家具木刻雕花的数控自动化生产工艺探究

候新鹏

摘要：随着数控技术在红木家具企业中的广泛应用，需要采用科学高效的雕刻方法和先进的生产工艺。利用数控自动化生产技术进行科学生产，提高家具雕刻企业的生产效率，提高企业的生产水平。本文首先分析了木质家具的分类，并就当前数控生产工艺应用于家具木刻雕花的生产技术进行了讨论，希望能够为相关从业人员提供参考。

关键词：家具;木刻雕花;数控自動化

引言：

中国是一个家具出口大国，但随着世界经济一体化的进展，中国家具的生产结构档次也需要不断提升。实木类家具和传统红木家具所占据的市场份额也将会增加，从而对家具制造中的木版画镂花工艺也需要加以完善。而对雕花工艺的“数控自动化生产”也是一个必要的过程阶段，本文对此进行了简要分析。

1.木质家具概述

1.1实木家具

家具的全部材料均为实木，其中桌子、衣柜的门板、侧板等欧洲田园风家具均选用实木制作，不选用另外任意样式的人造板。实木家具对做工和材料要求都非常高。如实木的选料、烘干等要求非常严格。一旦对工艺控制不严，材料将会产生断裂或者松动，或者整个产品都会变色或者无法使用。实木家具既纯天然、又无化工环境污染，满足了现代都市人崇尚原始的审美心理要求。实木家具在材料的选用上以中国国内实木家具为例，树种大致有;水曲柳、榆木、黄杨木、松树等，其中又以榉木、柚树、红椿等较为名贵[1]。

1.2木质家具的雕刻要素

一是花鸟山水。在我国家具中，木制家具占有非常重要的地位，其收藏价值非常高。山水、花鸟等元素在木制家具中是最常见的装饰元素，而且非常具有象征意义的。这些元素来自中国古代文化，古人在社会和生存的双重压力下，向往山林间，享受大自然的熏陶，欣赏山水花鸟。此外，这些因素与人们的生活有着千丝万缕的联系，这使得雕刻人员在创作过程中很容易达到理想的效果，选择面也很广。人们在这类家具上雕刻山水花鸟，主要是在家具设计中表现人与自然和谐相处的景象，让消费者在使用期间保持良好的心理状态，并获得更丰富的情感体验[2]。

二是珍稀禽兽。家具木刻镂花中珍稀飞禽走兽的使用也十分广泛，由于这种元素往往是人民群众的精神支柱或代表着某种祥瑞事件。因此消费者们相信，这些珍禽和神兽能够增强在家居和工作环境中的财运和好运，因而受到了消费者青睐。在木制家具本体上雕刻珍稀鸟类和野兽，雕刻师必须根据预先设计的图样进行相关雕刻工作，以减少雕刻错误的发生。

三是文玩和古宝。文玩、古代宝物也是我们经常在木制家具中看到的元素之一，人们看到这些元素时，往往会想到文人雅士的形象。大众在选择木制家具的过程中，都希望尽可能地表现出自己高贵的身份和丰富的文化内涵，受到这种文化的影响。雕刻工作者在雕刻时，可以根据用户的需要和喜好对家具进行雕刻，达到更好的雕刻效果。

2.家具木刻雕花的数控自动化生产工艺探究

2.1实物类样品的三维处理

现有的雕刻样品工件用在3D 扫描仪中进行扫描和成型。这种方法的优点是操作简单，生产周期短（通常为数小时），缺点是3D扫描设备价格较贵，人力和设备维护成本较高。另外，从技术角度来看，部分物体的独特特点丢失了（由于等距扫描间隔，设备不能细致描绘），雕刻的工件可能与人工雕刻工件不同。尤其是细节有点模糊，降低了产品质量[3]。

以实物作为参考，用相机拍摄三视图，然后进行电脑三维建模。这个方式的好处是设备投资较小，而且雕刻出来的商品比较精致，另外，经过计算机处理的信息量也远远低于上面的“扫描法”，同时对工件的特征点也没有遗漏;但弊端则是商品的设计周期稍长一点。

2.2文件类样品的三维处理

对于照片、画册、手绘草稿等的数码处理，最简单的方法是用平板扫描仪在电脑上扫描，输入，然后根据图纸建模。

3D建模的优点就是产品设计的“虚拟化”。无需处理样品，可以直接看到电脑效果，任意调整，大大减少了设计周期，避免人为错误。另外，产品设计思维更为广阔，扩大了设计师可发展的随意性，产品设计风格更为多元化。无疑是家具公司的一个增值工具和增效的武器。使用计算机构建刀具路径，执行优化计算，并解析如何得到最省时间的雕刻方法。在分析运算的过程中，工程设计技术人员也能够及时查询计算结果。此外，数控加工自动化技术的另一个好处就是能够针对不同的区块进行筛选与雕刻，而针对框架中选择的各个区块，也能够通过不同的加工工具完成工作，达到事倍功半的效果。因此，在雕铣大平面时，使用较大孔径的立铣刀比采用小而锐利的切割刀节省了时间，而且大平面的平整度较好[4]。

此外，利用区域雕刻的加工方式，能够使加工雕刻工件的三维特征与曲线更加生动清晰。这样一来，对工件的部分使用粗刀机械加工，对细部使用尖刀机械加工，就大大提高了工艺效果而不失真。

2.3雕刻产品生产

现在中国国产的雕塑机生产工厂已经有数十家之多，售价一般在数万元至十几万元之间，而且大部分雕塑机都是二轴联动式，产品的早期应用也大多为广告活动，但伴随中国三维科技人才的提高，在现代家具制作范畴的应用空间也应当越来越宽广。加入雕塑工艺系统后，调入了已制作的刀路文件，就应该事先预演一下，并测算出工艺时间，在确定无误后，按下“开始”进行工艺，雕塑机随即进行工作。雕刻完毕后，刀头就会自行回位，主轴电机也停转，因此通常需要人自行动手干预的时间并不多，工人的安全也有了很大的保证。

雕刻系统的动作原理通常都比较简单，系统设计个性化，使用用户界面直接，对作业工人的技术需求也不高。

结论

综上所述，使用三维设计系统运用于家居企业的木刻雕花开始趋向完善，未来数年，家居公司的技术升级应是必然趋势，希望同行共同努力，将家居行业的工艺水平和产品质量推向新的高度。

参考文献：

[1]万陆洋.传统木雕艺术在现代室内设计中的应用研究[J].居舍，2020，（30）：18-19.

[2]刘雪，马知遥.中国木雕艺术发展现状及可续性发展研究[J].山东艺术，2020，（04）：50-61.

[3]刘颖，郭琼，林秋丽.潮州木雕艺术在家具设计中的创新应用[J].包装工程，2019，40（16）：215-220+263.

[4]洪亮亮.木雕艺术在现代室内设计装饰中的运用[J].工业设计，2019，（06）：135-136.