明式家具大多从实用角度出发，根据人们日常生活的需要确定结构和造形。在此基础上，再进行必要的修饰，达到使用功能和造形艺术的完美结合。
明式家具的科学性主要体现在造型设计和榫卯结构两个方面，造型设计在之前推送中已有阐述，今天我们重点讨论榫卯结构的科学性。
明式家具坚固耐用，除其选材质料较硬外，还在于其科学合理的榫卯结构。
一件家具，往往由若干构件组合而成。构件与构件的结合处，都要通过各种形式的榫卯，将各个构件巧妙地连接起来，组成一件完整的家具。
明式家具常用的榫卯结构为大家介绍以下几种：
横材与竖材结合的丁字形结构
横材与竖材的结合又称“格肩榫”。如：桌、椅、凳的横枨，柜身和柜门的横带与立柱的结合，均采用这种作法。
格肩有大格肩、小格肩之分。
大格肩又有实肩、虚肩之别，小格肩则都是实肩。
实肩是在横材两段作出榫头，在榫头外侧作出45度等边三角形斜肩，三角形斜肩紧贴榫头。在竖材造出榫窝，并在外侧开出与榫头上三角形斜肩相等的豁口，正好与榫头上三角形斜肩吻合。
格肩的作用，一是辅助榫头承受部分压力，二是打破结构处平直呆板的气氛。
虚肩也叫飘肩，它与实肩的区别在于三角形斜肩不是紧贴榫头，而是在榫头之间留出空隙，不与榫头相连。在竖材的榫眼外侧，也挖出与虚肩大小、薄厚相等的豁口，但不与榫眼相连。
这样做的目的是为了少剔去一些竖材，以免削弱立柱的支撑能力。
在桌类、椅凳类的上下横枨上，常常采用这种作法。这是大格肩做法。小格肩是把紧贴榫头的斜肩抹去一节，只保留一小部分。
这是一种比较科学的作法，它既保持了竖材的支撑能力，同时也照顾到辅助横材承重的作用，一般用在柜子的前后横带上。
还有一种作法，是横材与竖材都是圆材，为了把横材、竖材连接得圆润、柔和，使横竖材的圆面齐平，在横材榫头两边作出弧形圆口，包住竖材。
丁字形结构还有格肩和不格肩之分。
如果在明面上，一般都采用格肩做法，但在人们视线不易接触的部位，则往往不用格肩。不用格肩的做法，又有透榫和暗榫之别，有的家具即透榫与闷榫混合使用。
如：为了加强边框的牢固性，通常将桌面四框中间穿带作一条或两条透榫，其余均作暗榫。
透榫要视桌面的长短和穿带的多少而定，如果是三条穿带，只在中间一条做透榫，如果是五条，则把中带两旁的两条作成透榫。
直材角结合
直材角结合，即桌案、椅凳、柜门等板面四框的结合，或椅背、扶手等立柱与横木的直角结合。板面四框结合多用“格角榫”，它也有明榫与暗榫之别。
明榫多用于在桌案板面四框和柜子的门框，桌案的边框一般分长边和短边，长边称“边挺”，短边称“抹头”。
在边挺和抹头的两端作出45度斜边，边挺作出榫头，抹头作出榫眼，这样就把明榫处理在两侧，而正面则可以给人一个明快整洁的外观。
还有一种闷榫接合方法，即横竖材都切出45度斜面，在斜面上凿出榫窝，再用一长方木块插入两边的榫窝，用胶粘牢。
直材角接合也有不用45度斜面的，而是在横材下面作出榫窝，直材上端坐出榫头，将横材压在竖材上。这种作法多为圆料，俗称“挖烟袋锅”。
明式靠背椅、扶手椅的椅背和扶手的转角处常用这种作法。
拼板和框内装板结构
制作大型家具时用料较宽，常需用数块板相拼接。但木料软硬不同，纹理不一，往往出现翘裂或变形现象。为了使拼接处始终保持平整光洁，必须采取适当的措施处理接缝。
常见的薄板拼合是在板面纵向断面起槽，另一面做出与边槽相应的榫舌，把榫舌镶入槽口，用胶粘牢。这种做法，匠师们多称为“龙凤榫”。
如果材料不足，数板拼合刚好够用，若再做榫舌就会使板材亏损，这时就应在两板材拼面都开槽口，然后再另做一板条镶入两边槽内，使两块板拼合在一起。
稍厚一点的板材拼合，用在桌面或案面上，多采用穿带榫。就是把板条严好缝，再横开数道底宽口窄的梯形通槽。在穿带的一面作出与槽口断面相应的榫舌，将穿带一头对准槽口向里推，使板材固定在穿带上。这样，板材四边有边框束缚，中间有穿带相连，形成平整光洁的整体。
家具的面板或柜子的顶、门、两山及背板，大多采用框内装板的作法。具体办法是在四框内侧打槽，将板心的四边镶入边槽，这样就把板心边沿处理在暗处。既增加了家具的美感，又加固了板心。
镶边有两种形式，一种把板心边沿做出与边框槽口深度相同的榫舌，板心镶入通槽后，板面与边框齐平。木工术语称之为“不落堂”，凡桌案表面都用这种作法。另一种是将板心四边削成斜坡，使板沿镶入槽口。这种作法表面上不是平的，面心四周低于边框，木工术语称之为“落堂”。
腿与面及牙板的结合
腿与面的结合有长短榫和夹头榫两种。桌形结体家具不论有无束腰，多用长短榫；案形结体家具则多用夹头榫或托角双头榫。
长短榫又分综角长短榫和柱顶长短榫，其特点是两个榫头一长一短。它的作用是把边挺和抹头固定在一起。长榫连接边挺，短榫连接抹头。
之所以把一个榫头作成短头，是因为腿端竖榫与桌面横榫发生了冲突，如果不把这个榫头去短，势必顶住边挺伸向抹头的榫，使板面落不到底。
综角榫结构是在桌腿与板面边框衔接处自长短榫的根部起向上削出45度斜肩，斜肩内侧挖空，板面边框转角处靠下一点的位置亦剔成45度斜角，组合时边框斜角正好与腿上的斜肩吻合，使边框外沿平面与腿的外平面拼合成一个平面。结果只在结合处留三条棱角和三条拼缝，而这三条棱角和三条拼缝又只有一个交点。由于它具有多角形的特点，故此人们常呼之为“粽角榫”或“粽子角”。
柱顶长短榫与粽角长短榫的不同之处是榫头的外面没有斜肩，它和板面组合后，板面不是与腿的外面齐平，而是伸出腿面。这种做法使腿足的形式富于变化，圆腿、方腿均可，不受面沿限制。而粽角榫结构则不然，它只能随面沿的形式作成平面，所以粽角榫结构的腿都是方的。
案形结体家具腿与面的结合不在四角，而在长边两端缩进一些的位置上。前后两面多采用通常的牙板贯通两足，形成牙板固定腿足，腿足夹固牙板，牙板又辅助腿足支撑案面的多功能结构。这种结构，人们称为“夹头榫”。
其作法是在腿的上端开出横向豁口，豁口两边做出两个与腿的宽度相等的榫头。牙板厚度要大于豁口宽度，将牙板需要插进豁口的部位按腿的宽度剔去一些，使穿插部分的厚度与腿上豁口宽度相等，这样牙板插进豁口后就不会扭动。
牙板的高度一定要与榫头的底部齐平，牙板由牙条和牙头组成，讲究的用一块整板做成。再上是案面，案面的边框一般比桌面边框宽。在与腿结合的位置凿出榫窝，与腿上端的双榫头相吻合。
插肩榫，也属于夹头榫的一种形式，作法与夹头榫基本相同。它也分前榫和后榫，中间横向开出豁口，把牙板插在里面。不同的是前榫自豁口底部向上削成斜肩，作成前榫小、后榫大、前榫肩、后榫平肩的榫头。
插肩榫的牙板也要剔出与斜肩大小相等的槽口。它和夹头榫牙板所不同的是槽口朝前，组合后牙板与腿面齐平，在看面上留下两条梯形斜线，在一定程度上还起着装饰作用。
抱肩榫，其结构与粽角长短榫原理相似，实际上是把粽角榫的斜肩移到榫头以下，这样斜肩交合的也就不是板面边框而是面下牙板了。
因粽角榫板面斜肩与边框为一木做成，所以两个斜面只要合缝就行了。而抱肩榫的牙板和腿部斜肩必须做出榫头和榫窝，才能使牙板固定在腿上，以辅助腿足支撑案面。这类榫卯结构大多用于束腰家具。
霸王枨，是一种“∫”形曲枨，它不是装在明面上，而是从桌腿的内角线向上弯曲、延伸，并固定在桌面下的穿带上。这种作法多用在低束腰家具上，它既可帮助牙板固定四足，又能对桌面穿带起支撑作用。
这里霸王枨与腿的结合部位通常用勾挂榫。其作法是先在霸王枨的一头作出榫头。自榫头顶部向根部削成斜坡，在腿的内角线上凿榫窝，里侧略高于外口，再做一小木塞，将榫头插进榫窝，使榫头上斜面与榫窝上斜面抵紧，下面空余部分用小木塞塞严。这样就把腿和枨牢固地连接了起来。
托泥与腿足的结构
托泥是装在家具足下的一种构件，作用相当于管脚枨。托泥可分为两种类型，一类是框式，包括方、长方、六角、八角和圆形、花瓣形等，具体形状要视面的形状而定；一类是垫木式，是用一长方木方装在案足之下。
框形托泥多用在有束腰家具中，因为这类家具多用抱肩榫，牙板只起支撑的作用，而管束腿足不向外张的拉力却很弱。为了弥补这一不足，便采用了在足下装托泥或管脚枨的做法。
这样从家具整体各部分相互配合的角度分析，腿足顶端、足端分别有桌面和托泥管束，中间的牙板只起支撑作用，仍是一个科学合理的整体。
托泥的作用还在于保护家具，延长家具的使用寿命。因为一件家具陈设时间过久，接地部分难免受潮腐烂或因挪动而磨损，一旦出现这种情况，只须更换托泥即可解决。
框式托泥由边挺和抹头组成，四角结合处用格角榫连接，接缝处凿出底大口小的榫窝，在四足下端做出与榫窝相同的榫头，这种榫头大多与腿足一木做成，后来也有在足下凿眼另装的。在组装托泥四框时，把榫头对准榫窝，将抹头与边框装牢。这样在挪动时，不致使托泥脱落。进入清代，作法逐渐简单，只在托泥和足底凿眼，用一木楔连接，以胶粘合，但年长日久，胶质失效，很容易脱落。
圆形托泥多采用弧形对顶接方法，接口的多少要依腿足多少而定。如果家具是四足，托泥就由四段组成，五足则用五段组成。接口处都安在足下，有贯穿托泥和腿足的木销。
托泥的形状与面的形状相一致，上下呼应。常见者有圆形、海棠形梅花形、双环形、银锭型等。还有一种托泥是装在案形家具上的，作法比较简单，只用两条横木，做出榫窝与腿足相连。
弧形材料的结合
弧形材料的结合常用楔钉榫，多用于圈椅的弧形椅圈。由于椅圈的弧度较大，必须用两节或两节以上的短材拼接而成。
为了使接口竖实牢固，匠师们将两个圆材的一头各做出长度相等的半圆，在半圆材的顶端做出榫舌，再把两个半圆平面的后部与横切面相交的转角处开出与半圆平面齐平的横槽，然后把两材依平面对插，使上下左右都不能活动。
但这时的结构还可以向相反的方向拉开，于是匠师们又在两材合缝处开一通槽，将一方形木楔钉进去。这样，接口处就既不会左右晃动，又不会向两边拉开，达到了竖实牢固的目的。
活榫开合结构
活榫开合结构俗称“走马销”。一些大件家具如床、榻、屏风等，在搬运时不可能整体移动，必须将其拆成零部件，在部件与部件连接处，宜采用此种结构。
其作法是在一边凿眼，镶上木楔，木楔突出部分一般高约3至4厘米，自木楔一边向木楔中线削成斜坡，作成头大底小的榫头。
在另一边上，凿出与榫头同样大小的榫窝，然后在榫窝的一头开出一段底宽口窄的滑口，把榫头对准大榫窝安下合实，再向窄口方向一推，窄口榫窝便紧紧地卡住榫头，使两个部件牢牢地连接在一起。如果需要拆开时，则从窄口向宽口方向一推，宽口榫窝一般做得较松，很容易摘下来。
上述走马销的特点是一面平直一面斜坡。也有两面斜坡的，原理与一面斜坡相同，只是一面斜坡对榫窝要求严格，它的直面必须与榫窝的直边相对。
如床榻两边的扶手，榫头直面一般都朝外，推合的方向是从前向后，后背两边与两扶手连接的走马销则是自上向下按，直到靠背下边与坐面后边沿的直插榫吻合。这样就将后背、扶手与坐面牢固地连接在一起了。
明式家具的造形和榫卯结构种类繁多，本文所述只是其中较为常见的一小部分。通过以上结构的解析，我们可以以小窥大，理解明式家具为什么流传百年而不坏。