马鞍榫是在框架需要宽大的胶合面和实在机械强度时,非常实用的一种接头。它尤其适合轻型工作台、锯木架、工具架、桌架、门框和车间夹具——这些物件中的接头可能保持外露,也需要经受长期使用。
这种接头常被称为开口榫眼和榫头。其中一个构件的端部或边缘开出叉口;另一个构件则做出一块贯穿全宽的榫舌,插入两片榫颊之间。与封闭式榫眼不同,这个榫槽的一侧是敞开的,因此大部分可以用锯子切出,而不必用凿子深挖。
它看起来似乎很宽容,但这可能会造成误解。马鞍榫能容忍槽底隐藏处存在少许偏差,但肩线、榫颊表面和外侧棱边必须严密贴合。过松的接头会削弱框架,也会让成品显得不够稳当。目标是经过几次细致修削后,能以稳定手压滑入到位的接头。
选择接头并确定比例
直角马鞍榫在两个构件的端部相接,通常形成直角。其中一块木料开出开口榫眼,另一块带有榫舌。它很适合矩形框架,因为两侧顺纹胶合面都很宽,而且易于检查。
T形马鞍榫将一个构件的端部接入另一构件的边缘或表面,形成T字形。它适用于工具架、支架、横档,以及带有中央横撑的框架。其原理相同:一块全宽榫舌插入叉开的榫槽中。
对于厚度相同的木料,一个实用的起点是让榫舌约为木料厚度的三分之一。这样叉口构件会保留两片榫颊,每片也接近三分之一厚。比例不必精确到数学意义上的绝对一致,但两片榫颊都应有足够厚度,并且尽量均匀。榫颊太薄容易劈裂;榫舌太厚则会让开口榫眼周围剩下的木料太少。
制作工具架或其他承受较大负荷的框架时,在决定哪一块构件开叉前,应先考虑受力方向。让叉口构件处于两片榫颊能得到充分支撑的位置,而不是反复被撬开的方向。条件允许时,应安排接头使向下的载荷落在榫肩上,而不是只依赖胶水。
使用纹理笔直且干燥的木料。不要让薄榫颊的端部出现短纹,也不要从一块已经翘曲的木板开始。马鞍榫能否方正,取决于作为划线基准的木料表面和边缘是否方正。
照片由 Dominik Scythe 在 Unsplash 提供。
工具与准备工作
你只需要一套不大的工具:
- 一把足够锋利、能留下清晰划线的划线刀。
- 一把组合角尺或直角尺。
- 如有条件,可用划线规将榫舌厚度转移到工件四周。
- 一把锯路笔直、齿距适合细木工接合的榫锯。
- 一把宽度小于榫槽的凿子;如有需要,再备一把较宽的凿子用于最后修整。
- 一把木槌。
- 稳固的钩凳、台虎钳或其他固定工件的装置。
划线前,先刨平或校正基准面和基准边。在每块工件上选定一个宽面作为基准面,再选一条相邻边作为基准边。用木工三角标记或其他简单的基准记号轻轻标出它们。所有尺寸都应从这些基准面和基准边量起。这一小小的习惯能避免许多意外做歪的接头。
把两个构件按最终位置放在一起。标明哪一块做榫舌,哪一块开口榫眼。如果同一框架要制作多个接头,请给每一对相配的部件编号。第一次下锯后,外观相似的部件很容易被拿反。
1. 标出榫肩位置
制作直角马鞍榫时,将带榫舌的构件放在开榫眼构件上,摆成最终接合的位置。用划线刀把承接构件的宽度转移到榫舌构件上。这条线确定榫肩的位置。
制作T形马鞍榫时,将横向构件放在横档或立柱上的正确位置,直接沿其边缘划出两条榫肩定位线。再用角尺将这些线延伸到相关的面和边上。
用划线刀再轻划一次,加深这些线。清晰的刀痕能为锯子提供起锯位置,也比单独使用铅笔线留下更干净的榫肩。
2. 用同一设定划出榫舌和开口榫眼
将划线规调至所需的榫舌厚度,通常接近木料厚度的三分之一。从榫舌构件的基准面和基准边开始划线。从榫肩一直划到端部,标出两条榫颊线。
不要改变划线规设定,用它在开榫眼构件上划出榫槽对应的两条边界。这是制作马鞍榫最重要的习惯:不要分别测量榫舌和榫槽。两者都从同一个划线规设定转移,才能确保彼此匹配。
制作直角接头时,将榫槽线延续到端面和两个相邻表面。制作T形接头时,在承接横向构件的边缘或表面上划出榫槽,再按需要将边界线用角尺延伸到木料上。开口榫眼的深度应根据实际榫舌构件的宽度标出,而不是只依赖尺上的读数。
清楚标记废料区域。只需在要去除的部分画一个小小的铅笔X即可。不要把刀线涂黑;它们是你最后保留的边界。
照片由 Bailey Alexander 在 Unsplash 提供。
3. 先锯出榫舌
先锯榫舌的两侧榫颊。将工件竖直固定在台虎钳中,使锯线清晰可见。从切口远端的角落轻轻锯几下,让锯片落入刀痕中。锯片应始终留在刀线的废料一侧。
锯至榫肩线,过程中留意另一面。锯子刚开始略微偏斜时,比已经锯到全深度后更容易纠正。接近榫肩时,不要匆忙完成最后几锯;如果没有把握,可停在刀线稍上方,再用凿子完成。
接着锯出榫肩。稳固支撑工件,横向顺着木纹切断方向锯至两条榫颊切口。浅浅的刀痕能减少木材崩裂。如果榫肩很宽,可先在废料上锯几条释放锯缝,再小心地用凿子去除废料,而不要强行让锯子穿过难处理的角落。
此时榫舌的全宽应平整,榫肩方正,两个榫颊彼此平行。在继续前用角尺检查。如果某一侧榫颊明显偏高,现在就修削它,而不要指望榫槽能掩盖问题。
4. 锯开口榫眼
开口榫眼的做法,是去除两片榫颊之间的中央废料。将开榫眼构件牢牢固定,使开口端便于操作。沿两条内侧边界分别向下锯,仍然要留在废料一侧,不要锯掉划线。
对于直角马鞍榫,这通常是从端部向深度线延伸的两条平行锯缝。对于T形马鞍榫,榫槽可能从一条边开始,向下延伸至标出的深度。无论哪种情况,都应让锯子垂直于基准面。可将角尺放在旁边作为视觉参考,但不要让它贴住正在移动的锯片。
当两条锯缝都达到深度后,去除中央废料。较窄的榫槽可以分几次用凿子劈掉中间部分。较宽的榫槽则先锯一两条额外的释放锯缝。每次取料不宜太多,从开口端朝深度线逐步进行。不要用力撬压薄榫颊。
只需将槽底修平即可。关键表面是两侧内榫颊面,以及槽底的榫肩线。接近刀线时,让凿子的斜面朝向废料;如果木材允许,最后的修削应以手压完成。木槌适合粗略去料,但通常不适合处理最后不足一毫米的部分。
照片由 Dominik Scythe 在 Unsplash 提供。
5. 试配、观察痕迹,并谨慎调整
用手将接头合拢。它应当能够方正地开始进入,在稳定压力下插入一部分,并在尚未需要用力之前停住。第一次试配时,绝不要用重木槌猛敲。如果接头过紧,或榫颊并不完全平行,强行敲到底可能会劈裂叉口构件。
取出榫舌,检查表面发亮或受压的区域。这些痕迹表明接头卡在哪里。只修削这些高点,使用锋利的凿子削下薄薄的木屑。通常最好调整榫舌的榫颊,而不是随意加宽榫槽,因为榫槽决定了对榫舌的支撑。
试配时检查四件事:
- 榫肩闭合,且没有可见缝隙。
- 两个构件彼此保持方正。
- 榫舌到达榫槽的完整深度。
- 接头在稳定压力下能结合,但不需要敲打。
如果一侧榫肩闭合而另一侧没有,先检查是否有一侧榫颊过高,而不是先去削榫肩。如果两侧榫肩均匀地留有缝隙,可能是槽底不够深,或某个角落仍有木屑残留。
胶合与收尾
接头配合满意后,刷去木屑,再进行一次试配。将薄而均匀的一层胶涂在榫舌的两侧榫颊和榫槽的配合面上。这个接头具有宽大的顺纹接触面,因此不需要过量施胶。胶水太多只会让装配变得打滑,并留下更多溢胶需要清理。
以可控的压力将部件合拢。安排夹具,使榫肩保持闭合而不会扭曲框架。趁胶水尚未干燥时检查方正度,尤其是四边框架;一个略微张开的角就可能使整个组件偏离方正。
可用湿布擦掉新鲜溢胶,或根据所用胶水和后续涂装计划,待胶水稍微凝结后再清除。完全固化后,将任何突出的端纹刨平或削平。给外露边缘倒一个小角,有助于保护棱边不被碰伤,也会让接头呈现更安静、完整的外观。
会使马鞍榫变松的错误
最常见的错误,是沿着粗铅笔线的废料一侧直接切割。应使用刀线,并保留它。那条线属于成品部分,不属于废料。
另一个常见错误是分别标记榫舌和榫槽。两次独立测量之间即使只有很小的差异,也可能留下明显缝隙。对两个部件都使用同一划线规设定,既更安全也更快。
避免在开口榫眼中进行深而猛烈的凿削。叉开的榫颊在装入榫舌后会很结实,但切削时却较为脆弱。应分阶段去除废料,并将工件固定在靠近切口的位置。
最后,不要通过随意扩大榫槽来解决过紧的问题。找出准确的摩擦点,去除尽可能少的材料,然后再次试配。马鞍榫的精确来自反复而微小的调整,而不是一次孤注一掷的重切。
一个制作良好的马鞍榫,直观来看并没有什么神秘之处:两片干净的榫颊、完整贴合的榫肩,以及能够毫无勉强地就位的榫舌。它的强度就来自这种简单的几何关系——经过细致划线,并以耐心将各部分严密结合。