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制材生产的原料和产品
本思维导图主要介绍了木产品的原料及将原料加工成木制产品前所需要做的准备。包括原木的种类、特性和缺陷，造材时应遵循的原则，原木进入车间加工前的准备，以及各种加工产品种类名称等。
编辑于2025-04-28 13:05:49- 期末复习
- 制材学
- 木质产品加工
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- 大纲
制材生产的原料和产品
按国家标准分的十大缺陷
节子、变色、腐朽、虫害、裂纹、树干形状缺陷、木材构造缺陷、伤疤、木材加工缺陷、变形
对木材性质影响较大的有节子、腐朽、裂纹和斜纹
原条造材
原条
树木伐倒后，砍除枝丫的树干
原木
沿着原条长度方向，将原条按一定的尺寸、形状、质量和国家木材标准或企业订制计划，截成的木段
原木是制材生产的原料
分类
按树种分
阔叶材
针叶材
按使用方式分
直接用原木
特级原木
旋切单板、刨切单板用原木
锯切用原木
原木特性
1||| 含有较多的水分，而且含水量稳定，易导致其体积湿胀或干缩
2||| 体积大而笨重
3||| 形状不规则
4||| 组织不均匀
5||| 材性不一致
6||| 生长时具有天然缺陷
7||| 保管时易发生开裂或遭受菌虫的侵害
制材用原木
1||| 针、阔叶锯切用原木
2||| 特级原木
3||| 小径原木
4||| 次加工原木
5||| 以上四种，以针、阔叶加锯切原木为主，特级原木只占少量
锯切用原木标准规定参数
树种、尺寸、公差、分等
造材
将原条截成所需规格原木的工艺过程
合理造材的原则和方法
方法
量材
根据用途与原木缺陷，将原条设计成不同长度的若干原木的造材工作
是原条造材工序中的一个重要步骤
决定原木的树种、等级，保证完成材种计划
提高经济用材的出材率，充分合理利用森林资源
截断
原条合理造材的重要意义
1||| 搞好合理造材工作是合理利用木材，实现材尽其用，并可有效节约森林资源的重要保证
2||| 搞好合理造材工作，能够提高木材产品的质量，并使其在市场上适销对路
3||| 搞好合理造材是企业挖掘潜力，依靠内涵提高经济效益，尽快摆脱“危困”的基本途径之一
原则
缺陷原条造材，应做到材尽其用，优材不劣用，大材不小用
缺陷集中原则
当缺陷比较集中，且集中后能够提高其他原木等级时，应将缺陷部分集中到一段原木上
缺陷分散
当缺陷分布均匀，而集中后不能提高其他原木的等级时，应将缺陷分散，造成最大限度允许其缺陷的材种
同等量材看径级
定义
在原条的同一等级区域，也可以说同一价格区域，在量材设计过程中，着重应先考虑径级档次对材种的影响
因为决定材种的因素，一是等级，二是径级，其次才是长级
三优先一降低，三要三杜绝
三优先
优先造长材
优先造优质材
优先造特殊材
降低
降低次薪材和三等材的比重
三要三杜绝
1. 要准确判断木材缺陷的生长规律；杜绝一次设计一次造材
2. 要优中提优，次中提好；杜绝好材带坏材
3. 要量尺准确，下锯垂直；杜绝躲包让节，锯口偏斜
概念
尖削度
定义
原木单位长度上大头直径与小头直径之差
当原木小头直径与大头直径之比为0.71时，出材率最高
尖削度小的部分，应造成长材种
弯曲度
定义
原木或原条最大弯曲高度与其内曲面水平长度之比的百分数
弯曲矢高与内曲水平长度关系为
当内曲长度减小一般时，弯曲矢高减小到原来的1/4，弯曲度减小到原来的1/2
对于弯曲度较大的木材取材原则
见弯取直，大弯变小弯。急弯一头截，缓弯中间截
原木缺陷
节子
直径
活节直径
死节直径
腐朽与变色
腐朽
真菌引起
木腐菌
发育条件
合适的养料
如纤维素、木素
适宜的湿度
30~60%,<20%生长抑制
有利温度
25~40℃，>60℃致死，<10℃休眠
最少量的空气
停滞的空气
空气流速大时，木腐菌生长缓慢
抑制条件
破坏其中一条即可，如注入防腐剂，放入水中浸泡和干燥等
分类
外部腐朽
保管不良所致，在原木断面周围呈环状或弧状，往往兼有虫眼或变色
内部腐朽
生长期由外伤侵入
根腐
从根部或树兜入侵，向上蔓延，呈圆锥形
内部干腐
从树干或枝条折断处入侵，向上下蔓延，呈纺锤形
变色*
由变色菌引起，不分解木材细胞壁，主要吸收细胞腔内含物
另外还有化学变色，如鞣酸与铁接触出现兰黑，色素氧化等
霉
只寄生在木材表面，不侵入细胞内，对木材性质无影响，但阻碍水分蒸发，不及时处理，可能发生腐朽
形状
弯曲
尖削度
凹兜、大兜
构造缺陷
斜纹
影响
强度降低
易发生翘曲
乱纹、涡纹
偏宽年轮
髓心与双心
在原木断面的分布规律
从原木中心到外表面逐渐减少
根、中段节子
从原木中心到外表面逐渐增加
扭转纹、青变
沿着原木断面均匀分布的缺陷
稍段节子
限制在原木外面一定深度的缺陷
外腐、青变、虫眼
限制在原木中心部分的缺陷
内腐、径裂、内夹皮
产品
锯材
定义
原木经过纵向、横向锯割加工所得到的板材或方材，又称成材
板材：宽度尺寸为厚度尺寸两倍以上的 方材：宽度尺寸小于厚度两倍的
规格
针叶材
1~8m
阔叶材
1~6m
<2m时，按0.1m进级；>2m时，按0.2m进级
按0.2m进级意思是，不足0.1m时省去，大于等于0.1m时进级，如2.31m进为2.4m， 2.29m进为2.2m
公差
长度
<2m
+3~1cm
>2m
+6~2cm
宽度、厚度
<25mm
±1mm
25-100mm
±2mm
>=101mm
±3mm
分类
按断面尺寸分类
薄板
12、15、18、21mm
中板
25、30mm
厚板
40、50、60mm
按树种分
阔叶材
针叶材
按断面形状分*
对开材
四开材
等边毛材
不等边毛材
一边毛方
枕木
毛边板
整边板
一面毛板
按锯材在原木断面上的位置分
髓心板
板材位于原木髓心区，髓心圈全部落在这块板上。
半心板
自原木中心下锯所锯得的两块各带半个髓心的板。
边板
在原木中除髓心板和半心板以外所锯得的板材。
按加工特征分类
毛边板
未经裁边或着锯不足板长的一半
着锯指毛边着锯
整边板
两边都经过裁边，且毛边全长都着锯
缺棱板
板边一部分（不足板长的一半）未着锯
按下锯方法分
径切板
板材端面厚度与宽度中心点的年轮切线与宽材面夹角自45°以上
包括沿原木年轮直径方向锯割的板材
厚度与宽度中心点可理解为是端面的几何中心
弦切板
小于45°时为弦切板
包括沿原木年轮切线方向锯割的板材
按产品名称分类
主产品
定义
按生产计划所锯制的主要产品
附产品
定义
利用原木锯制主产品的剩余部分，锯得断面尺寸较小。长度=主产
连产品
定义
因尖削和弯曲而锯得。长度<主产品，且长度大于0.5m
小规格材
定义
长度<0.49m的板、方材
枕木类型
普通枕木
I型
22*16cm*2.5m松杂
用于主干线
II型
20*14.5cm*2.5m 松杂
用于支线，站内等
道岔枕木
24*16cm*2.6-4.8m
0.2m进级
子主题
桥梁枕木
断面
20*22、20*24、22*26、22*28、24*30cm
长度
3、3.2、3.4、4.2、4.8m
仅限于针叶材
概念
名义尺寸
国标规定的尺寸或订货明细表要求尺寸
实际尺寸
因原木运输、锯材干缩，必须把名义尺寸放大。放大在内的尺寸，即实际尺寸
后备量
定义
实际尺寸与名义尺寸之差
种类
干燥后备量
截头后备量
加工后备量
材积计算
整边板
毛边板
宽度为材长
枕木
一般以根计
板皮
英制材积测算
单位
板尺（BF，BOARD FOOT）
定义
1英尺长*1英尺宽*1英寸厚称为一个板尺
1英尺=12英寸 1英寸=25.4mm
1千板尺=2.36m³
FAS较差板面上净划面出材率至少为83.3%
允许净划面
普1A级
不少于66.6%
FAS
不少于83.3%
普2A级
不少于50%
级别
common
shop
原木处理
原木运输
运输方式
三方面工作
1||| 建厂前必须详细地调查研究原料的来源
2||| 根据制材厂距伐区远近，交通条件，确定运输方式
3||| 原木到场数量与楞场面积，卸车、归楞能力与制材车间的产量向平衡，同时要做好催运工作
原木验收
这是一项技术性较强的工作
包括树种的识别、检量工作的使用、原木尺寸的检量和体积计算、原木的等级评定
原木尺寸检量
检尺长
检量原木的材长量至厘米止，不足厘米者舍去
原木的材长，在大小两端断面之间相距最短处取直检量
子主伐木楂口锯切断面的短径不小于检尺径的，材长自大头端部量起；小于检尺径的，材长应让去检尺径部分的长度
（扎排)水眼原木
将水眼部位让出后，测量其两端水眼之间的最短距离
直径检量
先通过小头断面中心先量短径在通过短径中心垂直检量长径
长短颈之差自2cm以上，以其长短径的平均数经进舍后为检尺径
长短径之差小于上述规定者，以短径进舍后为检尺径
检尺径＜14cm时以1cm进级，足0.5cm进，不足0.5cm舍；检尺径≥14cm的，以2cm为进级单位，足1cm进，不足1cm舍
等级评定
两种以上缺陷的，以降等最低的一种缺陷为准
检量尺寸单位
检尺范围外的缺陷，除漏节、腐朽外，其他缺陷不计
等级
特级原木
检尺长
针叶
4~6m
阔叶
2~6m
0.2m级进级，公差0~6cm
检尺径
柏木杉木自20cm以上，其他自24cm以上，按0.2cm进级
锯切用原木
检尺长
针叶
2~8m
阔叶
2~6m
检尺径
东北、内蒙、新疆自18cm以上，其他地区自14cm以上
尺寸进级
检尺长按0.2m进级；公差-2/+6cm；检尺径按2cm进级
小径原木
检尺长
针叶
2~6m
检尺径
东北、内蒙自4~16cm，其他地区自4~13cm以上
尺寸进级
检尺径12cm以上按2cm进级；不足12cm的按1cm进级；不足1cm舍去
原木合理保管
基本原理
控制原木含水率
方法
控制含水率
水存法
操作原理
将原木长期浸泡或淹没在水中，保持高含水率，避免菌虫侵害和干裂
种类
多层木排水浸法
水浸楞锥法
原木湿存法
原理
使原木边材保持高含水率，（一般使原木含水率达到80~120%）以避免菌虫侵蚀及开裂
操作方法
将原木紧密堆紧，并尽量堆成大楞，楞堆之间距离要小，并采取措施防止水分蒸发，必要时喷水
适用对象
新采伐的木材和水运到场地的木材
干存法
原理
使原木边材含水率短期内迅速蒸发到25%以下。以防止菌虫繁殖，楞高一般不超过2m
操作方法
一般要将原木剥皮，为减少边材和端部水分蒸发过快而开裂，应保留韧皮部作为保护层，两端10~15cm树皮圈并涂有石蜡等防裂涂料
化学处理保存法
原理
对于干存法和湿存法保存的原木，我们还可以喷洒化学药剂防止蒸发和杀死菌虫保存木材
贮存场地
水上作业场
组成
停排场
拆排场
区分网
原木楞场
作用
接收、检验区分、贮存原木，以及原木进车间前准备的场地
设计注意问题
搞好原木楞场的合理规划
占地面积尽可能合理，区分尽可能细致，清归清垛楞场场地要比周围地势高些，并稍有坡度，以利排水对多年积存的碎树皮锯屑及杂草要清除干净
根据卸车、运输等工艺设备情况，原木楞场要留有足够宽度和数量的防火道和运输通道
楞场应设有消火栓水井或第二水源，贮水池不少于100m³
楞场应有足够的照明设备，可采用等距离的电柱照明，也可采用少量高架聚光灯集中照明
合理选用原木卸车、区分和归楞机械
增添原木调头设备
增加原木的剥皮工序
带皮锯割的缺点
树皮较硬，锯割时易磨钝锯条，使每班换锯次数增多，约影响机床效率10%，增加锯条消耗50%
约占木材体积的10%左右的树皮，因不能集中合理利用，而白白损失
原木带皮锯割时，不易看清材身缺陷，不利于合理下锯
用制材剩余物生产木片时，因树皮含量高，不宜作造纸原料，作人造板生产原料也降低产品的强度和质量
贮木池
原木进车间前的工艺准备
分选、冲洗、调头、截断、剥皮、整形及清除遗留在原木中的金属物等，以提高原木的出材率，成材产品、质量
分选
确定原木等级
根据锯材规格选用原木径级
选材区分的意义
物尽其用
大径级原木应尽量锯解大规格的锯材和主产品
小径级原木用来锯解小规格的锯材和副产品
具体地说这里存在着“关键径级”，“关键径级”即产品规格和原木径级的特殊关系
可以做到有计划的生产
在同批原木中可以做到原木的径级相同，产品规格相同，这样就可以采取相同的下锯法，可以批量生产，既能提高锯机的生产率，也能提高锯材质量和出材率
区分条件
树种、径级、长度、等级
冲洗和金属探测
原木剥皮
优点
节省换锯时间，减少磨锯次数，提高锯条使用寿命
利于木材削片
作为纸浆和人造板原料的木片，其树皮含量都有一定限制，剥皮有利于木片利用
便于集中利用
使锯木操作人员能够看清原木，便于和力下锯
文明生产，车间清洁，便于防火
原木截断
为多出长材和提高锯机生产率，原木一般不截断
需截断的情况
弯曲原木
弯曲度超过2%，会影响出材率，应先截断后锯解
5m枕资
能多出枕木者截断，硬杂木枕资，一律先截断
桥枕、岔枕
长度种类多，应合理搭配，合理利用
截断设备*
原木调头
为了满足加工工艺的要求，原木进车间时必须保证小头进锯。
原因
下锯图是小头端面为基准设计的
此外，小头端面常常比大头的形状规整，便于看材下锯，有利于提高原木的出材率
原木整形
制材设备
组成
主要工艺设备
作用
用来直接将原木加工呈一定断面尺寸的锯材或半成材
定义
各种类型的锯机及其附属设备
锯机
附属设备
各种类型跑车、原木上车装置、翻木装置、接板、分板、传送装置
传动部分
机械传动
动作可靠，制造容易，
气压传动
子主题
液压传动
子主题
分类
按工艺分
剖料锯
加工对象为原木
剖分锯
裁边
截断
按锯具分
带锯机
圆锯机
排锯机（框锯机）
联锯和削片制材联合机
联锯*
类型*
双联
四联带锯机
双齿往复串联带锯机
进料装置
削片制材联合机*
特点
优点
产量高、生产率高，木材利用率高，工艺简化、车间面积减小
缺点
它只能适应锯解口径小，通直的原木，对弯曲原木或尖削度大的原木不适应
子主题
类型
削片锯解机
削方机
运输设备
定义
运输原木、锯材和剩余加工物的设备
作用
起到联系各个工艺设备的主要作用
包括原木拖进链、踢木机、横向运输链、滚筒运输机，皮带运输机
其他工艺设备
定义
为主要工艺设备加工前后服务的设备
包括原木分类机械、原木材积光电自动检测系统、选材机械、堆材机械、金属探测仪
辅助设备
锉锯间与机修车间所配的各种设备等
定义
能够保障上述三类设备维持正常运转的设备
各种锯机制材的特点
普通带锯机
优点
1. 属于单锯法锯材，灵活性大，可以进行翻转下锯，做到看材下锯
2. 能够锯解较大径级的原木
3. 能够锯解特种锯材
特种锯材通常指弦切板和径切板
4. 可采用轻薄的锯条，出材率较高，动力消耗亦小
缺点
1. 带锯机比圆锯机结构复杂，在安装使用和维护保养方面要求较高
2. 操作技术、修锯技术要求较高
3. 锯解质量比排锯差，但带锯的加工质量比圆锯好
4. 机床利用率较低
原因是辅助工时较多
框锯机
优点
生产率高
锯材质量好
指锯材尺寸精度好
缺点
出材率低
锯条较厚、锯路消耗大
不能做到看材下锯，不能锯解弯曲度大、尖削度大的原木
圆锯机
优点
单锯片圆锯机可以做到看材下锯
结构简单，投资少，维修技术要求低
多锯片圆锯机适合锯解小径原木
缺点
加工质量差，锯路消耗大
有反弹现象，不安全
联锯制材*
优点
锯解精度高
生产效率高
操作方便，工艺流程简单，便于组织自流动
缺点
子主题
削片制材*
增加了木片产量
提高了成材产量
消除了废材运输和废材削片工序，简化了工艺
子主题
子主题
缺点改进
锯解工艺
下锯法
定义
原木锯解时，按锯材的种类、规格，确定锯口的部位和锯解顺序进行下锯的方法
合理下锯
根据原木情况和产品要求，按工艺设计和使用设备，在获得最大出材率和最高经济效益的前提下，合理安排锯口位置和锯解顺序进行下锯
意义
提高产品质量和出材率，节约木材，充分利用森林资源
分类
单锯数量分
单锯法
双联带锯机也属于单锯法
工艺方法
用单锯片圆锯机、单锯条带锯机，一次锯一个锯口，依次一块一块地锯解板、方材
特点
优点
可以翻转下锯，集中剔除缺陷，提高质量和出材率
能套裁下料，能生产几种不同规格的锯材
带锯条锯路小，木材损耗小
缺点
锯材规格较差，技术要求高，生产效率低
适用木材
缺陷原木、大径原木、珍贵材和特殊用材的生产
组锯法
工艺方法
用多锯片圆锯机、多联带锯机、排锯机，一次锯解数块板、方材
特点
优点
锯材规格好，生产效率高
工艺流程短，易于机械化自动化
产品规格少，简化分选堆垛
缺点
不能看材下锯、套裁下料
锯路较大，出材率低
适用木材
人工林原木质量均一，专业化制材厂
按下锯顺序分
四面下锯法
三面下锯法
毛板下锯法
影响
锯材出材率
锯材质量
生产率
制材生产技术指标
原木出材率*
定义
所产锯材材积与所消耗原木材积的百分比
主产出材率
综合出材率
锯材质量指标
锯材抽查合格率
原林业部要求抽查合格率95%，木材送货锯材误差：数量<1%，质量<3%
锯材质量系数*
表示所锯锯材质量的优劣，反应所锯锯材与所用原木的质量关系
分类
按下锯顺序分类
四面下锯法
工艺方法
在带锯机上先锯解成毛方或依次翻转下锯，在锯取4块完整的板皮的同时，有选择地锯取优质板、方材
优点
充分利用优质部分生产优质材，板宽一致，裁边工作量少；出材率高
缺点
原木翻转次数较多，影响生产率
三面下锯法
两面下锯法（毛板下锯法）
按锯数分类
单锯法
组锯法
特种用材下锯法
弦切板下锯法
径切板下锯法
下锯图
定义
原木锯解前，按锯材规格在原木小头端面上排列出的锯口图式
种类
四面下锯图
三面下锯图
两面下锯图
计算
理论依据
子主题
无钝棱大方材最大出材率
其内接正方形的边长a为直径d的0.71倍，即a=0.71d
锯材规格计算
各个方向（a和h方向）上锯得的块数
m为锯路宽度  n要取整
实际下料尺寸
n取整数
板材出材量计算
板皮厚度计算

着锯面宽度计算
原木划线下锯
定义
在原木小头端面上，根据不同的规格的订制任务，结合原木
划线设计方法
原木端面划线设计
主产品
计算最大方料尺寸
计算块数
确定下锯法
考虑附产品，连产品
锯口尺寸
未给出时按3mm算
下锯顺序
不影响出材率的情况下，尽量减少翻转次数，提高生产率
设计方法
原木截断情形
原木的弯曲度超过规定限度
原木尖削度过大
原木和锯材长度不同
但这种情况一般是不允许的
缺陷原木下锯法
原则
要尽量减少原木缺陷对锯材质量的影响
要根据原木缺陷分布情况，严重的缺陷集中或剔除，一般缺陷要适当地分散在少数板材上
材面上缺陷尽量减少
节子原木下锯法
节子大而少时，平行于节子下锯，并使节子尽量集中在少数板材上
节子小而多时，垂直于节子下锯，使节子呈圆形节
腐朽原木下锯法
铁眼原木
平行于原木外缘下锯
心腐原木
缺陷集中在少数木材上
边腐原木
根据腐朽厚度下板皮
裂纹原木下锯
无论径裂、环裂均应沿着裂纹方向平行下锯，尽量使裂纹集中在少数板材上
子主题
偏心及双心原木下锯
偏心原木
年轮疏密部分分别锯解
双心原木
垂直于长径下锯，将夹皮集中在一块板材上
扭转纹原木下锯法
此种缺陷为严重缺陷，应锯解成枕木、大方材
弯曲原木下锯法
侧面下锯法
大带锯切割弯曲面的两侧（非凸面和凹面）
适用于无腐朽的一般原木
腹背下锯法
弯曲面朝一侧，大带锯切割凸面和凹面
适用于心腐弯曲原木
方材下锯原则
方材的生产要做到合理适用，注意充分原木的径级，切忌大材小用。特等针叶大方材，允许钝棱10%，其理论正方材最大出材宽度是0.74D;一等大方材允许钝棱25%，其理论正方材最大出材宽度为0.8D；二等大方材，允许钝棱50%，其理论最大出材宽度为0.89D
D=24cm
出一条II型枕木
D=32cm
两条II型枕木
D=36cm
两条I型枕木
小径木下锯法
方材下锯法
平切板下锯法
薄板下锯法
方条下锯法
小径木加工设备
削片制材联合机
双联带锯机
两头或四头削片铣方机
多轴或组合圆锯机
集成材工艺流程
制材企业设计
制材生产过程
带锯流水线加过过程
车间不能再加工的加工的板皮
一种不能再加工制成小规格的板皮，则送往碎木机；一种可锯制小规格材的板皮，则送往废料车间，加工成小规格产品。
制材车间工艺设备布置应遵循的原则
制材加工的全过程必须是流水线作业生产，才能保证具有高度生产效率
各机床最好不要留缓冲储备，或者留的最少
加工过程中要使材料的输送距离最短
在流水作业线上材料的运输不应有兜圈现象或运输线路彼此交错妨碍的情况
车间地面水平应当顺着流水线的方向，各机床工作位置逐步降低
废料运输线水平位置应设在半成品和成品运输线水平位置的下方，避免彼此交错，相互干扰