木工基礎教學中關于燕尾榫精度細節問題的影響研究

■郭愛蓮，孟 闖

(浙江理工大學藝術與設計學院， 浙江杭州 310018）

傳統木工是一門需要長時間訓練才能掌握的技藝，盡管現代木工設備和工具以其極佳的操控感大大降低了勞動強度，提高了工作的效率和制作精度，初學者在短時間內仍然難以獲得較好的制作效果和學習體驗。一些經典的木工制作專著，如：彼得·科恩的《木工基礎》、英國DK出版社編著的《木工全書》對工作原理和制作過程有詳盡的圖文解說，可操作性強，能夠給予初學者重要的學習指導。然而，在實際操作的過程中仍然會遇到一些技術問題，影響教學效果，降低了學生的學習興趣。經過多年的教學實踐，發現一些細節問題是掌握制作效果的關鍵，在這些經典教材中并未詳細闡述，有些內容甚至從未涉及。本文以木工基礎實驗項目燕尾榫盒子制作為例，針對制作過程中的細節問題，提出解決方法，使學生在實際操作中有效消除或避免可能出現的問題，獲得更好的學習體驗，從而達到教學目的。

1 木工基礎教學

每一種材料都有獨特的性格、情韻和敘事性。在羅德島設計學院（Rhode Island School of Design）工業設計系木工房（Industrial Design Woodshop）里，有一個被認可的觀點：離材料越近，離過程越近，設計會更好。丹麥家具設計師保羅·克霍姆將純粹的材料質感作為自己追求的設計理想之一，帶著最深的敬意對材料進行設計和處理，展現材料最真實的美感[1]。然而，即使對于生活中最熟悉的材料——木材，我們對它仍然缺乏深入了解，更不用說細膩的情感捕捉和設計運用了。設計的目的是以“造物”為核心，“物”需要具備嚴格的功能、結構和工藝標準，設計者要能和產品、使用者建立緊密聯系[2]。

面向工業設計、產品設計開設的木工基礎實驗正是這樣一門課程，通過認識木材，學習木工工具和設備的使用，最后動手制作一件木工作品，使學生在實踐的過程中真正體驗到木材的材質之美，領悟傳統榫卯工藝之美，以及沉下心來將一件事情做到盡善盡美的工匠精神之美。現代化的工匠精神其實即是職業倫理[3]，這也是培養一位懂材料、懂工藝、追求完美的設計師的必由之路。

2 燕尾榫

榫卯結構代表了中國傳統木作工藝的千年傳承與設計精華，是比漢字還早的民族印記[4]。它的出現最早可追溯到舊石器時代晚期，長江流域人類發明的穿孔技術為其奠定了基礎[5]。經過數代演變，在家具、建筑中展現出各式各樣的空間構成形態及豐富的造型變化[6]，被公認為具有“科學合理、安全穩固、結構嚴謹、使用美觀”的特征[7]。燕尾榫得名于木材連接部位的咬合結構形似燕尾，它是一種二維榫卯，在三維空間中只有一個方向的變形不受約束[8]，一般用于板材尾端的90°角相結合，是實木箱體結構最經典的連接方式，人們也稱之為“萬榫之母”。它的經典在于將兩塊材料末端相連的端面紋理和長紋理加工成兩個垂直相交的長紋理面。由此產生：

其一，材料相互咬合的機械強度；

其二，長紋理面連接的膠合強度；

其三，連接部位位于材料末端，形變一致。

一般來說，兩塊材料的結合具備了機械強度和膠合強度之一就足夠牢固，燕尾榫二者兼而有之。因此，燕尾榫連接效果和質量至今仍然無法超越，在現代細木工家具制造中廣泛應用。想象一件由燕尾榫連接而成的細木工家具能夠抵擋歲月滄桑，陪伴主人終生，甚至帶著家族的記憶傳承下去，這是一件多么美好的事情。

3 燕尾榫盒子連接工藝

燕尾榫盒子是典型的細木作，它包含了兩種連接工藝：燕尾榫和企口連接。首先，盒子的箱體由燕尾榫連接，四塊側板互相咬合，箱體被牢牢鎖住，露出的榫頭也具有強烈的裝飾感和濃郁的手工感，設計師甚至喜歡利用不同材質表面肌理語言的截然不同[9]，來強化這種裝飾感。如圖1所示，用材色對比強烈的白蠟木和黑胡桃木制作的紙巾盒。其次，盒子底板與箱體通過企口連接，底板榫舌嵌入箱體的榫槽中，從箱體外表面看不到底板與箱體之間的接縫，小小的盒子呈現出精湛的工藝之美（圖2）。內部結構復雜，外觀形態簡約，深刻表達出東方文化的內斂性和含蓄性[10]，拙樸的外表下蘊含著科學和精致的加工處理[11]。在這里，榫卯不僅僅是一個連接結構，更是一種具有中國特色的裝飾元素[12-13]。

■圖1 箱體燕尾榫連接

■圖2 底板企口連接

制作這種小尺寸的工件時，對精度把握變得尤其重要，“細節決定成敗”，任何錯誤或者縫隙最后都可能變得相當明顯。因此，對制作精度的掌握是實驗教學的重點和難點。首先，燕尾榫的咬合必須嚴絲合縫，材料的連接才有機械強度和膠合強度。其次，企口連接要預留合理的伸縮縫，以免氣候變化材料形變，使箱體受力脹裂甚至破損，影響工件的使用壽命。

4 影響精度的細節問題

4.1 材料平整方正且尺寸精確

材料平整方正是一切木工制作的基礎，形變和尺寸誤差會造成無法彌補的缺陷，甚至后續工作無法進行下去。濕度變化、木材的“記憶能力”和內應力都是木材發生形變的原因[14]，也是困擾木工的一個大問題。木工制作的第一步就是要挑選平整的材料，如果材料彎曲變形，要先用平刨、壓刨等木工機械設備加工平整。其次，箱體兩兩相對的板材要方正且尺寸完全相等。初學者喜歡用常規方法劃線切割或依照推臺鋸上的刻度切割，這都不是最合理的方法，不僅增加了加工的難度，還降低了加工的精度，得不償失。巧妙地利用推臺鋸的限位器輔助切割，批量加工可以輕松地獲得等長、等寬的材料（圖3）。

■圖3 推臺鋸限位器

4.2 開榫要“吃線”

開榫前按照板材厚度標記出燕尾板和插接板的榫肩線，實際開榫的深度要超過榫肩線，老木匠管這種做法叫“吃線”，意思是把事先畫好的榫肩線“吃掉”。這樣做，燕尾頭和插接頭比板材厚度稍長，燕尾板和插接板配合后，榫頭略微超出箱體表面，后期很容易將凸出表面的榫頭打磨去掉（圖4）。反之，裝配后榫頭低于箱體表面就難以修補，影響工件外觀。木工諺語講：“畫墨講尺寸，打眼講分厘”，榫卯的配合就在這分厘之間。

■圖4 開榫要“吃線”

4.3 箱體裝配后底邊錯位

由于手工制作的誤差，完成燕尾榫制作試裝箱體時，箱體底邊出現上下錯位的現象是難免的。如果忽視了這個細節，直接進入下一道工序——制作底板的企口連接，會造成銑削的榫槽不在同一平面上，底板無法裝配。因此，在銑削榫槽之前要打磨錯位，使底邊位于同一平面。由于電動打磨設備對于箱體來說往往沒有足夠大的打磨面，轉速又快，很難將底邊打磨到一個平面（圖5)，將砂紙粘貼在平整的桌面上，以桌面為打磨平面，手工打磨不僅簡便快捷，而且更可靠。

■圖5 打磨箱體底邊錯位的方法

4.4 底板尺寸計算

盒子底板尺寸需要實測箱體后計算得出。由于燕尾板和插接板之間可能有裝配間隙，實測前應檢驗箱體是否為矩形。檢驗方法是測量箱體對角線長度是否相等，如果不相等，需要輕輕敲擊連接部位校準。企口榫舍和榫槽之間的配合如圖6所示。為方便計算，以榫槽深度為1/2板材厚度為例。

■圖6 企口榫舌和榫槽之間的配合

底板長（寬）=箱體外輪廓長（寬）-板材厚度-1～2mm

其中1～2mm是為材料形變預留的伸縮縫，具體視工件的大小而定。盒子施膠固定時，燕尾板和插接板連接部位施膠，企口榫舌和榫槽之間不施膠，底板只是卡在榫槽內，這樣它就能自由地收縮和膨脹，箱體不會因氣候變化、材料形變而受損。

以上是木工基礎教學中影響燕尾榫精度的四個細節問題。忽視這些細節，盒子最后裝配時，所有的問題都會集中暴露出來，輕則榫卯結構無法嚴絲合縫，影響美觀；重則盒子完全無法裝配，讓人覺得經過長時間的艱苦工作，最后功虧一簣，頗受打擊。木工制作是一項科學嚴謹的工作，非常鍛煉學生的觀察能力和動手能力，除了掌握一般的操作方法和工藝流程外，關注這些影響燕尾榫精度的細節問題，才能獲得更好的學習體驗。

5 結語

“設計是要臟手的”。學生通過刨削、切割、銑削、裝配、打磨、木蠟油涂飾等木工制作工藝流程，感受一塊粗糙的木料在手中逐漸變得光滑細膩、觸感溫潤、紋理豐富，能夠真正體驗到木材這種日常生活中最常見材料的材質美；領略到古老的榫卯工藝凝聚著祖先智慧，將科學和藝術相結合，在現代細木工家具制作中依然煥發著蓬勃的生命力。木工基礎實驗并不是單純地完成工作任務，而是讓人沉淀下來把一件事情做到完美，并將自己動手操作獲得的愉快情緒體驗升華為一種“匠人精神”。這是設計師必備的精神素養，是設計師必修的一門課。