如何在 CNC 机床上制作木镶嵌

• 1
  下刀前要先确认的事
• 2
  设计型腔与镶嵌件配对
• 3
  木镶嵌刀具选择
• 4
  进给、转速与型腔深度
• 5
  试装、夹紧与胶合
• 6
  切割木镶嵌的七个步骤
• 7
  镶嵌方法对比

CNC 机床上的每个木镶嵌都从两张图纸开始，而不是一张。型腔比镶嵌件略大，差值就是胶缝。多数硬木总间隙取 0.05–0.20 mm。软木和粗孔木材取该范围上限，因为夹紧时会压缩。

间隙加在镶嵌件上，而不是型腔上。在 CAM 中把型腔轮廓向外偏移半个间隙，镶嵌件保持名义尺寸。这样以后改变镶嵌件厚度时，型腔刀路仍可预测。

接下来是转角几何。3.175 mm 下切螺旋刀会留下 1.6 mm 转角半径，图形中任何尖内角都填不满。要么在设计中将所有转角倒圆，要么安排手工凿修工序。

薄于 3 mm 的图形类似单板，会翘曲、崩边并吸胶。若设计需要细线，可考虑 1.5–2.0 mm 深度、浅镶嵌件，并在夹紧时加垫板。

• 1
  偏移方向放大型腔，镶嵌件保持名义尺寸。
• 2
  最小特征宽度线条尽量保持为刀具直径的 2 倍。
• 3
  转角半径每个内角与刀具半径匹配。

型腔默认用下切螺旋立铣刀。下切几何将表层纤维向下压，边缘保持干净。代价是排屑：切屑积在型腔中摩擦，使刀具发热。使用短刃长，并在每刀用吹气清屑。

镶嵌件使用与型腔同直径的刀具。直径不同意味着刀具偏摆不同，0.02 mm 的偏摆差已占紧胶缝的 20%。若必须换刀，重新测量镶嵌件并调整偏移。

球头刀用于表面需要雕刻的 3D 纹理镶嵌。它会留下扇贝状底面，胶线更厚且可靠性更低。胶合后需打磨或刮平表面。

硬木用两刃硬质合金刀即可。三刃刀适合枫木或鸡翅木等致密木材，但需更快进给以免摩擦。刀具伸出尽量短，最好小于 3 倍直径。

• 1
  型腔下切螺旋刀，2 刃，短刃长。
• 2
  镶嵌件与型腔刀具同直径、同伸出长度。
• 3
  纹理镶嵌球头刀，接受较厚胶线。

木材切削快但易烧。硬木用 3.175 mm 两刃硬质合金刀时，主轴转速 16,000–18,000 rpm、进给 1,500–2,200 mm/min 可得到干净切屑。软木将转速降至 12,000–14,000 rpm，进给提高到 2,500–3,000 mm/min，让刀具真正切削而非抛光。

型腔深度应比镶嵌件厚度深 0.5–1.0 mm。多出的深度用于容纳挤出的胶。若型腔底面和镶嵌件底面都平，多余胶无处可去，镶嵌件会被顶起。

型腔分 2–3 mm 深度层切削。6 mm 型腔一次切到全深会使刀具负载过大并掀起边缘。在壁上留 0.2 mm 全深精加工余量以清理轮廓。

镶嵌件切得略高。在成品表面以上留 0.3–0.5 mm，以便胶固化后打磨或刨平。在机床上直接切平看似高效，但任何偏摆或台面误差都会留下无法去除的台阶。

• 1
  深度分层每层 2–3 mm，全深精加工壁面。
• 2
  型腔深度镶嵌件厚度加 0.5–1.0 mm。
• 3
  镶嵌件高度留 0.3–0.5 mm 余量用于齐平修整。

正式加工前，用同种木料废料干装试配。用手指轻压即可放入且不晃动为正确。若需木槌敲入，间隙过紧，胶无法铺开。若自行掉出，间隙过宽，接缝会显露。

木材随湿度变化。型腔和镶嵌件应在同一天从已在车间放置至少 48 小时的料中切出。用 8% 含水率板材切出的镶嵌件压入 6% 含水率的型腔，一周内会膨胀并撑裂周围木纹。

使用开放时间长、含水量低的胶。聚氨酯胶和环氧胶均可；黄胶会使接缝膨胀并可能顶起镶嵌件。用小刷将胶涂在型腔壁上，而不是在底面挤一条胶。

用平整的压板覆盖整个镶嵌件并夹紧。压力应均匀适中：足以让嵌件就位，又不至于把胶挤干。在胶固化前用湿布擦去溢出的胶。

• 1
  先试装用手指按压，不用木槌，不松动。
• 2
  当天切削两块料在车间湿度下放置48小时。
• 3
  压板平整并涂蜡，避免与嵌件粘合。