Проект реконструкции сборочного участка деревообрабатывающей мастерской.

55

Содержание.

Введение.

1 Общая часть.

Место расположения предприятия и история его развития.

Климатические условия.

Состав предприятия и технология работы каждого цеха.

Снабжение предприятия сырьем.

Сбыт готовой продукции.

Обеспечение предприятия водой, паром и электроэнергией.

Обеспечение предприятия кадрами.

2.Технологическая часть.

2.1 Описание технологического процесса в цехе до реконструкции.

2.2 Обоснование необходимости проекта реконструкции сборочного цеха.

2.3 Описание технологического процесса после реконструкции.

2.4 Подготовка производства.

2.4.1.Конструкторская подготовка.

2.4.2.Технологическая подготовка.

2.4.3. Организационно-техническая подготовка.

3.Технологический расчет.

3.1.Расчёт ведомости расхода материалов.

3.2. Баланс отходов древесины.

3.3 Спецификация сырья.

3.4 Описание технологического процесса.

3.5 Раскрой древесных материалов.

3.6 Выбор и расчёт оборудования.

3.6.1 Расчёт торцовочного станка.

3.6.2. Расчёт круглопильного станка.

3.6.3. Расчёт фуговального станка.

3.6.4 Расчёт рейсмусового станка.

3.6.5 Расчёт шипорезного станка.

3.6.6. Расчёт сверлильно-пазовального станка.

3.6.7. Расчёт фрезерного станка.

3.6.8. Расчёт шлифовального станка.

3.6.9. Расчёт потребного количества режущих инструментов.

3.6.10. Расчёт заточного оборудования.

4.Энергетическая часть

5. Строительная часть.

6. Охрана труда, производственная санитария и противопожарные мероприятия на данном предприятии.

7. Охрана окружающей среды.

8. Конструктивная часть.

9. Экономическая часть.

10. Список используемой литературы.

Введение.

Древесина - один из наиболее широко распространенных материалов, имеющий многовековый опыт применения в строительстве, производстве дверных и оконных блоков, мебели, шпал, авто-, вагоностроении и других отраслях народного хозяйства.

Древесина является продуктом живой природы, что определяет её достоинства и недостатки. Основные преимущества древесины как материала: самовосстанавливаемость ресурсов; экологическая безопасность применения; высокая прочность; атмосферостойкость; химическая стойкость; небольшая плотность; небольшой коэффициент линейного расширения; свойства поглощать токсичные газообразные вещества. Она обладает высокой прочностью при малой массе, красивыми декоративными свойствами, хорошо обрабатывается режущими инструментами; имеет малую теплопроводность и прекрасные резонансные свойства, удерживает металлические крепления, поглощает ударные и вибрационные нагрузки, хорошо склеивается и хорошо подвергается отделке.

Однако древесина имеет и ряд недостатков: изменчивость свойств в направлении вдоль оси ствола и поперек, обладает гигроскопичностью, что приводит к увеличению её массы и уменьшению прочности, растрескивается и коробится, подвергается поражению грибами и насекомыми, что приводит к её гниению, способна гореть.

Для удовлетворения возрастающего спроса на изделия из древесины требуется дальнейшее развитие и совершенствование технологии на каждом предприятии, и внедрение передовых методов работы.

Одной из первоочередных задач деревообрабатывающей промышленности должно быть стремление изменить свойства древесины для придания ей большей однородности и формоустойчивости.

В вопросах технологии на первом плане все же стоит внедрение новейшей техники на всех этапах технологического процесса и более решительный переход на работу по методу непрерывного потока.

Не маловажную роль в технологическом процессе обработки древесины играет её сборка.

Сборка - это процесс соединения отдельных (и не только деревянных) деталей и элементов в готовое изделие без склеивания. Расчленение готового изделия на элементы позволяет упростить и механизировать технологический процесс изготовления изделия. Крупногабаритные изделия, как правило, делают разборными. Их отделывают в узлах, а сборка заключается во взаимной стыковке соединяемых элементов и закреплении их разъёмными соединительными элементами: стяжками, шурупами, винтами.

Сборка производится с помощью специальных сборочных приспособлений и станков на одном рабочем месте или конвейере.

1.1 Место расположение предприятия и история его развития.

Деревообрабатывающая мастерская РАТК находится в Республике Казахстан, в северо-восточной части Восточно-Казахстанской области г. Риддер.

Деревообрабатывающая мастерская РАТК была основана в 1964году. Строилась она для учебных целей, прохождения практики учащихся по специальностей «Лесное и лесопарковое хозяйства» и «Технология деревообработки».

Развитие колледжа началось на территории Лениногорского лесного хозяйства, посёлка Лениногорский бор. Располагался техникум в восьми километрах от города в сосновом бору и занимал одноэтажное здание с пятью аудиториями.

В 1967 году в колледже было открыто отделение «Технология лесозаготовок и лесопильно- деревообрабатывающего производства».

В настоящее время колледж располагает необходимым набором оборудованных мастерских, инструментом и материалами, позволяющими производить на необходимом уровне практические работы учащихся.

С мая 2003 года деревообрабатывающие мастерские отданы индивидуальному предпринимателю Бажиной Елене Альбертовне в аренду.

Данное предприятие связано с другими предприятиями города автомобильной веткой от основной трассы «Риддер - Усть-Каменогорск».

1.2 Климатические условия.

Деревообрабатывающая мастерская РАТК находится в Восточной части Республики Казахстан в северо-восточной части Рудного Алтая. Рельеф района средне - и высокогорный. Северную и северо-западную часть занимает Ульбинский хребет. На юге участка в близширотном направлении Риддера занимает межгорная впадина. Протяженность её с востока на запад 10-15 км, впадина обрывается выходом в долину реки Ульба, на северо-востоке заканчивается пологим и довольно низким водоразделом рек Быструхи и Белой Убы.

Климат района резко - континентальный с холодной зимой и жарким летом, что обусловлено сочленением степного и полупустынного климата Средней Азии и континентального Западной Сибири.

По данным Риддерской метеостанции среднегодовая температура воздуха за многолетний период наблюдений изменяется от 1,7 до 3,9 оС. Минимальная температура, характерная для января - февраля - до минус 40 оС, максимальная температура до 47 оС.

Господствующее направление ветров в восточных и западных районах, со средней скоростью 7,8 и 4,7 м/сек.

Направление долины совпадает с преобладающим направлением ветров, тем самым обеспечивается её хорошая продуваемость.

В году в среднем наблюдается около 40 дней с сильными ветрами. Наиболее часты они в январе и октябре.

Казахстанским Научно - исследовательским гидрометеорологическим институтом произведено районирование территории Республики Казахстан. Район города Риддера находится в зоне 5 с высоким потенциалом загрязнения атмосферы, то есть климатические условия для рассеивания вредных веществ в атмосфере являются неблагоприятными.

Глубина залегания грунтовых вод в горных условиях колеблется то 0 до многих десятков метров и зависит от залегания водоупорных горизонтов. В условиях предприятия глубина залегания грунтовых вод не имеет существенного значения для произрастания древесно-кустарниковой растительности.

1.3. Состав предприятия и технология работы каждого цеха.

Деревообрабатывающая мастерская Риддерского аграрно-технического колледжа в своем составе имеет:

· склад круглого лесоматериала;

· лесопильный цех;

· склад сырого пиломатериала;

· сушильный цех;

· машинный цех;

· сборочный цех;

· заточной цех;

· красильный цех;

· комната художника;

· комната отдыха;

1) Склад круглых лесоматериалов - это головной производственный участок, предназначенный для приемки, хранения и подготовки к распиловке пиловочного сырья.

Пиловочное сырье на склад деревообрабатывающей мастерской поступает автомобильным транспортом. На складе сырья производят сортировку круглых лесоматериалов. Сортируют бревна по породам, диаметрам и длине, а также по качественным признакам.

Склад сырья представляет собой открытую площадку, на которой установлен тельферный кран, с помощью которого перемещаются бревна в лесопильный цех.

2) Лесопильный цех - представляет собой помещение, в котором расположена одноэтажная лесопильная рама Р 63, при помощи которой брёвна распиливаются вразвал и с брусовкой; а также вспомогательное оборудование: впередирамная и позадирамная тележки, рельсовый путь, по которому передвигаются тележки. Технологический процесс начинается с подачи бревен на неэлектрофицированную тележку. При помощи этой тележки бревна вручную перемещаются на бревнонакопитель, основанием которого служат рельсовые пути. Затем, по мере необходимости, бревна поштучно при помощи ломов сбрасывают на впередирамную тележку и центрируются относительно постава пил. Бревно подается в лесопильную раму. Когда бревно распилено на 2/3 длины рамщик разжимает клещи тележки, для того чтобы накатить на нее следующее бревно. Подают бревна в лесопильную раму последовательно торец в торец, то есть без разрыва для правильной эксплуатации рамы. Доски, вышедшие из лесопильной рамы вручную укладываются на позадирамную тележку, затем сортируют и отправляют в сушильный цех или на склад сырого пиломатериала. Горбыль и подгорбыльные доски принимаются специальными механизмами и направляются по назначению.

3) Склад сырого пиломатериала - предназначен для сортировки пиломатериала, вышедшего из лесопильного цеха, атмосферной сушки, временного хранения, учета и отгрузки ее потребителю.

Склад представляет собой открытую площадку, на которой установлен тельферный кран. С его помощью доски и горбыли, привозимые на электрифицированной тележке из лесопильного цеха, укладываются в пакеты, из них в штабеля и хранятся до их использования.

На складе производится сортировка пиломатериала. Лесопильный цех выпускает разнообразную пилопродукцию по размерам, качеству, назначению и степени обработки.

Сортировка имеет большое значение для механической обработки.

Сортировка пиломатериала делится на:

· предварительную - по выходу из лесопильного цеха;

· окончательную - после сушки.

Несортированные пиломатериалы будут в сушильной камере сохнуть неравномерно.

Для временного хранения и атмосферной сушки пиломатериала штабель досок укладывают на подштабельный фундамент, чтоб внутри и вокруг него оставалось свободное пространство для правильного движения воздуха.

Доски в штабелях укладываются горизонтальными рядами. Между смежными досками в каждом ряду оставляют промежутки (шпации). Ряды досок чередуются с рядами прокладок. Ряд прокладок позволяет доступ воздуха внутрь штабеля, и обеспечивают устойчивость штабеля.

4) Сушильное отделение - включает в себя две лесосушильные одноштабельные камеры. Они находятся с торцовой стороны машинного цеха.

Камеры работают следующим образом: воздух с помощью вентилятора нагнетается и с силой вырывается в пространство камеры, походит к калориферам, нагревается и поперек штабелей попадает к ряду калориферов, где дополнительно нагревается и подсасывается.

Эти камеры просты по устройству и эксплуатации, позволяют сушить пиломатериал быстро и качественно, но имеют большой расход электроэнергии.

В камерах вдоль продольных стен от пола до потолка находятся 8 рядов чугунно-ребристых калориферов. В технической характеристике камеры указано, что площадь нагрева равна 480 м2 , что позволяет высушивать пиломатериалы твердолиственных пород низкими температурами, а хвойные ускоренными (форсированными) режимами. Воздух в камерах циркулирует при помощи центробежных вентиляторов, приводимых в движение электродвигателями.

Под потолком над калориферами находятся увлажнительные трубы. По полу проложен рельсовый путь, по которому передвигается тележка со штабелем досок. Доски уложены в штабеля без шпаций, так как в камерах продольно - принудительная циркуляция воздуха.

Пакеты сырых досок при помощи тележки закатываются в сушильный цех, и пиломатериал вручную заносят и укладывают в штабель для сушки. После того как штабель уложен, двери камеры герметично закрывают и включают электрокалорифер, который подает подогретый воздух в камеры. Для того чтобы испарившаяся влага удалялась, в камерах предусмотрены приточно-вытяжные каналы. После того как материал высохнет, доски вручную выносят из сушильной камеры и подают их к торцовочному станку ЦПА-40.

5) Машинный цех. Цех машинной обработки предназначен для обработки заготовок и выпуска разнообразной продукции. В цехе имеется следующее оборудование: суппортно - торцовочный станок ЦПА-40, круглопильные прирезные станки ЦА- 2А и Ц-6 (Универсальный), фуговальный СФ-4, рейсмусовые станки СР3-6 и СР6-8. Шипорезный станок ШО 16-4, фрезерные станки ФШ-4 и Ф-4, сверлильно-пазовальный станок СВПГ, сверлильный вертикальный станок СВПА, комбинированный станок (состоящий из круглопильного и фуговального органов), ленточный шлифовальный станок ШлПС.

Раскрой древесных материалов должен быть организован так, чтобы достигалась высокая производительность и наибольший выход заготовок.

Необходимо пиломатериал всегда раскраивать так, чтобы выход был наибольшим, качество отвечало технологическим требованиям.

Пиломатериал поступает на суппортно - торцовочный станок, где распиливается на отрезки определенной длины, и убираются обрезки неровных, грязных торцов пиломатериала.

Необходимая принадлежность станков для торцевания - длинный стол, снабженный линейкой и реечным настилом для более легкого перемещения доски. Стол расположен перед станком так, чтобы левая часть его (считая от пильного диска) по длине была не менее самой длинной торцуемой доски, то есть 6,5 м, правая же часть стола равна наибольшей длине оторцовываемых заготовок.

Затем полученные отрезки поступают на прирезные станки, где их окромляют и распиливают по ширине на определенные размеры.

Назначение обрезки кромок досок:

придать пиломатериалу правильную четырехугольную форму;

обрезные доски стоят дороже;

Таким образом, получают черновые заготовки. Раскрой древесных материалов на заготовки одна из первых стадий технологического процесса.

Заготовка может быть рассчитана на получение из нее одной или нескольких деталей в зависимости от их размеров.

Заготовки выпиливают больших размеров, чем требуемые размеры детали в чистоте. То есть даются припуски на механическую обработку детали.

Точная обработка возможна только при наличии у заготовок чистовых баз, при помощи которых они могут быть точно установлены на станке для обработки, поступающие из раскроенного цеха заготовки, таких чистовых баз не имеют. Создание у заготовок чистовых баз необходимо для дальнейшей обработки, а также для склеивания.

Для создания у заготовок чистовых базисных поверхностей и определенного угла между кромкой и пластью используют фуговальный станок.

Заготовки обрабатывают на рейсмусовых станках для создания параллельных поверхностей и точной обработки по толщине. Рейсмусовые станки позволяют строгать широкие и узкие заготовки, по одной и сразу нескольких.

Затем заготовки подаются к шипорезному станку, для чистовой оторцовки и нарезания шипов и проушин. Заготовки укладывают на каретку станка так, чтобы противоположные концы их свисали с каретки, при этом заготовки плотно прижимают к направляющей линейке. При движении каретки вперед режущий инструмент станка обрабатывает свисающие концы заготовок. Наиболее часто встречающийся дефект при нарезании шипов - скалывание углов шипа со стороны задней кромки у последнего бруска в закладке. Для предупреждения скола пользуются подпорным бруском, который устанавливают на каретке у направляющей линейке; брусок делают из древесины твердой породы (берёзы).

После чего заготовки подаются к фрезерным станкам для выборки четверти и нарезания различных профилей (калевки).

Затем при необходимости заготовки подаются для высверливания продолговатых отверстий на сверлильно-пазовальный станок.

Придание деталям определенного класса шероховатости производится на ленточном шлифовальном станке.

На комбинированном станке производят мелкие работы, например нарезание штапика.

Готовые изделия поступают в сборочный цех.

6) Сборочный цех предназначен для сборки деталей в готовое изделие.

Обработанные на станках цельные и клееные детали поступают на сборку в изделие.

Сборка большого количества разнообразных деталей сразу в изделие очень сложна и непроизводительна. Разделение процесса сборки на ряд последовательных ступеней значительно упрощает сборку, сводит ее к ряду относительно простых операций.

В сборочном цехе находятся ручные винтовые ваймы, где происходит склеивание деталей в готовое изделие. Выдерживают склеиваемое изделие в ваймах 12 часов до полного высыхания клея.

В цехе находятся верстаки с ручными инструментами (рубанки, молотки, ножовки и др.) для столярных работ.

Также из-за реконструкции мебельного цеха (мебельный цех переоборудован в лабораторию для строителей) в сборочный цех было перенесено следующее оборудование: ленточнопильный станок ЛС80-6, токарный станок ТС40, шлифовальный с диском и бобинный станок ШлДБ-4.

Ленточнопильный столярный станок предназначен для криволинейного и прямолинейного пиления досок, щитов и листовых материалов на заготовки.

Токарный станок предназначен для получения деталей в виде тел вращения: круглых ножек мебели, скалок, игрушек и других предметов из древесины.

Дисковый шлифовальный станок используют для чернового шлифования деталей, снятия провесов в собранных рамках, выравнивания углов и удаления свесов.

Бобину используют для шлифования криволинейных вогнутых, а также внутренних цилиндрических и конических поверхностей, что сопровождается обычно съемом больших припусков. При этом следует применять крупнозернистую шкурку.

7) Заточной цех предназначен для заточки и правки режущего инструмента. Здесь находится заточной станок Т4ПА.

8) Красильный цех предназначен для отделки готовых изделий. Оборудован красильный цех специальной вытяжной системой для удаления испарений лакокрасочных материалов и компрессором с пистолетом-распылителем.

Отделка изделий заключается в создании на поверхности изделия прочного, защитного и декоративного покрытия- пленки, которая является как бы одеждой изделия.

Отделка придает изделию:

а) Красивый внешний вид.

б) Предохраняет от разрушений, факторов света, воздуха и влаги.

в) Создает необходимые санитарно-гигиенические условия.

Пистолет-распылитель работает по следующему принципу:

Воздух под давлением поступает в краскораспылитель, а краскораспылитель включается в работу с помощью курка, который нажимает на воздушный клапан, перемещая его вправо, и воздух по каналам корпуса попадает в головку распылителя. Краситель поступает в переднюю часть краскораспылителя, при выходе лакокрасочного материала из сопла сжатый воздух увлекает и раздробляет его на мелкие частицы. Отличительная особенность краскораспылителей - тонкая регулировка факела.

9) Художественная мастерская оборудована рабочими местами резчика по дереву и художника.

Они изготовляют различные сувениры, настенные панно, хлебницы, разделочные доски, гардины, рамки фотографий - отличающиеся своим высоким архитектурно - художественным решением.

1.3 Снабжение предприятия сырьём.

Деревообрабатывающую мастерскую Риддерского Аграрно-Технического колледжа снабжают сырьем заказчики для производства определенных изделий, а также имеется запас круглых лесоматериалов, закупаемых в частном порядке.

Наиболее ценной в каждом стволе является та часть, из которой получают пиловочные бревна. Большинство пиловочных бревен хвойных пород имеют длину 5,5 - 6,5 м. Длина лиственных пород несколько меньше.

Сырьем для выработки продукции лесопильного производства служат пиловочные бревна, представляющие собой части древесных стволов, различных пород, разной толщины и длины, очищенные от сучков, удовлетворяющие по качеству, форме и размерам, установленным требованиям стандартов.

Осовные поставщики леса:

· И.П. Климов;

· ТОО «Пихтовское»

· ГУ «Лесное хозяйство»

Сырье доставляется на предприятие при помощи автомобильного транспорта. Для сортировки сырья на предприятии имеется склад круглого лесоматериала, на котором установлен тельферный кран.

Тельферный кран необходим для захвата, подъема и подачи бревен на впередирамную тележку, а также для разгрузки автомобильного транспорта с пиловочным сырьем.

Предприятие закупает другие материалы, например, фанера, ДВП и ДСП на оптовых рынках города Усть-Каменогорска.

Лакокрасочные материалы (лаки, краски, олифа, растворитель и др.) преобретаются в хозяйственных магазинах города Риддера.

Прочие материалы (гвозди, шурупы, ручной инструмент, шлифовальная шкурка и др.) покупаются по мере требования в различных магазинах города Риддера и близлежащего Усть-Каменогорска.

1.4 Сбыт готовой продукции

Мастерская РАТК выпускает разнообразную продукцию деревообрабатывающей промышленности: оконные и дверные блоки, погонаж, подставки под цветы, гардины, вешалки, сувенирные изделия; художественные изделия - панно, рамки для фотографий, кухонную утварь и многое другое.

Постоянным потребителем в основном является сам колледж, которому необходимы ученические стулья и парты, а также дверные и оконные блоки.

В последние годы увеличилось число заказов на корпусную мебель: кровати, шкафы, тумбы. По индивидуальным заказам в деревообрабатывающей мастерской изготовляют офисную мебель, компьютерные столы, кухонные гарнитуры, спальные гарнитуры.

Также поступают заказы на реставрацию старой мебели.

Для привлечения покупателей мастерская даёт рекламу в газеты и на радио.

Сбыт готовой продукции осуществляется посредством вывоза из цеха самим заказчиком автомобильным транспортом.

1.5 Обеспечение предприятия водой, паром и электроэнергией.

Электроэнергию поставляет ТОО ШЫГЫСЭНЕРГОТРЕЙД дочерним предприятием АО «ВК РЭК».

На территории колледжа находится трансформаторная будка, от которой подается электроэнергия на все учебные корпуса, лаборатории, лесопильный и деревообрабатывающий цеха.

Пар от ТЭЦ подается только в зимнее время, так как в летнее время цех не нуждается в нем.

Водой предприятие обеспечивается ГКП «Водоканал».

Водоснабжение предприятия осуществляется централизованно. Центральная система водоснабжения представляет собой комплекс взаимосвязанных сооружений и машин для забора воды из источников, подъёма на высоту, очистки, хранения запаса воды и транспортировки её к местам потребления.

Централизованное водоснабжение включает насосные станции, фильтры, отстойники, хлораторные, запасные резервуары и водопроводы - магистральные городские и производственные.

Спуск сточных вод осуществляется в централизованную канализацию.

Согласно договору оплату и подачу воды и пара производит колледж, так как студенты, обучаемые в нем, проходят производственную практику в деревообрабатывающей мастерской. Оплату за электроэнергию производит И.П. Бажина.

1.6 Обеспечение предприятия кадрами.

Кадры - это коллектив работников, осуществляющих различные производственные функции, направленные на выполнение производственного плана.

Кадры предприятия представляют соьой две основные группы: промышленный персонал и непромышленный персонал.

Деревообрабатывающая мастерская обеспечивается кадрами за счет:

набора из числа выпускников колледжа;

выпуска специалистов высших и средних учебных заведений;

обучение на рабочем месте.

К кадрам предприятия относятся основные и подсобные рабочие производственных цехов, а так же кадры ИТР и младший обслуживающий персонал. Число производственных рабочих набирают на основании данных технологического процесса.

Число вспомогательных рабочих набирают по рабочим местам или по нормам обслуживания.

Набор штатов ИТР и МОП производят в соответствии с объемом и сложности производства, а так же по нормам обслуживания.

И.П. Бажина обеспечивает свое предприятие рабочими кадрами самостоятельно, в случае их нехватки дает объявление в местные СМИ.

Рабочих принимают на постоянную работу с испытательным сроком (1 месяц), заключая при этом соответствующий индивидуальный трудовой договор.

ИТД - это двустороннее соглашение между работником и работодателем, заключаемое в письменном виде, по которому работник обязуется выполнить свои трудовые функции по определенной профессии, квалификации или должности, а работодатель обязуется своевременно и в полном объеме выплачивать заработную плату и обеспечивать условия, предусмотренные законодательством.

В состав промышленного производственного персонала входят все категории работающих в цехах, а также работники управления предприятием, то есть рабочие - основные, вспомогательные, квалифицированные и не квалифицированные; служащие - руководители и МОП. К непромышленному персоналу относят работников социально-культурного обеспечения, лечебных и коммунальных служб находящихся на балансе предприятия.Технологическая часть.

Подробное описание технологического процесса в сборочном цехе до реконструкции.

Технологический процесс изготовления дверного блока разделяется на два потока:

· поток изготовления дверной коробки;

· поток изготовления дверного полотна;

Изготовление дверной коробки начинается с раскроя сухих обрезных досок на суппортно - торцовочном станке ЦПА - 40, где раскраиваются на отрезки равных длине горизонтальных и вертикальных брусов дверной коробки, причем заготовки выпиливают больших размеров чем требуемые размеры детали в чистоте. Тоесть делаются припуски на механическую обработку заготовки.

Полученные отрезки поступают на прирезной станок ЦА- 2А где распиливаются вдоль на черновые заготовки, которые подаются на фуговальный станок СФ - 4 для создания у заготовок чистовых базовых поверхностей и определённого угла между кромкой и пластью. Затем заготовки обрабатывают на рейсмусовом станке СР-8 для создания параллельных поверхностей и точной обработке по толщине равной толщине горизонтальных и вертикальных брусов дверной коробки. После чего идут на фрезерный станок Ф-4 для выборки четверти для вставления дверного полотна.Далее заготовки поступают на односторонний шипорезный станок ШО 16для чистовой отторцовки. После чего заготовки подаются на шлифовальный станок ШлПС - 7 для зачистки поверхности с внутренней стороны.

Изготовление дверного полотна аналогично изготовлению дверной коробки, до того как заготовки поступают на фрезерный Ф-4 станок для вырезания калевки и паза, который необходим для вставления филёнки, а также для нарезания у горизонтальных брусков - шипов, у вертикальных проушины. Полученные детали поступают на шлифовальный станок ШлПС - 7 для зачистки поверхности.

Филенка из цельной древесины изготавливается следующим образом: Сухие обрезные доски раскраиваются на торцовочном и прирезном станках, фугуются для создания базовой поверхности, строгаются точно вразмер по толщине на рейсмусовом станке. Затем филёнку подвергают обработке на фрезерном станке для создания скоса. Филёнка оправляется на шлифовальный станок, для зачистки поверхности со всех сторон.

В дальнейшем заготовки дверной коробки, дверного полотна и филенки из машинного цеха с помощью неэлектрифицированных тележек следуют в сборочный цех на винтовые ваймы, где собирают дверную коробку и из брусков обвязки и филенки дверное полотно с применением клея ПВА и выдерживают 12 часов. После чего дверной блок поступает в лакокрасочный цех.

2.2 Обоснование необходимости проекта реконструкции сборочного цеха.

Сборочный цех деревообрабатывающей мастерской представляет собой помещение размерами 20*8 метров, где установлены два слесарных верстака, четыре горизонтальных и две вертикальных винтовых ваймы, а также ленточнопильный столярный станок ЛС80-6, токарный станок ТС40, шлифовальный с диском и бобинный ШлДБ-4.

Сборка - одна из заключительных стадий производства столярных изделий из древесины. Сборка может быть последней операцией, если отделка производится в деталях и сборочных единицах, и предпоследней, если производится отделка изделий в собранном виде.

Высококачественную сборку сборочных единиц можно обеспечить только при условии точного изготовления деталей на станках. Детали должны быть взаимозаменяемыми. Для этого их изготовляют по системе допусков и посадок. Если это условие не соблюдено, сборка требует дополнительной ручной подгонки деталей. А операция подгонки часто оказывается более трудоемкой, чем весь процесс сборки.

На рынке много продукции и имеется большой ассортимент столярно-строительных изделий, только в городе Риддер около 10 предприятий занимающихся выпуском столярно-строительных изделий из цельной древесины, поэтому необходимо чтобы продукция была конкурентоспособной, для этого необходимо внести изменения в существующий процесс сборки:

1) Чётко разделить этапы сборки на опрации

-коробка

-створки

-обжим

В деревообрабатывающей мастерской в этих процессах нет этих разграничений и поэтому они теряют много времени.

2)Установить новые пневматические ваймы типа «Лоза»

Собранные единицы должны удовлетворять следующим требованиям: иметь правильную геометрическую форму, без перекосов; размеры - соответствовать заданным по чертежу; шиповые соединения - быть плотными и прочными, а выполнение этих требований зависит от точности изготовления собираемых деталей, от положения фиксаторов и направляющих в сборочном станке, от давления прижима. ручные винтовые ваймы не удовлетворяют этим требованиям.

3)При сборке трудно сразу добиться абсолютной точности размеров и формы сборочных единиц. Перед окончательной общей сборкой сборочных единиц в изделия они проходят механическую обработку. Задача этого этапа заключается в снятии провесов на плоскостях щитов и в углах рамок и коробок. Этот этап можно осуществить с помощью шлифовального станка с диском и бобинного, но существующий станок уже устарел и не имеет базирующей поверхности, поэтому необходимо поставить новый шлифовальный станок с диском и бобинный типа ШлДБ-3.

4)Качественная сборка зависит от первоначального раскроя пиломатериала, существующий торцовочный станок уже не имеет тех параметров, которыми обладают новые станки, также необходимо заменить на новый аналогичный станок ЦПА-40.

При разделении сборки на этапы следует обратить внимание на неэлектрифицированные тележки и неудобство их использования в сборочном цехе, поэтому нужно установить напольный конвейер.

5) Так как шиповые соединения должны быть плотными и прочными, также следует обратить внимание на шипорезный станок ШО16, который необходимо заменить. Для нарезания паза необходим фрезерный станок; станок ФШ-4 , который установлен в цехе уже непригоден для работы т.к не имеет ограждения и каретки, поэтому его необходимо заменить, но так как два станка будут стоить очень дорого что может неокупится, для небольшого производства, можно поставить фрезерный станок эконом-класса с возможностью наклона шпинделя, который оснащён шипорезной кареткой.

Описание технологического процесса после реконструкции.

Технологический процесс после реконструкции меняется за счет внедрения нового оборудования.

Изготовление дверной коробки начинается с раскроя сухих обрезных досок на суппортно - торцовочном станке ЦПА - 40, где раскраиваются на отрезки равных длине горизонтальных и вертикальных брусов дверной коробки, причем заготовки выпиливают больших размеров, чем требуемые размеры детали в чистоте. То есть делаются припуски на механическую обработку заготовки.

Полученные отрезки поступают на прирезной станок ЦА- 2А где распиливаются вдоль на черновые заготовки, которые подаются на фуговальный станок СФ - 4 для создания у заготовок чистовых базовых поверхностей и определённого угла между кромкой и пластью. Затем заготовки обрабатывают на рейсмусовом станке СР-8 для создания параллельных поверхностей и точной обработке по толщине равной толщине горизонтальных и вертикальных брусов дверной коробки. Далее заготовки поступают на фрезерный станок СФ-1. для отбора четверти, которая необходима для вставления дверного полотна и нарезания у вертикальных брусов - проушин, у горизонтальных - шипов. После чего заготовки подаются на шлифовальный станок ШлПС - 7 для зачистки поверхности с внутренней стороны.

Изготовление дверного полотна аналогично изготовлению дверной коробки, до того как заготовки поступают на фрезерный станок ФС -1 для вырезания калевки и паза, который необходим для вставления филёнки, а также для нарезания у горизонтальных брусков - шипов, у вертикальных проушины. Полученные детали поступают на шлифовальный станок ШлПС - 7 для зачистки поверхности.

Филенка из цельной древесины изготавливается следующим образом: Сухие обрезные доски раскраиваются на торцовочном и прирезном станках, фугуются для создания базовой поверхности, строгаются точно вразмер по толщине на рейсмусовом станке. Затем филёнку подвергают обработке на фрезерном станке для создания скоса. Филёнка оправляется на шлифовальный станок, для зачистки поверхности со всех сторон.

В дальнейшем заготовки дверной коробки, дверного полотна и филенки из машинного цеха с помощью неэлектрифицированных тележек следуют в сборочный цех на винтовые ваймы, где собирают дверную коробку и из брусков обвязки и филенки дверное полотно с применением клея ПВА и выдерживают 12 часов. После чего дверной блок поступает в лакокрасочный цех.

2.4 Подготовка производства.

Освоение нового вида изделий, внесение изменений в конструкцию выпускаемых изделий и внедрение новых методов обработки требуют соответствующей подготовки производства. Наиболее полной как по характеру, так и по объёму выполняемых работ является подготовка, связанная с запуском в производство нового изделия. Условно её принято разделять на конструкторскую, технологическую и организационно-техническую.

2.4.1 Конструкторская подготовка.

Конструкторская подготовка производства заключается в разработке чертежей намеченного к выпуску изделия, изготовление опытных образцов, уточнение конструкции, разработке технических условий на изделие и утверждение их.

Когда к производству принимают изделие, чертежи которого уже разработаны соответствующими конструкторскими бюро, конструкторская подготовка на предприятии заключается в анализе конструкции в отношении её рациональности и возможности выполнения на имеющимся оборудовании, внесении необходимых изменений и уточнений и согласовании их с заказчиком или соответствующими организациями и, наконец, в изготовлении уточненного чертежа изделия. Во всех случаях конструкция изделия должна быть экономичной в отношении расходования материалов и технологичной в отношении возможности изготовления всех деталей на станках, а также механизированной сборки и отделки.

2.4.2 Технологическая подготовка производства.

Технологическая подготовка производства состоит из разработки технологического процесса изготовления изделия, выбора оборудования, инструментов и приспособлений, включая конструкторскую разработку специального инструмента и приспособлений, расчётов потребности в оборудовании, рабочей силе и материалах, разработки наилучших форм организации производства.

Исходным документом для разработки технологического процесса нового изделия служат технологические условия и чертежи.

Разработку процесса начинают с составления технологических карт. В карту заносят полный перечень всех операций в той последовательности, в какой должна происходить обработка детали, с указанием станка или рабочего места, где происходит выполнение данной операции, а также применяемого для неё инструмента и приспособлений. Кроме этих данных, в карту заносят норму времени на выполнение операций, разряд работы, расценку и т.д. Заполняя карту, следует прежде всего установить маршрут обработки детали, т.е. состав и последовательность соответствующих операций и выбрать оборудование. При выборе оборудования выполнение операций следует проектировать на станках, причём преимущество должно отдаваться станкам с механической подачей и специальному оборудованию.

Технологические карты составляются на каждую деталь по всем операциям. Данные технологических карт служат для расчёта потребности оборудования, рабочей силы, инструментов и приспособлений.

2.4.3 Организационно-техническая подготовка.

Организационно-техническая подготовка заключается в материальном обеспечении производства необходимым оборудованием, инструментом, приспособлениями и материалами, необходимых перестановках и подготовке имеющегося оборудования, а также в обеспечении цехов и отделов предприятия необходимой технической документацией (чертежами, технологическими картами, техническими условиями, нормативами по сырью, рабочей силе и т.д.).

Подготовку необходимо вести по детально разработанному календарному плану.

2.4.4 Расчёт ведомости расхода материалов.

Необходимой частью технологической подготовки производства является расчёт ведомости потребного количества сырья и материалов на изделие и программу.

Основными в столярном производстве являются древесные материалы (пиломатериалы в досках и черновых заготовках, столярные и древесностружечные плиты, фанера, шпон и др.), клей, лаки и краски, набивочные и обойные материалы и т.д. Исходными для расчёта всех основных материалов является содержание в готовом изделии. Расход древесных материалов на изделие слагается из материала, заключённого в деталях изделия, отходов при обработке заготовок до габарита деталей, из заготовок, отбракованных в процессе производства и отходов при раскрое сырья на заготовки.

Объём материала в детали изделия Vg определяется габаритными размерами детали в чистоте.

; м3

где:

I - длина заготовки; мм

b - ширина детали; мм

h - толщина детали; мм

Чтобы рассчитать объём деталей на программу, заданную в квадратных метрах необходимо перевести в штуки. Для этого необходимо найти площадь или квадратуру одного изделия по формуле:

F1изд=l*b; м2

Где:

l-длина изделия, м

b-ширина изделия, м

F1изд=2,071*0,97=2,00887 м2

Для того чтобы определить программу в штуках, нужно программу, заданную в квадратных метрах разделить на площадь или квадратуру одного изделия.

; шт

Чтобы определить ширину, длину и толщину заготовок, нужно к длине, ширине и толщине деталей прибавить припуски на механическую обработку, которые определяются по таблице [2, с 171-172, приложение 2].

Определить размеры и объём заготовок можно только установив величину припусков на обработку. Припусками называют разность между размерами заготовок и размерами полученных из них деталей.

Объём заготовок определяется по следующей формуле:

; м3

Где:

l,b,h-соответственно длина, ширина и толщина детали

?l, ?b, ?h-соответственно припуск по длине, ширине и толщине, мм

Дополнительный расход древесины вызывается тем, что количество заготовок должно быть несколько больше требуемого, т.к. часть может быть отбракована вследствие обнаружении пороков древесины.

По данным Всесоюзного проекта - конструкторского и технологического института мебели величина производственных потерь в процентах следующая:

Заготовки выпиливаемые из пиломатериалов на месте:

-из древесины хвойных пород - 3%

-из твёрдолиственных пород - 5%

-из клеёной фанеры, ДСП, ДВП - 2%

-из облицованного строганного шпона - 5%

Объём заготовок с учётом производственных потерь определяют по формуле:

; м3

Где:

- объём заготовки,

К - коэффициент производственных потерь.

Выход заготовок определяется следующим образом, доски из древесины хвойных пород выход заготовок для:

сорта - 80%

сорта - 67%

сорта - 50%

Объём сырья на программу определяется по формуле:

; м3

Где:

Vзаг - объём заготовок на программу; м

N - выход заготовок;

Чистый выход определяется по формуле:

; %

Где:

Vдет- объём деталей на программу; м3

Vсыр -объём сырья на программу; м3

3.2 Баланс отходов древесины.

Важный элемент подготовки производства - разработка мероприятий по рациональному использованию отходов древесины.

Отходы древесины в деревообрабатывающей промышленности очень велики, они неизбежны при раскрое, при обрезке заготовок до габарита деталей и при механической обработке деталей. Отходами являются также бракованные заготовки и детали.

Для определения количества отходов необходимо пользоваться итогами соответствующих граф ведомости расчёта сырья и принятыми обозначениями:

УVg - суммарный объём деталей на программу

?Vз - суммарный объём заготовок на программу

?Vсыр - суммарный объём сырья на программу

Количество отходов сырья при раскрое определяется по формуле:

Qрас=?Vсыр-?Vзаг

Где:

УVсыр - суммарный объём сырья на программу, м

Количество отходов при механической обработке определяется по формуле:

Qобр=УVзаг- УVдет

Где:

УVзаг - суммарный объём заготовок; м

УVдет -суммарный

Количество отходов при раскрое в процентах составляет:

обрезки - 75%

опилки - 25%

Количество отходов при механической обработке заготовок в процентах составляет:

обрезки - 20%

стружка - 70%

опилки и пыль - 10%

3.3 Спецификация сырья.

Необходимая часть технологической подготовке производства составление спецификаций потребного сырья и материалов. Спецификацию составляют на основе ведомости расчёта расхода сырья и материалов.

В спецификации должны быть определены размеры длины, ширины, чисто обрезных досок, фанеры и плит, и длина необрезных досок.

Оптимальные размеры древесных материалов выбирают с таким расчётам, чтобы полученный при раскрое остаток составил наименьшую величину.

Таблица 1

Длина доски	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5
Число заготовок по длине	1	1	1	1	2	2	2	2	3
Остаток доски, (мм)	424	924	1424	1924	348	848	1348	1848	272
Остаток доски приходится на одну заготовку, (мм)	424	924	1424	1924	174	424	674	924	136

Из приведенного ряда видна, что самая выгодная длина доски 6500 м, потому что при такой длине остаток на одну заготовку будет наименьший 136 мм

Составляя спецификацию, следует стремиться к минимальному числу размеров, что упрощает планирование и снабжение производство материалами.

Таким же способом можно рассчитать ширину доски и наиболее выгодные размеры плит и клеёной фанеры при этом следует иметь ввиду затрату части материала на пропилы.

Таблица 2

Вид древесных материалов	Порода	Размеры древесных материалов по ГОСТ	Количество материалов
		Длина (м)	Ширина (см)	Толщина (мм)		шт
1	2	3	4	5	6	7
Обрезные доски 1-2 сорта	хвойная	6,5	32	55	3488,41	30493,09

Определяем объём одной доски:

; м3

;м3

При этом следует учитывать затраты части материалов на пропил.

Составляя спецификацию следует стремится к минимальному числу одинаковых размеров.

3.5 Раскрой древесных материалов.

Раскрой древесных материалов на заготовки является одной из первых стадий технологического процесса.

Заготовками называют отрезки древесных материалов, вырезанные с расчётом получения из них вполне определенных деталей.

В большинстве случаев заготовки выкраивают больших размеров, чем требуемые размеры деталей в чистоте; делается это с учётом того, что часть материала заготовки будет удалена во время её дальнейшей обработки.

При раскраивании материалов (досок), не прошедших камерной сушки, в размерах заготовки должны учитываться не только припуски на механическую обработку, но и усушка заготовки во время высушивания.

Заготовки деталей из досок должны иметь припуски по длине, ширине и толщине, потому что такие детали обычно обрабатываются со всех сторон.

Операции раскроя древесных материалов просты и состоят в распиливании их вдоль и поперёк, прямыми и сквозными резами. При этом необходимо распиливать материал так, чтобы выход заготовок был наибольшим, а качество отвечало техническим требованиям.

Получение высокого выхода - важнейшая задача раскроя. Выход заготовок из досок зависит от применяемых способов или схем раскроя, нанесенных на пиломатериал. Каждая раскроенная карта должна учитывать ширину пропила, принимаем 5мм.

Чтобы получить наибольший выход нужно доску расчертить по местам будущих резов, а чтобы хорошо были видны пороки доску следует прострогать.

Возможен разный состав и порядок операций раскроя. Соответственно этому различают раскрой по следующим технологическим схемам:

I торцевание доски - распиловка отрезков вдоль;

II распиловка доски вдоль - торцевание реек;

III торцевание доски - разметки отрезков - распиловка отрезков вдоль;

IV разметка доски - торцевание доски - распиливание отрезков вдоль;

Полезный выход заготовок при раскрое по схеме ”2” на 3% выше, чем по схеме ”1”.

3.6 Выбор и расчёт оборудования.

3.6.1 Расчёт торцовочного станка.

Для поперечной распиловки применяются круглопильные торцовочные станки.

Станок ЦПА-40 торцовочный станок с автоматической подачей и прямолинейны перемещением пилы. Станок позволяет распиливать толстые доски любой ширины с применением пил небольшого диаметра.

Операции поперечной распиловки можно разделить на два вида: предварительная распиловка на предварительный размер и окончательная чистовая торцовка готовых деталей для получения точного размера.

Станки ЦПА-40 наиболее производительны и удобны в работе, компактны.

Техническая характеристика станка ЦПА-40.

Таблица 3

№	Наименование	Данные
1	2	3
1 2 3 4 5 6 7	Размеры заготовок: мм наибольшая толщина наибольшая ширина Диаметр пилы, мм Число оборотов пильного вала, об/мин Скорость подачи, м/мин Механизм подачи Габаритные размеры станка: мм длина ширина высота Масса, кг	100 500 400 2950 5-29 1,7 2300 790 1405 600

Часовая производительность станка определяется по формуле:

А час=60*зд(n-m); шт/час

Где:

Ачас - число отрезков в час

n - число резов в минуту

m - число дополнительных резов на отторцовку и вырезку дефектных мест:

при числе резов до 7 в минуту принимается равным 1-2, а при числе резов

от 8-12 в минуту от 2-3;

зд - коэффициент использования рабочего времени станка, учитывающий перерывы в работе станка, время на отдых рабочего, затраты времени рабочего на наладку станка, смену пил и т.д.; для торцовочных станков с ручной подачей можно принять равным приблизительно 0,93.

Ачас=60*0,93(2-1)=55,8; шт/час

Годовая производительность станка определяется по формуле:

Агод=Ачас*N*T*K*V1доски м3/год

Где:

Ачас - число отрезков в час

К - число смен в сутки (1-2)

Т - продолжительность смены (8 часов)

N - число смен в год

V1 доски- объём одной доски; м3

Агод=55,8*1*8*225*0,038=3816,72

Определяем количество станков:

Где:

?Vсыр - объём сырья на программу, м3

Принимаем 1 станок с коэффициентом загрузки

%

3.6.2 Расчёт круглопильного станка.

Отрезки распиливают вдоль на круглопильных станках с механической подачей.

Из станков с механической подачей наиболее совершенными для распиливания отрезков на заготовки является прирезной станок с гусеничной подачей типа ЦДК-4, этот станок обеспечивает высокую прямолинейность реза без применения направляющей линейки, но иногда устанавливается направляющая линейка, параллельно пильному диску.

Техническая характеристика станка ЦДК-4.

Таблица 4

№	Наименование	Данные
1	2	3
1 2 3 4 5	Диаметр пилы мм Число оборотов, об/мин Скорость подачи, м/мин Габаритные размеры станка: мм длина ширина высота Масса, кг	410 3000 15-45 1850 1670 1600 1800

Часовая производительность станка определяется по формуле:

; шт/час

Где:

U - скорость подачи; м/мин

- коэффициент использования станка

- коэффициент использования рабочего времени

- длина заготовки;

m - число пропилов на одну заготовку;

; шт/час

Годовая производительность станка определяется по формуле:

; м3/год

Где:

N- число одной заготовки; м3

V1 отр- объем одного отрезка, распиливаемого на заготовки; м3

м3/год

Определяем количество станков:

Где:

УUзаг - суммарный объём заготовок на программу

=0.60

Принимаем 1 станок с коэффициентом загрузки

Расчёт фуговального станка.

Обычная обработка возможно только при наличии у заготовок чистовых баз, при помощи которых они могут быть точно установлены на станке для обработки.

Обработку чистовых заготовок обычно начинают с выравнивания одной из пластей, пользуясь которой как базой, обрабатывают другую пласть и кромки.

Для создания чистовых базисных поверхностей пользуются фуговальными станками. Выбираем фуговальный станок с ручной подачей СФ4-1

Техническая характеристика станка СФ4-1.

Таблица 6

№	Наименование	Данные
1	2	3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	Размеры обрабатываемого материала, мм ширина Наибольшая глубина снимаемого слоя, мм Размеры стола, мм длина ширина Число ножевых валов Частота вращения ножевого вала, мин-1 Скорость резания, м/с Диаметр окружности резания, мм Установленная мощность, кВт Габаритные размеры, мм Масса, кг	400 6 2508 412 1 5100 34 128 3,0 2504*1385*1250 705

Часовая производительность станка определяется по формуле:

шт/час

Где:

U - скорость ручной подачи 8-12 м/мин

n - число одновременно обрабатываемых заготовок

- коэффициент использования станка 0,8

- коэффициент использования рабочего времени 0,8-0,93

- средняя длина фугуемых заготовок

m - среднее число проходов заготовки при фуговании

шт/час

Годовая производительность станка определяется по формуле:

Определяем количество станков необходимых для выполнения годовой программы по формуле:

Принимаем 1 станок с коэффициентом загрузки

%

Расчет рейсмусового станка.

Обрабатывать заготовки в размер по толщине и достигать параллельности противоположных сторон можно на рейсмусовых станках. Выбираем станок марки СР6-9.

Техническая характеристика станка СР6-9

Таблица 7

№	Наименование	Данные
1	2	3
1 2 3 4 5 6 7 8 9	Наибольшая ширина строгания, мм Размеры обрабатываемого материала, мм толщина наименьшая длина Частота вращения ножевого вала, мин-1 Число ножей в ножевом валу Скорость подачи, м/мин Скорость резания, м/с Мощность электроприводов: ножевого вала подачи Габаритные размеры, мм Масса, кг	630 5-200 400 4570 4 8-24 30,6 7,5 1,1 1100*13601370 1870

Часовая производительность станка в штуках заготовок определяется по формуле:

шт/час

Где:

U - скорость подачи

k- коэффициент учитывающий скольжение 0,9-0,92

m - число одновременно отрабатываемых заготовок

- коэффициент использования машинного времени станка, равен 0,8-0,9

- коэффициент использования рабочего времени станка 0,88-0,9

- длина строгаемых заготовок, м

шт/час

Определяем годовую производительность станка:

м3/год

Где:

- объем одной строгаемой заготовки,

Определяем количество станков:

Где:

Vзаг - суммарный объём заготовок; м3

Принимаем 1 станок с коэффициентом загрузки

%

Расчёт шипорезного станка.

Черновые заготовки превращаются в чистовые после создания базисной поверхности на строганных и торцовочных станках и готовы для следующих операций механической обработки - нарезание шипов и проушин, выборка гнёзд, фрезерование.

Для нарезания шипов и проушин применяют шипорезные станки. По виду выполняемых работ они делятся на три вида: рамные, ящичные, для нарезания зубчатого шипа.

На двухстороннем шипорезном станке типа ШО16-8 можно производить обработку заготовок различных размеров.

Техническая характеристика станка ШО16-8.

Таблица 8