Производство брусковых деталей
ВВЕДЕНИЕ 1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫБОРУ ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО РАСПОЛОЖЕНИЯ НА УЧАСТКЕ
Выбор оборудования его расчет — одна из наиболее сложных задач проектирование технологического процесса. К основным фактором, определяющим выбор оборудования следует отнести. следует отнести: 1. Форму, размеры ти требуемое количество изготовления деталей. Форма деталей определяет тип оборудования, а размеры и качество обработки — модель станка и применяемый инструмент. 2. Тип производства — единичное, серийное (крупно- и мелкосерийное), массовое. По степени специализации (универсальности) различают оборудование универсальное, специализированное и специальное. Универсальное оборудование выполняет разную по характеру работу на деталях различных размеров. Примером может служить фрезерный станок с ручной подачей, который позволяет вести плоское и профильное фрезерование прямолинейных и криволинейных заготовок. Специализированное оборудование выполняет определенные виды работ на деталях различных размеров. К нему относят многопильные круглопильные станки, шипорезные, продольно-фрезерные станки, прессовое оборудование и т. д. Специальное оборудование предназначено для выполнения определенного вида работ на деталях определенной формы и размеров, например, фрезерно-карусельный станок для обработки в размер задней ножки стула, прессы для изготовления гнутоклееных заготовок и др.
Рис. 1.1. Способы расстановки оборудования: а.) цепной; б.) групповой; в.) смешанный.
3. Необходимость внедрения прогрессивных технологических процессов: —механической обработки брусковых и гнутоклееных заготовок мебели:
—раскроя плитных и листовых древесных материалов на автоматических и полуавтоматических линиях на базе многопильных станков с программным управлением; —ребросклеивания шпона на специальных станках тина «зиг—заг» с применением клеевой нити; —облицовывания пластей щитовых заготовок шпоном строганым и синтетическим на полуавтоматических линиях на базе одноэтажных прессов; —облицовывания пластей и кромок щитовых элементов вальцеванием на линиях проходного типа (кэширование); —обработки в размер и облицовывания кромок щитовых заготовок на линиях с применением термопластичных клеев и др. 4. Возможность полной механизации и автоматизации технологических процессов, снижение затрат ручного труда при загрузке, выгрузке и транспортировании предмета производства. Выбор станка с ручной подачей может быть оправдан при незначительной загрузке дорогостоящего автоматизированного оборудования аналогичного назначения. 5. Возможность максимального использования оборудования, повышение коэффициента сменности работы станочного парка. 6. Возможность изготовления заготовки с минимальным припуском на обработку. 7. Простота и надежность в эксплуатации. 8 Стоимость оборудования, его монтажа, эксплуатации. Важное место в проектировании предприятий занимает разработка плана расположения оборудования (рабочих мест) на участке, в цеху. Одним из основных факторов, влияющих как на выбор оборудования, так и на его размещение нз участке (в цеху) является тип производства. Специализация рабочего места в массовом производстве состоит в закреплении за ним одной операции (на линии — нескольких последовательных операций) технологического процесса. В серийном производстве на рабочем месте в определенной последовательности выполняют одну или несколько операций технологического процесса группы изделий. В индивидуальном производстве на рабочем месте выполняют операции, которые могут быть выполнены на данном оборудовании для изделий, выпускаемых предприятием.
Учитывая концентрацию и увеличение объемов производства изделий из древесины, рассмотрим основные требования и рекомендации, которые необходимо учитывать при разработке плана расположения оборудования в цехах массового-, и крупносерийного производств. Исходными данными для" разработки плана цеха с расположением оборудования являются: 1. Предварительные или базовые размеры и форма цеха (в плане). 2. Вид и количество оборудования и рабочих мест. 3. Размеры внутрицеховых складов. 4. Размеры и формы (в плане) вспомогательных помеще ний. I 5. Вид транспортного оборудования и способы транспортирования предметов производства. К основным требованиям и рекомендациям, которыми следует руководствоваться при планировке оборудования, относят: 1. Оборудование необходимо располагать в соответствии с технологическим процессом, обеспечивая прямоточность производства с кратчайшими путями движения заготовок в процессе обработки без возвратных, перекрестных и петлеобразных движений, создающих встречные потоки. Различают цепной, групповой и смешанный способы расстановки оборудования (рис. 1.1.). При цепном способе станки располагают один за другим в соответствии с технологическим процессом. При групповом способе оборудование располагают группами (группа специального прессового оборудования, группа шлифовальных станков), но также в последовательности технологического процесса. 2. План и организация рабочего места должны обеспечить необходимые удобства и безопасность работы. На рабочем месте необходимо соблюдать следующие правила: а) размещать слева от рабочего все то, что берут левой рукой и справа — правой; б) размещать предметы на таком уровне, чтобы не наклоняться и не вытягиваться; в) сводить по возможности рабочие движения к движениям предплечья, кисти и пальцев рук; г) не поворачивать во время работы туловище. Рабочие места следует располагать в световой зоне, а затемненные участки могут быть использованы для внутрицеховых складов. Высота штабелей у станков должна быть не более 1,7 м от пола. При обработке заготовок длиной более 2 м следует предусматривать дополнительные опоры спереди и сзади станка.
3. Расстояния между оборудованием, подстопными местами и элементами зданий регламентируются (рис. 1.2, 1.3) и составляют (не менее): а) от тыльной или боковой стороны станка до стены —0,6 м; б) от продольной стороны подстопного места до стены —1,0 м; в) между тыльной стороной станка и продольной стороной подстопного места соседнего станка — 1,0 м; г) между тыльными сторонами станков — 0,7 м; д) между поперечными сторонами подстопных мест при транспортировке деталей безрельсовыми тележками: при длине деталей до 2 м— 1 м; при длине деталей более 2 м —1,5 м; е) в зависимости от вида оборудования расстояния между станком и подстопными местами должны соответствовать указанным на рис. 1.3; ж) место рабочего располагается на площадке у станка шириной 750-1000 мм. 5. В цеху (на участке) необходимо предусмотреть главный и второстепенные проходы (проезды). Главный проход, идущий вдоль цеха, предназначен для движения людей и транспортирования предметов производства; его ширина должна быть не менее 2 м при одностороннем движении и не менее 3 м — при двустороннем. В больших цехах через каждые 50 м длины необходимо предусматривать поперечные проезды шириной З-4 м. Положение каждого рабочего места по отношению к главному проходу должно предусматривать свободный подъезд к подстопным местам и оборудованию.
Рис. 1.2. Схема расположения оборудования.
6. На плане цеха (участка) указывают внутрицеховые склады, места технологических выдержек и вспомогательные отделения. Площадь внутрицеховых складов зависит от организации производства и мощности цеха, а площадь мест для технологических выдержек определяется режимами обработки и производительностью оборудования. В цехах механической обработки древесины и древесных материалов предусматривают инструментальную мастерскую, а в цехах склеивания, облицовывания — клееприготовительное отделение. Площадь вспомогательных отделений цеха определяют по нормативам в зависимости от мощности цеха и количества технологического оборудования.
Завышенные размеры цеха увеличивают строительные и эксплуатационные расходы и затраты на транспортирование предметов производства. 7. План цеха выполняют в масштабе 1:100 или 1:200. На плане должны быть изображены все элементы рабочего места: оборудование, рабочие, верстаки и рабочие столы, подстопные места, места технологических выдержек, транспортные устройства и т. д. Оборудование изображается в соответствии с общепринятым обозначением сплошной основной линией. Проходы (проезды) изображаются штрихпунктирной; туннели и ямы — штриховой; внутрицеховые склады, подстопные места, места для технологических выдержек — тонкой сплошной линией в виде прямоугольника с диагоналями. ПРОИЗВОДСТВО БРУСКОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
2.1. УЧАСТОК РАСКРОЯ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
Участок предназначен для раскроя пиломатериалов, поступающих для изготовления брусковых деталей изделий из древесины. Известно два метода раскроя пиломатериалов: индивидуальной и групповой. Выбор метода зависит отряда факторов, основными из которых является качество поступающих пиломатериалов и требования к качеству получаемых заготовок. В производстве мебели требования, предъявляемые к качеству заготовок, достаточно высокие, поэтому приемлемым является индивидуальный метод раскроя, при котором обработке предшествует оценка каждой доски с целью выявления бездефектных участков, определения схемы раскроя. Для повышения выхода заготовок из пиломатериалов следует предусматривать получение из одной доски нескольких типоразмеров заготовок, причем в первую очередь необходимо получать заготовки больших размеров. Максимальный выход требуемых заготовок может быть обеспечен при разработке программ раскроя пиломатериалов с применением ЭВМ. Применение группового метода раскроя, позволяющего максимально механизировать и автоматизировать процесс, возможно в случае использования высококачественных пиломатериалов, либо при низких требованиях к качеству заготовок. Различают следующие способы раскроя досок на заготовки: поперечный, поперечно-продольный, продольно-поперечный, поперечно-продольно-поперечный. Поперечный раскрой не характерен для мебельного производства, так как ширина заготовок не соответствует ширине досок. Наиболее распространенным в настоящее время является поперечно-продольный раскрой пиломатериалов на заготовки, при котором вначале доска раскраивается на отрезки определенной длины с вырезкой дефектных мест, а затем эти отрезки раскраивают вдоль на требуемую ширину заготовок.
Продольно-поперечный раскрой, предусматривающий первоначально раскрой пиломатериалов по ширине, а затем получение заготовок определенной длины с одновременной вырезкой дефектов, позволяет увеличить полезный выход заготовок на 3% по сравнению с предыдущим способом. Поперечно-продольно-поперечный раскрой эффективен при необходимости получения высококачественных заготовок длиной до 700 мм. Для увеличения полезного выхода заготовок при раскрое можно предусмотреть предварительные фрезерование пласти и разметку пиломатериалов, введение этих операций позволяет увеличить выход заготовок на 6-9%. Следовательно, для увеличения выхода и повышения качества заготовок целесообразно использовать следующие технологические схемы раскроя пиломатериалов:
1. Разметка доски — поперечный раскрой — продольный раскрой. 2. Разметка доски — продольный раскрой — поперечный раскрой. 3. Фрезерование пласти доски — поперечный раскрой — разметка — продольный раскрой. 4. Фрезерование пласти доски — продольный раскрой — разметка — поперечный раскрой. 5. Фрезерование пласти доски — разметка — поперечный раскрой — продольный раскрой. 6. Фрезерование пласти доски — разметка — продольный раскрой — поперечный раскрой.
Полезный выход заготовок при раскрое по 2-й схеме примерно на 6-9%, а по 4-й и 6-й схемам на 9-12% выше, чем при поперечно-продольном раскрое пиломатериалов. Для получения криволинейных заготовок целесообразно использовать 3-ю и 5-ю схемы. Раскрой пиломатериалов на прямолинейные заготовки выполняют на круглопильных станках, криволинейные заготовки преимущественно получают на ленточнопильном оборудовании. Наиболее распространенным в настоящее время и перспективным является следующее оборудование для раскроя пиломатериалов. Станки круглопильные для продольного раскроя досок на заготовки: однопильные — ЦДК5-3, пятипильный — ЦДК5-4, десятипильный прирезной станок ЦМР-4М; оборудование для поперечного раскроя пиломатериалов: станки торцовочные с нижним расположением пилы ТС-2 и ТС-3, станок торцовочный шарнирно-маятниковый ЦМЭ-ЗА; лнточнопильные столярные станки ЛС-40-1, ЛС80-5. Выбор конкретной модели станка для раскроя пиломатериалов зависит от его технологических возможностей: способности обрабатывать пиломатериалы и получать заготовки определенных размеров, обеспечивать требуемое качество обработки при высокой производительности. Последнее играет существенную роль в повышении эффективности и качества последующих после раскроя операций технологического процесса изготовления брусковых деталей (фрезерования, склеивания, шлифования). Качество поверхности древесины зависит от режимов пиления, которые определяются технической характеристикой станка и применяемым инструментом. Режимы пиления на круглопильпых станков приведены в табл. Организация рабочих мест круглопильных с тиков изображена на рис.2.1- 2.4, технические характеристики оборудования даны в табл. 2.1- 2.3.
Рис. 2.1. Схема организации рабочего места у однопильного круглопильного станка для продольного раскроя пиломатериалов: а — ЦА-2А; F=18,0 м2 б — ЦДК5-2, F=20,2 м2
Таблица 2.1. Станки круглопильные для продольного раскроя
Рис. 2.2. Схема организации рабочего места у многопильного круглопильного станка для продольного раскроя пиломатериалов: ЦДК5-2 а=7,6 м, b=3,2 м, F=24,3 м2 ЦМ-2 а=6,5 м, b=3,4 м, F=22,1 м2
Таблица 2.2. Станки круглопильные для продольного раскроя
Рис. 2.3. Схема организации рабочего места у ленточнопильного станка столярного станка: ЛС40 а=3,2 м, b=3,2 м, F=9,9 м ЛС80 а=3,2 м, b=3,9 м, F=12,5 м
Таблица 2.3. Станки круглопильные для продольного раскроя
Таблица 2.4. Станки круглопильные для продольного раскроя
2.2. УЧАСТОК МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК
2.2.1. Общие рекомендации
Заготовки, полученные по одной из приведенных ранее технологических схем, поступают на участок механической обработки заготовок. Стадия технологического процесса — механическая обработка заготовок — включает в себя следующие операции: создание базовых поверхностей, обработка в размер по толщине и ширине, торцевание, формирование шипов и проушин, фрезерование, сверление отверстий, выборка продолговатых гнезд и отверстий, точение, шлифование. Известен ряд технологических схем механической обработки брусковых заготовок. Приведем наиболее характерные из них: 1. Создание базовых поверхностей на фуговальных станках — обработка в размер на рейсмусовых станках — торцевание на станках для поперечного раскроя или концеравнителях — выборка продолговатых гнезд и отверстий на свелильно-пазовальных или цепнодолбежных станках — шлифование. 2. Создание базовых поверхностей на фуговальных станках — обработка в размер на рейсмусовых станках — формирование шипов (проушин) и торцевание на шипорезных станках — шлифование. 3. Создание базовых поверхностей на фуговальных станках— обработка в размер на рейсмусовых станках по толщине— фрезерование профиля на фрезерных станках — торцевание— формирование шипов (проушин), или сверление отверстий, или выборка продолговатых гнезд и отверстий — шлифование. 4. Создание базовых поверхностей на фуговальных станках — обработка в размер (при необходимости и формирование профиля) на четырехсторонних продольно-фрезерных станках — торцевание — формирование шипов (проушин), или сверление отверстий, или выборка продолговатых гнезд и отверстий — шлифование. 5. Обработка в размер на рейсмусовых станках — фрезерование профиля на фрезерных станках — торцевание — формирование шипов (проушин), или сверление отверстий, или выборка продолговатых гнезд и отверстий — шлифование. 6. Обработка в размер на рейсмусовых станках — торцевание — выборка продолговатых гнезд и отверстий — сверление отверстий — шлифование. 7. Обработка в размер на рейсмусовых станках — формирование шипов (проушин) и торцевание на шипорезных станках — сверление отверстий — шлифование. 8. Обработка в размер (при необходимости и формирование профиля) на четырехсторонних продольно-фрезерных станках — торцевание — выборка продолговатых гнезд и отверстий — шлифование. 9. Обработка в размер на четырехсторонних продольно-фрезерных станках — формирование шипом (проушин) и торцевание на шипорезных станках — сверление отверстий — шлифование. 10. Создание базовых поверхностей — обработка в размер— формирование шипов и проушин — торцевание сверление отверстий — выборка продолговатых гнезд и отверстий на поточных, автоматических и полуавтоматических линиях. Анализ приведенных технологических схем механической обработки заготовок дан ниже.
2.2.2. Создание базовых поверхностей
Операция вызвана необходимостью повышения точности изготовления деталей за счет создания у заготовки технологической установочной базы. Поверхности заготовок, полученных при раскрое пиломатериалов, в большинстве случаев не могут служить технологической базой, т.к. имеют низкое качество (значительные микро- и макронеровности) и не являются плоскими вследствие деформаций, вызванных внутренними напряжениями в древесине от усушки. Операцию создания базы выполняют на одно или двусторонних фуговальных станках. На одностороннем фуговальном станке обрабатывается только пласть заготовки, на двустороннем — две смежные стороны (пласть и кромка), т.е. создаются две базовые поверхности и угол. Для изготовления деталей мебели, деревянных музыкальных инструментов, футляров для приборов и других деталей, к которым предъявляют повышенные требования по точности формы и размеров, следует пользоваться 1—4-й технологическими схемами механической обработки заготовок, включающими операцию создания базовых поверхностей. Рис. 2.4. Схема организации рабочего места у одностороннего фуговального станка с ручной подачей: СФ4 а=5,3 м, в=2,3 м, F=12,2 м2; СФ6 а=5,1 м, в=3,0 м, F=15,3 м2.
В производстве столярно-строительных изделий, вагоностроении, стандартном домостроении при изготовлении брусковых деталей, к точности которых предъявляют менее высокие требования, целесообразно использовать 5—9-ю технологические схемы, обеспечивающие большую производительность. Качество поверхности древесины, обработанной на фуговальных станках, зависит от ряда факторов, основными из которых являются: скорость подачи, скорость резания, износ инструмента, диаметр ножевого вала и другие. По данным, максимальная высота микронеровностей Rzmax при обработке на фуговальных станках (табл. 2.5) при скорости подачи до 12 м/мин не превышает 60 мкм, при скорости подачи свыше 12 м/мин — 100 мкм.
Рис. 2.5. Схема организации рабочего места у одностороннего фуговального станка с механической подачей СФК6, F=16 м2
Рис. 2.6. Схема организации рабочего места у двустороннего фуговального станка с механической подачей С2Ф4, F=14,3 м2
Для создания базовых поверхностей перспективными являются следующие фуговальные станки: односторонние СФЗ-3; СФ4-1, СФ6-1; односторонние с механической подачей СФА-3-1, СФА4-1, СФК6-1; двусторонние с механической подачей С2ФЗ-3, С2Ф4-1. Выбор той или иной модели станка определяется, в первую очередь, размерными характеристиками заготовки и требуемой производительностью. Технические характеристики фуговальных станков даны в табл. 2.4, схемы организации рабочих мест представлены на рис. 2.4. — 2.6.
2.2.3. Обработка в размер по сечению
Назначение операции придание заготовке требуемых формы и размеров с определенной степенью точности и качества поверхности. Последнее особо важно, если после операции обработки в размер следуют склеивание, облицовывание или отделка.
Таблица 2.5 Фуговальные станки.
Таблица 2.6. Фуговальные станки
В соответствии с 1—3-й технологическими схемами заготовки, имеющие базовые поверхности, обрабатывают на рейсмусовых станках для формирования размера по толщине (ширине). Для этой цели целесообразно использовать односторонние (т. к. одна сторона уже обработана на фуговальном станке) рейсмусовые станки, позволяющие получить высокое качество обработки при наличии у заготовки базовой поверхности. Таблица 2.7. Шероховатость поверхности древесины, обработанной методом фрезерования (по Ф. М. Манжосу)
Примечание. В числителе расчетная длина волны, в знаменателе - фактическая.
При обработке заготовок по 5—7-й технологическим схемам возможно использование одно- и двусторонних рейсмусовых станков, однако точность обработки будет невысокой по следующим причинам. Рейсмусовые станки позволяют получить заготовки с параллельными противоположными плоскостями, но требуемый угол между смежными сторонами не формируют, поэтому сечение заготовки может получиться не прямоугольным, а в виде параллелограмма. Кроме того, если заготовка имеет продольную покоробленность, то в процессе обработки она выпрямится под нажимом прижимных валиков, а затем вернется в исходное состояние.
Таблица 2.8. Рейсмусовые станки
Рис. 2.7. Схема организации рабочего места у одностороннего рейсмусового станка: СР3 а=6,0 м, в=3,1 м, F=18,6 м2; СР6 а=6,0 м, в=3,1 м, F=18,6 м2; СР12 а=6,9 м, в=3,4 м, F=23,5 м2; Таблица 2.9. Рейсмусовые станки
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|