Введение
Технология — этосовокупность сведений о различных физико-механических, химических и другихспособах обработки или переработки сырья, изготовления полуфабрикатов иизделий.
Первичным видом сырья вдеревообработке являются круглые сортименты от лесозаготовительных производств- пиловочник, шпальник, балансы, дрова и т.п., на базе которых выделилисьспецифичные производства — лесопиление, шпалопиление, производство фанеры,плит, спичек.
Вторичным видом сырья вдеревообработке являются пиломатериалы, фанера, плиты, на базе которыхвыделились производства — мебельное, лыжное, тарное, а также производствостолярно-строительных изделий и комплектов деревянных домов. Каждое изперечисленных производств является специфичным по присущей ему технологии иоборудованию. Многие из этих производств обеспечены справочной и нормативнойлитературой.
1. Задание
Наименование изделия: фасадные
Вид отделочногоматериала: полиуретановый
Вид подложки: натуральноедерево
Годовая программа: 1750шт.
Категория отделки 1 поОСТ 13-28-92.
2. Описаниетехнологического процесса
Пиломатериал с влажностью7% — 9 % поставляется в деревообрабатывающий цех, со склада сухогопиломатериала, с помощью автопогрузчика и укладывается на траверсную тележку. Дляповышения основного показателя раскроя, полезного выхода, пиломатериала и требованияпо качеству к заготовкам, проводим индивидуальный способ раскроя. Используется пиломатериал,только, первого и второго сорта, комлевая часть, в которой наименьшееколичество сучков. Полезный выход должен составлять, в среднем, 62-67% дляхвойных пиломатериалов.
С траверсной тележки,доски, по штучно, перекладываются на рольганг, и по роликам, подводятся кторцовочному однопильному станку ЦПА – 40. Каждая доска, перед раскроем,рассматривается, оценивается по качеству и распиливается так, что бы получитьмаксимальный качественный и полезный выход. В начале выпиливаются длинные иширокие заготовки, которые пойдут на вертикальные бруски (стоевые), а затем короткиеи узкие, которые пойдут на поперечные бруски, горбыльки, филенку.
Пиломатериалраскраивается по длине на черновые заготовки, с припуском на дальнейшуюобработку в размер (2100мм.). Все остальные доски, которые меньше (2100мм.)пойдут на заготовки горбыльков, горизонтальных брусков и филенку. Полученныезаготовки, по размерам, складываются на подстопное место.
После проведения операциипоперечного раскроя заготовки отправляются на операцию продольного раскроя.Данная операция выполняется при помощи станка для продольного раскрояпиломатериала ЦДК – 5. Раскрой пиломатериала происходит со скоростью 10м/мин. Встанке может устанавливаться до 5 пил. На данном этапе механической обработкизаготовкам придают заданные размеры по ширине(130мм.) для вертикальных и горизонтальныхбрусков, (50мм.) для горбыльков и филенки с оставлением определенных припусковна дальнейшую обработку. Следующим этапом механической обработки являетсясоздание базовых поверхностей заготовок.
На одностороннемфуговальном станке СФ – 4 заготовки подвергаются операции фугования, причемфугуют одну пласть и одну кромку каждой заготовки. Сначала создают базовую поверхность,по пласти, заготовки. Базовая поверхность получаются за несколько проходовчерез станок, скорость фугования 3-5 м/мин., толщина снимаемого слоя за одинпроход 2-3 мм. Поэтому сильно покоробленные заготовки обрабатываются до техпор, пока отклонение от плоскости базовой поверхности не будет 0,2мм. Подачадолжна быть равномерной и с небольшим прижимом на заготовку, так как присильном нажатии тонкие и длинные заготовки выпрямляются при обработке, а послеснятия нагрузки кривизна восстанавливается. Создание второй базовойповерхности, по кромке, осуществляется при подаче заготовки по направляющей линейке,по которой скользит базовая пласть. Угол между направляющей линейкой и столом,фуговального станка, должен быть 90 градусов.
После того, как всезаготовки прошли операцию фугования они отправляются на подстопное место околорейсмусового станка СР – 6 где они подвергнутся операции обработки в размер посечению для получения чистовых размеров по ширине и толщине (120×40) длявертикальных и горизонтальных брусков, (42×40) для горбыльков и филенки.Обработка заготовок производится, сначала, по толщине, затем по ширине. Толщинаснимаемого слоя 2-4мм., при скорости подачи равной 8-12м/мин. Чем меньшетолщина снимаемого слоя и скорость подачи, тем лучше качество поверхности.
Далее заготовки, проходятоперацию чистовой поперечный раскрой на торцовочно — позиционном станке Ц – 6,по размерам. Стоевые торцуются в размер (2060×120мм.), а горбыльки игоризонтальные бруски с припуском по длине (5мм.) на дальнейшую фрезернуюобработку.
По окончанию всехподготовительных операций начинается вторая механическая обработка.
На фрезерном станке ФСШ –1А обрабатываем заготовки по торцам (обратный профиль). Для этого на станкепредусмотрена передвижная каретка. После этой операции все горбыльки игоризонтальные бруски имеют конечный размер по длине (670; 470мм.) Креплениезаготовки, на станке, осуществляется с помощью прижима (эксцентрика), которыйрасположен на подвижной каретке. Фрезерование проходит без изменения ширины итолщины бруска. Скорость подачи, ручной, до (5м/мин.) и к концу обработкиуменьшается почти до нуля. Чтобы не было сколов при выходе инструмента иззаготовки.
Дальнейшая обработказаготовок, по ширине, происходит на таком же станке. На заготовках получаетсяпродольный профиль. Скорость подачи также до (5м/мин.)
Заготовки, проходя черезстанок, прижимаются к направляющей линейке, которая в зависимости от шириныдетали крепится на столе станка. Со второй стороны, ставятся два прижима:мягкий и жесткий. Мягкий ставится перед фрезой, а жесткий после, что бызаготовка не могла перемещаться в горизонтальной плоскости, так же предусмотрени верхний прижим. Готовые детали тщательно просматриваются и при необходимостишпатлюются, после чего складываются на тележку и отправляются на участокшлифовки.
Завершает технологическийпроцесс операции контроль ОТК, маркировка, упаковка и отправка на склад, либоотправка потребителю.
Технологический процессна участке отделки
Грунтование изделияметодом налива прозрачной грунтовкой TU 20 на лаконаливной машине ЛМ-140.
После грунтовкиукладывают на этажерки и отправляют в трехсекционную сушильную камеру дляускорения процесса отвердевания.
После сушки двери вручнуюшлифуют и отправляют на участок окраски для покрытия лаком. Нанесение лакаосуществляется ручными краскораспылителеми КР-20 в водяных окрасочных кабинах Zincovelo ZPGB.
Далее изделия отправляютповторно на сушку.
3. Характеристикалакокрасочного материала
деревообработкапиломатериал лесозаготовительный
Для отделки используемполиэфирный лак ПЭ-246.
Характеристика лака:
1. Состав:полуфабрикатный лак, отвердитель в соотношении 100:50.
2. Способ нанесения:наливом, окунанием, распылением.
3. Вязкость по В3-4,с: 45…55.
4. Содержание нелетучих веществ, %: 47…49.
5. Растворитель DT 446
6. Температураотверждения, 0С: 18…22, 45…50.
7. Расход, г/м3:100…150.
Шпатлевка «Шпакрэм-Д» (ТУ2316-007-0-31953544-00) водоразбавляемая акриловая безусадочная длявыравнивания и исправления дефектов обработки на поверхности деревянныхизделий.
Техническиехарактеристики
Цвет………………………………………белыйили любой по запросу
Разбавитель…………………………………….вода,если потребуется
Расход…………………………………………………понеобходимости
Содержание сухих веществ………………………………………72-77%
Толщина одного слоя:
мокрого……………………………………………………… около150 мкм
сухого……………………………………………………………..50-75мкм
Способность шлифоваться………………………………………… хорошая
Достоинства шпатлевки –влагостойкая, быстросохнущая, эластичная.
Полученное покрытиесоответствует ОСТ 13-27-82 «Покрытие защитно-декоративное».
4. Вид отделки.Характеристика покрытия
Категория отделки 1 поОСТ 13-28-92 не допускает дефекты поверхности.
Покрытие образованополиуретановым лаком.
Покрытие гладкое.
Покрытие полуглянцевое.
Обозначение покрытия:
Лак ПЭ- 246-Б1-П.ВГ.5
где:;
246 – марка лака;
Б1 – 1 категория;
П – прозрачное;
ВГ – высокоглянцевое;
5 – средне тепло- и морозостойкое,средневодостойкое.
Структурная схемапокрытия:
/>
1- лак; 2 –прозрачный грунт; 3 – обрабатываемая поверхность.
Технологический процесссоздания защитно-декоративного покрытия
Таблица 1
Последовательностьопераций технологического процесса№ п/п Наименование операции Материалы Оборудование и приспособления Подготовка поверхности 1 Обессмоливание 5%-й раствор кальцинированной соды рабочий стол, ветошь 2 Сушка поверхности ____ подстопное место под вытяжным зонтом 3 Шлифование абразивный инструмент Flexi foam Soft Pad № 280 рабочий стол 4 Удаление пыли сжатый воздух пневмопистолет 5 Местное шпатлевание шпатлевка «Шпакрэм-Д» рабочий стол, шпатель 6 Сушка поверхности ____ подстопное место под вытяжным зонтом 7 Шлифование зашпатлеванных мест абразивный инструмент Flexi foam Soft Pad № 220, № 280 рабочий стол 8 Удаление пыли сжатый воздух пневмопистолет 9 Грунтование грунтовка «Экогрунт-Антипайл»
Распылительная кабина,
краскораспылитель
КРУ-1 10 Сушка поверхности ____ подстопное место под вытяжным зонтом 11 Шлифование абразивный инструмент Flexi foam Soft Pad № 280 рабочий стол 12 Удаление пыли сжатый воздух пневмопистолет Лакирование 1 Нанесение промежуточного слоя лака Лак
Распылительная кабина,
краскораспылитель
КРУ-1 2 Сушка поверхности ____ подстопное место под вытяжным зонтом 3 Промежуточное шлифование абразивный инструмент Flexi foam Soft Pad № 280 рабочий стол 4 Удаление пыли сжатый воздух пневмопистолет 5 Нанесение покровного слоя лака Лак
Распылительная кабина,
краскораспылитель
КРУ-1 6 Сушка поверхности ____ подстопное место под вытяжным зонтом 7 Контроль качества ____ рабочий стол 8 Выдержка до упаковки не менее 24 часов ____ подстопное место под вытяжным зонтом
Описание технологическогопроцесса на участке отделки
Технологический процессначинается с подготовки поверхности изделий к нанесению лакокрасочногоматериала. В начале производится обессмоливание поверхности 5%-ым растворомкальцинированной соды на рабочем столе. Затем изделия при помощи ручныхтележек откатываются на сушку под вытяжные зонты на один час. После чеготележки с высохшими изделиями поступают на участок шлифования длясошлифовывания поднявшегося ворса и удаления пыли воздухом из пневмопистолета.Изделия устанавливаются на рабочем столе и шлифуются вручную с помощьюшлифовальных губок Flexi foam Soft Pad. Далее изделия перекатывают к рабочему столу (1), гдеосуществляется местное шпатлевание дефектов обработки вручную, шпателем. Затемизделия снова сушатся в течение часа под вытяжными зонтами, шлифуются иобеспыливаются. После чего они при помощи ручных тележек перекатываются краспылительным кабинам (4), где изделие устанавливается на поворотном столе ипроизводится перекрестное нанесение грунтовки с помощью краскораспылителейКРУ-1. После грунтования изделия на тележках снова закатываются под вытяжныезонты, где они сушатся в течение часа, затем тележки с изделиями поступают научасток шлифовки и обеспыливания.
После подготовки поверхностейизделий к лакированию осуществляется непосредственное нанесение промежуточногои покровного слоев лака. Загрунтованные изделия при помощи ручных тележекподкатываются к распылительным кабинам, где изделие устанавливается наповоротном столе и производится перекрестное нанесение лака с помощьюкраскораспылителей КРУ-1. Между лаконанесениями обязательна сушка изделий натележках под вытяжными зонтами в течение часа, шлифование и удаление пыли.
По завершению отделкиизделия на тележках перекатываются на подстопные места под вытяжные зонты длятехнологической выдержки до упаковки не менее чем на 24 часа.
5. Расчет расходаматериалов
5… Определение площадиотделываемых поверхностей
/>, м2
где: L – длина детали, м;
В – ширина детали, м;
m – количество одноименных деталей;
n – количество поверхностей детали,подлежащих отделки.
Результаты расчетовсведены в таблицу 1
Таблица 1. Расчет площадиотделываемых поверхностей
Наименование
детали Материал Колич. в изделии, m Размеры деталей в чистоте, мм. Количество поверхностей детали Площадь в изделии, м2
Д Ш n S Фасад 1 сосна 2 2100 120 2 0,504 Фасад 2 3 670 120 2 0,161 Фасад 3 2 470 255 2 0,240
5.2 Определение расходаотделочных материалов
/>, кг
Результаты расчетовсведены в таблицу 2
Таблица 2. Расходлакокрасочного материала
Наименование
лкм Категория покрытия Группа сложности Площадь изделия, м2
Расход
кг/м2 Расход на изделие, кг Расход на программу, кг Лак 1 2 0,97 0,055 0,053 795,0 грунтовка 1 2 0,97 0,05 0,049 727,5
Таблица 3. расходвспомогательных материаловНаименование операции Наименование материала Расход Расход на изделие Расход на программу, кг Промывка оборудования
Растворитель
ацетон - - 150 Удаление пыли мешковина
0,01
м2/м2 1,0 м2 15 м2 Шлифование сухое Шкурка тканевая
0,01
м2/м2 1,0 м2 15 м2
6. Расчет потребногоколичества оборудования
Расчет потребногоколичества оборудования производим исходя из расчета производительностиоборудования и годовой программы выпуска изделия.
6.1 Производительность лаконаливноймашины для грунтования
/>,
где: П –производительность лаконаливной машины, шт/см.;
Тсм – продолжительностьсмены, мин;
U – скорость подачи, м/мин;
Км – коэффициентиспользования машинного времени;
Кd – коэффициент использования рабочего времени;
Z – число одновременно обрабатываемыхизделий, шт;
L – длина обрабатываемого изделия, м;
S – расстояние между торцами деталейпри подаче в станок, м;
M – число обрабатываемых сторон(кол-во проходов детали через станок).
/> шт/см
6.2 Производительностьсушильных камер:
/>,
где: tц – продолжительность сушки покрытия,мин.
/> шт/см
6.3 Производительностькраскораспылителя для нанесения лака:
/>/>шт/см
6.4 Время, необходимоедля обработки одной детали
/>, мин
6.4.1 Время, необходимоедля обработки одной детали для лаконаливной машины:
/>мин
6.4.2 Время, необходимоедля обработки одной детали для сушильной камеры:
/>мин
6.4.3 Время, необходимоедля обработки одной детали для краскораспылителя:
/>мин
6.5 Затраты времени дляобработки 1 изделия по каждой операции:
/>, мин
6.5.1 Для лаконаливноймашины:
/>мин
6.5.2 Для сушильнойкамеры:
/>мин
6.5.3 Для краскораспылителя:
/>мин
Результаты расчетовсведены в таблицу 4Оборудование Размеры, мм П, шт/см Нвр, мин Н1000вр, станко-час длина ширина ЛКМ 2060 670 3434 0,14 2,36 Сушильная камера 2060 670 14,4 33,33 561,1 Краскораспылитель 2060 670 12,87 37,3 627,88
Таблица 5. Потребноеколичество оборудования.№ п/п Наименование изделия Материал Количество Размеры, мм Оборудование Д Ш
Рабочий стол,
волосяная щетка Лаконаливная машина ЛМ-140 Этажерка, сушильная камера трехсекционная Краскораспылитель КР-20 Операция Удаление пыли Грунтование прозрачным груном Сушка поверхностей Нанесение ПУ лака 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Сосна 1 2060 670 2,36 561,1 627,88 2 Потребное количество станко-часов на 1000 изделий 2,36 561,1 627,88 3 Потребное количество станко-часов на годовую программу 35,4 8416,5 9418,2 4 Эффективный фонд времени работы оборудования в году, станко-часов 1984 1984 1984 5 Расчетное количество станков 0,018 4,24 4,75 6 Принятое количество станков 1 5 5 7 Процент загрузки оборудования, % 18,0 84,8 95,0
7. Экономическоеобоснование
В результате проделаннойработы была разработана конструкция и технологический процесс изготовления фасадов.Конструкция изделия современна и удобна для потребителя с точки зрения ееэргономических характеристик, а, следовательно, изделие являетсявостребованным.
Спроектированныйтехнологический процесс основан на рациональном выборе и комплексномиспользовании сырья. При соблюдении технологии производства обеспечиваетсянеобходимая прочность, надежность и долговечность изделия.
Внедрение новейшихтехнологий, которые снижают себестоимость продукции, использованиякачественных, но недорогих материалов дают возможность увеличить рентабельностьдля данного вида деятельности. Т.о., можно сделать вывод, что воплощениеданного проекта на практике целесообразно.
Список используемой литературы
1. Ветошкин Ю.И. Технологиязащитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов, 2007 г.
2. Бухтияров В.П. «Технологияпроизводства мебели». М. «Лесная промышленность», 1987 г.
3. Дополнительные материалы взяты ссайтов производителей оборудования.