Виготовлення клеєного щита

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ

ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

 

Харківський національний технічний  університет

сільського господарства імені  П.Василенка

 

Кафедра системотехніки та технологій лісового комплексу

 

курсовий проект

з навчальної дисципліни «Технологія клеєних матеріалів»

на тему: «Виготовлення клеєного щита»

 

35ТДО.08.00.00–ПЗ

 

 

Виконала студентка  гр. 35ТДО

                              Пшеничних Х.В

                                                            Керівник  С.А.Шевченко

 

 

 

Харків 2013

 

Зміст

 

Вступ 3

4 Визначення припусків і розрахунок  розмірів заготовок по технологічним  операціям 4

4.1 Технологічні операції  4

4.2 Упаковування  щитів 4

4.3 Форматне  обпилювання щита 5

4.4 Шліфування  щита 5

4.5 Калібрування  щита 6

4.6 Склеювання  щита в пресі 7

4.7 Нанесення  клею на кромку зрощеної рейки 7

4.8 Калібрування  зрощеної рейки 8

4.9 Поперечний  розкрій зрощеної рейки 8

4.10 Поздовжнє  зрощування ділянок в рейку 8

4.11 Нанесення  клею на шипи ділянки 8

4.12 Нарізання  шипів на ділянці 9

4.13 Калібрування ділянки 9

4.14 Вирізання дефектів рейки  (оптимізація) 10

4.15 Сушіння  рейок 10

4.16 Поздовжній  розкрій необрізної дошки на  рейки 12

5  Вибір обладнання, інструментів  та режимів обробки 13

5.1 Вибір  обладнання та інструментів 14

5.2 Вибір  круглої пилки та режиму різання 15

5.3 Вибір  інструменту та режиму різання  при фрезеруванні 15

6  Визначення витрат часу на  виготовлення щита  20

7 Визначення  собівартості клеєного щита 23

8.Охорона праці…………………………………………………………...…24

9.Список використаної  літератури…………………………………………25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Деревина є екологічно чистим і відновлюваним матеріалом, широко використовуваним у меблевих і столярних виробах, а також  у домобудуванні. Клеєний брус і  щит, як заготовки для виробів  будівельного призначення та меблів, істотно перевершують масивну деревину по технологічності та фізико-механічних параметрах.

Перспективи розвитку технології клеєних матеріалів полягають у  ощадливому використанні деревини, зменшенні  витрат енергії та часу на виготовлення продукції, що обумовлює спрямованість даного проекту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Визначення  припусків і розрахунок розмірів  заготовок по технологічним операціям

4.1 Технологічні операції

Технологія виробництва  клеєного щита з необрізних дощок  складається з таких технологічних операцій:

• поздовжній розкрій дошки на рейки;
• сушіння рейок;
• вирізання дефектів рейки (оптимізація);
• чотирибічне фрезерування ділянки;
• нарізання шипів на ділянці;
• нанесення клею на шипи ділянки;
• поздовжнє зрощування ділянок  в рейку;
• поперечний розкрій зрощеної рейки;
• калібрування зрощеної рейки;
• нанесення клею на кромку зрощеної рейки;
• склеювання щита;
• калібрування щита;
• шліфування щита (за потреби);
• форматне обпилювання щита;
• упаковування щитів.

Технологія виробництва  клеєного бруса з необрізних дощок складається з таких технологічних операцій:

• поздовжній розкрій дошки на рейки;
• сушіння рейок;
• вирізання дефектів рейки (оптимізація);
• чотирибічне фрезерування ділянки;
• нарізання шипів на ділянці;
• нанесення клею на шипи ділянки;
• поздовжнє зрощування ділянок  в рейку;
• калібрування зрощеної рейки;
• нанесення клею на пласть зрощеної рейки;
• склеювання бруса.

4.2 Упаковування щитів

Щити упаковують у  поліетиленову плівку або водонепроникний  папір. Герметичне упаковування не рекомендується.

4.3 Форматне обпилювання щита

Форматне обпилювання  щита виконується на однопилковому  або форматно-розкрійному верстаті; може використовуватись двобічний  кінцевирівнювач. По закінченні цієї операції щит повинен мати задані довжину L та ширину B.

Заготовкою для даної  операції є щит, калібрований по товщині та шліфований (при необхідності). Припуски по довжині та ширині щита визначте згідно з вимогами ГОСТ 7307 до механічної обробки щитів (див. додаток А).

Обчисліть довжину та ширину щита, які він повинен мати перед форматним обпилюванням:

 

L_ЩС = L + D_ДЩФ   ,                                      (4.1)

В_ЩС = В + D_ШЩФ   ,                                      (4.2)

 

де L_ЩС – довжина щита після склеювання, мм;

L – довжина щита, мм;

D_ДЩФ – припуск по довжині на форматне обпилювання щита, мм;

В_ЩС  – ширина щита після склеювання, мм;

B – ширина щита, мм;

D_ШЩФ – припуск по ширині на форматне обпилювання щита, мм.

L_ЩС = 650+20=670мм,

В_ЩС = 280+10=290 мм,

Коефіцієнт використання  деревини дорівнює співвідношенню площ поверхні щита після обпилювання та до обпилювання:

 

Q_ЩФ = L ∙ В / ( L_ЩС ∙ В_ЩС )  ,                              (4.3)

 

де Q_ЩФ - коефіцієнт використання  деревини при форматному обпилюванні щита.

Q_ЩФ =182000/ 194300=0,93.

 

4.4 Шліфування  щита

Шліфування виконується на калібрувально-шліфувальному або шліфувальному верстаті. При розробці технологічного процесу виготовлення щита його шліфування передбачають, якщо це необхідно для забезпечення заданої шорсткості поверхні.

По закінченні цієї операції щит повинен мати задану товщину H. Заготовкою для даної операції є калібрований щит. Припуск по товщині визначають згідно з вимогами ГОСТ 7307 до шліфування деталей, поверхні яких оброблені фрезеруванням (див. додаток А).

Обчислюють товщину  щита, яку він повинен мати після калібрування:

 

Н_ЩК = Н + k∙D_ТЩШ  ,                                        (4.4)

 

де Н_ЩК – товщина щита після калібрування, мм;

k – кількість сторін, які шліфують (1 або 2, а якщо щит не шліфують, то k=0);

D_ТЩШ – припуск по товщині на шліфування щита (з однієї сторони), мм.

Н_ЩК = 18+0=18

Коефіцієнт використання деревини дорівнює співвідношенню товщини  щита після шліфування та до шліфування:

 

Q_ЩШ = Н / Н_ЩК  ,                                      (4.5)

 

де Q_ЩШ – коефіцієнт використання  деревини при шліфуванні щита.

Q_{ЩШ=  18/ 18 =1}

Отже, якщо у шліфуванні нема потреби, то Н_ЩК = Н , а Q_ЩШ =1.

 

4.5 Калібрування щита

Припуск на калібрування щита по товщині щита визначте

Калібрування щита здійснюється за дві технологічні операції: фугування  та остаточне оброблення за перерізом на однобічному рейсмусовому верстаті. Якщо склеювання щита здійснюється у пресі з постійним прикладанням допоміжного зусилля пресування перпендикулярно до пласті, то сумарний припуск на вказані дві операції визначте згідно з вимогами ГОСТ 7307 (див. додаток А) до механічної обробки щитів з двох сторін з урахуванням відношення ширини ділянок (у даному випадку – каліброваних зрощених рейок) до товщини щита (це співвідношення наведено в завданні на проект).

Якщо склеювання щита здійснюється у віяловому пресі, то щити матимуть більше пожолоблення, ніж у попередньому випадку. Тому визначений припуск необхідно помножити на емпіричний коефіцієнт (від 1,5 до 2).

Після калібрування щит  повинен мати товщину Н_ЩК.

Товщину щита перед оброблення за перерізом на однобічному рейсмусовому верстаті:

 

Н_ЩФ = Н_ЩК + к D_ТЩК / 2 ,                               (4.6)

 

де Н_ЩФ – товщина щита після фугування, мм;

к – емпіричний коефіцієнт (залежно від розмірів щита – від 1,5 до 2);

D_ТЩК – припуск по товщині на калібрування щита, мм.

Н_ЩФ =18+1,5*1,5/2=19,1

Заготовкою для фугування  є щит, склеєний у пресі. Обчисліть  товщину щита, яку він повинен  мати перед фугуванням:

 

Н_ЩС = Н_ЩФ + к D_ТЩК / 2 ,                               (4.7)

 

де Н_ЩС – товщина щита після склеювання, мм.

Н_ЩС =19,1+1,5*1,5/2=20,22

Коефіцієнт використання деревини дорівнює співвідношенню товщини  щита після калібрування та до калібрування:

 

Q_ЩК = Н_ЩК / Н_ЩС ,                                      (4.8)

 

де Q_ЩК – коефіцієнт використання  деревини при калібруванні щита.

Q_ЩК = 18/ 20,22=0,89

 

 

4.6 Склеювання  щита в пресі

Після склеювання щит  повинен мати довжину L_ЩС , ширину B_ЩС та товщину Н_ЩС . Заготовкою для даної операції є калібрована рейка. Визначимо її розміри.

Довжина рейки каліброваної L_РК дорівнює L_ЩС , а її товщина Н_РК дорівнює Н_ЩС.

Обґрунтуємо ширину каліброваної рейки. Обчислюємо орієнтовну ширину каліброваної рейки, виходячи з встановленого  у технічному завданні відношення ширини рейки до товщини щита Н :

 

В_РКО = К Н ,                                                    (4.9)

 

де В_РКО – орієнтовна ширина рейки каліброваної, мм;

К – відношення ширини рейки до товщини щита.

В_РКО =2,5 *18=45

Визначте кількість  рейок у щиті, здійснюючи округлення до найближчого більшого цілого числа:

 

N = [ B_ЩС / В_РКО ] +1 ,                                      (4.10)

 

де N – кількість рейок у щиті;

 [  ] – позначення цілої частини числа.

N =[ 290/ 45 ] +1 = 7 рейок

З метою економного використання деревини уточніть ширину каліброваної рейки:

 

В_РК = B_ЩС / N ,                                             (4.11)

 

де В_РК – ширина рейки каліброваної, мм.

В_РК =290 /8=36

 

Коефіцієнт використання  деревини при склеюванні щита орієнтовно приймаємо дорівнюючим 1.

 

4.7 Нанесення  клею на кромку зрощеної рейки

Нанесення клею на кромку зрощеної рейки здійснюються вручну за допомогою спеціального пристосування.

 

4.8 Калібрування  зрощеної рейки

Калібрування зрощеної рейки здійснюється на чотирибічному  верстаті. По закінченні цієї операції калібрована рейка повинна мати ширину В_РК та товщину Н_РК . Заготовкою для даної операції є зрощена рейка.

Припуски на калібрування по товщині та ширині визначте згідно з вимогами ГОСТ 7307 (див. додаток  А) до фрезерування деталей з двох сторін при початковій шорсткості Rz не менш ніж 800 мкм, оскільки після зрощування рейки матиме місце неспівпадання торців ділянок.

Товщина та ширина зрощеної рейки, які вона повинна мати перед  калібруванням:

 

В_РЗ = В_РК + D_ШРК  ,                                      (4.12)

Н_РЗ = Н_РК + D_ТРК  ,                                      (4.13)

 

де В_РЗ – ширина рейки зрощеної, мм;

D_ШРК – припуск по ширині на калібрування зрощеної рейки, мм;

D_ТРК – припуск по товщині на калібрування зрощеної рейки, мм.

В_РЗ =36,2+4,5=40,7

Н_РЗ =20,22+4,0=24,2

                                        

Коефіцієнт використання  деревини обчисліть як співвідношення площ поперечного перерізу рейки  після калібрування та до калібрування:

 

Q_РК = В_РК ∙ Н_РК / (В_РЗ ∙ Н_РЗ ) ,                           (4.14)

 

де Q_РК – коефіцієнт використання  деревини при калібруванні зрощеної рейки.

Q_РК =36,2*20,2/(40,7*24,2)=0,74

 

4.9 Поперечний розкрій зрощеної рейки

Поперечний розкрій  зрощеної рейки може здійснюватись  на лінії оптимізації, торцювальному  верстаті або безпосередньо у пресі для повздовжнього зрощування. У випадку, коли довжина зрощеної рейки кратна довжині каліброваної рейки, припуск на поперечний розкрій дорівнює товщині дискової торцювальної пилки і не впливає суттєво на баланс деревини.

 

4.10 Поздовжнє зрощування ділянок в рейку

Здійснюється у пресі  для повздовжнього зрощування.

Сумарну довжину зрощених рейок L_SРЗ для виготовлення одного щита обчисліть за формулою:

 

L_SРЗ = N ∙ L_РК   ,                                       (4.15)

 

де L_SРЗ – сумарна довжина зрощених рейок, мм;

L_SРЗ =8*670=5360

 

4.11 Нанесення клею на шипи ділянки

Здійснюється у спеціальному пристрої або у шипорізному верстаті, якщо він оснащений вузлом нанесення клею.

 

 

4.12 Нарізання  шипів на ділянці

Нарізання шипів на ділянці  здійснюється на шипорізному верстаті. Розглянемо втрати деревини, які при цьому мають місце.