木工接合基础

接合作为木工基础性工作，融合了艺术与工程设计的精妙之处。无论是一张简单的桌面还是一个精致的衣橱，或多或少都会从它的接合方式上发现其价值所在：坚固的接合会增加家具的使用寿命，独具匠心的设计和巧夺天工的木艺会让家具看起来精美绝伦。接合源自于木工们对木料的各种需求，这些需求单靠大自然本身无法得到满足。例如，对树木来说，木纤维的彼此咬合使得枝条自然而牢固地依附在树干上，然而，安装桌腿所需要的却是陡直的90度角，此外，其它如椅子、橱柜、门等等，如果仅以胶粘方式接合，即使其粘合强度大于木纤维自身，也无法承载正常使用状态下施加在它们上面的各种外力（详见下页图）。因此，大多数木工接合须辅之以机械强化方面的设计，来抵御这些外力，木工接合工艺于是应运而生了。最简单的接合加固方式，如各类钉子、螺丝、条形榫、饼干榫和圆榫等，只需在工件上钻个孔并在接合部装入上述的木制或金属接合件。通常情况下，这些简单接合方式可以较好地满足结构及审美需求。但多数时候，家具等木工制作对接合强度及美观度提出了更高要求，这就需要对工件的接合部进行锯割之类的加工，加大施胶接合面，实现工件之间的更牢固咬合。如下图右侧所示的不贯通式及贯通式榫接，就是通过加大木料纵向纹理的胶合面，提高了工件直角接合的强度。比较来看，不贯通式榫接部分隐藏了工件接合部，贯通式榫接的榫头则贯穿了与其连接的工件，并可以在榫头端部嵌入小木楔，来进一步提高榫接强度。最好的木工接合需满足三方面要求：除了上述的提高机械强度、加大胶合面积以外，也须对木料自身的位移有一定的冗余度--即木料含水率发生变化进而导致的膨胀或收缩。下面几页中将对木材吸水性、接合方式选择以及夹具选用等逐一加以介绍。作用于工件接合部的四种外力。

接合部的四种基本外力：张力、挤压力、纵向剪应力、扭曲力等。挤压力的作用会使工件接合部向内压紧，而张力的作用恰好相反。例如：以榫槽接合方式安装在箱体上的隔板，负重过大时，会对接合部产生张力；以平拼或搭接等方式接合的两个工件之间，会产生纵向剪应力；木材的弯曲或翘曲则会对接合部产生扭曲力，这也是工件接合部所要承受的却是最难应付的外力。

木材裁板方式及对应纹理

科学家们将木材定性为亲水性材料，也就是说，它会吸收周边环境中的水分。从一棵树被砍倒、锯成板材直到制成家具，木材的纤维细刨都会随着周围环境的湿度变化，吸收或释放水分。对木工们来说，这个可以有，但后果很严重：木材吸收水分后会膨胀，排出水分时会收缩，由此产生的工件位移会让多数接合工作成果毁于一旦，例如，歪歪扭扭、只有三条腿着地的椅子，要用九牛二虎之力才能拉开的门，以及呲牙冲你微微笑的相框等等。虽然木材的膨胀收缩运动不可避免，但其不良后果是可以规避的：了解木材的特性，可以让我们更好地因应它的胀缩，从而制作出经久耐用、性能稳定的木工接合。年轮是绝大多数树种所具有的共同特征，你可以通过木料表面的年轮纹理分布方式，预测出随着外界湿度变化工件自身会发生怎样的变化。如下图所示，顺应年轮的木料与横跨年轮的木料相比，前者的胀缩幅度要大于后者。因此，原木裁板的方式对木料未来的收缩幅度发生至关重要的影响，同样，也决定了木料的长度、宽度和厚度三维中，哪一方面所受影响最为显著。预测木料的胀缩运动。木材的收缩变形幅度并不一致，比较来看，按原木切线方向--平行于年轮--裁下的木料，与按原木轴心放射线方向裁下的木料相比，前者收缩变形幅度是后者的两倍。可以根据这种差异来判断随着含水率变化板材的弯曲变形情况。沿原木轴心放射线方向（或者以纵向四开锯法）裁下的木板，与平行于原木切线方向（或者平锯法）裁下的木板相比，在三个维度上均较后者更稳定、不易变形，这主要得益于其胀缩并没有贯穿板材的整个宽幅。以平锯法裁下的木板，会出现干缩翘边现象，严重时，这种轴、切两方向的不均匀干缩，会使本来方正的工件变成菱形，圆柱形工件变成椭圆形，

对原木进行锯裁的两种基本方式（包括了多种由此衍生的方式），其中一种最常用，称为平锯法，即平行于原木切线方向裁板（如左图上面那块板材）；另一种不太常用，称为纵向四开锯法，也称平纹锯法，则是垂直于年轮纹路裁板（如左图下面那块板材）。即使上述两种裁板方式所用技术截然不同，但每一种方式总会裁出一些具备另一种方式下纹理特征的板材，例如，以平锯法从原木中心处裁下的木板，从表面纹理看，更像是用纵向四开锯法所裁的。以纵向四开锯法裁出的木板，其截面的年轮纹理垂直于木板大面，这种纹理排列方式使木板的三维稳定性较好、不容易变形。木材在年轮切线方向的胀缩变形大约是轴心放射线方向的两倍，因此，纵向四开锯法所裁木板的胀缩变形多集中于板材厚度方面，变形也很小。与之相比，

平锯法所裁木板在整个板宽幅度内，都会出现变形。以桌面为例，如以平锯法木板制作，其宽幅胀缩变形会多达2厘米以上，但如以四开锯法木板制作，根据不同树种，其变形仅为6毫米上下。我们可能无法控制家具的使用环境，但可以通过

选择不同的接合方式，来抵消木材自身的变形。要按年轮纹理安排好工件的朝向，使其发生胀缩时依然能够彼此贴合，例如，进行角部拼接的两工件的纹理应该彼此平行，这样，它们的胀缩相互协调，不易变形。同理，对以直角榫接来接合的两工件来说，其切面纹理朝向也要彼此配合对齐。

对纹理不规则的工件要特别留心，以做椅子腿的木方为例，如果从截面上看，贯穿其内部的木材纹理是斜向的，那么，这个椅子腿迟早会发生变形，并拖累椅子的整体框架也发生变形。

选择最适合的接合方式

理想的木工接合都力求在形式与功能之间达成完美平衡，即每一个接合部的设计应服从于家具的整体构思，同时，要能有效承受施加于其上的各种外力。接合方式的选择通常取决于接合部的功能以及它在家具中所处位置。以柜体板材的对角接合为

例，虽然有许多种接合方式可供选择，但由于此类部件的接合往往可从外面看得到（如抽屉），所以更适于用全隐燕尾榫或是直角多榫来接合。从家具的其他部件来看，可选的接合方式更有限了。例如，边框嵌板式柜门就只能选用闭口不贯通榫或半闭口不贯通榫来接合。又如，带圆柱形横撑的椅子则更适于采用圆柱形榫进行拼合组装。此外，选择什么样的接合方式与所用木料也有直接关系。本文后续章节中，将详细介绍各种接合方式，以及这些接合方式在实木、胶合板、刨花板等三种板材上的适用度（译者注：本来原文中用一表格对三种板材分别适用何种接合方式进行了对比，因考虑到国内精细木工大都专攻实木，且对国内市场销售的诸如刨花板，胶合板等板材，也实在没必要在上面搞个复杂的榫接什么的，因此决定，那张表格在此略去不译，见谅）。当然，如端边对接这样的简单接合方式，只要对接合部进行强化加固，可适用于任何材料（按一般经验，凡是涉及木料横截面的接合，都需要相应的加固措施）。对于无须额外加固的燕尾榫来说，只适用于实木接合。