Технология изготовления мебели

Настоящая технологическая инструкция устанавливает технологические требования на операцию шлифования на ленточном плоскошлифовальном станке.

1.Требования к обрабатываемому материалу

1. Принимаемые материалы должны соответствовать требованиям ГОСТ 475 – 78 «Двери деревянные. Общие технические условия».

ГОСТ 23166 – 78 «Окна и балконные двери деревянные. Общие технические условия»

1.2.Влажность древесины деталей должны быть, %:

коробок наружных и тамбурных дверей и окон……………………123

коробок внутренних дверей и дверных полотен и створок………...93

1.3.Толщина и ширина получаемых деталей должна соответствовать рабочим чертежам с учётом припуска на возможное шлифование.

1.4. Предельные отклонения размеров детали должны соответствовать требованиям конструкторской документации.

1.5 Шероховатость поверхности деталей должна соответствовать требованиям конструкторской документации.

1.6. Покоробленность деталей не должна превышать величин предельных отклонений от номинальных размеров по свободным размерам.

1.7.Отклонения от плоскости и перпендикулярности сторон не должно превышать значений, указанных в конструкторской документации.

1.8. В древесине деталей дверей под непрозрачное покрытие не допускаются пороки и дефекты обработки по видам, размерам и числу более указанных в таблице 1.

Таблица1

Продолжение таблицы 1

На лицевых поверхностях деталей дверей под прозрачные отделочные покрытия не допускаются пороки и дефекты обработки древесины, за исключением завитков, крени, наклона волокон, глазков, сросшихся и частично сросшихся сучков и трещин шириной до 0,1 мм, допускаются нормами ограничений, указанных в таблице 1.

Частично сросшиеся сучки и трещины должны быть зашпаклеваны по цвету древесины. Заделка сучков пробками и планками не допускается.

На нелицевых поверхностях детали пороки не должны быть более указанных в таблице 1.

1.9 в древесине деталей окон и балконных дверей под непрозрачное покрытие не допускаются пороки и дефекты обработки по видам, размерам и числу более указанных в таблице 2.

Таблица 2

Продолжение таблицы 2

На лицевых поверхностях деталей окон и балконных дверей под прозрачные отделочные покрытия не допускаются пороки и дефекты обработки древесины, за исключением завитков, крени, наклона волокон, глазков, сросшихся и частично сросшихся сучков и трещин шириной до 0,1 мм, допускаются нормами ограничений, указанных в таблице 2.

Частично сросшиеся сучки и трещины должны быть зашпаклеваны по цвету древесины. Заделка сучков пробками и планками не допускается.

На нелицевых поверхностях детали пороки не должны быть более указанных в таблице 2.

2 Требование к обрабатываемому материалу

2.1. Для шлифования деталей используются станки плоскошлифовальные ленточные, соответствующие требованию ГОСТ 9556 – 83 «Деревообрабатывающее оборудование. Станки плоскошлифовальные ленточные. Основные параметры».

2.2. В качестве режущего инструмента применяются шкурки шлифовальные по ГОСТ 5009 – 82, ГОСТ 6456 – 82, ГОСТ 13344 – 79 или

ГОСТ 10054 – 82.

3. Режим шлифования

3.1. Температура воздуха в цехе должна быть (18…23)⁰С, относительная влажность воздуха – (60…70)%.

3.2. Режим шлифования должен соответствовать значениям, указанным в таблице 3.

Таблица 3

4. Контроль качества

4.1. шероховатость поверхностей детали должна соответствовать требованиям конструкторской документации.

5. Методы и средства контроля

5.1.Контроль осуществляют путём визуального сравнения шероховатости поверхности обработанной детали с шероховатостью поверхности образца.

5.2. Для сравнения контролируемую деталь и образец шероховатости располагают так, чтобы их поверхности были равномерно освещены рассеянным светом.

5.3. Освещённость деталей не должна быть менее 150 лк.

5.4. Детали и образцы шероховатости должны располагаться между контролёром и источником света.

6. Требования техники безопасности

6.1.К работе на станках допускаются лица прошедшие инструктаж по охране труда, промсанитарии, пожарной безопасности и обученные безопасным методам работы.

6.2. остальные требования должны соответствовать ГОСТ12.3.002 - 75, 12.3.042 – 88, а также «Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

Содержание

Задание……………………………………………………………………………..

1 Технологическое описание изделия……………………………………………

2 Описание технологического процесса…………………………………………

3 Расчёт материалов……………………………………………………………….

4 Спецификация потребных древесных материалов…………………………….

5 Расчёт отходов……………………………………………………………………

6 Расчёт оборудования…………………………………………………………….

6.1 Расчёт норм времени по укрупнённым нормативам времени………………

6.2 Расчёт норм времени по скорости подачи……………………………………

6.3 Расчёт норм времени по производительности оборудования……………….

6.4 Расчёт норм времени по времени цикла………………………………………

7 Расчёт площади цеха……………………………………………………………..

Список используемых источников………………………………………………..

1 Технологическое описание изделия

В данном курсовом проекте изделием является шкаф с секретером, щиты которого изготовлены из древесностружечной плиты, пласти облицованы строганным шпоном, а кромки – МКР (материал кромочный рулонный).

Стены шкафа крепятся между собой эксцентриковыми стяжками. Внутрь шкафа встроены три ящика, коробки которых изготовлены из хвойных пиломатериалов. К передним стенкам ящиков на шурупы крепятся фасадные стенки, изготовленные из того же материала, что и сам шкаф. Ящики устанавливаются на полозки из пиломатериалов лиственных пород.

Дверь секретера крепится к стенке при помощи секретерных петель и кронштейна.

Данный шкаф предназначен для хранения книг, письменных принадлежностей, видео и аудио аппаратуры, секретер можно использовать в качестве письменного стола

2 Описание технологического процесса

Технологический процесс делится на два потока: поток изготовления щитовых деталей и поток изготовления деталей из пиломатериалов.

Полноформатные плиты размером 3500ґ1750 поступают на станок ЦТ4Ф () для раскроя. После этого станка имеется межоперационный запас размером 100м³, на случай выхода станка из строя. Раскроенные плиты, с помощью траверсных тележек передаются на линию облицовки пасти МФП – 1 (), туда же, с линии ребросклеивания шпона (куда входят станки: РС – 9, ПТШ – 1, НГ – 18, НГ – 30) поступает лущёный шпон, которым и облицовываются пласти.

Режим облицовывания следующий:

- вязкость клея (по ВЗ – 4), с ……………………………..… .. 80ё120;

- расход клея (с учётом потерь), г/м² …………………………145ё210;

- удельное давление (на единицу площади), МПа …………. .0,5ё1;

• температура плит пресса, ⁰С ………………………………. 110ё140;

• время выдержки под давлением, с ……………………….. 30 ё60;

• технологическая выдержка, не менее, ч ……………………2

Полученные заготовки отправляются на двусторонний станок

МФК – 3 (), на котором производиться облицовка кромок.

Режим облицовки кромок щитов с применением клея – расплава

марки ТКП – 4

• температура, ⁰С:

для обогрева клеевой ванны……………………………….150ё190

на валике……………………………………………………40ё70

• расход клея – расплава, г/м², не более………………………260

• скорость подачи, м/мин………………………………………10ё30

• термостабильность клея, при 160 – 180⁰С, ч, не менее…….5

И после МФП – 1, и после МФК – 3 облицованные щиты проходят технологическую выдержку на подстопных местах, уложенные в стопы на напольные рольганги ().

Некоторые заготовки после этих операций являются кратными, поэтому производят их раскрой до нужных размеров на станке Ц6 – 2 () и облицовывают на одностороннем станке МОК – 4 ().

Щиты соединяют между собой эксцентриковыми стяжками, поэтому в щитах при помощи многошпиндельного горизонтально – вертикального станка СГВП – 2 () присаживают отверстия на пасти и кромках, отверстия в более мелких деталях (например, в планке) просверливают на вертикальном станке СВП – 2 . После сверления щиты необходимо отшлифовать. Для этого используется линия шлифования ЛДШ () и шлифовальный станок ШлПС – 5 (). Если щиты в данном изделии являются боковыми (лицевыми), то они шлифуются только на линии ЛДШ 2 раза (1-й раз до 26ё16 мкм, 2-й – до 12ё10мкм), а если фасадными, то после этой линии дошлифовываются на станке ШлПС – 5 (до 8ё6 мкм). Исключением является фасадная стенка ящика, которая все три раза шлифуется на станке ШлПС – 5 до шероховатости не более 16 мкм.

Полученные таким образом щитовые детали с помощью траверсной тележки КТТр – 1() направляются в цех по комплектации готовых изделий.

Одновременно с изготовлением щитовых деталей корпусной мебели происходит изготовление и брусковых деталей.

Пиломатериалы, поступающие в цех, раскраивают поперёк на торцовочном станке ЦПА – 40 () и вдоль на прирезном станке ЦДК – 2. Для получения заданных размеров заготовок по толщине и ширине, они обрабатываются на четырёхстороннем фрезерном станке С16 – 4. На этом же станке заготовки, предназначенные для изготовления полозков пятым валом распиливаются на нужное сечение.(15ґ15мм). А заготовки для ящиков отправляются на шипорезный станок ШПК – 40, для нарезания ящичных шипов. После этого каждая заготовка шлифуется на станке ШлДБ – 4, а затем отправляется в вайму СБЯ – 2 для сборки коробки ящиков. После ваймы предусмотрена технологическая выдержка. Выдержанные коробки отправляются на станок ШлДБ – 4 для обгонки по периметру. Затем к ним на рабочем месте крепится на шурупы фасадная стенка и только после этого, изготовленный таким образом ящик, отправляется на горизонтальный сверлильно – пазовальный станок СВПГ – 1, на котором просверливается отверстие для ручки.

Аналогично щитовым деталям, ящики и полозки отправляются на траверсной тележке КТТр – 1 в цех комплектации готовой продукции.

3 Расчёт материалов

В данном курсовом проекте количество лесоматериалов на годовую программу считается по следующим этапам:

• рассчитывается норма расходов лесоматериалов на одно изделие;

• определяется расход лесоматериалов на программу;

• определяется количество отходов.

Основной задачей нормирования расхода древесных материалов в производстве мебели является внедрение научно – обоснованных прогрессивных норм расхода в целях наиболее рационального и эффективного использования материалов.

Норма расхода – это максимально допустимое плановое количество материала на производство единицы продукции.

Основным показателем использования материалов являются: полезный выход заготовок деталей мебели, технологические отходы и потери.

Полезный выход заготовок деталей характеризует степень использования материала при его раскрое.

Полезный выход заготовок деталей определяется отношением объёма (площади) заготовок, полученных из исходного материала, к объёму ( площади) этого материала.

Величина полезного выхода измеряется в процентах.

Например, полезный выход мебельных заготовок из пиломатериалов хвойных пород – 62 %.

Для удобства выполнения расчётов индивидуальных норм расхода материалов в алгоритм расчётов введён коэффициент, учитывающий полезный выход К_п.в – показатель, обратный полезному выходу, определяемый по формуле

(1)

где К_п.в. – коэффициент, учитывающий полезный выход заготовок из

i – го материала;

Р_i,п.в – процент полезного выхода заготовок из i – го материала;

Технологические отходы и потери характеризуют степень использования материалов в производстве мебели.

Показатель технологических отходов и потерь измеряется в процентах.

Для удобства выполнения расчётов индивидуальных норм выхода материалов в алгоритм расчётов введён коэффициент, учитывающий показатели технологических отходов и потерь К_т.п, определяемый по формуле

(2)

где К_т.п – коэффициент, учитывающий технологические отходы и

потери i – го материала;

Р_i.т.п. – процент технологических отходов и потерь i – го материала;

Расчёт потребного количества лесоматериалов будем вести в виде таблицы 1.

3.1 Расчёт индивидуальных норм расхода материалов, заготовок из

древесины

Для примера рассмотрим расчёт материалов для изготовление передней стенки ящика, размерами 510ґ100ґ16мм, изготовленной из пиломатериалов хвойных пород.

В графы 1,2,3,4,5,6,7,8 заносим сведения из спецификации деталей к чертежам изделия.

Определяем объём комплекта одноимённых деталей в изделии с учётом их размеров в чистоте V, м³, по формуле

(3)

где а_шт – количество одноимённых деталей в изделии;

10 ^{– 9} – число для перевода мм³ в м³.

Полученное значение заносим в графу 8 таблицы 1.

В графы 9,10,11 проставляем суммарные припуски на механическую обработку заготовок в соответствии с назначением детали и принятым для данной детали технологическим процессом. Так как заготовки кратные по длине, то на их обработку учитываем потери на пропилы (4мм) при делении на детали.

Таким образом размеры заготовок с учётом припусков L, B, H, мм, рассчитываются по формулам

(4)

где L – длина заготовки, мм;

а_l – кратность заготовки по длине;

Dl – припуск по длине на механическую обработку, мм;

S – ширина пропила при делении кратной заготовки;

(а_l - 1) – число пропилов.

Расчётную толщину заготовок округляем до ближайшей большей стандартной толщины пиломатериала и заносим в графу 15 таблицы 1.

Определяем объём комплекта одноимённых заготовок, с учётом припусков и кратности V_з, м³, по формуле

(5)

где V_з – объём комплекта одноимённых заготовок на одно изделие;

а_шт. – количество деталей в изделии.

Далее определяется объём комплекта одноимённых заготовок с учётом технологических отходов и потерь на изделие V_з^т.п, м³, по формуле

(6)

Результаты заносим в графу 19.

В графе 20 проставляем сорт пиломатериалов, так как от сортности зависит процент полезного выхода заготовок при раскрое их на заготовки.

Выбор сорта материалов производится в соответствии с требованиями к качеству древесины в изделиях, а также с планами поставки к предприятию. Обычно предприятию поставляются пиломатериалы всех сортов в определённом соотношении. Поэтому обычно расчёт ведут на основании средневзвешенного процента полезного выхода при раскрое, соответствующего определённому соотношению сортов потребляемых пиломатериалов.

Норму расхода материала на комплект одноимённых деталей на изделие с учётом полезного выхода V_н.м, м³,

(7)

Полученное значение заносим в графу 23.

Объём сырья на программу определённого вида, породы и размера V_с,м³, определяем по формуле

(8)

где А – годовая программа изделий, шт.

Полученное значение заносим в графу 24.

Чистый выход деталей Чв, %, определяем по формуле

(9)

Аналогичным образом рассчитываются остальные заготовки из пиломатериалов.

3.2 Расчёт индивидуальных норм расхода плитных и листовых

материалов

Порядок расчёта норм расхода плитных и листовых материалов выполняется подобно расчёту лесоматериалов, с той лишь разностью, что припуски по толщине материала и припуски на усушку не назначаются.

Величина припусков на обработку плит и фанеры, облицованных шпоном, зависит от принятой схемы формирования кромок щитов (опиливания, фрезерование, либо последовательное опиливание и фрезерование) и выбирается соответственно (2, таблица 4.7, 2 табл.).

Детали, входящие в изделие из древесноволокнистых плит не облицованными и не склеенными, выпиливаются без припусков на обработку (например, задняя стенка шкафа, донья ящиков).

Для деталей, изготавливаемых из древесностружечных или древесноволокнистых плит определяется площадь комплекта деталей.

Расчёты также как и для пиломатериалов сводятся в таблицу 1.

Рассмотрим пример расчёта для стенки шкафа с размерами 536ґ446ґ17мм, изготовленной из древесностружечной плиты.

Графы с1 по 7 заполняются согласно чертежей изделия и технической документации на него.

Площадь детали с учётом размеров в чистоте, V_д, м², определяется по

формуле

(10)

Графы 9 и 10 из (2, табл.4.7) выбираем припуски на механическую обработку, считая при этом, что в дальнейшем щит будет только опиливаться. При размере детали по длине 536 мм и ширине 446 мм

Dl=14 мм и Db=14 мм

По формуле (4) определяем размеры заготовок, с учётом припусков (графы 12,13,14).

Графа 16. Объём комплекта одноимённых заготовок в изделии V_з, м², определяем по формуле

(11)

Графа 17,18. Процент технологических отходов для древесностружечных плит (2,табл.4.12) Р_i.т.п – 2% или К_т.п.=1,02

Графа 19. По формуле (6) определяем объём заготовок на изделие с учётом технологических отходов , м²

Графа 20. Принят средневзвешенный сорт материала.

Графа 21. Для древесностружечных плит (2,табл.4.11) средневзвешенный полезный выход должен быть не менее 92% (в данном курсовом проекте принимаем 93%), при этом коэффициент, учитывающий средневзвешенный полезный выход, К_п.в=1,08.

Графа 23. По формуле (7) определяем норму расхода материала на изделие с учётом полезного выхода , м²

Графа 24. По формуле (8) определяем расход сырья на программу V_с, м²

Графа 25. По формуле (9) определяем чистый выход деталей Ч_в, %

Аналогичным образом рассчитываются остальные заготовки из плитных материалов и результаты заносим в таблицу 1.

4 Спецификация потребных древесных материалов

Расчёт лесоматериалов заканчивается составлением их спецификации. Спецификации служат заявками на получение необходимых материалов от поставщиков. Спецификация составлена по форме, которая приведена в таблице 2.

5 Расчёт отходов

Расчёт лесоматериалов завершается определением и балансом (распределением по стадиям обработки) отходов производства – кусков, опилок, стружки.

Отходы считаются отдельно для брусковых, листовых и плитных материалов. В проекте необходимо предусмотреть мероприятия по их полезному использованию.

Количество отходов при обработке брусковых заготовок определяется на программу и по стадиям производства. Для этого в ведомости расчёта просуммировали, кроме объёма сырья на программу, объём заготовок - SV₃ (гр. 16), объём заготовок с учётом технологических потерь - SV₃^т.п. (гр. 19) и объём деталей - - SV_g (гр. 8, таблица1, пункт 3).

Количество отходов на раскрое

где SV_c – суммарный объём сырья;

SV₃ЧА – суммарный объём заготовок на программу.

Пиломатериалы лиственные:

Пиломатериалы хвойные:

Технологические потери:

где - объём заготовок с учётом технологических потерь.

Пиломатериалы лиственные:

Пиломатериалы хвойные:

На первичную механическую обработку

где V_g – объём детали, м³.

Пиломатериалы лиственные:

Пиломатериалы хвойные:

Кроме этого на окончательную доводку деталей и сборочных единиц (повторная механическая обработка, считаются отходы в объёме 2…5 % от объёма сырья).

Пиломатериалы лиственные:

Пиломатериалы хвойные:

В таблице 4 приведены данные для баланса отходов плтных и листовых материалов.

6 Расчёт оборудования

Одним из основных разделов данного курсового проекта является расчёт оборудования, потребного для выполнения заданной программы производства.

Количество станков n, шт., на каждой операции технологического процесса определяется отношением времени, необходимого для выполнения годовой программы t_jⁱA к годовому фонду времени работы станка или линии Т_эф

(12)

где n – расчётное количество станков или линий;

t_jⁱ - время, потребное на операцию i для всех деталей изделия,

станко-часов;

А – годовая программа, шт., изделий;

Т_эф. – располагаемый годовой фонд времени работы станка или

линии, ч.

Располагаемый годовой фонд времени работы станка или линии определяем по формуле

, (13)

где М_к–календарный фонд времени на планируемый год, 365-

366 дней;

М _в – количество выходных дней в году;

М _п – количество праздничных дней в году;

С – число смен;

Т_с –продолжительность смены в часах;

 - коэффициент, учитывающий использования станка, линии,

рабочего места (неучтённые остановки оборудования, невыход

на работу рабочих и т.д.), принимается 0,92 – 0,95 (4, стр. 301)

М_то – количество дней в году, необходимое для проведения

планово-предупредительного ремонта, М _то=10 дней.

Потребное количество станко-часов на годовую программу определяем по схеме технологического процесса, суммируя затраты времени для обработки деталей на данной технологической операции , ст.час

, (14)

где - время на обработку количества деталей в одном или ста

изделиях на данной технологической операции t_jⁱ , ст.час.

Здесь индекс i означает порядковый номер операции, а индекс j

порядковый номер деталей на i – операции.

, (15)

где t_шт – время на обработку одной детали (заготовки) на данной операции, штучная норма времени, мин;

а_шт – количество однородных по конструкции и размерам деталей в изделии, шт;

К_тп – коэффициент, учитывающий технологические потери заготовок.

Норма штучного времени состоит из:

(16)

где t_оп – оперативное время или прямые затраты времени, выбираемые по таблицам справочника для каждой технологической операции, мин. или час., (2, ч I и II);

При расчёте нормы времени регламентированные затраты времени учитываются добавкой в процентах к оперативному времени.

Время это дано в нормативных справочниках (2, ч. II). Для упрощения расчётов удобнее пользоваться коэффициентом регламентированных дополнительных затрат рабочего времени – на отдых и личные надобности рабочего, на обслуживание станка и переналадки.

(17)

где К – регламентирование, затраты времени в процентах (2, ч. II).

Окончательная норма штучного времени, мин, определяется как

(18)

Для определения оперативного времени t_оп на технологические операции используются указанные справочники укрупнённых нормативов времени, в которых оперативное время даётся в зависимости от размерных параметров заготовок на 100 деталей, на 100 отрезков, на 100 заготовок. В таком случае в формуле (15) число 100 исключается, так как оно учитывается табличным значением t_оп.

Если t_шт выражено в часах на 100 деталей, то расчёт потребного времени tⁱ_j , ст. час., следует вести по формуле (15), принимающей вид:

(19)

Отношение расчётного количества станков к принятому, выраженное в процентах, составляет процент Р загрузки станков или рабочих мест на данной технологической операции:

(20)

Принятое количество станков m получают, округляя расчётное число до ближайшего целого.

Допускается перегрузка станка не более 20%.

Таким образом, для расчёта потребного количества станков и рабочих мест на заданную программу основным является определение затрат времени на обработку деталей по каждой технологической операции.

6.1 Расчёт норм времени по укрупнённым нормативам времени

Рассмотрим расчёт шипорезного станка ШПК – 40, предназначенного

для нарезания ящичного шипа.

На данном станке обрабатываются три детали – стенки ящика.

Согласно справочнику укрупнённых нормативов времени (2) оперативное время на сто деталей составит

ст-час

По формуле (19), с учётом коэффициента регламентированных затрат времени К_р.з=1,249 (2 с. 403), определяем потребное время tⁱ_j , ст. час. для каждой детали , обрабатываемой на этом станке

;

;

;

.

Затем по формуле (12) определяем количество станков, необходимых для выполнения годовой программы

Принимаем 1 станок ШПК – 40.

Загрузку этого станка Р, % определяем по формуле (20)

Полученные значения заносим в соответствующие графы таблицы 5.

Аналогичным образом определяем количество станков: Ц6 – 2,

ЦПА – 40, ЦДК – 2, С16 – 4, СВП – 2, СВПГ –1, ШлПС – 5, ШлДБ – 4 результаты вычислений сводим в таблицу 5.

6.2 Расчёт норм времени по скорости подачи

Производительность станка проходного типа рассчитывается по скорости подачи и зависит от длины заготовки П_ч, шт.

(21