结构为研究对象,将榫接合形式分为整体式榫接合、插入式榫接合,并结合对相关结构案例的分析,将现行的拆装榫接合方法归纳为搭接式、插接式、自锁式、挤压式、拼接式、栓锁式6种形式。在此基础上提出榫卯现代化改良设计原则,以期为现代化家具设计与生产提供新的思路。

摘要：通过创新的测量方法对椭圆榫接合节点的摩擦特性进行了研究,基于合理的条件假设,建立了椭圆榫接合节点抗拔力的数学模型,并通过椭圆榫接合T形构件的抗拔力试验对模型计算结果进行了检验。研究结果表明,基于本研究所采用的加工方式,木材在平面接触状态下,接触面纹理角度、接触面积以及接触压力对木材与木材间的摩擦系数无明显影响。各接触面粗糙度测量结果表明,横纹不同纹理角度和顺纹不同纹理角度下的粗糙度基本相等。通过创新的试验方法对不同纹理角度的椭圆榫接合节点摩擦系数进行测量,其结果与平面接触状态下的测量结果基本一致,平均摩擦系数约为0.54。试验验证阶段对采用椭圆榫接合的T形构件抗拔力进行了测量,得到抗拔力平均值为3 192.5 N,标准差为398 N,而通过本研究建立的数学模型计算所得的榫接合节点抗拔力为2 928.08 N。数学模型计算结果与试验结果的最大值及最小值的误差均在标准差范围内。因此,本研究所建立的力学模型可用于实木椭圆榫接合节点抗拔力的估算,并为榫接合节点在胶合状态下的力学特性研究,以及实木榫接合家具结构设计提供依据。

摘要：为进一步完善重组竹制品结构设计的基本理论,科学指导重组竹制品结构设计,通过破坏实验,比较分析了榫头厚度、榫头长度和榫眼中线位置对重组竹家具T型构件力学强度的影响。结果表明:3个因素的重要程度依次为:榫头长度>榫头厚度>榫眼中线位置。榫头长度以30~35 mm为宜,当方材断面尺寸大于35 mm×35 mm时,可采用暗榫结构;单榫榫头厚度以10~12 mm为宜,当方材断面尺寸大于40 mm×40 mm时,可采用双榫或多榫结构;榫眼的中线位置对构件力学强度产生的影响不大,在实际设计中单榫结构榫眼的中线位置与方材的中线位置应保持一致。

摘要：随着人们对木制品的要求越来越高,传统的原始林资源已经不能满足需求,如何更好地利用速生材成为大家关注的话题。速生杨木家具构件的强度一般是足够的,但是其榫接合点强度不足。本研究采用分体式椭圆形榫与圆棒榫复合接合的方法,对速生杨木的榫接合进行了局部补强研究,补强后的力学性能超过了榉木榫接合力学性能,补强效果十分明显。

摘要：产品的研发周期在产品设计中占有重要地位,面对日益激烈的市场竞争,如何缩短产品研发周期已成为企业的重要任务。笔者提出了一套基于有限元法的家具产品结构设计流程,旨在对家具结构设计流程进行优化,从而缩短实木榫接合家具产品研发周期,降低产品开发成本,并通过具体案例对有限元法在家具结构优化设计中的应用进行研究。结果表明,有限元分析法在实木家具结构优化设计中具有可行性,所提出的家具结构设计流程有助于缩短家具结构设计周期,进而优化家具产品的研发周期。

摘要：在实木家具的设计中，木材的特殊性能是不能忽视的一个重要因素，其中对家具的结构强度、稳定性、耐久性影响最大的就是木材的干缩湿胀性能。由木材的干缩湿胀所引起的主要质量问题有：板件的开裂、榫接合失效、框架变形、活动部件卡死等。

摘要：明式家具在用材上大部分选用的是重量适宜、材质均匀致密而且坚韧、色泽柔和纹理美观、切削面光滑、耐久性较强的散孔材。在家具结构上,根据各零部件接合部位的要求不同,设计的各种榫接合形式是合乎科学道理的。且加工制作精度高,配合严密,结构强度好。这些说明明式家具在当时无论在造型上或者在用料、结构和制作工艺上都达到了相当高的水平。