家具木刻雕花的數控自動化生產工藝探究

候新鵬

摘要：隨著數控技術在紅木家具企業中的廣泛應用，需要采用科學高效的雕刻方法和先進的生產工藝。利用數控自動化生產技術進行科學生產，提高家具雕刻企業的生產效率，提高企業的生產水平。本文首先分析了木質家具的分類，并就當前數控生產工藝應用于家具木刻雕花的生產技術進行了討論，希望能夠為相關從業人員提供參考。

關鍵詞：家具;木刻雕花;數控自動化

引言：

中國是一個家具出口大國，但隨著世界經濟一體化的進展，中國家具的生產結構檔次也需要不斷提升。實木類家具和傳統紅木家具所占據的市場份額也將會增加，從而對家具制造中的木版畫鏤花工藝也需要加以完善。而對雕花工藝的“數控自動化生產”也是一個必要的過程階段，本文對此進行了簡要分析。

1.木質家具概述

1.1實木家具

家具的全部材料均為實木，其中桌子、衣柜的門板、側板等歐洲田園風家具均選用實木制作，不選用另外任意樣式的人造板。實木家具對做工和材料要求都非常高。如實木的選料、烘干等要求非常嚴格。一旦對工藝控制不嚴，材料將會產生斷裂或者松動，或者整個產品都會變色或者無法使用。實木家具既純天然、又無化工環境污染，滿足了現代都市人崇尚原始的審美心理要求。實木家具在材料的選用上以中國國內實木家具為例，樹種大致有;水曲柳、榆木、黃楊木、松樹等，其中又以櫸木、柚樹、紅椿等較為名貴[1]。

1.2木質家具的雕刻要素

一是花鳥山水。在我國家具中，木制家具占有非常重要的地位，其收藏價值非常高。山水、花鳥等元素在木制家具中是最常見的裝飾元素，而且非常具有象征意義的。這些元素來自中國古代文化，古人在社會和生存的雙重壓力下，向往山林間，享受大自然的熏陶，欣賞山水花鳥。此外，這些因素與人們的生活有著千絲萬縷的聯系，這使得雕刻人員在創作過程中很容易達到理想的效果，選擇面也很廣。人們在這類家具上雕刻山水花鳥，主要是在家具設計中表現人與自然和諧相處的景象，讓消費者在使用期間保持良好的心理狀態，并獲得更豐富的情感體驗[2]。

二是珍稀禽獸。家具木刻鏤花中珍稀飛禽走獸的使用也十分廣泛，由于這種元素往往是人民群眾的精神支柱或代表著某種祥瑞事件。因此消費者們相信，這些珍禽和神獸能夠增強在家居和工作環境中的財運和好運，因而受到了消費者青睞。在木制家具本體上雕刻珍稀鳥類和野獸，雕刻師必須根據預先設計的圖樣進行相關雕刻工作，以減少雕刻錯誤的發生。

三是文玩和古寶。文玩、古代寶物也是我們經常在木制家具中看到的元素之一，人們看到這些元素時，往往會想到文人雅士的形象。大眾在選擇木制家具的過程中，都希望盡可能地表現出自己高貴的身份和豐富的文化內涵，受到這種文化的影響。雕刻工作者在雕刻時，可以根據用戶的需要和喜好對家具進行雕刻，達到更好的雕刻效果。

2.家具木刻雕花的數控自動化生產工藝探究

2.1實物類樣品的三維處理

現有的雕刻樣品工件用在3D 掃描儀中進行掃描和成型。這種方法的優點是操作簡單，生產周期短（通常為數小時），缺點是3D掃描設備價格較貴，人力和設備維護成本較高。另外，從技術角度來看，部分物體的獨特特點丟失了（由于等距掃描間隔，設備不能細致描繪），雕刻的工件可能與人工雕刻工件不同。尤其是細節有點模糊，降低了產品質量[3]。

以實物作為參考，用相機拍攝三視圖，然后進行電腦三維建模。這個方式的好處是設備投資較小，而且雕刻出來的商品比較精致，另外，經過計算機處理的信息量也遠遠低于上面的“掃描法”，同時對工件的特征點也沒有遺漏;但弊端則是商品的設計周期稍長一點。

2.2文件類樣品的三維處理

對于照片、畫冊、手繪草稿等的數碼處理，最簡單的方法是用平板掃描儀在電腦上掃描，輸入，然后根據圖紙建模。

3D建模的優點就是產品設計的“虛擬化”。無需處理樣品，可以直接看到電腦效果，任意調整，大大減少了設計周期，避免人為錯誤。另外，產品設計思維更為廣闊，擴大了設計師可發展的隨意性，產品設計風格更為多元化。無疑是家具公司的一個增值工具和增效的武器。使用計算機構建刀具路徑，執行優化計算，并解析如何得到最省時間的雕刻方法。在分析運算的過程中，工程設計技術人員也能夠及時查詢計算結果。此外，數控加工自動化技術的另一個好處就是能夠針對不同的區塊進行篩選與雕刻，而針對框架中選擇的各個區塊，也能夠通過不同的加工工具完成工作，達到事倍功半的效果。因此，在雕銑大平面時，使用較大孔徑的立銑刀比采用小而銳利的切割刀節省了時間，而且大平面的平整度較好[4]。

此外，利用區域雕刻的加工方式，能夠使加工雕刻工件的三維特征與曲線更加生動清晰。這樣一來，對工件的部分使用粗刀機械加工，對細部使用尖刀機械加工，就大大提高了工藝效果而不失真。

2.3雕刻產品生產

現在中國國產的雕塑機生產工廠已經有數十家之多，售價一般在數萬元至十幾萬元之間，而且大部分雕塑機都是二軸聯動式，產品的早期應用也大多為廣告活動，但伴隨中國三維科技人才的提高，在現代家具制作范疇的應用空間也應當越來越寬廣。加入雕塑工藝系統后，調入了已制作的刀路文件，就應該事先預演一下，并測算出工藝時間，在確定無誤后，按下“開始”進行工藝，雕塑機隨即進行工作。雕刻完畢后，刀頭就會自行回位，主軸電機也停轉，因此通常需要人自行動手干預的時間并不多，工人的安全也有了很大的保證。

雕刻系統的動作原理通常都比較簡單，系統設計個性化，使用用戶界面直接，對作業工人的技術需求也不高。

結論

綜上所述，使用三維設計系統運用于家居企業的木刻雕花開始趨向完善，未來數年，家居公司的技術升級應是必然趨勢，希望同行共同努力，將家居行業的工藝水平和產品質量推向新的高度。

參考文獻：

[1]萬陸洋.傳統木雕藝術在現代室內設計中的應用研究[J].居舍，2020，（30）：18-19.

[2]劉雪，馬知遙.中國木雕藝術發展現狀及可續性發展研究[J].山東藝術，2020，（04）：50-61.

[3]劉穎，郭瓊，林秋麗.潮州木雕藝術在家具設計中的創新應用[J].包裝工程，2019，40（16）：215-220+263.

[4]洪亮亮.木雕藝術在現代室內設計裝飾中的運用[J].工業設計，2019，（06）：135-136.