Разработка конструкции из древесины

Таблица 4.2 - расчёт норм расхода клеевых материалов

Всего на годовую программу: КФ-БЖ 45806

КН-15 371,3

. Расчёт норм расхода шлифовальной шкурки

Норму расхода шлифовальных шкурок на изготовление изделия рассчитывают по видам основ и номерам зернистости. Для шлифования заготовок применяют шлифовальные шкурки на бумажной основе (ГОСТ 6456-82) и на тканевой основе (ГОСТ 5009-82).

Основными исходными данными для расчета норм расхода шлифовальных шкурок является: площадь шлифуемых поверхностей заготовок; нормативы расхода шлифовальных шкурок в зависимости от наименования технологической операции (шлифование под отделку, под облицовывание и т.п.), вида шлифуемой поверхности (плоская поверхность щитовой или брусковой заготовки; профильная поверхность) и ее материала (порода древесины и пр.).

Результаты расчётов оформляют в виде таблиц «Расчёт площадей шлифуемых поверхностей» и «Расчёт норм расхода шлифовальной шкурки». Сначала рассчитываем площади шлифуемых поверхностей, а потом рассчитываем расход шлифовальной шкурки шкурки.

Чаще всего в качестве основы для абразивных материалов используют хлопок и полиэстер. Ткани пропитываются полиэфирной смолой для придания им большей прочности и водостойкости. Основными характеристиками тканей являются эластичность и прочность на разрыв.

Ткань класса J применяется для чистового шлифования края и профиля. Ткань Х обычно используется для грязной тяжелой работы. Ткани типов W и Y применяют, когда требуется повышенная прочность ленты - при промышленном шлифовании панелей. Выбирая ленту на тканевой основе, брать всегда нужно тип настолько жесткий, насколько это позволяют операция шлифования и форма обрабатываемой поверхности. Жесткость основы чаще всего напрямую коррелирует со сроком службы ленты.

Преимущества тканевой основы:

высокая прочность и износостойкость;

водостойкость.

Недостатки:

относительно высокая стоимость;

удлинение при работе (зависит от типа ткани и характера обработки).

Для производства некоторых абразивных материалов используются комбинированные основы (ткань, склеенная с бумагой) с различными свойствами.

Фибровая основа - специальный вид основы, предназначенный для изготовления фибровых дисков. Фибру получают путем обработки целлюлозы хлористым цинком, в результате получается абсолютно новый, твердый и плотный продукт. Основа неводостойкая, активно впитывает влагу.

Классификация шлифовальной бумаги по типу нанесения абразива (насыпке).

Открытая и полуоткрытая насыпка: зерна покрывают от 40 до 60 % поверхности основы. Такая бумага подходит для обработки рыхлых, мягких материалов - мягкие, смолистые породы дерева, шпатлеванные поверхности и пр. Открытый тип засыпки исключает забивание промежутков между зернами отходами шлифования и образование комков на абразивной поверхности.

Закрытая или сплошная насыпка: зерна абразива покрывают поверхность основы полностью. Шлифовальные материалы со сплошной засыпкой более эффективны при шлифовании твердых материалов (металлы, твердые породы дерева).

Таблица 5.1 - Расчёт площадей шлифуемых поверхностей

Таблица 5.2 Расчёт норм расхода шлифовальной шкурки

. Выбор оборудования

Расчет трудозатрат через производительность оборудования сводится к следующему. По определённой формуле рассчитывается производительность оборудования за смену А (шт./см), время обработки одной заготовки, т.е. штучное t1, ч., определяется отношением времени смены, Тсм к производительности оборудования

, (6.1)

Штучные трудозатраты на изготовление 1000 изделий Т (станко-часов) определяют с учётом количества деталей, входящих в изделие n, шт.

, (6.2)

При разработке схемы технологического процесса может быть запроектировано оборудование проходной и позиционной схемы обработки. Проходная обработка выполняется при непрерывном движении заготовки относительно инструмента, а позиционная - при неподвижной заготовке и надвигании на нее рабочих органов.

Производительность оборудования проходной схемы обработки определяется по формуле

, (6.3)

Производительность оборудования позиционной схемы обработки определяется по формуле

, (6.4)

где - время смены, ч.;

- коэффициент использования рабочего времени;

- коэффициент использования машинного времени;

 - скорость подачи, м/мин.;

 - длина заготовки, м.;

- количество одновременно обрабатываемых сторон шт.;

- время цикла, мин.

Величина оперативного времени и косвенных затрат для каждого станка и каждой операции даются в методическом указании по расчёту оборудования [5].Таким образом, при нормировании трудозатрат по справочникам описывают оперативное время tоп и значение косвенных затрат и перерывов К (в процентах от оперативного времени) чаще tоп дают на n(100) заготовок. Тогда время на выполнение операций определяется по формуле

 ,(6.5)

где - оперативное время, с;- коэффициент косвенных затрат и перерывов.

Штучное время на 1000 изделий определяют с учётом количества деталей, входящих в изделие.

При определении трудозатрат через производительность оборудования, расчёт сводится к следующему. По формуле рассчитывается производительность оборудования за смену. Время обработки одной заготовки, т.е. штучное время, определяется отношением времени смены к производительности оборудования.

Расчет трудозатрат через основные составляющие штучного времени сведены в таблицу 6.1.

Технические характеристики станков и линий, применяемых в изготовлении скамьи, приведены в таблице 6.2

Таблица 6.1 - Ведомость расчета штучного времени через производительность оборудования

Ведомость расчета штучного времени через производительность оборудования

Ведомость расчета штучного времени через производительность оборудования

Таблица 6.2 - Ведомость оборудования

. Технологическая карта

Исходными материалами для составления технологических карт служат рабочие чертежи изделий и технические условия с указанием требований предъявляемых к изделиям. В частности, в картах процессов механической обработки деталей указывается материал детали, размер в чистоте и заготовке, кратность заготовки и приводится эскиз детали в чистоте с указанием размеров, допусков и шероховатостей поверхности. В карту вносят по вертикали перечень операций (в той последовательности, в которой производится обработка изделия или его элемента), указывается станок, инструмент, приспособление, которыми следует пользоваться для каждой операции. Состав и последовательность операций и оборудование для их выполнения должны выбираться с таким расчетом, чтобы необходимая обработка выполнялась при наименьших трудозатратах, экономном использовании материалов и с обеспечением требуемой точности и качества обработки. Поэтому, назначая последовательность операций во 2-й графе технологической карты (таблица 8.1), необходимо руководствоваться правилами базирования детали. Последовательность обработки чистовых брусковых деталей, т.е. последовательность таких операций, как фрезерование профиля, выборка и сверления гнезд и отверстий может быть разной в зависимости от конкретной конструкций детали.

Таблица 7.1 - Технологическая карта

Технологическая карта

. Схема технологического процесса с расчетом количества оборудования

Исходными данными для разработки технологического процесса изготовления изделия мебели при курсовом проектировании являются разработанная рабочая конструкторская документация на изделие и его краткое техническое описание. Схему технологического процесса разрабатывают по специальной форме (таблица 8.1). В схему заносят полный перечень всех деталей изделия, количество деталей в изделии, размеры чистовых деталей и перечень всех операций в той последовательности, в какой должна происходить обработка деталей с указанием наименования станка или рабочего места, где происходит выполнение данной операции. Последовательность прохождения деталью операций отмечается кружками, расположенными по горизонтальным линиям в них вписывается штучное время для выполнения операции соответствующим станком над данной сборочной единицей.

Схема должна быть составлена так, чтобы маршруты движения деталей не пересекались, а тем более не образовывали петель. При заполнении 1-4 граф таблицы используют спецификацию изделия. Количество граф «оборудование - операции» зависит от общего количества наименований технологических операций по изготовлению всех составных частей изделия. В нашем случае их количество равняется девяти, в них входят: раскрой фанеры выполняемый на линии ЦТ4Ф, калибрование заготовок производится на линии МКШ-1, раскрой шпона производится на станке НГ-18, далее облицовка пластей щитов производится на линии МФП-2, форматирование заготовки по размеру происходит на линии МФО-1 , а облицовывание кромок на линии МОК-4 фрезерование и сверление отверстий производят на многошпиндельном горизонтально-вертикальном сверлильно-пазовальном станке марки СГВП-1. И последний участок обработки изделия это шлифоания изделий обработанные строганным шпоном МШП-3. После составления схемы технологических операций производится расчет необходимого количества оборудования по данным таблиц 6.1 и 8.1

Таблица 8.1 - Схема технологического процесса изготовления скамьи

. Расчёт площадей для установки выбранного оборудования и площади цеха

Разработка плана цеха - один из наиболее ответственных и сложных этапов проектирования. Сначала определяют общею площадь цеха 𝑭о, м2 по формуле

где - 𝑭п производственная площадь занятая оборудование, конвейерами, полуавтоматическими и автоматическими линиями, рабочими местами, сушильными камерами (𝑭р.м.), местами для выдержки, промежуточными складами (входной и выходной) для хранения сборочных единиц деталей (𝑭скл), м2;

𝑭в - вспомогательная площадь (цулажные, инструментальные,клееварки, лакоприготовительные, лаборатории, кладовые, вентиляционные камеры и т.д. ) м2;

𝑭б - площадь бытовых помещений (конторские помещения, гардеробные, душевые, умывальные, санузлы, курительные), м2.

Общую производственную площадь цеха рассчитывают по формуле

где 𝑭р.м - общая площадь рабочих мест цеха, включающая площадь, занятую оборудованием, под стопными местами и рабочими;

𝑭скл - общая площадь складов цеха (входного, промежуточного, выходного и д.р.);

𝑭пр - коэффициент, учитывающий внутрицеховые проходы и проезды.

Общую площадь рабочих мест рассчитываю в табличной форме ( таблица 9.1)

Графы 1-4 заполняют по схеме технологического процесса из строки «Принятое количество станков и рабочих мест», графу 5- по удельным нормам площади на станки и рабочие места.

Необходимая площадь (графа 6) равна произведению данных граф 4 и 5. После заполнения расчетной ведомости по данным графы 6 подсчитывают итог - площадь для станков и рабочих мест F1.

Расчет площади складов. Для обеспечения бесперебойной работы оборудования в начале технологического процесса необходимо иметь входной буферный склад, а в конце процесса - выходной склад для комплектования. Площадь складов для материалов, которые могут быть уложены штабелем, определяют по формуле

 (9.3)

где Q - количество материала, одновременно хранящегося на складе, м3;

bш - коэффициент объемного заполнения штабеля (0,4 - 0,8);

bск - коэффициент заполнения площади склада (0,5 - 0,6);

h - высота штабеля, м (h=1,6 - 1,8).

Количество материала одновременно хранящегося на складе Q, определяют по формуле

 (9.4)

где V - объем заготовок или деталей на изделие;

Ас - сменная программа выпуска изделий;

N - срок хранения в сменах (для входного склада n=2…3, для выходного n=1…2).

Сменная программа выпуска изделий определяется по формуле (9.5)

где Аг.п - годовая программа выпуска изделия, шт.см.;м - количество смен работы оборудования в год.

Площадь вспомогательных и бытовых помещений рассчитывают в строительном разделе проекта, но по заданию, этот пункт в данном случае не рассчитывается. Для примера рассчитаем требуемую площадь под раскрой на заготовки с помощью линии ЦТ4Ф

Рассчитаем норму производственной площади на единицу оборудования, м2

Рассчитаем площадь входного и выходного складов, м2

Сначала рассчитаем сменную программу выпуска изделия

Ас = 100000/520 = 192,31

Потом определим количество материала одновременно хранящегося на складевх = 0,027·192,3·2 = 10,38вых = 0,027·192,3·1 = 5,19

Рассчитаем площадь входного и выходного складов, м2

Требуемая площадь для остального оборудования рассчитывается аналогичным образом. Результаты расчета приведены в таблице 9.1

Таблица 9.1 - Расчёт площади цеха занятой рабочими местами

. Описание технологического процесса

Технологический процесс в проектируемом цехе состоит из двух основных ветвей - подготовка строганного шпона и подготовка заготовок к облицовыванию. В первую ветвь входят раскрой шпона, склеивание полос шпона в заготовки по размерам облицовываемых пластей. Во вторую ветвь входят: раскрой плит и калибрование. Далее обе ветви объединяются в одну, в которой производится облицовывание пластей, форматная обрезка и облицовывание кромок, сверление отверстий и шлифование под отделку.

Сырье (плиты Фанеры , строганый шпон ) подаются на входной склад, где выдерживаются 2-3 смены.

На приемный стол форматно-раскроечного станка плиты доставляются траверсной тележкой. Форматно-раскроечный станок ЦТ4Ф позволяет распиливать плитные материалы по сложным алгоритмам. Плиты сначала раскраиваются продолбно тремя продольными пилами, а затем раскраивают на заготовки одной попречной.

Далее заготовки проходят операцию калибрования. Калибрование осуществляется на автоматической линии МКШ-1, предназначенной для одновременного двухстороннего калибрования и шлифования заготовок мебельных щитов.

Параллельно с этими операциями, пачки шпона поступают к гильотинным ножницам НГ-18, предназначенным для раскроя шпона. Далее часть шпона заготовок поступает на ребросклеивание к станку РС-9, а часть заготовок - на входной склад линии облицовывания кромок МОК-4.

Станок РС-9 предназначен для ребросклеивания полос шпона в деляны по размеру облицовываемых заготовок с помощью клеевой нити КН-15. Склеиваемые полосы совмещаются, на них зигзагообразно наносится предварительно нагретая клеевая нить, после чего кромки полос сжимаются и происходит их склеивание. Полосы шпона сначала склеиваются пополосно в листы, а затем листы склеиваются в деляны по размеру облицовываемых заготовок. После окончания склеивания, деляны шпона поступают на входной склад линии облицовывания пластей МФП-2.

Затем пласти облицовываются на линии облицовывания пластей. после облицовывания мебельные щиты помещаются на склад выдержки. Выдержка служит для снятия температурных напряжений и полного отверждения клея. После выдержки все заготовки проходят форматную обрезку на автоматической линии МФО-1, шлифование и облицовывание кромок на одностороннем кромкооблицовочном станке МОК-4. для облицовывания применяются полосы строганного шпона с применением клея-расплава. Далее осуществляется операция сверление отверстий, происходящая на сверлильном многошпиндельном горизонтально-вертикальном станке СГВП-1. Отверстия сверлят в неподвижно закреплённой детали путём подачи горизонтальных и вертикальных сверлильных головок.

Заключительной операцией данного технологического процесса является шлифование перед покрытием их лакокрасочными материалами на линии шлифования пластей МШП-3.

Полученные детали подаются на склад готовой продукции. Из цеха детали вывозятся с помощью траверсной тележки.

Заключение

В данной пояснительной записке представлена спецификация изготавливаемого изделия, дано его техническое описание, представлен расчет потребных материалов на изготовление 100000 единиц продукции, в частности: фанеры - 3285 м3, ДВП - 586775,4 м2, строганого шпона - 2776592,8 м2. Определено количество и виды отходов. Высчитана норма расхода клеевых материалов на изделие и расход шлифовальной шкурки. Составлен план цеха, подобрано оборудование в частности для выполнения следующих технологических операций:

раскрой фанеры- станок ЦТ4Ф;

калибрование фанеры- линия МКШ - 1;

раскрой шпона - гильотинные ножницы НГ-18;

ребросклеивание шпона - станок РС-9;

облицовка пластей щитов - линия МФП-2;

форматирование заготовок - линия МФО-1;

облицовка кромок щитов - станок МОК-4;

сверление и фрезерование отверстий - станок СГВП-1;

шлифование под отделку - станок МШП-3.

Также была рассчитана площадь транспортных проездов и производственная площадь, в частности: площадь межоперационных складов и площадь занимаемая оборудованием. Расчетная площадь цеха составила 1030,16 м2. Общая площадь цеха составило 2160 м2, т.к при расчете площади цеха не учли площадь помещений, и конструкторских особенностей цеха.

Составлено описание технологического процесса.

Библиографический список

1. Разживин А.Е., Романова Н.А. Разработка конструкции мебели. Часть 1. [текст] / А.Е. Разживин, Н. А. Романова Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию по технологии изделий из древесины для студентов специальностей 26.02и 06.08 всех форм обучения. Красноярск, СибГТУ, 1999.-112 с

. Корнева Ж.А. Технология изделий из древесины. Часть 1. [текст] / Ж.А. Корнева Учебное пособие к курсовому проектированию для студентов специальности 26.02 заочной формы обучения. Красноярск СибГТУ, 2002. - 68с.

. Корнева Ж.А. Технология изделий из древесины. Часть 2. [текст] / Ж.А. Корнева. Разработка технологического процесса и расчет норм расхода материалов в производстве мебели: Учебного пособия по курсовому и дипломному проектированию студентами очной и заочной форм обучения специальности 250403.65 Технология деревообработки. Красноярск СибГТУ, 2009. - 64с.

. Корнева Ж.А. Технология изделий из древесины. Часть 3. Разработка плана и расчет площади производственных цехов. Выбор и расчет транспортных средств. [текст] / Ж.А. Корнева. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 250403.65 Технология деревообработки и 150405.65 Машины и оборудование лесного комплекса направления 250400 Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств очной и заочной формы обучения. Красноярск СибГТУ, 2011. - 48с.

. Пахмутова Л.В., Романова Н.А. Технология изделий из древесины. Организация рабочих мест оборудования для производства изделий из древесных материалов [текст] / Л.В. Пахмутова, Н.А. Романова Учебное пособие для студентов специальностей 260200, 170402, 330100, 060804, 060504 всех форм обучения . - 2-е издание, дополнительное. Красноярск, СибГТУ, 2003. - 100с.

. Гончаров Н.А., Башинский В.Ю., Буглай Б.М. Технология изделий из древесины [текст] / Н.А. Гончаров, В.Ю. Башинский, Б.М. Буглай Учебник для вузов. - 2-е издание, исправленное и дополненное. Москва, Лесная промышленность, 1990. - 528с.

. Романова Н.А., Лях Н.И., Чижова М.А., Чижов А.П. Технология изделий из древесины. Конструирование мебели. Выбор фурнитуры [текст] / Н.А. Романова Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 260200 и 060800 всех форм обучения. Красноярск, СибГТУ, 2006 - 56с.