木工基礎(chǔ)教學(xué)中關(guān)于燕尾榫精度細(xì)節(jié)問題的影響研究

■郭愛蓮，孟 闖

(浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院， 浙江杭州 310018）

傳統(tǒng)木工是一門需要長時(shí)間訓(xùn)練才能掌握的技藝，盡管現(xiàn)代木工設(shè)備和工具以其極佳的操控感大大降低了勞動強(qiáng)度，提高了工作的效率和制作精度，初學(xué)者在短時(shí)間內(nèi)仍然難以獲得較好的制作效果和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。一些經(jīng)典的木工制作專著，如：彼得·科恩的《木工基礎(chǔ)》、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(qiáng)，能夠給予初學(xué)者重要的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。然而，在實(shí)際操作的過程中仍然會遇到一些技術(shù)問題，影響教學(xué)效果，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)一些細(xì)節(jié)問題是掌握制作效果的關(guān)鍵，在這些經(jīng)典教材中并未詳細(xì)闡述，有些內(nèi)容甚至從未涉及。本文以木工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目燕尾榫盒子制作為例，針對制作過程中的細(xì)節(jié)問題，提出解決方法，使學(xué)生在實(shí)際操作中有效消除或避免可能出現(xiàn)的問題，獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而達(dá)到教學(xué)目的。

1 木工基礎(chǔ)教學(xué)

每一種材料都有獨(dú)特的性格、情韻和敘事性。在羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院（Rhode Island School of Design）工業(yè)設(shè)計(jì)系木工房（Industrial Design Woodshop）里，有一個(gè)被認(rèn)可的觀點(diǎn)：離材料越近，離過程越近，設(shè)計(jì)會更好。丹麥家具設(shè)計(jì)師保羅·克霍姆將純粹的材料質(zhì)感作為自己追求的設(shè)計(jì)理想之一，帶著最深的敬意對材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，展現(xiàn)材料最真實(shí)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(xì)膩的情感捕捉和設(shè)計(jì)運(yùn)用了。設(shè)計(jì)的目的是以“造物”為核心，“物”需要具備嚴(yán)格的功能、結(jié)構(gòu)和工藝標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)者要能和產(chǎn)品、使用者建立緊密聯(lián)系[2]。

面向工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)開設(shè)的木工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)正是這樣一門課程，通過認(rèn)識木材，學(xué)習(xí)木工工具和設(shè)備的使用，最后動手制作一件木工作品，使學(xué)生在實(shí)踐的過程中真正體驗(yàn)到木材的材質(zhì)之美，領(lǐng)悟傳統(tǒng)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?，F(xiàn)代化的工匠精神其實(shí)即是職業(yè)倫理[3]，這也是培養(yǎng)一位懂材料、懂工藝、追求完美的設(shè)計(jì)師的必由之路。

2 燕尾榫

榫卯結(jié)構(gòu)代表了中國傳統(tǒng)木作工藝的千年傳承與設(shè)計(jì)精華，是比漢字還早的民族印記[4]。它的出現(xiàn)最早可追溯到舊石器時(shí)代晚期，長江流域人類發(fā)明的穿孔技術(shù)為其奠定了基礎(chǔ)[5]。經(jīng)過數(shù)代演變，在家具、建筑中展現(xiàn)出各式各樣的空間構(gòu)成形態(tài)及豐富的造型變化[6]，被公認(rèn)為具有“科學(xué)合理、安全穩(wěn)固、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、使用美觀”的特征[7]。燕尾榫得名于木材連接部位的咬合結(jié)構(gòu)形似燕尾，它是一種二維榫卯，在三維空間中只有一個(gè)方向的變形不受約束[8]，一般用于板材尾端的90°角相結(jié)合，是實(shí)木箱體結(jié)構(gòu)最經(jīng)典的連接方式，人們也稱之為“萬榫之母”。它的經(jīng)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(gè)垂直相交的長紋理面。由此產(chǎn)生：

其一，材料相互咬合的機(jī)械強(qiáng)度；

其二，長紋理面連接的膠合強(qiáng)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(jié)合具備了機(jī)械強(qiáng)度和膠合強(qiáng)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(zhì)量至今仍然無法超越，在現(xiàn)代細(xì)木工家具制造中廣泛應(yīng)用。想象一件由燕尾榫連接而成的細(xì)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(xì)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(cè)板互相咬合，箱體被牢牢鎖住，露出的榫頭也具有強(qiáng)烈的裝飾感和濃郁的手工感，設(shè)計(jì)師甚至喜歡利用不同材質(zhì)表面肌理語言的截然不同[9]，來強(qiáng)化這種裝飾感。如圖1所示，用材色對比強(qiáng)烈的白蠟?zāi)竞秃诤夷局谱鞯募埥砗?。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(xiàn)出精湛的工藝之美（圖2）。內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外觀形態(tài)簡約，深刻表達(dá)出東方文化的內(nèi)斂性和含蓄性[10]，拙樸的外表下蘊(yùn)含著科學(xué)和精致的加工處理[11]。在這里，榫卯不僅僅是一個(gè)連接結(jié)構(gòu)，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(shí)，對精度把握變得尤其重要，“細(xì)節(jié)決定成敗”，任何錯(cuò)誤或者縫隙最后都可能變得相當(dāng)明顯。因此，對制作精度的掌握是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。首先，燕尾榫的咬合必須嚴(yán)絲合縫，材料的連接才有機(jī)械強(qiáng)度和膠合強(qiáng)度。其次，企口連接要預(yù)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(xì)節(jié)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(chǔ)，形變和尺寸誤差會造成無法彌補(bǔ)的缺陷，甚至后續(xù)工作無法進(jìn)行下去。濕度變化、木材的“記憶能力”和內(nèi)應(yīng)力都是木材發(fā)生形變的原因[14]，也是困擾木工的一個(gè)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(jī)械設(shè)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(xué)者喜歡用常規(guī)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(biāo)記出燕尾板和插接板的榫肩線，實(shí)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(bǔ)，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(cuò)位

由于手工制作的誤差，完成燕尾榫制作試裝箱體時(shí)，箱體底邊出現(xiàn)上下錯(cuò)位的現(xiàn)象是難免的。如果忽視了這個(gè)細(xì)節(jié)，直接進(jìn)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(cuò)位，使底邊位于同一平面。由于電動打磨設(shè)備對于箱體來說往往沒有足夠大的打磨面，轉(zhuǎn)速又快，很難將底邊打磨到一個(gè)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(cuò)位的方法

4.4 底板尺寸計(jì)算

盒子底板尺寸需要實(shí)測箱體后計(jì)算得出。由于燕尾板和插接板之間可能有裝配間隙，實(shí)測前應(yīng)檢驗(yàn)箱體是否為矩形。檢驗(yàn)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(zhǔn)。企口榫舍和榫槽之間的配合如圖6所示。為方便計(jì)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(yù)留的伸縮縫，具體視工件的大小而定。盒子施膠固定時(shí)，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(nèi)，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(chǔ)教學(xué)中影響燕尾榫精度的四個(gè)細(xì)節(jié)問題。忽視這些細(xì)節(jié)，盒子最后裝配時(shí)，所有的問題都會集中暴露出來，輕則榫卯結(jié)構(gòu)無法嚴(yán)絲合縫，影響美觀；重則盒子完全無法裝配，讓人覺得經(jīng)過長時(shí)間的艱苦工作，最后功虧一簣，頗受打擊。木工制作是一項(xiàng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，非常鍛煉學(xué)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(guān)注這些影響燕尾榫精度的細(xì)節(jié)問題，才能獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

5 結(jié)語

“設(shè)計(jì)是要臟手的”。學(xué)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(xì)膩、觸感溫潤、紋理豐富，能夠真正體驗(yàn)到木材這種日常生活中最常見材料的材質(zhì)美；領(lǐng)略到古老的榫卯工藝凝聚著祖先智慧，將科學(xué)和藝術(shù)相結(jié)合，在現(xiàn)代細(xì)木工家具制作中依然煥發(fā)著蓬勃的生命力。木工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)并不是單純地完成工作任務(wù)，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(yàn)升華為一種“匠人精神”。這是設(shè)計(jì)師必備的精神素養(yǎng)，是設(shè)計(jì)師必修的一門課。