Обоснование темы дипломного проекта

Содержание

Введение………………………………………………………………….6

1. Обоснование темы дипломного проекта………………………………….9

2. Исследовательский раздел……………………………………...................10

2.1. Выбор сырья и материалов……...…………………………………….10

2.2. Фурнитура ……………………………………………….……………..11

3. Оборудование (станки)………………………………………………….

3.1. Общие вопросы оборудования

3.2. Выбор основного и вспомогательного оборудования, необходимого для изготовления мебели (шкафа)

3. Технологический раздел…………………………………….....................12

3.1. Технологический процесс изготовления мебели………………16

4. Экономическая часть……………………………………………………….17

4.1. Расчет себестоимости производства

5. Охрана труда…………………………………………………………….....22

Заключение………………………………………………………………….24

 

 

Введение

 

 

Мебельное производство является продолжением производства деревообрабатывающего, что проявляется в однородности используемых материалов и инструментов. Самым популярным материалом в мебельном производстве было и остается дерево. Мебельное производство начиналось с простого ручного инструмента - пилы, стамески, рубанка, цикли и т. д. Склеивали деревянное изделие с помощью мездрового, казеинового, костного клея, а завершали отделку политурой, воском и т. д. И все это делалось вручную. Эти технологии сохраняются в индивидуальном мебельном производстве. Сейчас полный поточный цикл мебельного производства, при работе с древесиной, включает процессы от обработки древесных заготовок и нарезки панелей, до сборки и упаковки изделий. В результате высокотехнологичного мебельного производства должна получиться мебель с высокими показателями функциональности, эргономичности и эстетичности.

Важнейшую роль в мебельном производстве играет качество применяемого дереворежущего и шлифовального инструмента. Для раскроя пиломатериалов, столярных, древесно-стружечных и древесноволокнистых плит на детали применяют круглопильные и ленточнопильные станки. Фрезерные станки в мебельном производстве предназначены для фрезерования прямолинейных и криволинейных поверхностей по внешнему и внутреннему контурам, а также для профилирования, нарезания шипов и проушин, и обработки кромок. Токарные станки используются для обработки деталей, имеющих форму тел вращения. Обработка может производиться по внешней и внутренним поверхностям с получением цилиндрических, конических, сложных форм по продольной оси заготовки или заданной формы на плоскости. Для снятия с обработанной поверхности деталей и изделий шероховатости применяют шлифовальные станки. Шлифование древесных материалов - процесс резания абразивными зернами, укрепленными на гибкой бумажной или тканевой основе, а также твердыми абразивными кругами или пастами. Острые кромки зерен при нажиме на обрабатываемую заготовку внедряются в древесину, режут и скоблят ее, снимая тонкий слой в виде мелких стружек.

И, конечно же, результат работы в мебельном производстве зависит от завершающей отделки: качества крашения, нанесения грунта, межслойного шлифования и нанесения покровных слоев лака. Современный ассортимент лаков и красок для отделки мебели включает широкий набор, начиная от традиционных нитроцеллюлозных лаков и заканчивая новейшими полиуретановыми и акриловыми материалами. Так как мебель из массива дерева всегда была недешевым удовольствием, для уменьшения ее стоимости в мебельном производстве начали применять материалы из отходов деревообрабатывающего производства. В настоящее время, основным материалом для производства корпусной мебели все больше становятся древесностружечные плиты - измельченные, отформированные и высушенные древесные частицы, пропитанные специальными формальдегидными смолами и подверженные отвердению под воздействием высокой температуры и давления. Чтобы использовать ДСП в качестве мебельных деталей, после раскроя ее плит и фрезерования на поверхности различного рода рисунков или фигурных пазов, формирующих рельеф, происходит облицовывание поверхностей бумажно-смоляной пленкой - декоративной бумагой, пропитанной специальной смолой с дальнейшей сушкой, во время которой происходит частичное или полное отвердение.

Вторым по популярности материалом в мебельном производстве является МДФ. Это плитный материал, изготовленный из очень мелких древесных опилок, обработанных синтетическими связующими материалами, и сформированный в виде ковра с последующим горячим прессованием и шлифовкой. МДФ достаточно мягкий материал и поддается тонкой обработке, поэтому наиболее распространены два способа его облицовки: покраска и облицовка пленками в вакуумных прессах. Крашенные детали более красивы и естественны, но более прихотливы и менее износостойки, чем облицованные пленкой.

Также для снижения стоимости мебели, в современном мебельном производстве применяют метод шпонирования - процесс горячего прессования натурального деревянного шпона на основу (ДСП, МДФ или более дешевое дерево) с использованием высококачественных связующих материалов. Шпон получают из целых стволов, очищенных от коры и подвергнутых горячей сушке в течение нескольких дней. Обработанный таким образом ствол распиливается на тонкие пластины. Текстура и рисунок натурального шпона неповторимы, он способен давать никогда не повторяющиеся и всегда приятные глазу переливы цвета. В мебельном производстве полноформатный шпон сначала раскраивается, продольно и поперечно, на отдельные куски с использованием гильотинных ножниц. Затем специальное устройство наносит клей на ребра кусков шпона, и производится их соединение в цельные заготовки, используемые затем для облицовывания деталей.

И последний, но очень важный компонент в мебельном производстве - мебельная фурнитура, с помощью которой обеспечивается подвижное и неподвижное соединение деталей мебели. Сейчас это несколько десятков тысяч наименований изделий, используемых при изготовлении мебели - лицевая и крепежная фурнитура, различные петли, стяжки, держатели полок и зеркал, защелки, ручки, а также декоративные элементы, механизмы трансформации, колесные и поворотные опоры, направляющие и т.д. Для изготовления фурнитуры в мебельном производстве применяются самые различные материалы – пластмасса, металлы, дерево и их сочетания. Поверхность всех изделий полируется, окрашивается, в том числе порошковыми красками, металлизируется методом вакуумного напыления, гальванопластики и с использованием других технологий.

 

 

Обоснование темы дипломного проекта

Применение листовых (плиты, фанера) материалов позволяет снизить трудоемкость изготовления изделий, так как эти материалы предприятия получают в готовом виде. Кроме того, благодаря изотропной структуре, переклейной конструкции они практически не изменяют своих размеров в процессе эксплуатации изделий и не требуют принятия дополнительных мер по обеспечению их формоустойчивости.

Цель данной работы – рассмотреть технологический процесс изготовления мебели, а также основные финансовые расчеты в данном процессе.

Задачи:

1. выявление материалов и фурнитуры для изготовления мебели;

2. изучение технологии процесса;

3. описание деревообрабатывающих станков и их деталей;

4. описание структуры технологического процесса;

5. расчет себестоимости изготовления.

Исследовательский раздел

2.1 Выбор сырья и материалов

Основным сырьем для производства мебели является древесностружечная плита (ДСП) (рис. 1) и древесноволокнистая плита (ДВП) (рис. 2). ДСП различают по твердости, которые бывают твердые, очень твердые, средние и мягкие. В мебельном производстве используются только твердые сорта ДСП. Поэтому не лишним будет поинтересоваться о твердости выбираемой древесностружечной плиты. Необходимо отметить, что ДСП производят различной толщины, а для нашего производства корпусной мебели будет использоваться ДСП толщиной 16 мм. Для производства ящиков письменного стола будет использоваться ДСП меньшей толщины, которая составляет 12 мм. Толщина ДСП была выбрана на основании проведенного исследования продаваемой корпусной мебели, которая представлена в магазинах и на выставках. Кроме этого, в производстве корпусной мебели будет использоваться древесноволокнистая плита для закрытия задних стенок мебели и дна ящиков тумбочек. Кроме этого нам понадобиться кромочный материал, для нанесения его на кромки мебельных деталей, а также мебельная фурнитура и крепежный материал для сборки мебели.

Рис. 1 Рис. 2

Следующей особенностью выбираемой ДСП является его поверхность, которая отличается по своей структуре. В продаже имеется шлифованная ДСП, которая имеет гладкую поверхность и предназначена для нанесения на неё отделочных материалов. В продаже имеются ДСП с уже нанесенным материалом, которые могут быть покрыты с одной или двух сторон. В основном ДСП облицовывают ламинатом или натуральным шпоном. В нашем примере мы не будем рассматривать ДСП, облицованные натуральным шпоном, так как изготовленная продукция из этого материала будет дороже, чем из ламинированного ДСП. Для нашего производства мы будем использовать только ламинированную и имеющую покрытие с двух сторон ДСП. Если рассматривать вариант, когда мы будем закупать для производства не ламинированные ДСП, то тогда нужно будет создавать собственное производство по ламинированию ДСП, а это совершенно отдельное производство, которое требует дополнительных инвестиций. Такой вариант можно рассматривать только в условиях большого производства.

Что касается ДВП, которая будет использоваться для закрытия задней стенки корпусной мебели, то она должна иметь с двух сторон гладкую поверхность. Это придает выпускаемой корпусной мебели привлекательный вид, и покупатель может поставить такую мебель не только у стенки, но и в любом месте комнаты. ДВП, которая будет использоваться для дна ящиков у тумбочки должна иметь только одну гладкую поверхность, так как вторая сторона остается невидимой. Следует также учитывать, что для каждой производимой модели мебели должна подбираться по цвету своя древесноволокнистая плита. При выборе ДВП необходимо учитывать особенности производимых моделей мебели.

По имеющимся у нас чертежам корпусной мебели мы сможем определить размеры деталей. Поэтому подробно рассмотрим, из каких деталей будет собираться шкаф (таблица 1).

 

Таблица 1 – Количество деталей

Вид материала	Кол-во деталей, шт.	Размер детали, м.	Длина периметра детали, м.	Площадь детали, кв. м.
ДСП - 16 мм.			32,972	4,376
Боковые панели		1,91 × 0,345	9,02	1,318
Полки		0,86 × 0,345	9,64	1,187
Внутр. полки		0,86 × 0,328	4,752	0,564
Дверки		0,435 × 0,76	9,56	1,307
ДВП			5,22	1,337
Задняя стенка		1,91 × 0,70	5,22	1,337
Всего

Фурнитура

 

К изделиям из металла в столярных изделиях относятся главным образом мебельная фурнитура, крепежные изделия, опоры и погонаж различных профилей. Номенклатура мебельной фурнитуры приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Номенклатура мебельной фурнитуры

Группа	Вид
Петли	Карточные, рояльные, штыревые, пятниковые, четырехшарнирные, двухшарнирные, трельяжные, других видов
Механизмы для трансформации, изменения и фиксирования элементов мебели в различных положениях	Для диванов-кроватей, кресел-кроватей, кресел, стульев, изделий корпусной мебели, кроватей, столов и других видов мебели
Направляющие	Для дверей и стекол, для ящиков, для лотков и кассет, для раздвижных крышек столов, для других видов
Стяжки	Винтовые, эксцентриковые, уголковые, клиновые, рычажные, другие виды
Соединительные изделия	Угольники, пластинки, бобышки, фланцы, колодки, пружины отдельные, шканты, фиксаторы и другие виды
Крепежные изделия специальные	Винты, болты, гайки, шпильки, штифты, гвозди, пистоны, кнопки, скобы, шайбы и другие виды
Замки	Сувальдные, с цилиндровыми механизмами, со штангами, других видов
Задвижки	Пружинные, беспружинные, других видов
Защелки	Пружинные, беспружинные, магнитные, других видов
Кронштейны	Гибкие, с фиксатором, без тормоза, с тормозом, других видов
Держатели	Полкодержатели, штангодержатели, зеркалодержатели, других видов
Опоры	Нерегулируемые, ножки подсадные, регулируемые, качения, кнопки-опоры, пяты, колпачки, копытки, других видов
Подвески	Нерегулируемые, регулируемые, других видов
Ручки	Скобы, кнопки, планки, раковины, кольца, профильные, других видов
Ключи	Замков с цилиндровым механизмом, сувальдных замков, других видов
Декоративные элементы	Розетки, орнаменты, жилки, обрамления, решетки, ключевины, других видов
Изделия для закрывания кромок, щелей, проемов	Раскладки, заглушки, канты, решетки, ключевины, других видов
Емкости из недревесных материалов	Лотки, ящики, бачки, других видов
Штанги	Стационарные, выдвижные, поворотные, галстуко-держатели, других видов
Кассеты	Выдвижные, навесные, поворотные, вкладные, других видов
Крючки	Однорожковые, многорожковые, в том числе двухрожковые, других видов

 

В качестве крепежных изделий используются гвозди, шурупы, винты и болты.

В столярно-мебельных изделиях часто применяют декоративную фурнитуру из металла, древесины и пластмасс. Компонентом художественного оформления мебели являются также декоративные элементы: розетки, жилки, орнаменты, обрамления, решетки, ключевины и др.

В столярно-мебельных изделиях широко применяют декоративные (узорчатые) стекла, зеркала.

В изделиях мебели применяют профильно-погонажные изделия из пластмасс: раскладки, канты, борты и др.

Раскладками оформляют кромки щитовых элементов мебели. Раскладки могут быть одно- и двуцветными. Форма и цвет раскладки устанавливаются конструкторской документацией на изделие. Соединительные планки используют при соединении листовых материалов.

Из пластических масс (поливинилхлорида) методом экструзии делают шнуры, трубки.

С помощью фурнитуры обеспечивается подвижное и неподвижное соединение деталей мебели, взаимодействие мебели с человеком и его жильем. В отраслевом стандарте "Фурнитура мебельная. Общие технические требования" приведена классификация изделий мебельной фурнитуры, которая включает в себя более 110 ее видов. Это лицевая и крепежная фурнитура, различные петли, стяжки, держатели полок и зеркал, защелки, ручки, а также декоративные элементы, механизмы трансформации, колесные и поворотные опоры, направляющие. Следует сказать, что в изготовлении мебели используются также различные стеклоизделия, емкости пластмассовые и металлические, сушители для посуды, зеркала и прочие изделия, относящиеся к комплектующим изделиям для мебели. В изготовлении фурнитуры и комплектующих изделий для мебели применяются различные материалы: пластические массы, металлы, дерево и их сочетания. Поверхность изделий полируется, окрашивается, в том числе порошковыми красками, металлизируется методом вакуумного напыления, гальванопластики и с использованием других технологий.

Все этапы проектирования и изготовления мебели связаны с фурнитурой. Грамотно выбранная фурнитура положительно влияет на архитектурно-художественное решение мебели, организацию технологического процесса по изготовлению мебели, прочность и долговечность мебели, удобство ее эксплуатации. И если плохо спроектированную по дизайну мебель вряд ли можно спасти хорошей фурнитурой, то грамотно разработанную мебель, правильно выбранная фурнитура может перевести на более высокий дизайнерский и, как следствие, потребительский уровень.

Важность фурнитуры для мебели подтверждается и тем, что в структуре себестоимости корпусной мебели фурнитура составляет 10-12, а то и 15%, в кухонной до 25%, в современной мягкой мебели с каркасными механизмами трансформации – 30-40%.

 

Оборудование (станки)

Общие вопросы оборудования

 

Деревообрабатывающие станки, применяемые на мебельных предприятиях, классифицируются по следующим основным признакам.

По назначению различают станки общего назначения и универсальные. К станкам общего назначения относятся станки, на которых можно выполнять определенные операции по обработке заготовок, например пиление — на круглопильных станках, сверление — на сверлильных станках. К, группе универсальных станков относятся станки, на которых можно выполнять различные по назначению операции: раскрой, фрезерование, запиливание шипов и проушин, сверление и т. п. Универсальные станки применяют на предприятиях с индивидуальным производством или в мастерских.

По характеру относительного перемещения обрабатываемой заготовки и режущего инструмента различают станки цикловые и проходные. В цикловых станках заготовка или инструмент перемещаются периодически. У проходных станков заготовки непрерывным потоком подаются на режущий инструмент, поэтому такие станки более производительны, чем цикловые.

По степени механизации и автоматизации различают полумеханизированные, механизированные, полуавтоматические и автоматические станки. У полумеханизированных станков механизирован процесс обработки, а заготовки подаются вручную. У механизированных станков механизирована обработка и подача заготовок, но отсутствует автоматическое управление процессом обработки. У полуавтоматов часть, а у автоматов все операции автоматизированы, т. е. выполняются механически в заданном режиме. В зависимости от количества рабочих шпинделей различают станки одно- и многошпиндельные.

По технологическому признаку выполняемых работ станки подразделяются на работающие с образованием стружки и без стружкообразования. К станкам, работающим с образованием стружки, относятся:

 

 

 пильные (круглопильные, ленточнопильные, лобзиковые),

 

 фрезерующие (фуговальные, рейсмусовые, фрезерные, шипорезные),

(Фрезерный станок с ЧПУ)

 

 сверлильные, долбежные, токарные, в том числе круглопалочные и копировальные, шлифовальные.

 

При обработке на станках происходит взаимодействие между обрабатываемой заготовкой и рабочим органом станка. Рабочие органы делятся на главные и вспомогательные.

Главные (обрабатывающие) органы выполняют подачу и обработку (резание) заготовок. К ним относятся механизмы резания, например шпиндели, несущие режущие инструменты и механизмы подачи (вальцы, конвейеры, цепи).

Вспомогательные рабочие органы выполняют операции базирования (плиты, направляющие линейки), настройку, загрузочно-разгрузочные операции (бункера, магазины), контроля.

Кроме рабочих органов станки имеют двигательные и передаточные механизмы и опорные элементы.

Двигательные (приводные) механизмы осуществляют движения резания и подачи. К ним относятся электрические, гидравлические и пневматические приводы.

Передаточные механизмы служат для передачи движения от приводного механизма. К ним относятся различные виды передач (зубчатая, ременная, цепная), редукторы и т. п.

В качестве опорных элементов предназначены станины, опоры валов, специальные столы.

Таким образом, необходимо определить именно то оборудование, которое необходимо нам для изготовления мебели (конкретно, шкафа).

 

 

3.2 Выбор основного и вспомогательного оборудования, необходимого для изготовления мебели (шкафа).

 

 

Свой выбор начнем с рассмотрения форматно-раскроечных станков (рис. 1). Сначала определим, при какой высоте реза мы сможем выполнить плановый объем распиловки. Для расчета возьмем одну из минимальных величин высоты реза – 90 мм. Как показывает практика, станок с минимальной высотой реза 90 мм может одновременно распиливать четыре плиты толщиной 16 мм. Мы уже определили, что нам нужно будет обрабатывать в день 1361 метр. На форматно-раскроечном станке за одну минуту можно сделать раскрой длиной 4 метра. Максимальное количество метров, которое сможет распилить за один час непрерывной работы форматно-раскроечный станок, это 240 (4х60) метров. Если мы будем одновременно распиливать четыре плиты, то мы сможем распилить за один час 960 (240х4) метров. В расчете необходимо учесть время, которое уйдет на наладку станка, перемещение деталей, измерение деталей и другие вспомогательные процессы, что в общей сложности может составить до 50% от рабочего времени. Учитывая это время, реально мы сможем за один час распилить в два раза меньше, что составит 480 метров. Получается так, что за три часа мы выполняем дневную норму, что позволяет нам иметь большой запас производительности для дальнейшего увеличения производства. На первоначальном этапе, когда происходит отработка технологического процесса и рабочие не достигли определенных навыков, мы можем распиливать одновременно не четыре, а три плиты.

Рис. 1

 

 

Теперь перейдем к рассмотрению сверлильно-присадочных станков. Мы уже определили, что максимальный размер обрабатываемой детали будет иметь следующие размеры: длина – 1910 мм, а ширина - 900 мм.

Следующим видом оборудования являются кромкооблицовочные станки (Рис. 2). Поскольку в производстве будет использоваться тонкий кромочный ламинированный материал толщиной 0,4-0,6мм, то и выбираемое оборудование должно быть в первую очередь ориентировано на использование кромочного материала данной толщины. Что касается ширины кромочного материала, то он должен быть чуть больше толщины обрабатываемой детали. В нашем случае толщина детали составляет 16 мм, поэтому ширина кромочной ленты должна быть 18 мм. В технологическом производстве используется кромочный материал с уже нанесенным клеем и без клея. Для каждого из этих двух технологий требуется свой вид станка. Станки, которые используют кромочный материал без нанесенного клея дороже станков, которые используют кромочный материал с клеевым слоем. Для станков, использующих кромочный материал без нанесенного клея, требуется приобретение клея, что ведет к дополнительным расходам. Учитывая вышеизложенные факты, в нашем проекте будет использоваться станок, который использует кромочный материал с нанесенным клеем. Другим показателем, на который стоит обратить внимание при проведении сравнительного анализа станков, является ручная или автоматическая подача детали. Как мы уже отмечали, ручная подача может привести к увеличению брака, поэтому мы будем рассматривать станки с автоматической подачей детали. Если учесть, что на форматно-раскроечном и кромкооблицовочном станке будет обрабатываться одинаковое количество деталей, то скорость подачи детали – 4 м/мин. для кромкооблицовочного станка является достаточной.

Рис. 2

Также нам будет необходимо вспомогательное оборудование, которое включает пылеулавливающее устройство (стружкоотсосы) (рис. 3), набор режущего инструмента для станков, набор столярного инструмента, вспомогательный инструмент и кассовый аппарат. Вспомогательный инструмент будет нужен для сборки и упаковки мебели. Для выбора устройства для отсоса стружки нужно определить количество воздуховодов, которое определяется количеством объектов. В нашем примере нужно устройство с тремя воздуховодами, так как в нашем производстве задействовано три станка. В таблице 3 представлено оборудование, выбранное для производства и его цена.

Рис. 3

 

Таблица 3 – Основное и вспомогательное оборудование

Наименование оборудования	Количество	Цена за единицу	Общая стоимость
Оборудование для производства
Форматно-раскроечный
Сверлильно-присадочный
Кромкооблицовочный
Итого стоимость для производства
Вспомогательное оборудование
Пылеулавливающий агрегат			11 950
Комплект режущего инструмента			19 500
Воздуховоды для пылеулавливающего агрегата	20 метров		3 200
Набор столярного инструмента			10 400
Вспомогательный инструмент			5 200
Кассовый аппарат			3 000
Итого стоимость вспомогательного оборудования:	53 250
Итого:

 

3. Технологический процесс изготовления мебели