Структура технологического процесса деревообработки: механическая обработка, склеивание и облицовка, сборка деталей в изделие, отделка и
Структура технологического процесса деревообработки: механическая обработка, склеивание и облицовка, сборка деталей в изделие, отделка изделий
Классификация деревообрабатывающих производств. Дерево обрабатывающие производства можно отнести к производствам по вторичной обработке древесины. В качестве сырья здесь используют пиломатериалы, древесностружечные и древесноволокнистые плиты, фанеру, шпон, которые, в свою очередь, являются продукцией производства по первичной обработке древесины. Деревообрабатывающие производства разнообразны по видам выпускаемой продукции. В их состав входят производства, выпускающие мебель; столярно-строительные изделия (окна, двери, доски пола, плинтусы, галтели); деревянные музыкальные инструменты; корпуса и футляры для радиоприемников и телевизоров, часов, микроскопов и других приборов точной механики; деревянные суда; детали и изделия для оборудования теплоходов, железнодорожных вагонов, автомашин, сельскохозяйственных машин; спортивный инвентарь и многое другое.
Несмотря па разнообразие
видов и назначения изделий из
древесины, их конструкции и технологические
процессы организуются на основе одних
и тех же принципов. Наиболее полно
все особенности технологии деревообработки
можно проследить на примерах производства
мебели и столярно-строительных изделий.
Производство этих изделий из древесины
является в настоящее время ведущим,
наиболее технически оснащенным по сравнению
с другими
Индивидуальным (единичным)
называется производство, характеризующееся
единичным изготовлением
Серийным называется производство,
характеризующееся
К этому виду предприятий
относятся значительная часть фабрик
и заводов, выпускающих мебель и
другие столярные изделия разного
назначения. Массовое производство характеризуется
узкой номенклатурой и большим
объемом выпускаемых изделий, непрерывно
изготовляемых в течение
В деревообрабатывающей
промышленности массовое
Технологический процесс, его стадии и их последовательность. Технология деревообрабатывающею производства - обоснованная система методов и приемов обработки древесных материалов для изготовления из них столярных изделий. Часть производственного процесса, связанная с изменением формы, размеров, качества и свойства перерабатываемого материала, Называется технологическим процессом. В деревообрабатывающих производствах технологический процесс изготовления изделий характеризуется изменением размеров, качества и геометрической формы заготовок и деталей, составляющих изделие.
В процессах отделки
древесины наряду с
Технологический процесс изготовления изделия делится на ряд этапов или стадий: сушка или досушка древесных материалов перед запуском в обработку, раскрой древесных материалов на заготовки (получение черновых заготовок); механическая обработка черновых заготовок (получение чистовых заготовок); склеивание и облицовывание составных (клееных) заготовок; механическая обработка чистовых заготовок (получение деталей); сборка деталей в сборочные единицы; механическая обработка сборочных единиц; сборка сборочных единиц и деталей в изделие; отделка деталей и сборочных единиц или собранного изделия. Последовательность первых двух стадий технологического процесса (сушки н раскроя) может быть различной: вначале сушка, потом раскрой я наоборот. Последняя и предпоследняя стадии также могут меняться местами. Возможна сначала сборка элементов в изделие, а затем отделка собранного изделия и, наоборот, сначала отделка элементов и деталей, а затем уже сборка их в изделие.
Если материалом для
изготовления цельных деталей
служат черновые заготовки
Каждая операция разделяется на части, число которых изменяется в зависимости от характера и объема операции. В составе операции различают переход, проход, установку и позицию. Часть операции, заключающаяся в обработке какой-либо одной поверхности заготовки одним и тем же инструментом, называется переходом. Например, при обработке заготовки с трех сторон иа одностороннем фуговальном станке операция состоит из трех переходов.
Переход может состоять из
одного или нескольких проходов. Проход
- часть операции, которая выполняется
за одно перемещение заготовки
Сокращение числа установок
в операции имеет большое значение
для лучшего использования
Механическая обработка черновых заготовок. Создание базовых поверхностей у черновых заготовок. Из раскройного цеха черновые заготовки поступают в цех машинной обработки, где они превращаются в чистовые заготовки. Технологический процесс обработки черновых заготовок включает в себя создание базовых поверхностей у заготовок; обработку заготовок в размер по толщине и ширине и обработку заготовок на точную длину. Базовыми поверхностями у прямолинейных черновых заготовок могут быть одна пласть или одна пласгь и кромка. Создание базовых поверхностей у заготовки производится выравниванием их на продольно-фрезерных станках. Для этого используют в основном фуговальные станки.
Фуговальные станки служат для
выравнивания одной или двух плоскостей
заготовки. Имеются односторонние
и двусторонние фуговальные станки
с ручной и механической подачей.
Фуговальные станки с механической
подачей предназначены для
Передняя часть линейки подвижная, передвигается в горизонтальном направлении и уровень ее плоскости устанавливается глубже по отношению к режущим граням фрезы на толщину снимаемого слоя с кромки заготовки. Задняя часть линейки закрепляется неподвижно. Перед работой станок необходимо настроить. Настройка станка заключается в соответствующей установке заднего стола по высоте ножевого вала, фрезы, направляющей линейки и переднего стола по высоте. Плоскость заднего стола должна точно совпадать с горизонтальной касательной к окружности резания ножей. В двусторонних станках плоскость неподвижной части направляющей линейки должна также совпадать с касательной к окружности резания фрезы. Вертикальная плоскость направляющей линейки должна быть перпендикулярна плоскости столов, что легко проверить угольником.
Положение переднего стола
по высоте относительно заднего определяется
толщиной слоя древесины, снимаемого с
пласти заготовки за один проход. В
двусторонних станках подвижная
передняя часть направляющей линейки
также устанавливается
Не следует обрабатывать сильно покоробленные заготовки, стрела прогиба у которых больше припуска на обработку. Такие заготовки перейдут в брак из-за непрострожки или уменьшения размера. Основной возможный дефект обработки на фуговальных станках - непрямолинейность обработанных поверхностей, которую легко обнаружить, сложив две заготовки обработанными поверхностями. Между поверхностями не должно быть просветов. Причинами этого дефекта могут быть: непараллельность переднего и заднего столов, непараллелкность передней и задней частей направляющей линейки, несоблюдение правил прижима во время обработки.
На фуговальном станке нельзя обрабатывать заготовку до точных размеров детали по толщине и ширине, поэтому одна пласть или пласть и кромка заготовки остаются после фугования необработанными.
Механическая обработка чистовых заготовок. Состав операций механической обработки чистовых заготовок и последовательность их выполнения. После первичной механической обработки черновых брусковых заготовок и после калибрования, склеивания и облицовывания щитовых заготовок получаем чистовые заготовки. Далее чистовые заготовки проходят еще одну технологическую стадию механической обработки и превращаются в готовые детали. Механическая обработка чистовых заготовок включает следующие операции: нарезание шипов и проушин, выборку гнезд и отверстий, профилирование (фрезерование) и зачистку поверхностей (циклевание и шлифование). Порядок выполнения операций следующий. Обычно первая операция - нарезание щипов н проушин, так как при этом создаются новые установочные и сборочные базы, необходимые для точного выполнения операций по выборке гнезд и отверстий, по сборке деталей в сборочные единицы и изделия.
Следующие две операции - фрезерование и выборку продолговатых гнезд - можно менять местами. Если продолговатые гнезда выбирают на цепнодолбежном станке, то эта операция должна предшествовать фрезерованию, а если на сверлильно-пазовальном, то ее выполняют после фрезерования. Объясняется это тем, что при выборке гнезд на цепнодолбежном станке нередко появляются сколы у края гнезда в месте выхода из заготовки фрезерной цепочки. При дальнейшем фрезеровании этот дефект может быть ликвидирован. Четвертая операция - высверливание круглых отверстий, и наконец, пятая - окончательная зачистка поверхностей.
Нарезание шипов и
проушин. Шипы и проушины
Общее для этих видов шипов
- высокая точность обработки, так
как боковые поверхности шипов
и их заплечики являются сборочной
базой. Этими поверхностями
Особенно точным должно быть
расстояние между заплечиками
На шипорезных станках за один проход детали производится последовательно три операции: торцовка деталей круглой пилой; образование проушины проушечным диском, закрепленным на вертикальном шпинделе; образование боковых граней шипа и его заплечиков двумя торцовыми подсечными фрезами, закрепленными соответственно на двух вертикальных шпинделях. Всего в одностороннем станке последовательно установлено четыре режущих инструмента.
После зашиповки всей партии дощечек при одной настройке станка приступают к зашиповке партии сопрягаемых дощечек. Для этого надо передвинуть вдоль шпинделя упорную линейку на тол щину шипа или ширину проушины, так как на одной сопрягаемой дощечке шип начинается непосредственно от кромки, а на другой - на расстоянии от кромки, равном ширине проушины. Поступающие в зашиповку дощечки или щиты должны быть точно оторцованы и не иметь кривизны и крыловатости. В противном случае получится брак.
В столе станка по одной
оси со шпинделем установлен копировальный
палец. Заготовку кладут на копир-шаблон,
который имеет конфигурацию будущей
детали, и зажимают. Внутреннюю кромку
копирашаблона обводят по копировальному
пальцу. Опущенная сверху на заготовку
фреза повторяет конфигурацию копиршаблона.
Дефекты при фрезеровании. При
фрезеровании заготовок по кривой на
отдельных участках из-за наклона
волокон возможны сколы, особенно на
концах заготовок. Возможность появления
этого дефекта меньше при использовании
двухшпиндельных фрезерных
Склеивание
древесины и древесных
Массивную древесину склеивают
по длине, ширине и толщине. Торцы
склеиваемых заготовок имеют
скосы или шипы, а кромки могут
быть обработаны на гладкую фугу, иметь
шпунт или гребень, соединяться
на вставную рейку. При склеивании древесных
(плитпых и листовых) материалов
возможны различные варианты сочетаний
материалов в склеиваемом блоке.
Склеивают между собой
Требования к склеиваемым заготовкам и материалам. Перед склеиванием заготовки и материалы должны быть обработаны и подготовлены в соответствии с чертежами, техническими требованиями и технологическими режимами. На склеиваемых поверхностях не должно быть масляных пятен, других загрязнений, стружки, пыли. Влажность древесины должна быть (8+2). Покоробленность заготовок не должна быть более 2 мм на 1 м длины. Подготовленные к склеиванию заготовки хранят в течение одной смены, так как при более длительном хранении они могут покоробиться, что снизит плотность прилегания склеиваемых поверхностей.
Применение конкретной марки смолы определяется условиями использования клея на ее основе. Эти условия приводятся в технологической документации на изготовление изделий или их деталей. При склеивании горячим способом наибольшее применение получили карбамидные смолы, имеющие малое содержание свободного формальдегида. Особое место занимают смолы быстрого отверждения, применение которых позволяет осуществлять новые, высокопроизводительные технологические процессы склеивания древесины и древесных материалов. Клеящую пленку применяют для ребросклеивания и ремонта шпона. Она получается путем пропитки на пропиточной сушильной установке специальной бумаги смолой и последующей сушки. Ее изготовляют в виде листов различного формата. Клеевые нити применяют при ребросклеивании шпона.
Приготовляют рабочие растворы клеев в специально отведенных для этих целей помещениях в определенных количествах в зависимости от жизнеспособности клея, но ие больше чем на одну смену. Приготовление рабочего раствора костного и мездрового (глютииовых) клеев состоит в том, что набухшие в воде плитки заливают водой и варят в клееварке или котле с двойными стенками при температуре 70...80''С. Варить клей при большей температуре не рекомендуется, так как он теряет клеящие свойства. Раствор считается пригодным для использования, если при помешивании в нем нет сгустков. В случае застывания его можно подогреть. Для приготовления раствора казеинового клея в посуду наливают необходимое количество воды комнатной температуры и, перемешивая, добавляют порошок клея до образования однородной сметанообразной массы. Жизнеспособность раствора казеинового клея 4...6 ч.
Облицовывание деталей из древесины. Облицовывание основано на склеивании материалов и применяется для улучшения внешнего вида деталей и изделий и их прочностных свойств. При облицовывании поверхности детали оклеиваю! листовыми или пленочными материалами. Процесс облицовывания состоит из следующих основных операций: подготовки основы, подготовки облицовочных материалов, наклеивания облицовки на основу. Основой называется облицовываемая деталь, а облицовкой - покрытие из листового или пленочного материала, которое приклеивают на основу. В зависимости от формы основы различают облицовывание плоских прямолинейных и криволинейных деталей или заготовок. В зависимости от вида облицовываемой поверхности основы можно выделить облицовывание пластей и кромок.
Подготовка основы. Поверхность основы должна иметь равномерную структуру без ослабленных или излишне твердых мест, впадин, клеевых, смоляных или жировых пятен. Гниль, кармашки, червоточину, сучки удаляют и заделывают иставкамн на клею в соответствии с технологическими режимами подготовки основы. Пятна клея, смолы или жира удаляют соответствующими растворами. Дефекты механической обработки: заколы, задиры, вырывы, выбоины и т. п. - заделывают местным и сплошным шпатлеванием. Шпатлевка после высыхания должна иметь незначительную усадку, а ее твердость должна быть близкой к твердости материала основы.
Различают правую и левую
стороны шпона. Правая сторона отличается
более гладкой и плотной
Получает развитие облицовывание плоских поверхностей щитов в валковых прессах с непрерывным движением облицовываемых щитов. При облицовывании в одновалковом прессе облицовка к основе прижимается одной парой холодных или горячих валков. После одновалкового пресса пакеты укладывают блоками и выдерживают в однопролетных прессах или в зажатом состоянии до полного отверждения клея. Одновалковые прессы обычно применяют для облицовывания рулонными пленками или декоративным бумажно-слоистым пластиком. Коробление обнаруживается по зазору между облицованной поверхностью и приложенной к ней ребром линейкой, длина которой больше размера проверяемого щита. Причинами коробления являются: одностороннее облицовывание, несимметричность облицовок, неравномерность остывания при выдержке, различная температура смежных плит пресса. Для предупреждения этого дефекта облицовывают обе пласти щита, обеспечивают симметричность облицовок, контролируют режимы прессования и выдержки щитов.
Неровности на облицовке возникают из-за плохой подготовки основы и применения при прессовании некачественных прокладок. Дефект предупреждается качественной подготовкой основы и применением хороших прокладок.
Сборка столярных изделий. Сборка изделий - одна из заключительных стадий технологического процесса производства столярных изделий из древесины. Сборка будет последней стадией, если отделка производится в деталях и сборочных единицах, и предпоследней, если отделка производится в изделии. Процесс сборки расчленяется на несколько операций. В зависимости от сложности изделия число операций будет различным. Простые изделия (например, различного вида полочки) могут быть собраны за одну операцию непосредственно из деталей. Изделия средней и повышенной сложности (окна, двери, предметы мебели, футляры радиоприемников) собирают за две-три и более операций: детали собирают сначала в сборочные единицы, а затем сборочные единицы - в изделие.
Расчленение процесса сборки
изделия на ряд простых операций
значительно упрощает его. Создаются
условия для механизации
Клей наносят на обе
склеиваемые поверхности. В шиповом
соединении намазывают клеем шипы и
проушины. Обычно эта операция выполняется
вручную путем окунания шипов
в ванну с клеем; в проушины
гнезда клей можно впрыскивать форсунками.
Предварительная сборка как операция
может отсутствовать, если обжатие
сборочных единиц осуществляется в
сборочных станках с
Операция подгонки часто оказывается более трудоемкой, чем весь процесс сборки сборочной единицы. Оборудование для сборочных работ. Сборочные единицы для плотного соединения всех деталей обжимают на сборочных станках. Сборочные станки состоят из приспособления для фиксации собираемых деталей и из обжимного механизма, приводимого в действие электродвигателем, сжатым воздухом или вручную. Наибольшее распространение в стол яр но-мебель ном производстве получили сборочные станки с пневматическим обжимным механизмом. В зависимости от конструкции сборочные единицы требуют обжатия в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях или в двух направлениях по диагонали (при сборке рамок соединениями на «ус»).
Точность размеров
собранной единицы
Лицевая отделка изделий из древесины. Отделкой древесины называют любую обработку ее поверхности, которая улучшает внешний вид изделий или защищает их от непосредственного влияния внешней среды. Художественной отделкой придают предмету наиболее красивый и выразительный вид. Улучшение внешнего вида изделий достигается также путем различных видов художественной обработки самой древесины: резьбой, тиснением, выжиганием, облицовкой различными декоративными материалами, например набором облицовочной фанеры (инкрустация), текстурной бумагой, полимерными материалами, тканями, фольгой (тонкими листками металла) и т. п. Для отделки древесины используют грунты, замазки, шпаклевки, краски, эмали, лаки, политуры. Все виды отделки деревянных изделий делят на следующие группы: столярную, малярную и имитационную.