Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Основные потоки деревообработки

Содержание

Организация типовых производственных потоков раскроя пиломатериалов,

плитных и листовых материалов. Планировка оборудования на участках раскроя..3

Как производится расчет производительности станков для первичной

обработки ………………………………………………………………………………14

Подготовка заготовок к облицовыванию: калибрование, шлифование,

шпаклевание …………………………………………………………………………..18

Организация типовых производственных потоков раскроя пиломатериалов,

плитных и листовых материалов. Планировка оборудования на участках раскроя

Черновая заготовка – это отрезок древесного материала выпиленный с целью получения из него детали определённых размеров.

В черновой заготовке есть припуски:

1. – на механическую обработку;

2. – на усушку (может и не быть);

3. – на распил (если выпиливаются кратные заготовки из одной)

Величина припусков на механическую обработку зависит от размеров детали, породы древесины, категории качества получаемой детали.

Влажность пиломатериалов для столярно-строительных изделий может быть от 6% до 15%.

Припуски на усушку также зависят от размеров и породы древесины. Припуски наибольшие на усушку по толщине, меньше по ширине, незначительны по длине.

Припуск П_ш, мм, на продольный раскрой заготовок, кратных ширине детали, определяется по формуле:

П_ш=(n - 1)×b+2

где:

n – число деталей по ширине заготовки;

b – ширина пропила, мм.

Припуски П_д, мм, на поперечный раскрой заготовок кратных длине детали определяется по формуле:

П_д=(n₁ - 1)×b₁+5

где:

n₁ – число деталей по длине заготовки;

b₁ – ширина пропила, мм.

В производстве применяются три способа раскроя пиломатериалов:

1. – поперечно-продольный;

2. – продольно-поперечный;

3. – комбинированный (поперечно-продольно-поперечный)

Наибольший выход получается при 2 способе раскроя;

Меньше при 3;

Наименьший получается поперечно-продольном способе раскроя.

В практике чаще всего применяется первый способ – который даёт наименьший выход. Причиной этому являются меньшие площади цехов и удобство в работе.

3 способ раскроя применяется в основном в линиях где хорошо согласованы скорости подачи и производительность оборудования.

Объёмный выход определяется суммой объёмов всех заготовок делённый на объём материала из которого они были выпилены выраженный в %.

В_з=V_з/V_м×100%

Выход зависит от:

– схемы раскроя
– соответствия размеров и качества материала и размеров и качества деталей.

Оборудование для поперечного раскроя пиломатериалов:

ЦПА-40 (суппортные торцовочные станки)

ЦМЭ (шарнирные или маятниковые)

ЦКБ-40 (балансирные)

Ц-6 (универсальные)

Производительность определяется по формуле:

П_см=Т_см×(n - m)×К_р×а×b

где:

Т_см – продолжительность смены, мин;

n – число резов в мин;

m – число дополнительных резов;

К_р – коэффициент использования рабочего времени;

а – кратность заготовок по длине;

b – кратность заготовок по ширине;

Оборудование для продольного раскроя пиломатериалов

старые

ЦДК-4 – 1 пила;

ЦДК-5 – 5 пил;

ЦМР-2 – до 10 пил;

новые

ЦА2А-1 – 1-3 пилы;

ЦМР-4(4М) – 1-10 пил;

ЦДК-5-3 – 1-5 пил;

ДСК-55 до 8 пил

Производительность однопильных станков для продольного раскроя:

П_см=Т_см×U×К_м×К_р/(L×m)

где:

U – скорость подачи м/мин;

L – средняя длина заготовки;

m – число продольных резов в одной заготовке.

Раскрой фанеры и плит

В производстве используют 3 схемы раскроя:

1. продольную

2. поперечную.

3. смешанную.

Наиболее распространённая 3 схема раскроя

Выход фанеры и плит может быть определён как процентное отношение суммы площадей пластей заготовок к площади пласти раскраиваемого материала и должен составлять не менее 92%. Увеличение выхода заготовок из плитных материалов можно достигнуть за счёт расчёта карт раскроя на стадии проектирования изделий.

Наиболее выгодные варианты раскроя плитных материалов могут быть получены с использованием ЭВМ.

Методика составления карт раскроя:

составить спецификацию
спецификацию заготовок записать в порядке убывания площадей
вычертить на листе карту раскроя в масштабе 1:20
выполнить раскладку деталей на поле карты учитывая возможность оборудования.
занести данные в таблицу и определить общее количество листов на планируемый период.
Определение полезного выхода.

В УПМ для раскроя плит используют станки Ц6-2.

В производстве применяются форматные станки ЦТ3Ф (1 пила для поперечного и 2 для продольного раскроя).

ЦТ4Ф (1 пила для поперечного и 3 для продольного раскроя).

Многопильные станки ЦТМФ на базе которых создана линия МРП (1 пила для продольного раскроя и 10 для поперечного).

Новое оборудование:

MARTIN (Германия)

T73BASIC

N73CLASIC

T73ABTOMATIK

Производство Польши.

DRTP-400 – предназначен для продольной и поперечной распиловки древесных материалов, пластмасс, имеет подрезной диск.Производительность станков для раскроя плит:

, (шт)

где:

Т_СМ – время работы в смену, 480 мин.

Т_СТ – время работы станка необходимое для раскроя заготовки, ч.

, (шт)

где:

n – число выкраиваемых заготовок

m – число одновременно раскраиваемых плит

К_Р – коэффициент использования рабочего времени

К_М – коэффициент использования машинного времени

t_Ц – время цикла, от 1.5 до 4 мин.

Организация производственного процесса на стадии раскроя

Технологическое оборудование, применяемое в цехах для раскроя пиломатериалов, фанеры и плит. Организация рабочих мест и техника безопасности. Внутрицеховой транспорт в раскройных цехах.

В раскройных цехах устанавливают в основном круглопильные станки. Для обеспечения безопасности у станков с ручной подачей применяют оградительные устройства пилы. У станков с механизированной подачей предусматривают ограждение зоны резания и нерабочей части пилы, сблокированное с пусковым и тормозным устройствами. В этом случае при снятых или смещенных ограждениях пуск станка и работа на нем будут исключены.

На круглопильных станках с ручной и механизированной подачей необходимы устройства, предохраняющие от выброса нерабочей частью пилы распиливаемой древесины и кусковых отходов. Для обеспечения безопасности работы, точности и качества распиловки на круглопильных прирезных станках необходимо устанавливать направляющий предохранительный нож за нерабочей частью пилы.

Перед началом работы на станках нужно подготовить рабочее место. Перед пуском станка следует проверить его состояние, наличие ограждений и убедиться в отсутствии посторонних предметов около режущего инструмента или движущихся частей станка. Если при пуске или работе станка появляется ненормальный стук, шум или случается поломка, необходимо немедленно остановить станок и сообщить об этом мастеру. Станочник и наладчик обязаны строго соблюдать все правила техники безопасности при уходе за станками и работе на них.

В целях создания хороших условий работы на станках, снижения утомляемости рабочих и повышения безопасности работы на рабочих местах обеспечивают освещение согласно соответствующим нормам. В помещении создают непрерывный воздухообмен при помощи вентиляционных установок.

Переработка отходов на стадии раскроя.

При переработке круглых лесоматериалов на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях наряду с пилопродукцией из общего объёма сырья образуется 8-10% горбылей, 7-8% реек, 2-5% короткомерных обрезков, и 10-12% опилок. Кроме того на лесопильных предприятиях накапливается значительное количество коры, достигающее 10% от общего объёма сырья.

При раскрое пиломатериалов на заготовки и при обработке заготовок наряду с деталями образуется от 20 до 85% отрезков, стружек, опилок. Кора, опилки, стружки, короткомерные отрезки, рейки, горбыли, непригодные для выработки пилопродукции, могут быть использованы в других производствах и называются вторичным сырьём. Объём вторичного сырья зависит от породы древесины, её размерно-качественных характеристик, продукции, применяемой технологии. Для рационального использования древесного сырья и охраны окружающей среды необходимо создание безотходной технологии переработки древесины.

Соединение между собой древесины и древесных материалов при помощи клея и клеевых пленок называют склеиванием. Это наиболее совершенный способ соединения деревянных элементов. Процесс склеивания состоит из подготовки древесных материалов и клея, нанесения клея, запрессовки склеиваемых заготовок и выдержки их под прессом, выдержки после запрессовки. Склеивание применяют для соединения и облицовывания деталей, получения клееных пиломатериалов, заготовок и деталей, деревянных клееных конструкций.

При производстве клееных пиломатериалов, заготовок и деталей наиболее распространено склеивание по длине на зубчатый шип. Этот вид склеивания позволяет сократить расход спецификационных пиломатериалов на 6 ... 8%. Склеивание по длине особенно эффективно, если в спецификации преобладают длинные заготовки, а также при переработке низкосортных пиломатериалов.

При переработке необрезных пиломатериалов на заготовки возможно использование склеивания и по ширине на гладкую фугу. Склеивание по толщине применяют для выработки заготовок крупных сечений, если их не удается получить в целом виде. При этом склеивание по толщине не приводит к сокращению расхода древесины, а используется только в случае необходимости выполнения спецификации по заготовкам крупных сечений.

Широкое применение находит склеивание в производстве деревянных клееных конструкций, которые используются в строительстве крытых складов пиломатериалов, минеральных удобрений, различных зданий сельскохозяйственного назначения. Деревянные клееные конструкции можно изготовлять не только из длинномерных пиломатериалов, но и из короткомерных отрезков. При этом используется как склеивание по длине, так и по ширине и толщине. Деревянные клееные конструкции позволяют уменьшить массу сооружения, сократить трудоемкость их возведения на 20 ... 40%, снизить транспортные расходы. Склеивание используется и для получения гнутоклееных деталей.

Необлицованные плиты ДСтП должны использоваться на 100% путём сращивания их по кромке (в основном сращивают на вставную рейку) потом раскраивают на нужный формат, калибруют по толщине и получают заготовки как из цельной плиты. На многих предприятиях для выборки пазов используют фрезерные станки ФС, ФЛ. На больших предприятиях устанавливают линии для сращивания плит или линии для раскроя и сращивания плит. После сращивания эти склеенные заготовки должны пройти операцию калибрования и шлифования для последующей облицовки.

Организация производства на деревообрабатывающем предприятии

Склады сырья. Сырье обычно транспортируется ж/д или водным транспортом. В отдельных случаях на предприятиях небольшой мощности доставка может производиться а/м транспортом.

Поступающие в плотах бревна хранятся обычно на воде на предусмотренной для этого площади (акватории).

С целью автоматизации и комплексной механизации складских операций на крупных предприятиях применяется специальный сортировочный комплекс, позволяющий производить сортировку круглого леса по диаметрам и подачу его в лесопильный цех с учетом получения из данного количества сырья наибольшего выхода пиломатериалов необходимого количества.

Общая потребная площадь склада для размещения необходимого количества сырья:

где: - объем одного штабеля, м³;

- количество штабелей;

- средняя высота штабеля, м;

- коэффициент использования площади склада (0,65).

Способ хранения лесоматериалов и схема организации погрузочно-разгрузочных работ выбираются с учетом климатических условий, времени поступления лесоматериалов на склад и предполагаемого срока их хранения, количества, качества, назначения поступающей древесины и способа ее доставки на склад.

Производство пиломатериалов. Производственный процесс, связанный с переработкой бревен на пиломатериалы, включает приемку, сортировку, хранение и подготовку сырья к распиловке, распиловку бревен на лесопильных рамах и на круглопильных станках, сортировку и складирование пиломатериалов и утилизацию отходов (см. приложение 5).

Распиловка бревен может осуществляться тремя способами: вразвал (доски получаются необрезными), с брусовкой (при первой проходке бревно опиливается на 2 ранта, а затем при второй проходке полученный брус распиливается на обрезные доски) и смешанным (получение материалов разной номенклатуры; наилучшим образом используется применяемое оборудование).

Лесопильные предприятия малой мощности (до 25 тыс. м³ пиломатериалов в год) бывают одно- и двухрамные, средней мощности (до 130 тыс. м³) и большой мощности (до 250 тыс. м³) – четырехрамные.

ПМ лесопильных цехов определяется производительностью лесопильных рам:

где: - величина продвижения бревна за время оборота вала лесопильной рамы, м;

- число оборотов вала рамы в одну минуту;

- продолжительность смены, мин;

- коэффициент использования рамы во времени.

Мощность лесопильного цеха, входящего в состав деревообрабатывающего предприятия, должна соответствовать мощности цеха механической обработки древесины или быть выше ее. В последнем случае лесопильный цех частично выпускает товарный пиломатериал, отпускаемый другим смежным предприятиям.

Для получения готовой продукции более широкой номенклатуры и предварительного раскроя лесоматериала лесопильные цехи оснащаются двухпильными обрезными, круглопильными, делительными и торцовочными станками, дробилками и другим оборудованием.

Сушка пиломатериалов. После распиловки лесоматериалы подвергаются сушке естественным или искусственным способами. При естественной сушке лесоматериалы выдерживаются в определенных режимах в штабелях на открытых площадках. Продолжительность естественной сушки зависит от времени года и местных климатических условий и обычно составляет длительный период (от 7 до 75 суток). Для организации естественной сушки требуются значительные их запасы и большие площади для размещения в штабелях. Поэтому организуется обычно наряду с естественной искусственная сушка в специальных сушильных камерах.

Сушильные камеры можно классифицировать в зависимости от вида теплоносителя и способа циркуляции воздуха на паровые с естественной или принудительной циркуляцией воздуха, газовые и электрические. Паровые камеры с естественной циркуляцией малоэффективны, и их целесообразно применять только при небольших объемах лесоматериалов. Более совершенны камеры с искусственной циркуляцией воздуха, оборудованные вентиляционными устройствами. В зависимости от режима сушильные камеры бывают периодического и непрерывного действия.

Газовые сушильные камеры чаще всего применяются для сушки хвойных пиломатериалов толщиной до 50 мм.

В отдельных случаях сушка древесины может производиться токами высокой частоты. Срок сушки при этом сокращается, она проходит более равномерно без образования трещин. Недостатком является значительный расход электроэнергии.

Эффективным является способ сушки петролатумом в ваннах при температуре 110-113⁰С. Сушка в петролатуме по сравнению с обычной камерной сушкой осуществляется быстрее в 6 – 8 раз. Положительной стороной является возможность одновременного проведения сушки и антисептирования древесины; недостатком – отход древесины при ее последующей обработке, т.к. верхний слой впитывает петролатум.

Число оборотов сушильных камер периодического действия за год:

Количество пиломатериалов, одновременно проходящих сушку в камерах:

Производство столярных изделий и деревянных конструкций. Столярные изделия изготавливаются в специализированных цехах, входящих в состав деревообрабатывающих комбинатов. Для выполнения операций в цехе создаются отделения: Машино-заготовительное, сборочное и отделочно-комплектовочное.

В машино-заготовительном отделении изготавливаются отдельные унифицированные детали конструкций. Механическая обработка заготовок производится на полу- и автоматических поточных линиях, оснащенных станками для поперечного и продольного раскроя заготовок, строгальными станками, фрезерными автоматами для зарезки шипов, автоматами для высверливания и заделки сучков, шлифовальными станками и другим оборудованием, а также различными автоматическими разгружающими устройствами, штабелирующими и распределительными установками.

Для предохранения деревянных деталей и конструкций от загнивания и поражения насекомыми их после механической обработки обычно обрабатывают антисептиками.

Отдельные элементы оконных и дверных блоков собираются в сборочном отделении.

Окраска, остекление и окончательная комплектация столярных изделий производятся в отделочно-комплектовочном отделении. Для окраски оконных и дверных блоков синтетическими красками, лаками и эмалями созданы полуавтоматические поточные линии. Наряду с методом окраски в электростатическом поле все большее применение находят прогрессивные методы намыва и наката.

В больших объемах на деревообрабатывающем предприятии выпускаются различные деревянные погонажные изделия, производство которых осуществляется на поточных плуавтоматических линиях, оснащенных оборудованием для раскроя пиломатериалов, строжки, выторцовывания дефектов, зашиповки, сращивания по длине, торцовки, шлифовки и отделке готовых изделий.

Временное хранение готовой продукции деревообрабатывающих предприятий обычно производится в сухих, хорошо проветриваемых помещениях либо под навесом, предохраняющим их от порчи, загрязнения, увлажнения и попадания солнечных лучей.

Поступающие на склад готовые изделия маркируются.

Правильно построенный производственный процесс лесопильного цеха должен обеспечить рациональное использование древесины, оборудования и площадей при полной безопасности работы. Наилучшее выполнение этих условий возможно тогда, когда работа в цехе, начиная от подачи бревен и кончая выпуском пиломатериалов, организована по принципу непрерывного потока. Каждый производственный участок должен равномерно перерабатывать весь полуфабрикат, непрерывно поступающий с предыдущего участка.

Принципы построения технологических и производственных процессов в лесопильных цехах

Лесопильный поток — это поточная линия, обеспечивающая совокупность технологических и транспортных операций для получения пилопродукции из пиловочного сырья.
В связи с многообразием вырабатываемой пилопродукции, перерабатываемого сырья и применяемого оборудования лесопильные поточные линии специализируются по следующим признакам:
по назначению и степени обработки пиломатериалов — линии выработки обрезных длинномерных пиломатериалов экспортных или внутрисоюзного потребления; линии выработки необрезных пиломатериалов; линии выработки пиломатериалов специального назначения (радиальной и тангентальной распиловки и т. п.); линии выработки обрезных и необрезных пиломатериалов;
по размерам, качеству и породам сырья — линии распиловки крупномерного, среднего и тонкомерного сырья (по диаметрам); линии распиловки длинномерного и короткомерного сырья (по длинам); линии распиловки стандартного или низкокачественного сырья; линии для распиловки хвойного и лиственного сырья;
по способам распиловки сырья — линии распиловки сырья с брусовкой, вразвал и специальными способами;
по тину головного бревпопильного оборудования — лесопильные потоки рамные, ленточнопильные, круглопильные, фрезерно-пильиые, смешанные.
В зависимости от мощности лесопильного цеха он может иметь несколько поточных линий, каждая из которых должна быть специализирована по указанным признакам. В специализированных потоках обеспечиваются благоприятные условия для механизации и автоматизации производственных процессов.

Принцип построения потоков в лесопильном цехе должен основываться на следующих положениях:

Технологические операции должны быть размещены последовательно по ходу технологического процесса. Петлеобразное движение лесоматериала и пересечение путей его движения должны быть из потока исключены

Поток должен предусматривать чередование продольного и поперечного перемещения материалов

Должно быть предусмотрено ступенчатое перемещение

Все операции должны быть согласованы по скорости и производительности

Отходы должны убираться

Не допускается использовать обрезной и торцовочные станки в качестве транспортных устройств для пропуска через них досок без обрезки или торцовки

Планировка оборудования на базе лесопильных рам

В лесопильном цехе, оборудованном для распиловки бревен вертикальными лесопильными рамами, производственные потоки могут строиться по одному из трех основных способов распиловки: только вразвал; только с брусовкой; смешанная с возможностью переключения

Как производится расчет производительности станков для первичной

механической обработки

Первичная механическая обработка черновых заготовок

Создание базовых поверхностей. Базовыми поверхностями у прямолинейных заготовок может быть пласть или пласть и кромка. Базовые поверхности у заготовки создают на фуговальных станках. Наиболее приемлемы для этой цели фуговальные станки (СФ4-1, СФ6-1, СФА4-1, С2Ф4-1).

Фуговальные станки служат для выравнивания одной или двух плоскостей заготовки. Выпускают односторонние и двусторонние фуговальные станки с ручной и механической подачей. Фуговальные станки с ручной подачей предназначены для выравнивания одной из плоскостей заготовки (обычно пласти). На них последовательно можно обработать две плоскости — пласть и кромку. Рабочим органом служит вращающийся ножевой вал. Длина ножей определяет ширину фугования. Ножевой вал расположен между двумя плоскими столами. Высота этих столов изменяется в пределах 6 мм. Задний стол находится на уровне выступающих из вала режущих кромок ножей, а передний — ниже на требуемую толщину снимаемого с заготовки слоя древесины.

На двусторонних фуговальных станках одновременно можно обрабатывать две смежные плоскости заготовки — пласть и кромку и получать между ними прямой угол. Эти станки, кроме горизонтального ножевого вала, имеют вертикальный шпиндель, на котором крепится ножевая головка. Направляющая линейка состоит из двух частей. Передняя часть линейки подвижная, передвигается в горизонтальном направлении; от положения ее плоскости зависит толщина снимаемого слоя с кромки заготовки.

Возможный порок обработки на фуговальных станках — неплоскостность обработанных поверхностей. Ее легко обнаружить, сложив две заготовки обработанными поверхностями; между ними не должно быть просветов. Причинами этого порока обработки могут быть: непараллельность столов, непараллельность частей направляющей линейки, несоблюдение правил прижима во время обработки. На фуговальном станке нельзя обрабатывать заготовку до точных размеров детали по толщине и ширине.

Для придания точных размеров по толщине заготовки предназначен другой тип строгального станка — рейсмусовый.

Рейсмусовые станки - выпускают односторонние и двусторонние. На односторонних станках одновременно обрабатывается только одна верхняя пласть заготовки, на двустороннем — обе.

При обработке заготовок и щитов в размер по толщине на одностороннем рейсмусовом станке предварительно создают базовую поверхность на фуговальном станке. Заготовки можно обрабатывать на двустороннем рейсмусовом станке и без создания базовой поверхности. Однако покоробленность обработанных заготовок в этом случае будет выше.

На одностороннем рейсмусовом станке одновременно обрабатывают только одну пласть. Кромку и пласть обрабатывают за два прохода с перенастройкой положения рабочего стола по высоте. Обработка кромок у тонких и широких заготовок на рейсмусовом станке затруднительна, а иногда и невозможна.

В этом случае для обработки пласти и кромки применяют четырехсторонние продольно-фрезерные станки.

Четырехсторонние продольно-фрезерные станки позволяют обрабатывать заготовки без предварительной подготовки их базовой поверхности на фуговальном станке, если невысоки требования к покоробленности заготовок.

Производительность станков А, шт/смена.

фуговальных

A = (uT/ml₃)K_PK_М,

рейсмусовых

A = (uTz/l_з)K_PK_М,

где: и — скорость подачи, м/мин; Т — продолжительность смены, мин; z —, число одновременно обрабатываемых заготовок; m — среднее число проходов заготовки при обработке, обычно при расчете принимается равным двум; 1₃ — средняя длина заготовок, м; К_Р — коэффициент использования рабочего времени; Км — коэффициент использования машинного времени.

Торцовка заготовок на точный размер по длине. Эту операцию выполняют после получения требуемых формы и размеров по ширине и толщине. При этом создаются чистовые базовые поверхности на торцах, необходимые для точного расположения по длине деталей гнезд, отверстий при дальнейшей механической обработке.