Структура підприємств

РОЗДІЛ I I.  СТРУКТУРА ПІДПРИЄМСТВ

9. Типи і структура технологічного процесу

За структурою сучасні деревообробні підприємства — це складний комплекс різних виробничих частин. До складу такого підприємства, крім виробництва столярних виробів, можуть входити й інші виробництва (наприклад, лісопильне, фанерне, виробництво плитових матеріалів). Такі підприємства з комбінованими виробництвами називають комбінатами (деревообробний — ДОК, лісопильно-деревообробний — ЛДК, меблевоскладальний — МСК). Якщо на підприємстві виготовляють тільки меблеві вироби, то його називають меблевою фабрикою (МФ) або меблевим комбінатом (МК).

Сучасні великі меблеві фабрики кооперуються з підприємствами своєї галузі (ДОК, ЛДК, МСК). Це сприяє підвищенню рівня концентрації і спеціалізації виробництва, створює умови для автоматизації їх.

Первинною структурною одиницею промислового підприємства є робоче місце, де виконують відповідну операцію виробничого процесу. Робочі місця, розміщені на технологічному потоці, створюють відділки і цехи. Цехи є основними відокремленими ланками підприємства, їх поділяють на основні і допоміжні

В основних цехах виконують технологічний процес даного виробництва, тобто виготовляють продукцію. Столярно-меблеві підприємства мають такі основні цехи: сушильний, розкрійний (заготівельний), верстатний (машинної обробки заготовок), опоряджувальний і складальний.

Допоміжні цехи забезпечують роботу основних цехів. До них належать інструментальний, ремонтно-механічний тощо. Для підвищення ефективності автоматизації важливе значення мають організація виробництва, вдосконалення системи транспортування, застосування автоматичних систем керування (АСК) виробництвом з використанням обчислювальної техніки.

Досить велике значення для впровадження автоматизації має тип виробництва. За характером організації випуску виробів розрізняють три типи виробництв: індивідуальне, серійне, масове.

При індивідуальному виробництві вироби виготовляють в невеликій кількості, причому повторний випуск їх не передбачений (дослідні зразки, спеціальні замовлення).

При серійному виробництві вироби виготовляють серіями (партіями) і наперед передбачається повторюваність або чергування випуску серій. Залежно від величини серії розрізняють малосерійне і великосерійне виробництво.

При масовому виробництві однакові вироби виготовляють у великій кількості і протягом тривалого часу. Виробництва, які спеціалізуються з випуску відповідних виробів, створюють найкращі умови для автоматизації.

Будь-який меблевий виріб виготовляють у певній послідовності, починаючи від забезпечення сировиною, матеріалами, обладнанням та енергією і кінчаючи готовим виробом.

Процес перетворення в умовах виробництва матеріалів у   готову продукцію називають виробничим процесом. Основну частину виробничого процесу, яка безпосередньо пов'язана з перетворенням матеріа лів у готову продукцію (починаючи від розкроювання і кінчаючи готовим виробом), називають технологічним процесом.

Науково і практично обгрунтовану систему прийомів і методів праці даного виробництва, що застосовуються для перетворення матеріалів у готову продукцію, називають технологією виробництва.

Технологічний процес поділяється на стадії, а стадії — на операції. Комплекс операцій, що охоплюють відповідний етап технологічного процесу, називають стадією (наприклад, розкроювання, стругання).

Елементарну частину стадії технологічного процесу, яку виконують на певному робочому місці відповідним інструментом або на відповідному устаткуванні, називають технологічною операцією (наприклад, розкроювання впоперек волокон, стругання площини).

Розчленування стадій на дрібніші операції сприяє підвищенню продуктивності праці, даючи змогу робітникові краще освоїти окремі нескладні операції і раціональніше застосувати шаблони і пристрої. Операції можуть бути прохідними і позиційними. Прохідні операції виконують під час проходження заготовки через верстат. Це сприяє підвищенню продуктивності і створює умови для поточного виробництва. Позиційні операції виконують при закріпленні заготовки у певній позиції.

Частину технологічної (позиційної) операції, яку виконують при одному закріпленні заготовки на верстаті або пристрої, називають установленням.

Якщо одну й ту саму технологічну операцію виконують одним і тим же інструментом з двох або більше сторін, то кожне таке переміщення  деталі називають переходом. Іноді, виконуючи перехід, заготовку треба пропустити через верстат кілька разів Кожний такий пропуск називають проходом

    Загальну структуру стадій технологічного процесу при виготовленні столярно-меблевих виробів показано на схемі(рис. 21)

    Першою стадією технологічного процесу може бути сушіння або розкроювання деревних матеріалів. Це залежить від виду виробництва і можливостей його кооперування з іншими підприємствами.

    Матеріали розкроюють ручними пилками або на круглопилкових та стрічкопилкових верстатах. Після розкроювання маємо відрізки відповідних розмірів з припусками на обробку (стругання). Такі відрізки називають чорновими меблевими заготовками (ЧЛ13).

      Відповідною обробкою заготовок (фрезеруванням, струганням рубанками або на верстатах) їм надають правильної форми і розмірів.

Після цього їх склеюють і облицьовують. Після склеювання й облицьовування на деталях виготовляють з'єднувальні елементи (шипи, провушини, гнізда тощо), тобто надають їм остаточної форми. Для цього застосовують відповідні інструменти та верстати.

Рис. 21.   Стадії   технологічного   процесу

У більш складних виробах облицьовують не окремі деталі, а цілі вузли, які після цього повторно обробляють.

Процес складання виробів є багатоступеневим і може використовуватись до опорядження (у невеликих виробах з брускових деталей) і після опорядження (у виробах з щитових деталей і вузлів).

Технологічні карти складають для того, щоб виявити найраціональніші методи виконання технологічних, операцій. У них показано науково і практично обгрунтовану послідовність стадій та операцій технологічного процесу, зазначено, на якому устаткуванні, яким інструментом виконувати кожну технологічну операцію та які пристрої застосовувати для цього. Зазначено також кваліфікацію робітника, норму часу на виконання кожної операції та інші дані (див. карту на с. 42—43).

Технологічні карти складають на цілі вироби або на окремі деталі. Форма і зміст технологічних карт залежить від умов, в яких виконуватимуться технологічні операції, їх заповнююють у тій послідовності, в якій відбувається технологічний процес на даний виріб. Кількість окремих операцій у загальній технологічній карті залежно від складності технології виробу. Всі карти на виріб мають бути пронумеровані. Спочатку заповнюють верхню частину карти, а в лівому куті креслять ескіз оброблюваної деталі. Потім послідовно заповнюють усі графи карти. Однак на сучасних підприємствах робітник виконує не всі операції над деталлю, а тільки окремі з них. Тому для зручності користування технологічними картами їх залежно від виконуваних операцій поділяють на окремі операційні карти. Операційні карти вивішують на робочому місці кожного робітника.

Для раціонального й ефективного розміщення і використання технологічного обладнання, його завантаженості на підприємстві складають схеми технологічного процесу (маршрутні схеми), на яких показана послідовність технологічних операцій і застосовуване обладнання під час виготовлення деталей виробів, складання їх (див. схему на слідуючій сторінці)

10. Точність обробки деталей

Незважаючи на те що всі деталі будь-якого виробу виготовляють згідно з кресленням і мають відповідати йому за розмірами і формою, для деяких з них допустимі відхилення Під точністю обробки розуміють ступінь відповідності виготовленої деталі заданій. Точність обробки деталей характеризується:          

точністю форми (ступенем відповідності форми окремих частин деталі та взаємного розміщення їх заданому на кресленні);

точністю розмірів (ступенем відповідності дійсних розмірів окремих частин поверхні деталі розмірам, заданим на кресленні);

шорсткістю поверхні (ступенем відповідності дійсних поверхонь щодо гладкості їх геометричним поверхням, передбаченим кресленням).

Проте на виробництві точність обробки деталей вигідніше визначати не ступенем відповідності дійсних розмірів деталі заданим на кресленні, а відмінністю (похибкою) їх, тобто відхиленням реальної деталі від потрібних розмірів.

Розрізняють похибки форми, розмірів і шорсткості поверхні.

Похибки форми характеризуються відхиленнями поверхонь деталей від заданої форми (конусної, овальної, циліндричної), відхиленням кутів від заданих значень тощо.

Похибка розмірів виражається додатною або від'ємною різницею між заданими на кресленні і дійсними значеннями розмірів деталей, окремих елементів та взаємного розміщення їх. Похибки форми і розмірів безпосередньо характеризують точність обробки деталей.

Похибка шорсткості поверхні характеризується наявністю на ній нерівностей у вигляді ворсистості, хвилястості тощо. Шорсткість поверхні, крім характеристики точності обробки деталей, має ще своє, досить важливе самостійне значення, про яке йтиме   мова нижче.

На точність обробки деталей впливають і виробничі фактори: здатність матеріалу до обробки, методи і прийоми обробки, точність застосовуваних верстатів, інструментів і пристроїв, розміри оброблюваних деталей та ін.

Гігроскопічна властивість оброблюваного матеріалу є досить важливим фактором, оскільки деревина — матеріал гігроскопічний, тобто вона може всихатись і розбухати. Всихання і розбухання деревини призводить до зміни її розмірів, особливо в поперечному перерізі. Чим більші деталі в поперечному перерізі, тим значніше всихання або розбухання.

Технологічна     карта

Щоб запобігти зміні розмірів деталей від усихання або розбухання, деревні матеріали, з яких виготовляють деталі, мають бути висушені до так званої експлуатаційної вологості.

Вологість деревини для з'єднувальних елементів має бути на 1—2 % нижче від експлуатаційної — це сприяє ущільненню деревини. Для виготовлення меблів найраціональніше застосовувати деревину вологістю (8 ±2) %

Якщо деталі або вузли зволожені в процесі склеювання або облицьовування, то їх піддають остаточній механічній обробці тільки після зниження вологості до експлуатаційної (рівноважної).

Методи і прийоми обробки заготовок значною мірою зумовлюють точність деталей. Оскільки цей процес складається з ряду операцій, то дуже важливо правильно базувати заготовки при обробці.

Сукупність поверхонь оброблюваної заготовки, які надають їй стійкого положення щодо різального інструмента, називають установчою базою. Установчі бази можуть бути чорновими (необроблені поверхні дощок і заготовок) і чистовими (деталі, оброблені за розмірами, зазначеними на кресленні). Чим точніші бази, тим вища точність виготовлення з'єднувальних елементів, а отже, й складання вузлів груп і виробів. Для складання виробів застосовують складальні бази.

Складальною базою називають сукупність поверхонь деталі, які визначають положення її у виробі щодо інших деталей Вибираючи базові поверхні, слід брати до уваги прийоми обробки, рівність поверхні та притискні пристрої.

Точність обробки деталей залежить також від точності верстатів, пристроїв та інструментів. Тому деревообробні верстати і пристрої до них маюті- відповідати нормам геометричної точності.

Розміри оброблюваних деталей для точної обробки також мають велике значення. За однакових умов абсолютне значення похибки завжди більше при обробці деталей великих розмірів Залежність похибки обробки від розмірів деталі враховується в системі допусків і посадок, що застосовуються в деревообробці.

11. Умови взаємозамінності деталей

Висока точність виготовлення деталей забезпечує можливість взаємозаміни всіх деталей партії, тобто з'єднання будь-якої деталі партії з спряжувальною деталлю без підганяння і підпасування. Цю властивість деталей називають взаємозамінністю, а самі деталі — взаємозамінними.

Принцип взаємозамінності діє при наявності відповідних нормативної та матеріальної баз.

Нормативна база включає всю нормативну документацію, зокрема державні стандарти, креслення, технічні умови та інструкції.

Матеріальна база — це верстати, інструменти, пристрої, обладнання, приміщення тощо.

Для забезпечення взаємозамінності в деревообробній промисловості лрийнято ГОСТ 6449.1—82 «Изделия из древесинн й древесньіх материалов. Поля допусков для линейньїх размеров й посадки», який регламентує взаємозамінність деталей, що є об'єктом міжнародної спеціалізації і кооперування; уніфікацію і стандартизацію виробів і технологічного оснащення, виконання спільних проектно-конструкторських робіт.

Для виготовлення будь-якого виробу з деревини складають креслення, де зазначають розміри всіх з'єднувальних елементів, визначені розрахунками або прийняті конструктором під час конструювання виробів. Ці розміри називають номінальними і подають в міліметрах. Розміри виготовлених навіть з високою точністю деталей можуть тільки випадково співпадати з номінальними.

Розмір виготовленої деталі називають дійсним. Найбільше допустиме відхилення дійсного розміру від номінального у бік збільшення називають верхнім граничним відхиленням, а в бік зменшення — нижнім (рис. 22). Верхнє і нижнє граничні відхилення встановлено стандартом. Дійсний розмір деталі з верхнім граничним відхиленням називають найбільшим граничним розміром деталі, а з найменшим граничним відхиленням — найменшим граничним розміром деталі. Допуск знаходиться в межах найбільшого і найменшого граничних розмірів деталі.

Одиниця допусків і граничних відхилень — міліметр. Залежно від величини допуску (ГОСТ 6449.1—82) передбачено 9 квалітетів: 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.

Рис. 22.   Схема  можливих   граничних відхилень   від  номінального   розміру   деталі

Квалітет — це сукупність допусків, що мають однаковий ступінь точності для всіх номінальних розмірів. Квалітети вибираються одночасно з розрахунком посадок. Квалітети 10 і 11 об'єднують дуже малі допуски, тому їх використовують при виготовленні особливо точних деталей. Квалітети 11—14 — основні, їх застосовують при виготовленні меблів, музичних інструментів тощо.

Посадка характеризує ступінь щільності і міцності з'єднань, тобто взаємну нерухомість або, навпаки, рухомість їх. Виготовляючи вироби з деревини, слід застосовувати посадки із зазором, перехідні й з натягом.

Посадки із зазором — ковзна, ходова і легкоходова. Ковзну посадку використовують при з'єднаннях у шпунт (наприклад, дно ящика); ходову — при з'єднаннях дверцят меблів; легкоходову — при виконанні висувних ящиків або деталей, які під час експлуатації змінюють свою вологість (вхідні двері тощо).

Перехідні посадки (туга, напружена й щільна) можуть бути як з натягом, так і з зазором. Тугу посадку застосовують в серединних з'єднаннях брусків (наприклад, ніжки стільця з царгою і проніжкою), напружену — в кінцевих з'єднаннях одинарних шипів, щільну — в кінцевих з'єднаннях на групові шипи в шпунт і гребінь та ін.

Посадка з натягом тільки пресова, її застосовують у безклейових з'єднаннях, коли міцність забезпечується за рахунок великого тертя.

Контроль точності обробки деталей. Допуски з'єднувальних елементів виражаються в частках міліметра. Вимірювати, тобто контролювати, такі величини можна за допомогою мікрометра, штангенциркуля, нутроміра, щупа тощо, але цей процес досить складний і малопродуктивний. Тому раціональніше контролювати точнісгь обробки деталей за допомогою калібрів, які дають можливість без визначення абсолютної величини контролювати розміри деталей в межах заданого допуску.

Калібром називають вимірювальний інструмент без шкали, призначений для перевірки точності розмірів і форми деталей, вузлів і виробів. Залежно від виду контролюючих розмірів граничні калібри бувають такі:

калібри-скоби (рис. 23), що призначені для контролю зовнішніх розмірів деталей, вузлів і виробів та їхніх з'єднувальних елементів (шипів різних форм) за товщиною, шириною і довжиною;

калібри-нутроміри (пробки), що застосовують для контролю внутрішніх розмірів круглих і довгастих гнізд і провушин за шириною і довжиною та різноманітних прорізів за шириною і висотою;

калібри для контролю глибин, западин і висот, що призначені для контролю: глибини шпунта і паза (калібри-глибиноміри); виступів, наприклад, ширини чверті, фальца тощо (калібри-виступоміри); висоти шипа і гребеня (калібри-висотоміри).

Якщо прохідний і непрохідний розміри розміщені на двох протилежних боках, то такі калібри називають двобічними, а якщо прохідний і непрохідний розміри розміщені на

одному боці, то їх називають однобічними (рис. 23). Однобічні калібри зручніші, бо їх не треба перекидати з боку на бік при контролюванні, а це значно економить час.

Рис   23   Граничні  калібри-скоби:

а - однобічні,   б – двобічні

Один розмір калібра дорівнює найбільшому граничному розміру деталі, а другий — найменшому.

При контролюванні внутрішніх розмірів з'єднувальних елементів бік калібра з найменшим розміром є прохідним, а з найбільшим розміром — непрохідним.

При контролюванні зовнішніх розмірів з'єднувальних елементів прохідним буде бік з найбільшим і непрохідним — з найменшим розміром Контролюючи деталі, калібри слід насувати на них плавно, без перекосу й особливих зусиль з боку робітника (краще під їхньою власною вагою) (рис. 24).

Рис     24   Прийоми    користування    калібрами:

а - скоба малих розмірів,  б - скоба великих розмірів,  в - пробка,  г – уступомір

Якщо прохідний бік калібра проходить, а непрохідний — не проходить, то такий розмір деталі вважають правильним, бо він виконаний у заданих межах допуску

Калібри виготовляють із сталі з високою точністю. Особливо стійкими повинні бути вимірювальні частини калібрів (губки), щоб у процесі роботи не змінювалась величина допуску. Тому їх виготовляють з інструментальних сталей

Усі калібри мають бути маркіровані чітким написом з обох боків з позначенням номінального розміру, посадки і класу точності. Номінальний розмір позначають великим шрифтом, а клас точності і ряд довільних розмірів — дрібним. Наприклад, марка 10 означає: номінальний розмір 10 мм, посадка напружена, клас точності — третій. Марка основного розміру матиме позначення 10 дА₃

Прохідний бік калібра позначають ПР, непрохідний — НЕ. Кожний калібр повинен мати паспорт, в якому, вказують: марку калібра, назву і позначення його; номінальні розміри калібра з його фактичними допусками; масу калібра; дату і місце виготовлення; дату перевірки калібра.

Калібри слід Зберігати в сухому опалюваному приміщенні з достатньою вентиляцією при температур і (20 ± 5) °С і вологістю повітря не більш як 35 - 60 %. Калібри розміщують в шафах або на спеціальних стелажах і закривають, щоб уберегти їх від пилу та пошкоджень.

12. Шорсткість поверхні деревини

У процесі обробки деревини не можна дістати абсолютно гладеньку поверхню через недосконалість різального інструмента, верстатів, режимів обробки і властивостей самого матеріалу.

Розрізняють такі види нерівностей:

кінематичну хвилястість, яка утворюється від ударів різця;

вібраційні нерівності, які утворюються від вібрації інструмента, а частіше — оброблюваної деталі;

нерівності руйнування (заколи, задирки, вириви частин деревини);

нерівності пружного відновлення деревних волокон

ворсистість, яка утворюється внаслідок перерізування деревини впоперек при обробці її вздовж (ці перерізані кінці волокон — ворсинки піднімаються на обробленій поверхні деревини і роблять її шорсткою);

моховитість — це також ворсинки, тільки утворені внаслідок розривання волокон деревини в окремих місцях цілими пучками;

хвилястість утворюється внаслідок фрезерування деревини.

Наявність на поверхні деревини будь-яких нерівностей характеризує її шорсткість Найбільш характерними нерівностями є ворсистість, моховитість і хвилястість.

ГОСТ 7016—82 ”Изделия из древесиньі й древесньїх материалов. Параметри шероховатости поверхности” для оцінки шорсткості деревних матеріалів визначає не тільки параметр R_Zm&\, а й параметри R_z (середня висота нерівностей поверхні, що є межею базової довжини) і R_a (середнє відхилення нерівностей поверхні від середньої лінії).

Усі ці три параметри рівноправні, і вимоги до шорсткості поверхні можуть задаватись будь-яким з них. Додатковим параметром може вважатись середнє значення кроку нерівностей в западинах S_z.

                   Рис. 25   Вимірювання нерівностей на поверхні   деталей

Основними мотивами при виборі того чи іншого параметра є: практична придатність параметра для оцінки шорсткості поверхні деревини з урахуванням  характеру нерівностей, що переважають на ній; практична придатність цього пара метра для характеристики шорсткості поверхні відповідно до функціонального призначення.

На якість поверхні деревних матеріалів, як правило, основині вплив мають найвищі нерівності. Тому для нормування шорсткості по верхні деревини і деревних матеріалів користуються не тільки одним : трьох висотних параметрів, а й усіма трьома параметрами разом, а та кож додатковим параметром S_z (ГОСТ 7016—82). Параметр Rzma,-(рис. 25) становить середнє арифметичне найвищих нерівностей Н_max що визначаються вибірково на контрольованій поверхні

Висота (глибина) максимальних нерівностей на поверхні деревини впливає на більшість процесів її обробки, а саме на міцність склеювання, величину «втягування» облицьованих матеріалів в заглибини основи тощо.

Параметр R_zmax. можна визначати різноманітними приладами: від оптичних типу МИС-11, ТСП-4 до простих індикаторних глибиномірів.

Однак параметр R_zmax не придатний для визначення й контролю поверхонь з малою шорсткістю, де нерівності важко розрізнити неозброєним оком, а також поверхонь, де нерівності регулярно повторюються і мало відрізняються одна від одної.

Щоб визначити шорсткість таких поверхонь, застосовують параметри R_z і R_a. Параметр R_z має ще додатковий параметр S_z. Значення R_zmax завжди мають бути більші за R_z, a R_z — більші за значення R_a.

Шорсткість поверхні безпосередньо на робочому місці контролюють за допомогою зразків-еталонів, які виготовляють з тієї самої породи деревини і таким самим способом різання. Клас шорсткості зразків-еталонів перевіряють у лабораторіях приладами.

Для визначення R_zmax на поверхні зразка-еталона треба зробити не менш як 10 замірів.

Атестовані лабораторією підприємства зразки-еталони узгоджують з начальником ВТК; їх затверджує головний інженер підприємства.

Затверджені зразки-еталони з бирками, на яких зазначено назву підприємства, призначення зразка, вид обробки, значення R_zmax поверхні зразка і класу шорсткості згідно з ГОСТ 7016—82, вивішують на робочих місцях.

Хвилястість поверхні, яка утворюється під час обробки її обертовими різцями, визначають за такими формулами:

 для визначення довжини хвилі /, мм:

де и — швидкість подачі, м/хв; п — кількість обертів різця за хвилину; z — кількість різців;

для визначення глибини хвилі h, мм:

де R_р — радіус кола, що описується лезом різця.

Ці приблизні визначення можна використовувати для практичних розрахунків.

Залежно від виду обробки можна досягти таких класів шорсткості:

32

Вид обробки                            Клас шорсткості

Поздовжнє пиляння пилками:

звичайними                                                                           3—5

стругальними                                                                        6—8
Поперечне пиляння пилками;

звичайними                                                                           3—6

стругальними                                                                        6—7

Лущення шпону                                                                        5—7

Фрезерування поверхонь                                                         5—9

Зарізування шипів і вибирання провушин                            5—8

Шліфування                                                                             7—10

Запитання і завдання для повторення

1.       Яка структура виробничого процесу?

2.   Що називається технологічним процесом?

3.   З яких стадій складається технологічний процес?

4.   Що таке операція,   установлення, перехід і прохід?

5.   Для чого складають технологічні карти та що в них подано?

6.   Що розуміють під точністю обробки та чим вона характеризується?

7.   Для чого впроваджено в деревообробну промисловість ГОСТ 6449.1—8 ?

8.   Що таке допуск та від чого залежить його величина?

9.   Які види .посадок у деревообробці та застосування їх.

10.      Скільки класів точності обробки та для яких виробів їх застосовують?

11.      Як вибрати вид посадки і клас точності?

12.      Чим   контролюють   точність обробки деталей?

13.      Які ви знаєте різновиди калібрів і як їх застосовують?

14.      Що таке шорсткість поверхні?

15.      Скільки класів шорсткості ви знаєте та яким стандартом   вони   регламентовані?

16.      Якими методами визначають класи шорсткості?

17.  Які вимоги ставлять до виготовлення та зберігання зразків-еталонів?