Изделия из древесины

Содержание:

Введение …………………………………………………………………………3

1. Техническая характеристика изделия ………………………………………6

1. Описание конструкции изделия  ……………………………………..6
2. Используемые конструкционные материалы ……………………….6

2. Разработка технологического процесса изготовления изделия…………9

1. Разработка схемы технологического процесса……………………..9
2. Описание схемы технологического процесса……………………..10

3. Расчет потребного количества сырья, основных и вспомогательных материалов ………………………………………………………………...20

1. Методика расчета материалов ………………………………………21
2. Расчет древесных материалов ……………………………………….22
3. Расчет вспомогательных материалов. Расчет отходов по видам и стадиям обработки …………………………………………………………27

4. Расчет потребного количества технологического оборудования .……..…30

1. Методика расчета оборудования……………………………………. 30
2. Расчет принятого оборудования (всех видов) ………………………..34

Заключение………………………………………………………………..............41

Список использованной литературы ………………………….………………..42

Приложения……………………………………………………………………….43

Введение

Древесина - древнейший конструкционный  материал, который человек использует с самых ранних стадий своего существования. Развитие материальной культуры человеческого  общества на всех этапах его истории было тесно связано с расширяющимся использованием древесины в быту, строительстве и искусстве. С развитием промышленного производства роль древесины в жизни человека постоянно возрастала. Из неё строили жилище, мосты, суда, вагоны и самолёты. В середине текущего столетия благодаря научно-техническому прогрессу в области изготовления высокопрочных лёгких сплавов и полимеров древесина постепенно вытеснялась из машиностроения, авиа- и вагоностроения и крупного судостроения. Тем не менее, роль древесины и изделий из неё в народном хозяйстве не снизилась и сохранится в дальнейшем.

В современной деревообрабатывающей промышленности производство изделий  занимает вполне определённое место. Среди  всех производств, занятых механической и химико-механической обработкой древесины (лесопиление, производство стружечных и волокнистых плит, фанеры, строительных деталей, стандартного деревянного домостроения, мебельного, лыжного, канцелярских принадлежностей и др.), можно выделить две большие группы. Группу производств первичной обработки древесины (производство пиломатериалов, плит, фанеры, шпона) и группу производств вторичной обработки (производство всевозможных изделий из древесины, а также деталей машин, столярных деталей для строительства и др.).

Характерным для производств  первой группы является потребление  в качестве сырья продукции лесозаготовительной промышленности, т.е. брёвен, кряжей, дров, сучьев и выпуск в качестве продукции полуфабрикатов в виде пиломатериалов (досок, брусьев, заготовок), древесностружечных и древесноволокнистых плит, лущёного и строганого шпона, фанеры и др.

Для группы производств  вторичной обработки древесины  характерно использование в качестве сырья продукции предприятий  первичной обработки древесины, т.е. полуфабрикатов (пиломатериалов, плит о др.), и выпуск в качестве продукции  готовых изделий или законченных механической обработкой деталей машин и зданий. Как правило, из этой группы разнообразных производств по вторичной переработке древесины, в свою очередь по особенностям технологического процесса, принято выделять подгруппу производств, вырабатывающих изделия из древесины, для технологического процесса которых характерно применение в качестве основных способов соединения деталей склеивания и шиповых вязок и как следствие этого повышенные требования к точности механической обработки деталей. К таким производствам относятся производство мебели, футляров телевизоров и радиоприёмников, музыкальных инструментов, спортивного инвентаря, канцелярских принадлежностей и др.

Клееный мебельный щит является продуктом глубокой переработки  древесины. Склеивание позволяет значительно снизить затраты древесины, максимально эффективно использовать пиломатериалы и предложить на рынок новые виды продукции высокого качества исполнения. Клееные мебельные щиты имеют значительные преимущества перед другими конструкционными материалами, которые используются для производства мебели: 
• Использование новейших технологий склеивания древесины позволяет сохранить естественную натуральную текстуру древесной поверхности. 
• Клееные конструкции в отличие от массивных не деформируются, не растрескиваются за время эксплуатации, имеют очень маленькую усадку; 
• Клееные мебельные щиты отвечают нормативам качества, действующим в Западной Европе. 
• Экологическая чистота клееных мебельных щитов позволяет широко использовать их для внутренней отделки помещений и производства мебели. 
• Возможность получения щита любого размера (длины, толщины, ширины) по желанию заказчика.

Многочисленные преимущества клееных мебельных щитов обеспечивают высокий устойчивый спрос на эту  продукцию, как на российском, так и на мировом рынке. Сейчас полный поточный цикл мебельного производства, при работе с древесиной, включает процессы от обработки древесных заготовок и нарезки панелей, до сборки и упаковки изделий. В результате высокотехнологичного мебельного производства должна получиться мебель с высокими показателями функциональности, эргономичности и эстетичности.

Важнейшую роль в мебельном производстве играет качество применяемого дереворежущего и шлифовального инструмента.

Так как мебель из массива  дерева всегда была недешевым удовольствием, для уменьшения ее стоимости в мебельном производстве начали применять материалы из отходов деревообрабатывающего производства. В настоящее время, основным материалом для производства корпусной мебели все больше становятся древесностружечные плиты - измельченные, отформированные и высушенные древесные частицы, пропитанные специальными формальдегидными смолами и подверженные отвердению под воздействием высокой температуры и давления. Чтобы использовать ДСП в качестве мебельных деталей, после раскроя ее плит и фрезерования на поверхности различного рода рисунков или фигурных пазов, формирующих рельеф, происходит   облицовывание поверхностей бумажно-смоляной пленкой - декоративной бумагой, пропитанной специальной смолой с дальнейшей сушкой, во время которой происходит частичное или полное отвердение.

И, конечно же, результат  работы в мебельном производстве зависит от завершающей отделки: качества крашения, нанесения грунта, межслойного шлифования и нанесения  покровных слоев лака. Современный ассортимент лаков и красок для отделки   мебели включает широкий набор, начиная от традиционных нитроцеллюлозных лаков и заканчивая новейшими полиуретановыми   и акриловыми материалами.

В настоящее время  в мелкосерийном и штучном  производстве  мебели используются современные станки разной стоимости и параметров.

1. Техническая характеристика изделия

1.1.Описание  конструкции изделия

Разрабатываемое в данном проекте изделие – шкаф . Предназначен для использования в жилых квартирах. Изделие однокорпусное; одноглубинное. Шкаф представляет собой изделие: изготовленное преимущественно на основе унифицированных щитовых элементов из облицованной ДСтП. Двери шкафа - накладные. Опорными элементами шкафа является плинтусная коробка. Шкаф включает в себя 2 отделения. Верхнее отделение имеет две полки за двумя распашными дверками.   Нижнее - одну горизонтальную перегородку за двумя распашными дверками. Имеется два наружных выдвижных ящика.

1.2. Используемые  конструкционные  материалы.

Для изготовления мебели используется древесина хвойных и лиственных пород и ее полуфабрикаты: древесностружечные, древесноволокнистые, столярные, фанерные плиты, строганный и лущеный шпон.

Основными конструкционными материалами в изделии шкаф комбинированный  являются:

Плиты древесностружечные (ГОСТ 10632-89) считаются одним из основных конструкционно-отделочных материалов для мебельной промышленности. В качестве древесного технологического сырья для производства древесностружечных плит применяют: неделовую древесину, древесные отходы лесопиления, технологическую щепу из отходов лесопиления и лесозаготовок. Древесностружечные плиты могут быть изготовлены с заранее заданной плотностью, прочностью и внешним видом, которые требуются в конструкциях, изделиях и деталях. Для изготовления деталей мебели применяют древесностружечные плиты толщиной 16,18,22 и 25 мм.

Для изготовления корпуса, дверей, полок, цокольной накладки шкафа для  бумаг применяются древесностружечные плиты толщиной 18 мм. кромкам- кромочным материалом.

Строганый шпон (ГОСТ 2977-82)- материал облицовочный, получающийся путем строгания древесины на фанерострогальных станках, толщиной 0,6мм.

Кромочный материал МКР (ТУ 13-771-84)- материал кромочный рулонный на основе бумаг, пропитанных термореактивными полимерами. Древесностружечные Древесностружечные плиты облицованы по пластям строганым шпоном, а по плиты облицованы по кромкам кромочным материалом МКР-1, толщиной 0,3мм.

Плиты древесноволокнистые (ГОСТ 4598-86)- листовой материал, изготовленный  в процессе горячего прессования или сушки массы и древесного волокна, сформированной в виде ковра. Для изготовления мебели применяют ДВП толщиной 3, 4, 5 и 6мм.

В изделии шкаф для  бумаг из ДВП изготовлена задняя стенка, толщина плиты 4 мм.

Металлы. Основной металл, который используется в мебельном производстве - это сталь и сплавы на ее основе, но в последнее время особую значимость принимают изделия из алюминия. В разрабатываемом изделии металлы используются в качестве деталей фурнитуры, таких как опорная стяжка, стяжка-уголок, петля дверная 4-х шарнирная, втулка полкодержателя, магнитодержатель,  а также в качестве стандартных изделий: шурупы, гвозди, болты и гайки.

Пластмассы. Это материалы, полученные из природных или искусственных  соединений- полимеров, формирующиеся  при нагревании и под давлением сохраняющие приданную форму. Изделия из пластмассы  находят все более широкое применение в мебели.

В изготовлении шкафа  комбинированного пластмасса используется в виде фурнитуры: ручки дверок, полкодержатели, корпуса магнитодержателей.

Первый этап в сборке шкафа комбинированного - это формирование каркаса. Каркас  - это сборка горизонтальных и вертикальных стенок на стяжках. Затем для придания каркасу жесткости крепится задняя стенка. Задняя стенка крепится в накладку скобозабивным пистолетом. Следующим этапом сборки является навешивание дверей. В изготавливаемом изделии – это четыре распашных двери. Большие двери навешиваются на трёх четырехшарнирных скрытых петлях, маленькие – на двух. К кромке нижней и верхней горизонтальных стенок прикрепляются магнитные защелки. Затем на двери одним шурупом крепятся накладные круглые ручки. Цокольная накладка крепится на магнитные защелки. Закончив сборку изделия вдвигаются полки на пластмассовые втулочные полкодержатели.

Таблица1. Материалы для сборки шкафа

2. Разработка   технологического   процесса   изготовления 
изделия.

1. Разработка схемы технологического процесса.

Технологический процесс  изготовления мебельных изделий (сборочных  единиц) состоит из нескольких стадий, последовательность которых определяется спецификой производства.

 Разработка схемы   технологического процесса состоит из следующих операций.

Основные материалы  для производства мебели – это  пиломатериалы и заготовки, различные  плиты, фанера, шпон, употребление которых  возможно только при влажности 8 ± 2%. Поэтому сушка или досушка  этих материалов перед запуском в обработку является первой стадией технологического процесса.

Затем производим раскрой пиломатериалов, плитных листовых и облицовочных пиломатериалов на заготовки по раскройным картам. Цель этой стадии – получить черновые заготовки для последующего изготовления из них деталей. Последовательность первых стадий технологического процесса может быть различной. Возможна сначала сушка древесных материалов, а затем раскрой их и, наоборот, сначала раскрой, а затем сушка заготовок. В практике находит применение и тот, и другой порядок.

Заготовки древесной плиты облицовываем  строганым или  лущеным  шпоном. Лущеный шпон раскраиваем по длине и ширине, после этого проводим контроль качества. А  со строганым  шпоном  мы изначально  делаем разметку, затем лишь раскраиваем по  длине и ширине.

Далее производим операцию ребросклеивание  шпона  и так же производим контроль качества. Шпоном облицовываем пласти основы изготавливаемого изделия. Производим техническую выдержку и контроль качества.

На следующей стадии происходит  обрабатывание кромок облицованной плиты, производим техническую выдержку и так же контроль качества.

 Высверливаем отверстия, шлифуем пласти и производим контроль качества. Завершается технологический процесс отделкой и контролем качества.

После разработки схемы технологического процесса, рассмотрим описание этой схемы.

2. Описание схемы технологического процесса

Технологическим процессом называется совокупность технологических операций, которая непосредственно связана с изменением размеров заготовок, формообразованием, изменением физических свойств материалов. Технологический процесс всего изделия складывается из технологических процессов производств отдельных деталей, сборки их в изделие и обработки собранного изделия. В свою очередь технологический процесс изготовления каждой детали делится на несколько этапов, отличающихся один от другого характером и целью обработки.

Первый этап - это сушка или подсушка древесных материалов. Основные промышленные способы сушки - атмосферный (штабеля находятся на открытом воздухе) и камерный ( штабеля в закрытых сушильных установках).

Второй этап - механическая обработка. Она начинается с раскроя древесных материалов на черновые заготовки, которые затем проходят две стадии обработки:

1)Формообразование, в результате которого получается чистовая заготовка, имеющая базу для дальнейшей обработки.

2)Обработка чистовых заготовок, в результате чего получаются готовые детали.

Сборные, клееные и  облицовочные детали дополнительно  проходят стадию склеивания и облицовывания, причем сначала выполняют склеивание и облицовывание, а потом уже окончательную механическую обработку.

Третий этап - сборка изделий из готовых деталей, включает 3 стадии:

• Сборка деталей в сборочные единицы;

• Механическая обработка сборочных единиц для придания им окончательных требуемых размеров, форм, сверления отверстий и т.д.;

• Сборка обработанных сборочных единиц и деталей в изделие.

Четвертый этап - отделка изделия.

В технологическом процессе каждый этап обработки разделяется  на технологические операции. Рассмотрим последовательность технологических операций.

Первая операция - раскрой листов плитных материалов на заготовки.

Происходит на многопильном форматно - раскроечном станке ЦТ3Ф-1 с программным управлением, работающим по позиционно- проходной схеме. Конструкция станка включает устройство подачи пакета для раскроя на полосы, подвижного пильного суппорта, каретки для подачи полос на поперечный раскрой, десяти пильных суппортов. Раскрой осуществляется одной продольной и десятью поперечными пилами. Высота пропила 60 мм и в зависимости от раскраиваемого материала количество плит в закладке меняется. Раскрой выполняется сначала одной пилой вдоль плиты на полосы, а затем каждая полоса индивидуально раскраивается поперек на заготовки набором пил. Продольные резы выполняются поочередно, а поперечные одновременно.

Принцип работы станка: штабель  плит, предназначенных для раскроя, устанавливают на подъемный стол. После подъема штабеля до уровня загрузки плит в станок включают загрузочное  и подающее устройство станка. Пакет плит высотой до 60 мм продвигается упорами на позицию базирования и выравнивания, где плиты захватываются упорами- зажимами продвигаются на позицию продольного раскроя. Сначала производится забеливание передних кромок плит, затем пакет плит продвигается на ширину первой отрезаемой полосы, останавливается и распиливается. Отпиленная полоса попадает на подвижный стол, с помощью которого подается под траверсу с установленными на ней поперечными пильными суппортами. В соответствии с заданной программой раскроя во время прохождения стола под траверсой включаются и опускаются несколько поперечных пильных суппортов, которые разрезают полосу поперек. Полученные заготовки попадают на решетчатый стол, с которого их снимают и складируют, после чего стол возвращается в исходное положение.

Раскрой строганого шпона. Шпон раскраивают на гильотинных ножницах марки НГ-30. Ножницы предназначены для чистовой обрезки кромок шпона в пачке как вдоль, так и поперек волокон. При этом получаемое качество обрезки кромок вдоль волокон исключает какую-либо другую механическую обработку перед ребросклеиванием.

Пачка шпона укладывается на стол станка и выравнивается по упорам каретки. Для установки на заданный размер реза каретка перемещается цепью, приводимой в движение от электродвигателя через клиноременную и червячную передачи. Точная настройка каретки на заданный размер производится вручную маховичком. Каретка связана с механизмом отсчета, показывающим размер отрезаемых полос. Упоры каретки выполнены утапливаемыми, благодаря чему ножницы в случае необходимости использоваться как проходное оборудование в составе автоматических или поточных линий.

Уложенная на стол и выровненная  пачка шпона плотно прижимается траверсой, прижимаемой гидроцилиндром с шарнирно-рычажным выравнивающим механизмом. Затем ножевая траверса с закрепленным на ней ножом качательным движением в вертикальной плоскости производит обрезку кромок зажатой пачки. Привод ножевой траверсы осуществляется от электродвигателя через клиноременную, зубчатые и кривошипные передачи. В системе привода траверсы имеются две гидромуфты, одна из которых предназначена для включения рабочего хода, другая- для фиксированной остановки траверсы в верхнем положении по окончании двойного хода.

Для подачи рабочей жидкости в цилиндры прижимной траверсы, гидромуфты и механизма подъема упоров имеются два гидронасоса, приводимых от электродвигателя привода качания ножевой траверсы.

Гильотинные ножницы  оборудованы светотеневым устройством для обозначения линий реза, фотореле, останавливающим опускание прижимной и ножевой траверс в случае пересечения луча осветителя посторонними предметами, что исключает возможность попадания рук рабочего в опасную зону. С целью обеспечения полной безопасности обслуживания команда на опускание траверс происходит при одновременном нажатии двух кнопок.

Размеры рабочего стола  обеспечивают возможность разворота  пакета при выполнении поперечного  и продольного реза.

Техническая характеристика гильотинных  ножниц НГ-30

Длина ножа,  3100

Размеры обрабатываемого пакета шпона, мм:

длина наибольшая  2800

длина наименьшая 75

ширина наибольшая  1000-2000

Высота резания вдоль волокон, мм  90

Число ходов ножевой траверсы в  минуту  24

Удельное давление прижима на пакет, МПа  0,25

Склеивание  делянок шпона. Склеивание делянок осуществляется на ребросклеивающих станках РС-9 с помощью клеящей нити КН-54 отечественного производства. Она укладывается на склеиваемые делянки по зигзагообразной кривой. Нагрев нити осуществляется горячим воздухом, который проходит через нагревательный элемент, расположенный в трубке из нержавеющей стали. Температура нагрева 500 градусов С, скорость прохождения нити через нагревательную трубку в пределах 35-40 м/мин, длина нагревательного участка около 500м.

Затем пачки подобранных  и сформированных рубашек складываются на стеллажи в сухом отапливаемом и вентилируемом помещении. На каждой пачке должна быть бирка с указанием породы, размера, даты укладки, влажности и даты ее определения.

 Облицовывание пластей щитов. Облицовывание происходит на полуавтоматической линии АКДА-4948, предназначенной для двустороннего облицовывания пластей щитовых элементов.

Линия обеспечивает облицовывание  щитов длиной от 350 до 2030 мм, шириной от 220 до 870 мм и толщиной от 4 до 50 мм. Щиты, подлежащие облицовыванию, цеховым вилочным погрузчиком подаются на рольганг питателя загрузчика. Загрузчик линии, магазинный, лифтовый со сталкивателем щитов. Щиты сталкиваются в направлении подачи линии, затем толкатели механизма загрузки загружают щит в клеевые вальцы модели КВ-18. Клеенаносящий вальцовый станок наносит синтетический клей горячего отверждения на обе пласти щита. После нанесения щит поступает на дисковый конвейер, который подает щит к формирующему транспортеру, который является одновременно накопителем заготовок. формирующий транспортер ленточный, служит для сборки пакетов. Пакеты, состоящие из щитов и облицовок, собирают на ленте конвейера двое рабочих вручную. Над сборочным конвейером располагаются две этажерки для облицовок. После формирования набора пакетов каретка со щитами въезжает в однопролетный пресс, выталкивая передней планкой облицованные щиты на конвейер выгрузки. При выходе каретки из пресса лента конвейера приводится в движение в направлении, обратном движению каретки, а собранные пакеты поочередно сползают на плиту прессового устройства. Далее происходит выдержка пакетов под давлением. После снятия давления облицованные щиты выгружают на конвейер разгрузочный. В конце конвейера над лентой установлены ролики, которыми облицованный щит прижимается к ленте и передается на продольную платформу автоукладчика щитов.

Обработка и  облицовывание кромок щитов. Производится на линии форматной обработки щитов по периметру МФК-3. Линия состоит из двух участков, соединенных поворотным устройством, осуществляющим поворот щитов на 90 градусов в горизонтальной плоскости. На первом участке обрабатываются и облицовываются продольные кромки, на втором участке поперечные. Первый участок включает загрузчик заготовок и комбини-рованный станок. Второй участок- буферный накопитель, комбинированный станок, поворотное устройство и разгрузчик щитов.

Загрузчик и разгрузчик линии магазинный, двухлифтовый с  поперечными маятниковыми перекладчиками и вакуумными присосками. Длина подъемной платформы лифта и вакуумных присосок около 2500 мм. Стопы щитов длиной до 1000 м размещаются на подъемных платформах по две стопы в ряд с межторцовым разрывом. Стопы щитов длиной свыше 1000 м размещаются в один ряд.

В комбинированных станках  по ходу подачи с двух сторон расположены  пильные и фрезерные суппорты, вертикальные клеенаносящие вальцы, загрузчики облицовочной ленты, ролики прижимные, устройства для снятия свесов  облицовки по длине и высоте, шлифовальные головки и устройства для снятия фасок на ребрах кромок. Особенностью форматной обработки щитов на комбинированных станках является то, что опиливание каждой кромки щита производится последовательно двумя пилами: подрезной и отрезной. Диски пил располагаются в одной плоскости. Подрезная пила пропиливает паз глубиной 2-3 мм, отрезная- завершает пропил. Пилы вращаются в разные стороны, при этом силы резания прижимают шпон к основе щита, исключая отслаивание и разрушение кромок шпона.

В комбинированных станках подача щитов осуществляется цепными конвейерами. В комбинированном станке первого участка для обработки продольных кромок используется цепной конвейер без упоров; в комбинированном станке  второго участка для обработки поперечных кромок- цепной конвейер с упорами которыми  щиты базируются и подаются в обработку. Шаг между упорами равен 1000 мм. В комбинированных станках щиты должны подаваться с межторцовыми разрывами. Межторцовые разрывы необходимы для нормальной работы устройств для снятия(опиливания) свесов по длине облицовки во время движения щитов и поворотного устройства. Минимальная величина межторцового разрыва обуславливается максимальным циклом работы этих устройств.

После снятия фасок на поперечных кромках щит снова  поворачивается на 90 градусов и поступает к укладчику, где укладывается в стопу.

При использовании для  облицовывания кромок натурального шпона его поверхность шлифуется  установленными на линии шлифовальными  головками.