Виготовлення клеєного щита
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ
ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ
Харківський національний технічний університет
сільського господарства імені П.Василенка
Кафедра системотехніки та технологій лісового комплексу
курсовий проект
з навчальної дисципліни «Технологія клеєних матеріалів»
на тему: «Виготовлення клеєного щита»
35ТДО.08.00.00–ПЗ
Виконала студентка гр. 35ТДО
Пшеничних Х.В
Харків 2013
Зміст
Вступ 3
4 Визначення припусків і
4.1 Технологічні операції 4
4.2 Упаковування щитів 4
4.3 Форматне обпилювання щита 5
4.4 Шліфування щита 5
4.5 Калібрування щита 6
4.6 Склеювання щита в пресі 7
4.7 Нанесення
клею на кромку зрощеної рейки
4.8 Калібрування зрощеної рейки 8
4.9 Поперечний розкрій зрощеної рейки 8
4.10 Поздовжнє зрощування ділянок в рейку 8
4.11 Нанесення клею на шипи ділянки 8
4.12 Нарізання шипів на ділянці 9
4.13 Калібрування ділянки 9
4.14 Вирізання дефектів рейки (оптимізація) 10
4.15 Сушіння рейок 10
4.16 Поздовжній розкрій необрізної дошки на рейки 12
5 Вибір обладнання, інструментів та режимів обробки 13
5.1 Вибір обладнання та інструментів 14
5.2 Вибір круглої пилки та режиму різання 15
5.3 Вибір інструменту та режиму різання при фрезеруванні 15
6 Визначення витрат часу на виготовлення щита 20
7 Визначення собівартості клеєного щита 23
8.Охорона праці………………………………………
9.Список використаної літератури…………………………………………25
Вступ
Деревина є екологічно чистим і відновлюваним матеріалом, широко використовуваним у меблевих і столярних виробах, а також у домобудуванні. Клеєний брус і щит, як заготовки для виробів будівельного призначення та меблів, істотно перевершують масивну деревину по технологічності та фізико-механічних параметрах.
Перспективи розвитку технології клеєних матеріалів полягають у ощадливому використанні деревини, зменшенні витрат енергії та часу на виготовлення продукції, що обумовлює спрямованість даного проекту.
4.Визначення
припусків і розрахунок
4.1 Технологічні операції
Технологія виробництва
клеєного щита з необрізних дощок
складається з таких технологіч
- поздовжній розкрій дошки на рейки;
- сушіння рейок;
- вирізання дефектів рейки (оптимізація);
- чотирибічне фрезерування ділянки;
- нарізання шипів на ділянці;
- нанесення клею на шипи ділянки;
- поздовжнє зрощування ділянок в рейку;
- поперечний розкрій зрощеної рейки;
- калібрування зрощеної рейки;
- нанесення клею на кромку зрощеної рейки;
- склеювання щита;
- калібрування щита;
- шліфування щита (за потреби);
- форматне обпилювання щита;
- упаковування щитів.
Технологія виробництва клеєного бруса з необрізних дощок складається з таких технологічних операцій:
- поздовжній розкрій дошки на рейки;
- сушіння рейок;
- вирізання дефектів рейки (оптимізація);
- чотирибічне фрезерування ділянки;
- нарізання шипів на ділянці;
- нанесення клею на шипи ділянки;
- поздовжнє зрощування ділянок в рейку;
- калібрування зрощеної рейки;
- нанесення клею на пласть зрощеної рейки;
- склеювання бруса.
4.2 Упаковування щитів
Щити упаковують у поліетиленову плівку або водонепроникний папір. Герметичне упаковування не рекомендується.
4.3 Форматне обпилювання щита
Форматне обпилювання
щита виконується на однопилковому
або форматно-розкрійному
Заготовкою для даної операції є щит, калібрований по товщині та шліфований (при необхідності). Припуски по довжині та ширині щита визначте згідно з вимогами ГОСТ 7307 до механічної обробки щитів (див. додаток А).
Обчисліть довжину та ширину щита, які він повинен мати перед форматним обпилюванням:
LЩС
= L + DДЩФ ,
ВЩС
= В + DШЩФ ,
де LЩС – довжина щита після склеювання, мм;
L – довжина щита, мм;
DДЩФ – припуск по довжині на форматне обпилювання щита, мм;
ВЩС – ширина щита після склеювання, мм;
B – ширина щита, мм;
DШЩФ – припуск по ширині на форматне обпилювання щита, мм.
LЩС = 650+20=670мм,
ВЩС = 280+10=290 мм,
Коефіцієнт використання деревини дорівнює співвідношенню площ поверхні щита після обпилювання та до обпилювання:
QЩФ = L ∙ В / ( LЩС ∙ ВЩС ) , (4.3)
де QЩФ - коефіцієнт використання деревини при форматному обпилюванні щита.
QЩФ =182000/ 194300=0,93.
4.4 Шліфування щита
Шліфування виконується на калібрувально-шліфувальному або шліфувальному верстаті. При розробці технологічного процесу виготовлення щита його шліфування передбачають, якщо це необхідно для забезпечення заданої шорсткості поверхні.
По закінченні цієї операції щит повинен мати задану товщину H. Заготовкою для даної операції є калібрований щит. Припуск по товщині визначають згідно з вимогами ГОСТ 7307 до шліфування деталей, поверхні яких оброблені фрезеруванням (див. додаток А).
Обчислюють товщину щита, яку він повинен мати після калібрування:
НЩК
= Н + k∙DТЩШ ,
де НЩК – товщина щита після калібрування, мм;
k – кількість сторін, які шліфують (1 або 2, а якщо щит не шліфують, то k=0);
DТЩШ – припуск по товщині на шліфування щита (з однієї сторони), мм.
НЩК = 18+0=18
Коефіцієнт використання деревини дорівнює співвідношенню товщини щита після шліфування та до шліфування:
QЩШ
= Н / НЩК ,
де QЩШ – коефіцієнт використання деревини при шліфуванні щита.
QЩШ= 18/ 18 =1
Отже, якщо у шліфуванні нема потреби, то НЩК = Н , а QЩШ =1.
4.5 Калібрування щита
Припуск на калібрування щита по товщині щита визначте
Калібрування щита здійснюється за дві технологічні операції: фугування та остаточне оброблення за перерізом на однобічному рейсмусовому верстаті. Якщо склеювання щита здійснюється у пресі з постійним прикладанням допоміжного зусилля пресування перпендикулярно до пласті, то сумарний припуск на вказані дві операції визначте згідно з вимогами ГОСТ 7307 (див. додаток А) до механічної обробки щитів з двох сторін з урахуванням відношення ширини ділянок (у даному випадку – каліброваних зрощених рейок) до товщини щита (це співвідношення наведено в завданні на проект).
Якщо склеювання щита здійснюється у віяловому пресі, то щити матимуть більше пожолоблення, ніж у попередньому випадку. Тому визначений припуск необхідно помножити на емпіричний коефіцієнт (від 1,5 до 2).
Після калібрування щит повинен мати товщину НЩК.
Товщину щита перед оброблення за перерізом на однобічному рейсмусовому верстаті:
НЩФ
= НЩК + к DТЩК / 2 ,
де НЩФ – товщина щита після фугування, мм;
к – емпіричний коефіцієнт (залежно від розмірів щита – від 1,5 до 2);
DТЩК – припуск по товщині на калібрування щита, мм.
НЩФ =18+1,5*1,5/2=19,1
Заготовкою для фугування є щит, склеєний у пресі. Обчисліть товщину щита, яку він повинен мати перед фугуванням:
НЩС
= НЩФ + к DТЩК / 2 ,
де НЩС – товщина щита після склеювання, мм.
НЩС =19,1+1,5*1,5/2=20,22
Коефіцієнт використання деревини дорівнює співвідношенню товщини щита після калібрування та до калібрування:
QЩК
= НЩК / НЩС ,
де QЩК – коефіцієнт використання деревини при калібруванні щита.
QЩК = 18/ 20,22=0,89
4.6 Склеювання щита в пресі
Після склеювання щит повинен мати довжину LЩС , ширину BЩС та товщину НЩС . Заготовкою для даної операції є калібрована рейка. Визначимо її розміри.
Довжина рейки каліброваної LРК дорівнює LЩС , а її товщина НРК дорівнює НЩС.
Обґрунтуємо ширину каліброваної рейки. Обчислюємо орієнтовну ширину каліброваної рейки, виходячи з встановленого у технічному завданні відношення ширини рейки до товщини щита Н :
ВРКО
= К Н ,
де ВРКО – орієнтовна ширина рейки каліброваної, мм;
К – відношення ширини рейки до товщини щита.
ВРКО =2,5 *18=45
Визначте кількість рейок у щиті, здійснюючи округлення до найближчого більшого цілого числа:
N = [ BЩС / ВРКО
] +1 ,
де N – кількість рейок у щиті;
[ ] – позначення цілої частини числа.
N =[ 290/ 45 ] +1 = 7 рейок
З метою економного використання деревини уточніть ширину каліброваної рейки:
ВРК
= BЩС / N ,
де ВРК – ширина рейки каліброваної, мм.
ВРК =290 /8=36
Коефіцієнт використання деревини при склеюванні щита орієнтовно приймаємо дорівнюючим 1.
4.7 Нанесення клею на кромку зрощеної рейки
Нанесення клею на кромку зрощеної рейки здійснюються вручну за допомогою спеціального пристосування.
4.8 Калібрування зрощеної рейки
Калібрування зрощеної рейки здійснюється на чотирибічному верстаті. По закінченні цієї операції калібрована рейка повинна мати ширину ВРК та товщину НРК . Заготовкою для даної операції є зрощена рейка.
Припуски на калібрування по товщині та ширині визначте згідно з вимогами ГОСТ 7307 (див. додаток А) до фрезерування деталей з двох сторін при початковій шорсткості Rz не менш ніж 800 мкм, оскільки після зрощування рейки матиме місце неспівпадання торців ділянок.
Товщина та ширина зрощеної рейки, які вона повинна мати перед калібруванням:
ВРЗ
= ВРК + DШРК ,
НРЗ
= НРК + DТРК ,
де ВРЗ – ширина рейки зрощеної, мм;
DШРК – припуск по ширині на калібрування зрощеної рейки, мм;
DТРК – припуск по товщині на калібрування зрощеної рейки, мм.
ВРЗ =36,2+4,5=40,7
НРЗ =20,22+4,0=24,2
Коефіцієнт використання деревини обчисліть як співвідношення площ поперечного перерізу рейки після калібрування та до калібрування:
QРК = ВРК ∙ НРК / (ВРЗ ∙ НРЗ ) , (4.14)
де QРК – коефіцієнт використання деревини при калібруванні зрощеної рейки.
QРК =36,2*20,2/(40,7*24,2)=0,74
4.9 Поперечний розкрій зрощеної рейки
Поперечний розкрій зрощеної рейки може здійснюватись на лінії оптимізації, торцювальному верстаті або безпосередньо у пресі для повздовжнього зрощування. У випадку, коли довжина зрощеної рейки кратна довжині каліброваної рейки, припуск на поперечний розкрій дорівнює товщині дискової торцювальної пилки і не впливає суттєво на баланс деревини.
4.10 Поздовжнє зрощування ділянок в рейку
Здійснюється у пресі для повздовжнього зрощування.
Сумарну довжину зрощених рейок LSРЗ для виготовлення одного щита обчисліть за формулою:
LSРЗ
= N ∙ LРК ,
де LSРЗ – сумарна довжина зрощених рейок, мм;
LSРЗ =8*670=5360
4.11 Нанесення клею на шипи ділянки
Здійснюється у спеціальному пристрої або у шипорізному верстаті, якщо він оснащений вузлом нанесення клею.
4.12 Нарізання шипів на ділянці
Нарізання шипів на ділянці здійснюється на шипорізному верстаті. Розглянемо втрати деревини, які при цьому мають місце.
Обчислюємо коефіцієнт використання деревини за формулою:
QДШ = ( LЛ – 2 ∙DДД – Lшип) / LЛ , (4.16)
де QДШ – коефіцієнт використання деревини при нарізанні шипів на ділянці;
LД – середня довжина ділянки, мм;
DДД – припуск по довжині на торцювання ділянки, мм.
QДШ =(300-2*5-10)/300=0,93
Сумарну довжину каліброваних ділянок, які надходять на нарізання шипів (з розрахунку на 1 щит), обчисліть за формулою:
LSДК
= LSРЗ / QДШ ,
де LSДК – сумарна довжина каліброваних ділянок, мм.
LSДК =5360/0,93=5763
4.13 Калібрування ділянки
Калібрування ділянки здійснюється на чотирибічному верстаті. По закінченні цієї операції калібрована ділянка повинна мати ширину та товщину, що дорівнюють ширині та товщині рейки зрощеної ( ВРЗ та НРЗ відповідно). Заготовкою для даної операції є ділянка, яка утворюється при вирізанні дефектів рейки.
Припуски по товщині та ширині на калібрування ділянки визначте згідно з вимогами ГОСТ 7307 (див. додаток А) до фрезерування деталей з двох боків, приймаючи до уваги, що шорсткість Rm_max пиломатеріалів згідно з ГОСТ 8486 не перевищує 1250 мкм (для 1, 2 та 3-го сортів).
Обчисліть товщину та ширину ділянки за формулами:
ВД = ВРЗ + DШДК ,
НД
= НРЗ + DТДК ,
де ВД – ширина ділянки, мм;
DШДК – припуск по ширині на калібрування ділянки, мм;
НД – товщина ділянки, мм;
DТДК – припуск по товщині на калібрування ділянки, мм.
ВД =40,7+4,5=45,2
НД =24,2+4,0=28,2
Коефіцієнт використання деревини дорівнює співвідношенню площ поперечного перерізу зрощеної рейки та ділянки:
QДК = ВРЗ ∙ НРЗ / (ВД ∙ НД ) , (4.20)
де QДК – коефіцієнт використання деревини при калібруванні ділянки.
QДК =40,7*24,2/ (45,2*28,2)=0,77
4.14 Вирізання дефектів рейки (оптимізація)
Вирізання дефектів рейки (оптимізація) здійснюється на лінії оптимізації або торцювальному верстаті (в залежності від обсягів виробництва, на одному або декількох верстатах).
Сумарну довжину рейок, які надходять на оптимізацію, обчисліть за формулою:
LSР
= LSДК / QВД ,
де LSР – сумарна довжина рейок, мм;
QВД – коефіцієнт використання деревини при вирізанні дефектів.
LSР =5763/0,67=8601 мм.
Обчисліть об’єм рейок (після сушіння) для виготовлення одного щита:
VРС = (ВД /1000) ∙ (НД /1000) ∙ (LSР /1000) , (4.21)
де VРС – об’єм рейок після сушіння, м3.
VРС = (45,2/1000) * (28,2/1000) * (8601/1000) =0,010
4.15 Сушіння рейок
Визначимо усушку деревини, яка матиме місце при зменшенні вологості з 20% (до якої здійснюється атмосферне сушіння деревини та при якій нормуються розміри пиломатеріалів) до вологості 8..10% (для експлуатації виробів у приміщеннях).
Запишіть значення товщини та ширини ділянки для наступного обчислення усушки:
НД =28,2 мм, ВД = 45,2 мм .
Нарисуйте ескіз поперечного перетину ділянки, зобразите річні шарі. Визначте вид розпилювання по пласті та кромці рейки (радіальне чи тангенціальне).
|
|
|||
При виконанні даної роботи усушку обчисліть як різницю між значеннями усушки при вологості 8..10% та вологості 20..22%, вказаними для номінального значення розміру, найближчого до розміру заготовки (див. додатки В, Г):
DТУ = DТУ(8-10) - DТУ(20-22) , (4.22)
DШУ = DШУ(8-10) - DШУ(20-22) , (4.23)
де DТУ – усушка рейки по товщині, мм;
DТУ(8-10) , DТУ(20-22) – усушка по товщині при зменшенні вологості деревини до 8..10 % та 20..22% (відповідно), мм;
DШУ – усушка рейки по ширині, мм.
DШУ(8-10) , DШУ(20-22) – усушка по ширині при зменшенні вологості деревини до 8..10 % та 20..22% (відповідно), мм;
DТУ =1,8-1,0=0,8
DШУ =2,9-1,5=1,4
Визначимо розміри рейки, які вона повинна мати до сушіння:
НР
= НД + DТУ ,
BР
= BД + DШУ ,
де НР – товщина рейки до сушіння, мм;
ВР – ширина рейки до сушіння, мм.
НР =28,2+0,8=29
BР =45,2+1,4=46,6
Коефіцієнт втрат деревини при сушінні рейок обчисліть за формулою:
QС = (ВД ∙ НД) / (ВР ∙ НР) , (4.26)
де QС – коефіцієнт використання деревини при сушінні рейки.
QС = (45,2*28,2)/(46,6*29)=0,94
Обчисліть об’єм рейок до сушіння:
VР
= VРС / QС ,
де VР – об’єм рейок до сушіння, м3.
VР =0,010/0,94=0,010
4.16 Поздовжній розкрій необрізної дошки на рейки
Орієнтовно товщину необрізної дошки НД вибираємо, округлюючи товщину рейки до усушки до найближчого більшого цілого значення. Проаналізуйте доцільність врахування можливого відхилення фактичної товщини дошки від номінального значення (див. Додаток Б). Остаточно обираємо номінальну товщину необрізної дошки:
НДош = 28 мм.
Поздовжній розкрій дошки на рейки здійснюється на багатопилковому верстаті.
Оберіть самостійно середню ширину необрізної дошки ВДош та обчисліть кількість рейок, відповідну цій ширині (з урахуванням ширини пропилу):
ВДош =200 мм.
n = ВДош / ( ВР + bП ) , (4.28)
де ВДош – середня ширина дошки, мм;
n – середня кількість рейок, одержуваних з дошки;
bП – товщина пилки багатопилкового верстата (орієнтовно 3 мм).
N =200/(46,6+3)=4,03
Коефіцієнт втрат деревини при поздовжньому розкрої необрізної дошки обчисліть за формулою:
QПР = 0,9 (НР / НДош) (ВР / (ВР + bП)) ((n-0,5) /n ) , (4.29)
де QПР – коефіцієнт використання деревини при поздовжньому розкрої дошки.
QПР
= 0,9 (29/ 28)(46,6/(46,6+3))((4,03-0,5)/
Перший множник у цій формулі характеризує відходи у обзольну рейку, другий – втрати внаслідок округлення товщини дошки, третій – відходи у стружку, четвертий – відходи у збігову рейку.
Обчисліть об’єм необрізних дощок для виготовлення щита:
VДош
= VР / QПР
,
де VДош – об’єм необрізних дощок, м3.
VДош =0,010/0,67=0,014
Загальний коефіцієнт використання деревини Q обчисліть як добуток коефіцієнтів використання деревини при окремих технологічних операціях (у наступній формулі враховані тільки ті операції, при виконанні яких мають місце втрати деревини):
Q= QС QПР QВД QДК QДШ QРК QЩК QЩШ QЩФ . (4.31)
Q=0,94*0,67*0,67*0,77*0,93*0,
5 Вибір обладнання,
інструментів та режимів
5.1 Вибір обладнання та інструментів
Таблиця 5.1 – Швидкості різання деревини круглими пилками
Матеріал |
Швидкість різання деревини, м/с |
М’яка деревина |
50 – 90 |
Тверда деревина |
50 – 80 |
Клеєні матеріали (брус, щит) |
60 – 80 |
ДСП |
60 – 80 |
ДСП ламінована |
40 – 60 |
MDF |
30 – 60 |
Таблиця 5.2 – Подача на зуб круглої пилки залежно від матеріалу
Різновид деревини, вид різання |
Подача на зуб, мм |
М’яка деревина, поздовжнє пиляння |
0,2 – 0,3 |
М’яка деревина, поперечне пиляння |
0,1 – 0,2 |
Тверда деревина |
0,06 – 0,15 |
ДСП |
0,1 – 0,25 |
ДСП ламінована |
0,05 – 0,1 |
Фанера |
0,05 – 0,12 |
Таблиця 5.3 – Швидкості різання деревини фрезами
Матеріал |
Швидкість різання деревини, м/с | |
Швидкоріжуча сталь |
Твердий сплав | |
М’яка деревина |
50..60 |
60..90 |
Тверда деревина |
40..60 |
50..80 |
ДСП |
– |
60..80 |
MDF |
– |
30..50 |
Таблиця 5.4 – Подача на зуб при фрезеруванні
Різновид обробки |
Подача на зуб, мм |
Чорнова обробка |
0,8..1,5 |
Чистова обробка деревини твердих порід |
0,6..0,8 |
Чистова обробка деревини м’яких порід |
0,4..0,6 |
5.2 Вибір круглої пилки та режиму різання
Freud, LM 070200 Пила для многопильных станков
D=250, B=5,5, b=4,0, d=30, z =20+4. Отверстие 70, шпонкой 21,5. Максимальная глубина реза 50. Угол резания -200. Пила покрытая тефлоном с вырезами на корпусе для уменьшения шума. Пила плечевая: монтируется на направляющей стороне многопильного станка. Необходимо для обеспечения хорошего действия в отношении боковых толчков, выполняемых досками.
Оберіть швидкість різання деревини, користуючись таблицею 5.1.
Обчисліть розрахункову частоту обертання пилкового валу, виходячи з обраної швидкості різання деревини:
,
де – розрахункова частота обертання пилкового валу, 1/с;
D – діаметр пилки, м;
– рекомендована швидкість різання, м/с.
1/с,
З ряду можливих частот обертання пилкового валу, наведених у технічній характеристиці верстата, виберіть найближчу до розрахункової частоти. Перевірте, чи ця частота не перевищує максимально допустиму частоту обертання пилки.
Визначте фактичну швидкість різання деревини:
,
де V – швидкість різання, м/с;
f – частота обертання валу.
Оберіть подачу на зуб пилки, користуючись таблицею 5.2.
Обчисліть відповідну швидкість подачі:
,
де – швидкість подачі, м/с;
Z – кількість зубців.
Використовуючи вибране значення подачі на зуб, визначте питому роботу різання відповідно до таблиці Д.5.
Обчисліть загальний поправочний коефіцієнт за формулою:
,
де - поправочний коефіцієнт на породу деревини;
- поправочний коефіцієнт на вологість;
- поправочний коефіцієнт на затуплення зубців пилки;
- поправочний коефіцієнт на кут різання;
- поправочний коефіцієнт на
швидкість головного руху
- поправочний коефіцієнт на товщину матеріалу.
Значення часткових поправочних коефіцієнтів наведені у додатку Д.
Ширину пропилу для пилки (та для внутрішніх пилок багатопилкового верстату) визначте за каталогом.
Потужність різання для однієї пилки обчисліть за формулою
,

- Виготовлення морозива
- Виготовлення нетканий матеріалів
- Виготовлення та продаж меблів
- Виготовлення чоловічих напівчеревиків з настроченими берцями і відрізним носком в середовищі AutoCAD 14
- Виготовлення штампів гарячого деформування
- Вид Campylobacter
- Видавнича діяльність видавництва “Економічна думка”
- Вивчення української мови
- Вивчення фразеологічних одиниць сучасної англійської мови у старших класах
- Вивчення фразеологічних одиниць сучасної англійської мови у старших класах
- Вигнання Гільдебранта. Історичне значення його, як особи
- Виготовлення бітумів
- Виготовлення дитячого пюре з манки
- Виготовлення заготівки за допомогою лиття та штампування