木工工作中能提高我们双手处理能力的人造工具分为两类:靠手驱动的手工工具和靠电驱动的木工机械。
手工工具和木工机械的关系,就如同步行和开车的关系,步行追求的是过程,而开车追求的是结果。手工工具可以让家具制作者创造出无限丰富的形式、表面纹理和细节,而机械工具则是对于效率的追求。
一、木工桌
木工桌是一种非常重要的工具。它的桌面应该平整,要足够坚固经得起敲击,而且整体要足够稳固,保证不会摇晃。传统的木工桌通常配有台钳(即“虎钳”),台钳可以把木板抵在木工桌的边缘,它对很多木工操作(如标记、切割各种接合部件或者手工刨削木材边缘)来说都不可或缺。
木工桌
F夹
二、测量工具
作为传统的木工测量工具,折叠尺已经被卷尺取代超过50年了,但两者一样有用。卷尺在挑选和刨削原木时相对更方便一些。在进行诸如标记接合处和组装部件等比较精确的工作时,可以用折叠尺,因为它相对容易操作,不会伸缩,放在哪里就是哪里,也不会像卷尺一样乱动。
折叠尺
卷尺
“直角”是一个概括性用语。当你靠得足够近去看,任何东西的角都不是真正的直角,只是有些角比其他角更接近理想的直角罢了。通常,为木工制作的直角尺没有为机械师做的直角尺那么精确。然而对木工来说,拥有一个特别精确的直角尺也没有什么坏处。有四种类型的直角尺还是很有用的,分别是:组合角尺、检验角尺(或工程角尺)、双直角尺和框架角尺。
直角尺
三、锯
(一)锯齿与锯路
锯,可以把木材锯割成各种形状,或达到木构件需要的尺寸。锯割的目的就是把木材纵向锯开或者横向截断。锯子进行锯割时,就是锯条在直线形式或在曲线形式的轻压和推进的运动中,对木材进行快速切割的一个工作过程。锯子在这个过程中切削木材,由于锯条的锯齿不断的发生作用,木材对锯齿也产生较大的磨擦或挤压力。由此,锯条必须具备抵抗挤压力强度,具备有一定的可塑性和耐热性,使锯条的齿刃不会变钝。
选择锯条时,既要选择锯条刚性好的,又要选择锯条韧性好的,达到锯条容易进行锉磨,又耐使用。一般,手工锯条是常用碳素工具钢制成的,其刚性和热处理都比较好;机械圆锯片选用的是合金工具钢制成的,能符合圆锯片工作的特性;带锯条选用的是铬钨锰合金钢制成的,其刚性和硬度比较适中。所以,选择锯条还需要在实践中真正认识锯条的优劣状况。
木工工匠们在制作的实践中,伴随着家具产品质量的提高和制作工艺的改进和发展,发明了众多的适应加工需要的锯割工具,有的已经淘汰,有的继续使用。但从现阶段传统工匠制作的工艺特点来看,一是传统工艺生产状态还需要手工工具;二是机械化生产的刃磨、修理和维护技术,都和手工工具的维护技术原理相联系相发展。因此,了解众多锯的传统种类,熟悉手工锯的性能,并且善于正确使用,有益于提高传统工艺的制作水平。
木工用锯的核心是锯齿,不同锯割目的的锯子,其齿形和锯路的设计也各不相同。齿刃形状与锯齿的角度有关,一般情况下,顺锯齿形稍微倾斜,约在90°—95°之间,截锯和弯锯则在80°—85°之间。使用时,锯齿角度和锯条齿根线所形成的角度越大,锯割力越弱,锯末易排出,反之,角度越小,锯割力越强,锯末不易排出。木料材质的软硬及燥湿程度也决定着锯齿角度,如硬质或干燥的木料在锯割时,锯齿的角度要小一些,而软质或潮湿的木料锯割时,锯齿角度尽量大一些。
新制作的锯子或使用刃钝后的锯子,都要用锉刀进行锉齿。锉齿时,应注意齿形的齿背不高于齿刃,齿喉角刃部平直不凸出,齿距远近一致,齿室大小统一,齿喉角应稍作弯曲,齿尖锋利光亮。锯子由于锯割目的的不同还要对锯齿进行不同形式的分岔处理,从而形成齿刃左右分开呈或宽或窄的“锯路”。锯路多用特制的“拨料器”辅助完成,拨锯齿时,要注意锯路均匀,大小角度一致,锯路平直,无凸出、凹进或扭曲齿存在,否则在使用时会出现锯子跳动或“跑路走线”的现象而影响正常的锯割。锯路大,宜锯割软质或潮湿木材,而锯路小则适于锯割硬质或干燥木材。
(二)传统手工锯的种类
1、框锯。又名架锯,是由工字形木框架、绞绳与绞片、锯条等组成。锯条两端用旋钮固定在框架上,并可用它调整锯条的角度。绞绳绞紧后,锯条被绷紧,即可使用。框锯按锯条长度及齿距不同可分为粗、中、细三种。粗锯锯条长650—750mm,齿距4—5mm,粗锯主要用于锯割较厚的木料;中锯锯条长550—650mm,齿距3—4mm,中锯主要用于锯割薄木料或开榫头;细锯锯条长450—500mm,齿距2—3mm,细锯主要用于锯割较细的的木材和开榫拉肩。
2、刀锯。刀锯主要由锯刃和锯把两部分组成,可分为单面、双面、夹背刀锯等。单面刀锯锯长350mm,一边有齿刃,根据齿刃功能不同,可分纵割和横割两种;双面刀锯锯长300mm,两边有齿刃,两边的齿刃一般是一边为纵割锯,另一边为横割锯。夹背刀锯锯板长250—300mm,夹背刀锯的锯背上用钢条夹直,锯齿较细,有纵割和横割锯之分。
3、槽锯。槽锯由手把和锯条组成,锯条约长200mm。槽锯主要用于在木料上开槽。
4、板锯。又称手锯。由手把和锯条组成,锯条长约250—750mm,齿距3—4mm,板锯主要用于较宽木板的锯割。
5、狭手锯。锯条窄而长,前端呈尖形,长度约300—400mm。狭手锯主要用于锯割狭小的孔槽。
6、曲线锯。又名绕锯,它的构造与框锯相同,但锯条较窄(10mm左右),主要是用来锯割圆弧、曲线等部分。
7、钢丝锯。又名弓锯,它是用竹片弯成弓形,两端绷装钢丝而成,钢丝上剁出锯齿形的飞棱,利用飞棱的锐刃来锯割。钢丝长约200—600mm,锯弓长800—900mm。钢丝锯主要用于锯割复杂的曲线和开孔。
(三)框锯的使用
在使用框锯前,先用旋钮将锯条角度调整好,并用绞片将绞绳绞紧使锯条平直。框锯的使用方法有纵割和横割两种。
1、纵割法
锯割时,将木料放在板凳上,右脚踏住木料,并与锯割线成直角,左脚站直,与锯割线成60°角,右手与右膝盖成垂直,人身与锯割线约成45°角为适宜,上身微俯略为活动,但不要左仰右扑。锯割时,右手持锯,左手大拇指靠着锯片以定位,右手持锯轻轻拉推几下(先拉后推),开出锯路,左手即离开锯边,当锯齿切入木料5mm左右时,左手帮助右手提送框锯。提锯时要轻,并可稍微抬高锯手,送锯时要重,手腕、肘肩与身腰同时用力,有节奏地进行。这样才能使锯条沿着锯割线前进。否则,纵割后的木材边缘会弯曲不直,或者锯口断面上下不一。
2、横割法
锯割时,将木料放在板凳上,人站在木料的左后方,左手按住木料,右手持锯,左脚踏住木料,拉锯方法与纵割法相同。
使用框锯锯割时,锯条的下端应向前倾斜。纵锯锯条上端向后倾斜约75°—90°角(与木料面夹角),横锯锯条向后倾斜约30°—45°角。时时要注意使锯条沿着线前进,不可偏移。锯口要直,勿使锯条左右摇摆而产生偏斜现象。木料快被锯断时,应将左手扶稳断料,锯割速度放慢,一直把木料全部锯断,切勿留下一点,任其折断或用手去扳断,这样容易损坏锯条,木料也会沿着木纹撕裂,影响质量。
(四)锯的选用与使用注意事项
宽厚木板常用大锯;窄薄木料常用小锯;横截下料常用粗锯;榫头榫肩常用细锯;硬木和湿木要用料路大的锯子,软木和干燥的木材要用料路小的锯子。
使用时,必须要注意各类锯的安全操作方法:
1、框锯在使用前先用旋钮把锯条角度调整好,习惯上应与木架的平面成45°,用铰片将绷绳绞紧,使锯条绷直拉紧;开锯路时,右手紧握锯把,左手按在起始处,轻轻推拉几下。用力不要过大;锯割时不要左右歪扭,送锯时要重,提锯时要轻,推拉的节奏要均匀;快割锯完时应将被锯下的部分用手拿稳。用后要放松锯条,并挂在牢固的位置上。
2、使用横锯时,两只手的用力要均衡,防止向用力大的一侧跑锯;纠正偏口时,应缓慢纠偏,防止卡锯条或将锯条折断。
3、使用钢丝锯时,用力不可太猛,拉锯速度不可太快,以免将钢丝绷断。拉锯时,作业者的头部不许位于弓架上端,以免钢丝折断时弹伤面部。
4、应随时检查锯条的锋利程度和锯架、锯把柄的牢固程度;对锯齿变钝、斜度不均的锯条要及时修理,对绳索、螺母、旋钮、把柄及木架的损坏也应及时修整、恢复后才可继续使用。
工房最常见的锯有平切锯、曲线锯和手锯。
曲线锯用来切割曲线,也能用来在板材内部切出一个形状。当制作燕尾榫时,可以用弓锯来去除燕尾榫插接头之间和燕尾头之间的废料。
虽然手锯能完成的大多数工作,现在都能用机器完成,但用手锯切割板材感觉更令人愉悦,尤其是在加工前期将板材切割成近似尺寸的过程中。手锯的锯齿齿形会被专门制作成适于横切或者直切的形状。一个锯片在每英寸内含有的锯齿数越多,它留下的切面就越光滑,但是切割的速度也就越慢。
平切锯
曲线锯(拉花锯)
手锯
四、凿子
手工凿是传统木工工艺中木结构结合的主要工具,用于凿眼、挖空、剔槽、铲削的制作方面。
凿子的凿、削能力注定了它可以有多种用法,家具制作者们没有一天能离得了它。凿子在做手工切割和接合处匹配(尤其是加工榫眼和榫头、燕尾榫接合)中非常有用。按功能来分,凿子有三大类:扁凿、削凿和榫凿。扁凿很牢固,能用于任何工作。削凿在结构上相对没那么牢固,这意味着它只能在徒手控制下用于削,而不能在锤子的帮助下进行凿。榫凿是专门用于凿榫眼的凿子。
(一)凿的种类
按形状来分,凿一般有以下几种:
1、平凿:又称板凿,凿刃平整,用来凿方孔。规格有多种。
2、圆凿:有内圆凿和外圆凿两种,凿刃呈圆弧形,用来凿圆孔或圆弧形状,规格有多种。
3、斜刃凿:凿刃是倾斜的,用来倒棱或剔槽。
(二)凿的使用
打眼(又称凿孔、凿眼)前应先划好眼的墨线,木料放在垫木或工作凳上,打眼的面向上,人可坐在木料上面,如果木料短小,可以用脚踏牢。打眼时,左手紧握凿柄,将凿刃放在靠近身边的横线附近(约离横线3—5mm),凿刃斜面向外。凿要拿垂直,用斧或锤着力地敲击凿顶,使凿刃垂直进入木料内,这时木料纤维被切断,再拔出凿子,把凿子移前一些斜向打一下,将木屑从孔中剔出。以后就如此反复打凿及剔出木屑,当凿到另一条线附近时,要把凿子反转过来,凿子垂直打下,剔出木屑。当孔深凿到木料厚度一半时,再修凿前后壁,但两根横线应留在木料上不要凿去。打全眼时(凿透孔),应先凿背面,到一半深,将木料翻身,从正面打凿,这样眼的四周不会产生撕裂现象。
(三)凿的修理
凿子的磨砺和刨刃的磨砺方法基本——致,但因凿子的凿柄长,磨刃时要特别注意平行往复前后推拉,用力均匀,姿势正确。千万不能一上一下,使刃面形成弧形。磨好的刃,刃部锋利,刃背平直,刃面齐整明亮,不得有凸棱和凸圆出现的状况。
像其它的手动工具一样,木工凿也是一种相对安全的工具,不过,如果使用不当,它的锋利凿刃或者会对身体造成伤害,或者会损伤工件。因此,使用者需掌握下面一些简单的使用技术:
使用木工凿进行凿削时,身体要处于一种平衡、稳定的姿态。这样,即使偶尔有点闪失也不会造成凿削失控的情况。
要把工件用木工夹固定稳妥后,再进行凿削。
使用者的双手要始终置于凿刃的后侧。
在铲削长木条时,要用双手握住木工凿:一只手紧握凿柄并施力,另一只手握住凿体来引导铲削方向。如右图所示,将握住凿体的那只手同时抵住工件的边缘,必要时可以让你用很大的力量向前推凿,同时不必担心凿刃伤到手。
当用木锤敲击木工凿进行凿削时,两手要分别紧握住木锤和木工凿,握凿的手要处于凿柄顶端以下的把位。总的看,木锤与木工凿配合使用,一次可以凿削掉较多的废料,而铲削通常只用于修边及清理锯割面。
如后文所要介绍的,握凿的角度决定了凿削的类型。如果想大量凿去工件上的废料,那么可以采取垂直于工件表面的握姿。铲削则有所不同,凿刃只有平行于工件表面才能获得最好的铲削效果。凿削去除工件上的废料时,不要试图一下子削去一大块而要一层一层地削。无论采取哪一种握姿,一定要顺着木材纹理(顺茬)去凿削,如果逆纹理凿削,一方面很难凿削出直线,另一方面凿刃会经常陷入木料中,导致木纤维撕裂或工作面边缘粗糙。
通常木工凿是刃口斜面朝上使用的。然而,在某些情形下,刃口斜面向下会带来更好的使用效果。例如,刃口斜面朝下可以避免凿刃陷进木料中。
几点安全提示:只用锋利的木工凿。经过很好打磨的刃口可以轻而易举地削进木料,用钝的刃口会迫使你加力凿削,容易出错、受伤。此外,凿刃永远要朝向远离自己身体的方向。
凿槽口