Разработка конструкции технологического процесса изготовления тумбы с двумя ящиками

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Разработка конструкции мебели

1.1 Выбор способов крепления сборочных единиц и деталей изделия

1.2 Составление спецификации сборочных единиц и деталей изделия

1.3 Техническое описание изделия

2. Расчет древесных материалов

2.1 Расчет количества древесных материалов на 1000 изделий

2.2 Расчет количества отходов

3. Разработка технологического процесса изготовления мебели

3.1 Обоснование выбора технологии и оборудования

3.2 Разработка технологических карт

3.3 Разработка схемы технологического процесса

3.4 Расчет оборудования

4. Описание технологического процесса

Заключение

Библиографический список

Введение

мебель древесный технологический конструкция

Безусловно, появление мебели в жизни человека определила в первую очередь её функциональная составляющая. Но с течением времени, мы видим как неотъемлемую черту - эстетическую. Мебель, как и прочие предметы, созданные человеком, прошла и проходит свой путь эволюции. И каждая историческая эпоха помимо архитектуры, живописи, музыки, литературы и пр. направлений жизнедеятельности человека накладывает свой отпечаток и на мебель.

Половину всего мебельного производства в России обеспечивают малые и средние предприятия. Самые перспективные направления бизнеса для небольшой компании - офисная, кухонная и специализированная мебель.

Сегодня дизайнеры и инженеры должны быть более профессиональными и более чуткими к потребностям промышленности. Производители мебели отмечают спрос именно на тот дизайн, который клиенты в действительности хотят купить.

Актуальность проекта очевидна, ввиду многообразия созданных больших и средних мебельных предприятий, мало малых предприятий способных выпускать качественную и недорогую мебель для массового покупателя.

В курсовом проекте требуется разработать типовую конструкцию и технологический проект тумбы с двумя ящиками.

1. Разработка конструкции мебели

В соответствии с заданием, исходя из габаритных размеров изделия, определяются расположение его функциональных элементов.

Таблица 1.1 - Спецификация деталей и сборочных единиц

Наименование деталей	Количество деталей, шт.	Габаритные размеры, мм
		длина	ширина	высота
1 Стенка боковая	2	560	332	16
2 Крышка	1	882	352	16
3 Горизонтальный щит	1	850	332	16
4 Накладка на ящик	2	440	124	16
5 Перегородка вертикальная	1	444	332	16
6 Дверь	2	440	332	16
7 Цокольная планка	1	850	100	16
8 Стенка задняя	1	460	878	4

1.1 Выбор способов крепления сборочных единиц и деталей изделия

Способы крепления сборочных единиц и деталей изделия представлены в альбоме чертежей на формате А3 и сопровождаются спецификацией сборочных единиц и деталей изделия, выполненной на листе формата А4.

1.2 Составление спецификации сборочных единиц и деталей изделия

Для составления спецификации деталей, исходя из общего вида изделия, рассчитывают их габаритные размеры, принимая величину технологических свесов, а также зазоров между дверями, равными 2 мм при толщине щита 16 мм.

Расчет габаритных размеров деталей изделия, мм:

Стенка боковая:

1) Длина 576-16=560

2) Ширина 352-16-4=332

Крышка:

1) Длина 882

2) Ширина 352

Горизонтальный щит:

1) Длина 882-32=850

2) Ширина 352-16-4= 332

Накладка на ящик:

1) Длина (882-2)/2=440

2) Ширина 576-100-16-4-332= 124

Перегородка вертикальная:

1) Длина 576-100-16-16= 444

2) Ширина 352-16-4=332

Дверь:

1) Длина 576-100-16-16-4=440

2) Ширина 352-16-4=332

Цокольная планка:

1) Длина 882-16-16=850

2) Ширина - 100

Стенка задняя:

1) Длина 576-100-16=460

2) Ширина 882-4=878

1.3 Техническое описание изделия

Техническое описание распространяется на тумбу с двумя ящиками, общие требования к которому установлены ГОСТ 16371-93 «Мебель. Общие технические условия».

1. Описание изделия

1.1 Тумба с двумя ящиками может входить в состав любого набора корпусной мебели, предназначенного для оборудования комнат в жилых квартирах.

1.2 Тумба с распашными дверями, закрепленных стяжками. Сверху два выдвижных ящика, закрепленные к корпусу посредством направляющих. Использование многоцелевое.

1.3 Пласты и кромки щитов облицованы материалом на основе бумаг.

2. Общий вид, внутреннее устройство, функциональные и габаритные размеры.

2.1 Габаритные размеры должны соответствовать указанным в чертежах.

2.2 Предельные отклонения от номинальных размеров должны быть выполнены в соответствии с конструкторской документацией и ГОСТ 6449-82.

3. Конструкция и материалы

3.1 Изделие разборной конструкции, сборка производится на стяжках и шкантах.

3.2 Распашные двери устанавливаются на петли.

3.3 В изделии применяется ручка.

3.4 Задняя стенка устанавливается в «накладку» и крепится гвоздями с шайбами.

3.5 Корпус изделия установлен на опоры типа ПА - 1 сорт.

3.6 Ящики установлены на направляющих

3.7 Щитовые элементы выполнены из плиты древесностружечной по ГОСТ 10632-89.

3.8 Задняя стенка выполняется из твердой древесноволокнистой плиты по ГОСТ 4598-86 марки Т 1 - 1сорт с последующим лакокрасочным покрытием или ламинированием текстурным покрытием.

3.9 Шканты изготавливаются из древесины твердых лиственных пород.

3.10 Пласты облицованы материалом на основе бумаг и пленки типа Д по ГОСТ 7897; кромки - материалом кромочным на основе бумаг.

3.11 Фурнитура должна соответствовать требованиям ОСТ 13-40-89 «Фурнитура мебельная. Общие технические условия».

3.12К фасадным поверхностям относятся наружные пласты дверей и кромки, выходящие на фасад. Фасадные поверхности имеют защитно-декоративное покрытие лаками: МЛ-2111.А1.П.М.; «Пуроляйт» А1.П.М.; 24.10-3.А1.П.М.; лаками УФ-сушки ПЭ-2137; ПЭ-2136. При прозрачном покрытии внутренние видимые поверхности имеют защитно-декоративное покрытие лаками: НЦ-218.А2.П.ПГ.; «Пуроляйт» А2.П.М.; МЛ-2111.А2.П.М.; 24.10-3.А2.П.М.; грунтовками ПЭ-0211; ПЭ-0243.

3.13 Допускается замена лакокрасочных материалов на другие, разрешенные Минздравом, равноценные по качеству, без внесения изменения в техническое описание.

3.14 Защитно-декоративные покрытия выполняются в соответствии с ост 13-27-82 «Покрытия защитно-декоративные на мебели из древесины и древесных материалов. Классификация и обозначение» с сохранением натурального цвета древесины или с предварительным крашением.

3.15 Все остальные показатели должны соответствовать требованиям ГОСТ 16371-93, стандартам на функциональные размеры, конструкторской документации и образцу-эталону, утвержденному в установленном порядке.

4. Маркировка и упаковка

4.1 Каждое изделие должно иметь маркировку в виде штампа, нанесенного несмываемой краской, или приклеенные к изделию мебели бумажные ярлыки, отпечатанные типографским способом. Допускается применять машинописный способ маркировки.

4.2 Маркировка должна быть четкой и содержать:

- изображение товарного знака предприятия-изготовителя;

- наименование корпорации; наименование объединения;

- наименование и местонахождение предприятия-изготовителя;

- наименование изделия мебели;

- цена изделия;

- дата выпуска;

- обозначение стандарта;

- отметка ОТК.

4.3 Упаковка и транспортировка изделия производится в соответствии с ГОСТ 16371-93. Изделия мебели в собранном виде, транспортируемые в пределах города в закрытом автотранспорте, обеспечивающем их сохранность, допускается не упаковывать.

5. Требования к мебели, поставляемой в торговую сеть в разобранном виде

5.1 Конструкция изделия предусматривает возможность сборки его на дому у покупателя без применения специального инструмента, оборудования и приспособлений.

5.3 Отверстия под установку стяжек и фурнитуры сверлятся на предприятии-изготовителе. В задних стенках просверливаются отверстия под шурупы.

5.4 Крепежная фурнитура, не установленная на основные элементы изделия, упаковывается в пакет или коробку.

5.5 Упаковку следует производить в обрешетки дощатые неразборные, изготовленные по ТУ 13-533-83, или другие виды упаковок, отвечающих требованиям нормативно-технической документации и обеспечивающих сохранность изделия от повреждений и загрязнений.

5.6 Схемы и способ упаковки разрабатывает предприятие-изготовитель и согласовывает с местной торговой организацией.

5.7 На упаковку каждого изделия наносится маркировка согласно «Порядку маркировки бытовой мебели, реализуемой через торговую сеть».

5.8 К каждому изделию прилагается инструкция по сборке и эксплуатации мебели.

5.9 Упаковка должна обеспечивать неподвижность, сохранность углов, кромок и пластей деталей при транспортировке и хранении.

5.10 Упаковочные средства не должны загрязнять продукцию.

5.11 Масса одной упаковки в гофрокартоне не более 50 кг.

2. Расчет древесных материалов

2.1 Расчет количества древесных материалов на 1000 изделий

Расчет потребного количества материалов является необходимой частью технологической подготовки производства мебели. Расчет количества древесных материалов осуществляют с целью установления норм расхода на единицу продукции, на тысячу изделий и на годовую программу. При этом должны быть учтены все потери материалов на различных стадиях технологического процесса: при раскрое материалов на заготовки; при обработке черновых и чистовых заготовок, а также технологические потери.

Исходные данные для расчета принимаются в конструкторской документации на изделие. При расчете следует руководствоваться утвержденными справочными данными по нормам расхода сырья и материалов. Кроме того, необходимо учитывать намеченную схему технологического процесса и входящие в его состав операции.

Общее количество древесных материалов на изделие слагается из их потребности на изготовление деталей, входящих в данное изделие. Поэтому расчет материалов ведут подетально, то есть определяют вид и количество материала, необходимого для изготовления деталей каждого вида и типоразмера с учетом их количества в изделии.

Количество и нормы расхода древесных материалов устанавливают в м³ и в м². Пиломатериалы и древесностружечные плиты рассчитывают в м³, а древесноволокнистые плиты и фанеру, синтетический облицовочный материал, кромочный пластик, материал на основе бумаг, а также рулонные пленки - в м². Расчет ведется последовательно по всем сборочным единицам и деталям изделия. Сборочные единицы включают основу из древесностружечной плиты, облицовки пластей, облицовки кромок. Расчет потребного количества материалов ведется на 1000 изделий и оформляется в виде ведомости расчета древесных материалов.

Графы таблицы с первой по девятую заполняют на основании сборочных и рабочих чертежей и спецификаций на изделие и сборочные единицы. Объем деталей, изготовляемых из древесностружечных плит или пиломатериалов, определяют путем умножения количества деталей на изделие на длину, ширину и толщину (перемножаются численные значения граф 6, 7, 8, 9). Количество листовых материалов (ДВП, шпон, материал кромочный) определяют по площади - произведением данных граф 6, 7, 8. Результаты расчетов в м³ или в м² записывают в графу 10 (объем с точностью до пятого знака, площадь с точностью до четвертого знака после запятой).

После определения объема или площади деталей на изделие по методическим указаниям находят припуски на механическую обработку по длине и ширине и записывают их в графы 11 и 12 ведомости расчета материалов. Величина припуска должна учитывать все операции, определяющие габаритные размеры заготовки в процессе превращения ее в деталь.

Без припусков на обработку выпиливают детали из древесноволокнистых плит и фанеры, не подлежащих склеиванию и облицовыванию, а также щиты из древесностружечных и столярных плит, которые не подлежат облицовыванию и обрамляют раскладками и брусками.

Затем путем суммирования размеров основы в чистоте с припусками на механическую работку с учетом принятой кратности, вычисляют размеры заготовок основы по длине, ширине и толщине и записывают их в графы 14, 15 и 16.

Размеры заготовок облицовок пластей и продольных кромок определяют исходя из размеров заготовок основы и установленных припусков на строганый шпон или другой облицовочный материал, то есть для определения размеров заготовки облицовки припуск на облицовочный материал прибавляют к размерам заготовки основы.

Объём (м³) или площадь (м²) комплекта заготовок на изделие определяют путём умножения чисел, приведенных в графах 6, 14, 15, и (если определяется объем) 16 и записывают в графу 17. В графе 18 записывают объём или площадь комплекта заготовок на 1000 изделий.

Далее необходимо определить превышение количества материала в заготовках против действительной потребности с учетом того, что часть заготовок будет отбракована в процессе производства вследствие возможных дефектов материала, при настройке станков и т.п. В связи с этим устанавливается нормативный процент запаса на технологические потери и определяется объем или площадь заготовок с учетом технологических потерь. В графе 19 проставляют процент производственных и технологических потерь. В графе 20 указывают объем или площадь заготовок с учетом производственных и технологических потерь (Кт), то есть данные графы 18 умножают на (100 + Кт) и делят на 100.

Общий объем или площадь древесных материалов, расходуемых на 1000 изделий (графа 22), определяют делением объема или площади заготовок (графа 20) на процент выхода заготовок при раскрое (графа 21) и умножением результата на 100. Коэффициент полезного выхода при раскрое по каждому виду материала определяется составлением карт раскроя (для древесностружечных плит).

Рациональный расход плитных и листовых материалов представляет собой математическую задачу, которую решают графически, составляя карты раскроя. Карта представляет собой эскиз плана раскроя древесностружечной плиты стандартного формата (например, наиболее широко используемые форматы: 3500 Ч 1750 мм; 3660 Ч 1830 мм) на заготовки требуемых размеров.

При составлении карт необходимо найти такой вариант раскроя, который можно выполнить на оборудовании (технически осуществимый) и который обеспечивал бы наиболее рациональное использование материала.

Раскрой может быть индивидуальным (один типоразмер) или смешанным (несколько типоразмеров). В данном курсовом проекте предлагается составить возможные варианты карт индивидуального раскроя для получения одной крупногабаритной заготовки (боковой стенки). Пример составления карт раскроя представлен на рисунке 2.1. В данном случае заготовка детали боковой стенки из древесностружечной плиты имеет габаритные размеры 560 Ч 332 мм, и, следовательно, рационально раскраивать плиты наибольших габаритных размеров, а именно 3660 Ч 1830 мм (согласно ГОСТ 10632 - 89 СТ СЭВ 5879 - 87). При составлении карт раскроя необходимо учитывать ширину пропила, которая равна 4 мм.

А)

1	2	3		4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14		15	16	17	18	19	20
21	22	23	24		25	26	27	28	29	30

Б)

1	2	3	4	5	6
7	8	9	10	11	12
13	14	15	16	17	18
19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30

Рисунок 2.1 - Карты раскроя древесностружечных плит на заготовки деталей размерами 560332 мм.

В соответствии с данными карт раскроя определяют полезный выход заготовок П, %, по формуле:

,

где Sзаг - площадь заготовки, м2;

Sпл - площадь древесностружечной плиты, м2;

n - количество заготовок, получаемых из одной плиты.

Sпл = 3660Ч1830= 6,7 м2

Sзаг = 576Ч348= 0,2 м2

Полезный выход карты а:

Полезный выход карты б:

В рассмотренном примере полезный выход заготовок по обеим картам раскроя составляет 89,6%. Следовательно, рациональный раскрой древесностружечных плит на заготовки боковой стенки тумбы может осуществляться по любой из карт. Однако, вследствие того, что полученный полезный выход не превышает нормативного, расчет потребного количества древесностружечных плит производят с учетом нормативных данных - 92%.

В данной пояснительной записке ниже приводятся мероприятия по повышению полезного выхода при раскрое плит на заготовки: сращивание мелких заготовок и обрезков в крупные заготовки; сращивание заготовок по длине и ширине. Показателем эффективности использования древесных материалов является процент чистого выхода, который определяют для каждого вида материала отношением объема или площади деталей на 1000 изделий (данные графы 10, умноженные на 1000) к объему или площади требуемых древесных материалов (графа 22) и умножением на 100.

В итоге подсчитывают общий расход материалов по видам (ДСтП, шпона, кромочного материала, ДВП) для граф 10, 20, 22 и определяют средний процент чистого выхода (графа 23). Итоговые значения проставляются в последних строках ведомости.

2.2 Расчет количества отходов

В процессе раскроя материалов на заготовки и последующей механической обработки заготовок до чистовых размеров деталей изделия мебели образуются производственные отходы. Количество отходов по стадиям обработки определяют, используя итоговые данные расчета древесных материалов. Результаты расчета количества отходов сводят в ведомость «Баланс перерабатываемой древесины и расчет количества отходов».

В графе 1 записывают наименования материалов и указывают единицы физических величин. Затем записывают расход материала на 1000 изделий: в графе 2 - количество материала в сырье (данные графы 22); в графе 3 - в заготовках с учетом технологических потерь (данные графы 20); в графе 4 - в чистоте (данные графы 10, умноженные на 1000).

Количество отходов при раскрое (графа 5) равно разности объема древесных материалов (графа 2) и объема заготовок с учетом технологических потерь (графа 3). При раскрое материалов отходы получаются в виде обрезков, опилок и пыли. Далее приведенное в расчетах процентное распределение видов отходов принято ориентировочно.

Количество обрезков (графа 7) древесностружечных плит составляет 90% (графа 6); количество опилок и пыли (графа 9) - 10 % (графа 8) от всего количества отходов ДСтП при раскрое (графа 5). При безопилочном раскрое облицовочных материалов (материала на основе бумаг, материала кромочного) на заготовки все 100 % отходов (графа 6) составляют обрезки (графа 7); отходы в виде опилок и пыли отсутствуют.

Количество отходов при механической обработке заготовок (графа 10) равно разности объема заготовок с учетом технологических потерь (графа 3) и объема деталей в чистоте (графа 4). При механической обработке заготовок образуются отходы в виде обрезков, опилок и пыли. Отходы в виде стружек при форматной обработке заготовок из древесностружечных плит не образуются. Кроме того, в данные отходы заложены технологические потери, необходимые для технологической подготовки производства (графа 19). В связи с тем, что заготовки из древесноволокнистых плит не подлежат обработке, все 100% (графа 11) данных отходов относятся к технологическим потерям (графа 12). Количество обрезков (графа 12) материала кромочного составляет 30 % (графа 11); количество стружек (графа 14) - 70% (графа 13) от всех отходов при механической обработке (графа 10); опилки и пыль в данном случае отсутствуют. Механическая обработка заготовок осуществляется на стадии облицовывания кромок щитов и заключается в форматной обрезке заготовок из древесностружечных плит, облицованных по пластям материалом на основе бумаг, поэтому для обоих видов материалов количество стружек (графа 14) - 80% (графа 13); опилок и пыли (графа 16) - 15 % (графа 15); заложенные технологические потери (графа 12) - 5% (графа 11) от всего количества отходов при обработке (графа 10).

Отходы в виде обрезков (графы 7 и 12) суммируют и записывают в графу 17, в виде стружек - из графы 14 переносят в графу 18, в виде опилок и пыли - данные граф 9 и 16 суммируют и записывают в графу 19.

В производстве деталей мебели существуют безвозвратные отходы. Потери обрезков в среднем составляют 2 % от общего их количества, поэтому в графу 20 записывают данные графы 17, умноженные на 0,98. Потери опилок и пыли составляют 10 % от их количества, поэтому в графу 22 записывают суммированные данные графы 19, умноженные на 0,90.

Полученные отходы могут быть деловыми, то есть возвращенными в производство в качестве вторичного сырья, и топливными. Рациональное использование отходов предлагается с учетом данных таблиц и результаты заносятся в ведомость «Баланс перерабатываемой древесины и расчет количества отходов».

Количество всех отходов составляют сумму граф 20, 21, 22 по каждому виду материалов. Для изготовления товаров народного потребления (ТНП) или сращивания может быть пригодно 80 % обрезков древесностружечных плит, 30 % обрезков материала на основе бумаг и 90 % обрезков древесноволокнистых плит, полученных при раскрое (графа 7). Для изготовления древесностружечных плит может остаться 10% обрезков плит при раскрое (графа 7) и 80% стружек (графа 14), полученных в результате механической обработки древесностружечных плит, облицованных по пласти материалом на основе бумаг. Для технологической подготовки производственного процесса предусматриваются технологические потери (графа 12) древесностружечных и древесноволокнистых плит, материала на основе бумаг. Отходы кромочного материала не находят применения и целиком относятся к топливным. По остальным видам материалов количество топливных отходов составляет разность между общим количеством отходами и деловыми.

3. Разработка технологического процесса изготовления мебели

3.1 Обоснование выбора технологии и оборудования

Схема технологического процесса изготовления мебели из древесностружечных плит, облицованным материалом на основе бумаг, представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Схема технологического процесса

При выборе оборудования необходимо учитывать масштаб производства. Для крупносерийного и массового производства технологический процесс целесообразно строить по принципу поточного производства с использованием автоматических и полуавтоматических линий. При небольших объемах выпуска и быстро меняющемся ассортименте изделий, в частности, при работе предприятия по заказам, целесообразно использовать универсальное оборудование, которое не отличается высокой производительностью, но легко может быть перенастроено для выполнения различных технологических операций.

Основные этапы изготовления сборочных единиц мебели на основе ДСтП включают следующие операции:

- раскрой плитных материалов;

- калибрование заготовок основы;

- раскрой материала на основе бумаг;

- формирование заготовок облицовок;

- облицовывание пластей;

- форматная обработка черновых заготовок в размер;

- облицовывание кромок щитов кромочным пластиком;

- шлифование пластей щитовых заготовок;

- сверление отверстий.

Структура технологического процесса принципиально зависит от вида выбранных конструкционных и облицовочных материалов. Если для облицовывания заготовок принят синтетический облицовочный материал, то исключаются технологические операции по подготовке строганого шпона и шлифованию пластей. Если в качестве исходного конструкционного материала приняты ламинированные древесностружечные плиты, то не требуется выполнять операции по подготовке основы и облицовочных материалов и операцию облицовывания пластей.

Чтобы произвести выбор оборудования, необходимо проанализировать характеристики применяющегося в настоящее время оборудования для каждой из намеченных операций. Выбор марки станка или линии необходимо согласовать с материалом и размерами деталей или заготовок.

Материал для изготовления тумбы с двумя ящиками поступает со склада сырья.

Раскрой древесностружечных плит

Перед линией смонтирован склад для межоперационного запаса детаоей, обеспечивающий бесперебойную работу линии в течение 2-3 дней.

Для раскроя древесностружечных плит, заготовки из которых являются основным конструкционных материалом при изготовлении щитовой мебели, используются импортный станок «Везер Антон».

На участке установлена одна линия, которая работает в две смены.

Калибрование плит

При подготовке заготовок основы к облицовыванию для достижения требуемых параметров по разнотолщинности и шероховатости поверхности производится операция калибрования. Калибрование плит может производиться на автоматических линиях МКШ-1, линиях фирм «Эльмаг», «Беттхер-Гесснер», «Бизон-Верке»; на небольших предприятиях - на двусторонних широколенточных шлифовальных станках.

Я принимаю станок фирмы «Беттхер-Гесснер».

Раскрой материалов на основе бумаг

Пачки материалов на основе бумаг могут раскраиваться на круглопильных, ленточнопильных станках и на гильотинных ножницах. Гильотинные ножницы работают по принципу бесстружечного резания, кромки листов шпона получаются прямолинейными, ровными, готовыми к операции ребросклеивания. Применяются гильотинные ножницы НГ-18-1, НГ-28-1, НГ-30-1, фирм «Таглибуе», «Торвего» и др.

Выбор марки гильотинных ножниц определяется наибольшим размером облицовки. Если длина облицовки более 1800 мм, то выбираются станки НГ-30-1.

Я принимаю станок фирмы «Торвего».

Облицовывание пластей

Для облицовывания пластей заготовок шпоном и облицовочными материалами на основе пропитанных бумаг применяются автоматические линии с одноэтажными прессами. Наиболее широко применяются для этой цели отечественные линии МФП-2.

После выполнения операций на линии МФП-2 детали поступают на склад для технологической выдержки в течение 2 часов.

Форматная обработка заготовок и облицовывание кромок, сверление отверстий

Окончательная обработка мебельных щитов заключается в форматной обработке заготовок до чистовых размеров и облицовывании кромок.

Как самостоятельная операция форматная обработка щитов может производиться на линиях ЦФ-2, АЛЩ-1, МФО-1 с последующим облицовыванием кромок на одно- или двусторонних кромкооблицовочных станках: МОК-4 фирмы «Окмак». Сверление отверстий в пластях и кромках с последующей забивкой шкантов производится на станке «Дюбе/БХ».

3.2 Разработка технологических карт

Технологический процесс изготовления изделий мебели представляет собой совокупность процессов изготовления отдельных сборочных единиц и деталей. Проектирование технологического процесса изготовления изделия должно начинаться с разработки процессов изготовления отдельных деталей, отражаемых в специальном виде технологической документации - технологических картах.

Исходными материалами для составления технологических карт служат рабочие чертежи изделий и технические условия с указанием требований, предъявляемых к изделиям. Поэтому в верхней части карты всегда приводятся основные сведения о данной детали, которые могут потребоваться при назначении операции и выборе режимов обработки. 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 и допусков, расположения гнезд и отверстий.

В курсовом проекте технологическая карта составляется на самую трудоемкую сборочную единицу.

Во вторую графу карты вносят по вертикали перечень операций (в той последовательности, в какой производится обработка сборочной единицы или ее элемента), далее по графам указывается станок, инструмент, приспособление, которым следует пользоваться для каждой операции.

Состав и последовательность операций, и оборудование для их выполнения должны выбираться с таким расчетом, чтобы необходимая обработка детали была выполнена при наименьших трудозатратах, экономном использовании материалов, с обеспечением требуемой точности и качества обработки. Во всех случаях, где возможно, следует стремиться осуществить необходимую обработку при наименьшем числе планируемых операций. Например, при большом количестве гнезд и отверстий сверление может выполняться за одну операцию на специальных многошпиндельных присадочных станках.

Во всех случаях следует выбирать тот станок или агрегат, в котором большая степень механизации и автоматизации, отдавать предпочтение наиболее производительному оборудованию. Однако не следует упускать из вида качественную сторону процесса: точность обработки деталей на выбранном оборудовании должна соответствовать квалитету точности обработки, требующемуся на данном этапе обработки.

Таким образом, заполнять графу 2, содержащую последовательный перечень операций, следует одновременно с графой 3, то есть с указанием конкретного станка или агрегата, его типа и марки. При заполнении этой графы должны быть использованы каталоги отечественных и зарубежных машиностроительных фирм. Инструмент и приспособление (графа 4 и 5 таблицы) подбираются по таким же принципам. В первую очередь надо стремиться пользоваться стандартизированными, многопозиционными приспособлениями, автоматической загрузкой, базированием, закреплением и разгрузкой деталей. Важное значение имеет заполнение граф 7, 8, 9, в которых приводятся размеры заготовок после обработки на различных операциях. Эти данные следует согласовывать с данными таблицы по расчету материалов.

Графу технологической карты «режим работы» целесообразно выполнять лишь после того, как определились оборудование и инструмент для выполнения данной операции, так как технические возможности станка во многом определяют целесообразные скорости подачи и другие параметры режима обработки. Режимные параметры и их значения проставляются по строке (через точку с запятой) в зависимости от особенностей технологической операции.

3.3 Разработка схемы технологического процесса

Для увязки маршрутов обработки всей совокупности деталей, сборочных единиц и расчета необходимого количества оборудования должна быть разработана схема технологического процесса.

Схема технологического процесса представляет собой условное графическое изображение технологического процесса изготовления изделия, показывающее последовательность операций и оборудования, на котором они выполняются. Технологический процесс изготовления тумбы с двумя ящиками представлен в альбоме чертежей.

В верхней части карты в рамке приводят эскиз детали с габаритными размерами. Указывают характеристику детали: наименование, количество на изделие, размеры в заготовке и чистоте (мм), объем детали на изделие (м³).

При заполнении таблицы для каждой операции (графа 2) указывают наименование применяемого оборудования (графа 3) и используемого в нем инструмента (графа 4), наименование контрольно-измерительного инструмента (графа 5). В графе 6 отражают эскиз обработки детали на данном оборудовании, а в графах 7-9 указывают размеры детали после обработки на нем. В соответствии с технической характеристикой применяемого для выполнения каждой операции оборудования в графах 10-11 указывают его работы. Графы 15-27, относящиеся к нормированию труда, в данном проекте не заполняют.

На основании чертежей изделия и номенклатуры выбранного оборудования разрабатывается схема технологического процесса, представленная в альбоме чертежей. В схеме показывается последовательность обработки деталей изделия с указанием операций и используемого оборудования.

Детали изделия (кроме задней стенки) рассматривают как сборочные единицы (графа 2) и представляют в виде перечня входящих в них деталей (основы, облицовок). В графе 3 указывают породу для деталей из древесины. Для каждой сборочной единицы в графах 4-6 приводят ее размеры в чистоте. В графе 7 указывают количество сборочных единиц на изделие. Графа 8 не подлежит заполнению. В верхней части таблицы напротив граф «Оборудование» и «Операция» в последовательности выполнения технологических операций записывают марку оборудования и наименование выполняемой на нем операции. Заполнение схемы технологического процесса заключается в отметке деталей и сборочных единиц, участвующих в процессе каждой конкретной технологической операции (графы 9-18).

Нижние шесть строк схемы технологического процесса заполняют по графам 9-18 для каждой операции после расчета трудозатрат на изделие через производительность оборудования или элементы времени (таблицы 3.3-3.4)..

Строку 1 заполняют по результатам расчета трудозатрат на 1000 изделий (ст.-ч) через производительность оборудования или элементы времени.

Величина располагаемого времени (строка 3) работы оборудования рассчитывается исходя из годового фонда рабочего времени. Номинальный годовой фонд времени при пятидневной рабочей неделе с учетом выходных и праздничных дней составляет 250 дней. В расчёте также учитываются затраты времени на периодический ремонт оборудования, продолжительность которого различна и зависит от категории сложности ремонта станков, режима их работы и принятого графика проведения ремонта. Таким образом, располагаемое время работы оборудования определяется по формуле

,

где Тсм - продолжительность рабочей смены, час;

n - количество рабочих смен в сутки (коэффициент сменности);

Kсл - коэффициент, учитывающий затраты времени на ремонт оборудования в зависимости от его сложности.

Укрупненно все оборудование делится на три группы сложности: легкая группа, средняя и сложная.

К лёгким станкам относятся торцовочные, ленточнопильные, фуговальные, фрезерные, ребросклеивающие, клеенаносящие, шлифовальные узколенточные, с диском и бобиной, сверлильные и т.п.

К средним станкам можно отнести прирезные, рейсмусовые, односторонние шипорезные, широколенточные шлифовальные и т. п.

К сложным - четырехсторонние продольно-фрезерные, двусторонние шипорезные, карусельно-фрезерные, шлифовальные трёхцилиндровые, станки-автоматы, автоматические и полуавтоматические линии.

При восьмичасовом рабочем дне и двухсменной работе располагаемое время М (в часах) составит:

для лёгких станков - М = 250 • 8 • 2 • 0,97 = 2800;

для средних станков - М = 250 • 8 • 2 • 0,95 = 3800;

для сложных станков - М = 250 • 8 • 2 • 0,93 = 3720.

Принимая линию или станок для раскроя древесностружечных и древесноволокнистых плит за головное оборудование, рассчитывают годовую программу мебельного производства. Для полной загрузки головного оборудования требуется программа, определяемая делением показателя станка по 3й строке на трудозатраты - по 1й строке. За головное оборудование принимается МРЦ-1. Определяют потребное количество станко-часов, которое должен отработать каждый станок в год для выполнения годовой программы (строка 2), то есть данные строки 1 умножают на годовую программу и делят на 1000.

При известном потребном и располагаемом времени оборудования рассчитывают необходимое количество единиц оборудования для выполнения годовой программы делением первого на второе. Расчетное количество станков не является целым числом, поэтому фактическое число (строка 5) единиц оборудования принимают округлением полученного расчетным путем результата в большую сторону с учетом допускаемой в деревообрабатывающей промышленности перегрузки оборудования в пределах 20%.

Загрузку оборудования (строка 6) находят отношением расчетного количества станков к принятому, выраженным в процентах, то есть умножением на 100.

3.4 Расчет оборудования

Расчетное количество (n) станков для выполнения определенной операции определяется по формуле

,

где N - годовая программа выпуска изделий, тыс. шт. изделий в год;

Т - трудозатраты на обработку деталей для 1000 изделий по данному виду оборудования, станко-часов;

M - располагаемое время работы оборудования в год, ч.

Полученное расчетное количество станков n, как правило, не является целым числом, поэтому фактическое число станков принимается как целое число m.

Значение числа m принимается, исходя из требования, что процент загрузки оборудования Р, определяемый по формуле

%,

не должен превышать 120 %.

Значения располагаемого времени работы оборудования в год, трудозатраты на 1000 изделий (Т), трудозатраты на годовую программу (N•Т); расчетное количество оборудования, принятое количество оборудования и процент загрузки проставляют в соответствующих строках схемы технологического процесса по каждому виду оборудования.

Расчет трудозатрат может производиться двумя способами: через производительность оборудования и через элементы времени.

Расчет трудозатрат через производительность оборудования

Производительность оборудования в общем виде определяется по формуле:

, шт./смену,

где Тсм - продолжительность рабочей смены, мин;

Кс - коэффициент, учитывающий потери машинного времени; значение коэффициента зависит от различных факторов, в том числе от промежутков между подаваемыми заготовками, поэтому для коротких заготовок коэффициент Кс имеет меньшее значение, для длинных - большее;

Кд - коэффициент, учитывающий потери рабочего времени,

Тпер, на введенные в режим работы перерывы

,

U - скорость подачи, м/мин;

n - количество одновременно обрабатываемых заготовок;

l - длина обрабатываемой стороны заготовки, м;

m - число проходов заготовки через станок.

После определения производительности, штук деталей или заготовок в смену, время обработки одной заготовки, то есть штучное время (tшт), определяют отношением времени смены (Тсм) к производительности оборудования (А):

,час.

Время обработки деталей (трудозатраты) для 1000 изделий (t), которое проставляют в кружок схемы технологического процесса, определяют с учетом количества деталей, входящих в каждое изделие.

Значения суммарных трудозатрат на 1000 изделий, полученные по каждому виду оборудования используются при расчете количества оборудования.

Расчет трудозатрат через элементы времени.

Время работы оборудования содержит в себе оперативное время, косвенные затраты и перерывы. Перерывы - это время, в течение которого исполнитель не работает.

Оперативное время состоит из технологического и вспомогательного времени. Технологическое время - это время непосредственной обработки заготовок, а вспомогательное - это время, затрачиваемое на перемещение и закрепление заготовки в станке или в приспособлении.

Косвенные затраты - это время, затрачиваемое на подготовку и настройку станка, инструмента и рабочего места. Они учитываются через коэффициент косвенных затрат. Для упрощения расчётов время на перерывы включается в косвенные затраты.

Для одного вида оборудования коэффициенты косвенных затрат могут иметь различные значения, зависящие от числа переналадок оборудования. Число переналадок зависит от сложности конструкции изделия, главным образом от числа типоразмеров деталей в изделии.

Величины оперативного времени и косвенные затраты для каждого станка и каждой операции являются справочными данными, приведенными в методических указаниях. Оперативное время tоп, как правило, дают на n = 100 заготовок.

Время tn, необходимое для обработки n (100) деталей, ч, определяют по формуле:

,

где ton - оперативное время обработки 100 деталей, час;

К - коэффициент косвенных затрат.

Время на 1000 изделий Т определяют с учётом количества деталей, входящих в изделие.

4. Описание технологического процесса

Технологический процесс производства тумбы с двумя ящиками включает в себя следующие основные стадии.

Раскрой древесностружечных плит.

Для раскроя древесностружечных плит используем станок «Везер Антон».

Рисунок 4.1 - Импортный станок «Везер Антон»

1-загрузочное устройство; 2-станок щеточный; 3-станок клеенаносящий; 4-дисковый конвейер; 5,7-столы для облицовок; 8-пресс одноэтажный; 9-разгрузочное устройство

Таблица 4.1 - Основные технические характеристики линии «Везер Антон»

Наименование показателя	Значение показателя
Размеры облицовываемых заготовок, мм: - длина - ширина - толщина	300…2500 200…700 10…40
Размеры плит пресса, мм: - общее время цикла, с - Общая мощность установленных электродвигателей, кВт	5200*1800 60…90 33,39
Габаритные размеры линии, мм: - длина - ширина - высота	24180 2790 2140
Масса линии, кг	30930

Калибрование древесностружечных плит.

Далее осуществляется калибрование древесностружечных плит ГОСТ 10632-96 устанавливается допуск по толщине полноформатных шлифованных ДСтП + 0,2 мм.

В процессе транспортирования и хранения эта разнотолщинность вследствие действия атмосферной среды может увеличиваться, что приводит к резкому снижению качества деталей мебели при их последующей обработке, особенно при облицовывании в одноэтажных прессах. Опыт работы предприятий на современном автоматизированном оборудовании показал, что требуемая оптимальная разнотолщинность плит должна быть не более 0,15 мм. Поэтому при необходимости производиться калибрование щитовых элементов после раскроя полноформатных древесностружечных плит.

В данной технологической схеме я приняла автоматическую линию Беттхер-Гессен для одновременного двустороннего калибрования и шлифования заготовок мебельных щитов из ДСтП перед облицовыванием.

Рисунок 4.2 - Автоматические линии фирмы «Беттхер-Гесснер»

1-тележка траверсная; 2-загрузочное устройство; 3-приводной роликовый конвейер; 4-двесторонний шлифовальный станок; 5-штабелеукладчик.

Таблица 4.2 - Основные технические характеристики станка «Беттхер-Гесснер»

Наименование показателя	Значение показателя
Размеры калибруемых щитов, мм: - длина - ширина - толщина	300…2000 300…700 8…80
Скорость подачи, м/мин	15…25
Габаритные размеры линии, мм: - длина - ширина - высота	14100 4900 4000

Раскрой материалов на основе бумаг

Раскрой материалов на основе бумаг осуществляется на гильотинных ножницах «Торвего».

Рисунок 4.3 - Станок гильотинный фирмы «Торвего»

Станок работает по принципу безстружечного резания. Раскрой производится как вдоль, так поперек волокон. Кромки листов шпона получаются гладкими и прямолинейными, не требующими дополнительной обработки перед реброслеиванием. Станок «Торвего» имеет два ножа, один делает черновой, другой - чистовой разрез.

Таблица 4.3 - Основные технические характеристики станка «Торвего»

Наименование показателя	Значение показателя
Наименьшие размеры обрабатываемого пакета шпона, мм: - длина - ширина	2500 200
Общая мощность установленных электродвигателей, кВт	10
Габаритные размеры линии, мм: - длина - ширина - высота	3500 3250 1370
Масса станка, кг	45690

Облицовывание платей щитов

Следующая операция облицовывания пластей щитовых мебельных заготовок выполняется на станке МФП - 2 линии фирмы «Швабедиссен». Для подачи считов в линию установлен подъёмный стол, с которого толкателем щиты подаются сначала в щёточный станок для очистки от пыли, затем - в клеенаносящий станок и на дисковый конвейер. Процессы загрузки сформированных пакетов в одноэтажный пресс и выгрузки из пресса облицованных щитов на роликовый конвейер механизированы.

Рисунок 4.4 Полуавтоматические линии облицевания пластей фирмы «Швабедиссен»:

1-приводной роликовый конвейер; 2-рабочий стол станка (каретка); 3-подъемный стол; 4-пила поперечного раскроя; 5-пилы продольного раскроя; 6-направляющие рабочего стола

Таблица 4.4 - Основные технические характеристики станка «Швабедиссен»

Наименование показателя	Значение показателя
Наибольшие размеры раскраиваемого материала, мм: - длина - ширина - толщина	5500 1860 80
Максимальная ширина реза продольными пилами, мм	1800
Минимальная ширина реза продольными пилами, мм	не ограничена
Количество пильных суппортов, мм: - поперечных - продольных	1 6
Скорость подачи реза, м/мин: - поперечных - продольных	7,5 7,5
Вид раскроя	смешанный
Производительность линии, /ч	до 10
Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - толщина	14600 4250 1900
Масса линии, кг	5000

Обработка и облицовывание кромок.

Станок предназначен для облицовывания кромок щитовых заготовок шпоном или пленочным материалом с двух сторон при помощи термопластичных или модифицированных глютиновых клеев. На станке производятся операции: нанесение клея-расплава, поштучная или из рулона выдача облицовочного материала, его приклеивание, снятие свесов облицовочного материала по длине и толщине щита, снятие фасок на кромках, шлифование кромок (при необходимости).



Рисунок 4.5 - Двусторонний кромкооблицовочный станок «Окмак»

Таблица 4.5 - Основные технические характеристики линии «Окмак»

Наименование показателя	Значение показателя
Размеры обрабатываемых заготовок, мм: - ширина - толщина	215…2500 7…60
Толщина облицовочного материала, мм	0,3…12
Скорость подачи, м/мин	5…25
Габаритные размеры линии, мм: - длина - ширина - высота	3600 3600 1150
Масса линии, кг	2350

Готовые щитовые сборочные единицы поступают на участок сборки. Изделие упаковывается, комплектуется фурнитурой, транспортируется на склад с готовой продукцией на время хранения в течение 7-10 дней. Детали и заготовки перемещаются по цеху партиями при помощи автопогрузчика или траверсных тележек. Подсобные места около оборудования снабжены системой неприводных роликовых конвейеров.

Заключение

В результате расчетов годовая производительность продукции составила 50000 изделий.

В ходе выполнения курсового проекта была разработана конструкция тумбы с двумя ящиками, облицованной материалом на основе бумаг, составлено техническое описание, рассчитаны древесные материалы и отходы, разработаны карты раскроя древесностружечных плит, выбрано оборудование для производства тумбы. Разработаны схемы технологического процесса, произведен расчет трудозатрат, количество необходимого оборудования и коэффициентов его загрузки и описан технологический процесс.

Конструкторская документация в виде альбома чертежей, а также пояснительная записка по технологии изготовления тумбы с двумя ящиками, которая включает в себя технологическую карту, технологическую схему.

Технологический процесс состоит из 6 операций. Для каждой операции подобрано оборудование. По результатам расчета производительности была выбрана годовая программа на выпуск тумбы с двумя ящиками (50000 изделий). Для выпуска этих изделий требуется древесностружечных плит - 100 м³, пленок типа Д - 6600 м², кромочного материала МКР-2 - 450 м², ДВП - 200 м².

Библиографический список

1. Белов А.А. Художественное конструирование мебели; 2-е изд., перераб. и доп. [Текст] / А.А. Белов, В.В. Янов. - М.: Лесн. пром-сть, 1985. - 216 с.

2. Барташевич А.А. Конструирование мебели [Текст]: учебное пособие для вузов / А.А. Барташевич. - Минск : Высш. шк., 1988. - 256 с.

3. Гончаров Н.А. Технология изделий из древесины [Текст]: учебник для вузов; 2-е изд. / Н.А. Гончаров, В.Ю. Башинский, Б.М. Буглай. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 528 с.

4. Пахнутова Л.В. Технология изделий из древисины. Расчет оборудования деревообрабатывающих цехов: Учебное пособие для студентов специальностей 250403, 080109, 080502, 150405 очной, ускоренной очной и заочной формы обучения / Л.В. Пахнутова. - Красноярск: СибГТУ, 2010. - 92 с.

5. Пахнутова Л.В. Технология изделий из древесины. Организация рабочих мест оборудования для производства изделий из древесных материалов [Текст]: учебное пособие для студентов специальностей 260200, 070402, 330100, 060804, 060504 всех форм обучения; 2-е изд., доп. / Л.В. Пахнутова, Н.А. Романова. - Красноярск: СибГТУ, 2003. - 100 с.

6. Разживин А.Е. Разработка конструкции мебели. Часть 1 [Текст] : учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию по технологии изделий из древесины для студентов специальностей 2602 и 0608 всех форм обучения / А.Е. Разживин, Н.А. Романова. - Красноярск: СибГТУ, 2000. - 112 с.

7. Справочник мебельщика. Конструкции и функциональные размеры. Материалы. Технология производства [Текст] / В.Е. Кузнецов, Б.И. Артамонов, В.Ф. Савченко, В.Н. Розов; под редакцией В.П. Бухтиярова. - 2-е изд., перераб. - М.: Лесн. пром-сть, 1985. - 360 с.

8. Справочник мебельщика. Станки и инструменты. Организация производства и контроль качества [Текст] / А.Ф. Алютин, В.П. Бухтияров, В.П. Сахновская и др.; под редакцией В.П. Бухтиярова. - 2-е изд., перераб. - М.: Лесн. пром-сть, 1985. - 371 с.

9. СТП 3.4.204 - 01. Система вузовской учебной документации. Требования к оформлению текстовых документов [Текст] / Взамен СТП 17-98. Введ. с 01.04.01. - Красноярск: СибГТУ, 2001. - 46 с.

10. Савченко В.Ф. Справочник молодого облицовщика и отделочника столярно-мебельных изделий [Текст] / В.Ф. Савченко. - М.: Высшая школа, 1991. - 240 с.

11. Погребский М.П. Пособие конструктору мебели [Текст] / М.П. Погребский - 2-е изд., перераб.- М.: Лесн. пром-сть, 1986.- 160с.

Размещено на Allbest.ru

...