Технология производства и потребительские свойства мебели

     Технологический процесс производства мебели

     Технологический процесс изготовления изделий мебели может быть разделен на следующие стадии:

1. Сушка древесины.
2. Раскрой древесных материалов на заготовки. Возможна сначала сушка, потом раскрой, и наоборот.
3. Механическая обработка (первичная) черновых заготовок, при которой заготовки обрабатывают с четырех сторон по сечению и торцуют.
4. Гнутье заготовок. Данная стадия имеет место, если из цельной древесины необходимо получить деталь криволинейной формы.
5. Склеивание и облицовывание брусковых и щитовых заготовок. Детали из цельной древесины данной стадии не имеют.
6. Механическая обработка (повторная) чистовых заготовок, которая включает формирование шипов и проушин, сверление отверстий, выборку гнезд, отборку профилей, шлифование поверхностей.
7. Сборка деталей в сборочные единицы (ящики, рамки, щиты, коробки и др.).
8. Отделка деталей и сборочных единиц.
9. Сборка деталей и сборочных единиц в изделие. Отделка и сборка могут выполняться и в обратной последовательности.

     Стадии  технологических процессов разделяются  на операции.

     Резание древесины

     Механическая обработка занимает значительное место в процессе изготовления мебели. Ее производят с нарушением волокон древесины (резание, строгание и др.) и без нарушения (прессование, гнутье). В большинстве случаев механическая обработка осуществляется резанием, т.е. древесина разделяется на части по заданному направлению.

     Резание различают без стружкообразования (раскалывание, штампование, раскрой  на гильотинных ножницах) и со стружкообразованием (пиление, строгание, фрезерование, сверление  и др.). Качество обработки древесины и все показатели процесса во многом зависят от угловых величин резца.

     В процессе резания совершаются два  движения: резание и подача. Они  могут быть прямолинейными поступательными  или вращательными.

     Шероховатость поверхности в большой мере зависит от скорости резания и скорости подачи. Она уменьшается с увеличением скорости резания и уменьшением скорости подачи.

     Для процесса резания важна ориентация волокон древесины – вдоль волокон, в торец или поперек волокон. Смешанное резание может быть продольно-торцевое, поперечно-торцевое, продольно-поперечное.

     При изготовлении мебели и выполнении резбы применяют такие виды резания, как пиление, строгание, фрезерование, сверление, долбление, шлифование.

     Обеспечение взаимозаменяемости и точности обработки

     Взаимозаменяемость  деталей и узлов достигается  на основе: обеспечения стабильности исходных материалов; применения оптимальных  методов обработки и сборки; обеспечения  точности изготовления деталей, правильного  выбора оборудования, позволяющего изготавливать детали с предписанной точностью; системы допусков и посадок; рационального конструирования изделий; правильной организации технического контроля, создания и применения контрольно-измерительных средств, обеспечивающих эффективный контроль точности деталей, узлов, изделий, технологических процессов, режущего технологического инструмента.

     Точность  изготовления деталей зависит от всех факторов, которые оказывают  влияние на процесс формирования их размеров, формы и качества поверхности, а также от точности работы станка и его настройки, соблюдения режимов обработки, стабильности свойств материалов, условий труда, правильного выбора конструкторских и технологических баз, условий контроля, квалификации рабочих и т.п.

     Контроль  точности обработки

     Для контроля внешних размеров деталей применяют калибры-скобы, конструкции которых определяются в основном габаритами деталей. Для контроля размеров щитовых деталей применяют калибры-скобы для больших размеров.

     Для контроля размеров отверстий используется калибр-пробка гладкая двусторонняя со вставками. Размеры калибра-пробки зависят от номинального размера контролируемого диаметра.

     Конструкция калибров должна обеспечивать возможность  их регулирования при установке  на размер. Крепление рабочих элементов  к корпусам и ручкам не должно вызывать изменения размеров и формы рабочих поверхностей.

     Шероховатость поверхности

     Требования  к шероховатости поверхности  должны устанавливаться указанием  одного или нескольких параметров шероховатости  независимо от происхождения неровностей. Параметры шероховатости поверхности устанавливаются ГОСТ 7016-82 «Изделия из древесины и древесных материалов. Параметры шероховатости поверхности».

     Шероховатость поверхности оказывает большое  влияние на прочность склеивания, плотность соединений, качество отделки, внешний вид изделия, удобство пользования им и др. поэтому она нормируется для всех видов продукции.

     Значение  допускаемой величины шероховатости  поверхностей деталей изделия, для  которых не предусмотрены защитные и защитно-декоративные покрытия, установлены ГОСТ 16371-93 «Мебель. Общие технические условия».

     Раскрой древесных материалов

     Раскрой может осуществляться ручными инструментами  или быть механизированным. На предприятиях эту операцию выполняют на станках. Для раскроя и обработки древесины вручную используют верстаки различной конструкции. Для ручного пиления наиболее распространенными столярными пилами являются лучковые и ножовки с широким или узким обушком. Для фигурного выпиливания используют лобзики или лучковые пилы с узким полотном. Для пропиливания пазов используют специальные пилы – обушковые и наградки. Пиление древесины производят в различных направлениях – вдоль волокон, поперек и под углом. Длинные доски сначала раскраивают на отрезки, равные длинам заготовок, а затем отрезки раскраивают вдоль на заготовки.

     Механизированный  раскрой

     Раскрой может быть индивидуальным или групповым. При индивидуальном учитывают размеры  и качество досок и выбирают более  рациональную схему, при групповом  – раскрой ведут по заранее  установленной схеме без учета качества сырья («слепой раскрой»).

     Поперечный  раскрой пиломатериалов на черновые заготовки выполняют на круглопильных  станках маятниковых типа ЦМЭ-2М, ЦМЭ-3А, с прямым перемещением суппорта типа ЦПА-2, ЦПА-3, ЦПА-40, с нижним расположением пилы ТС-2, ТС-3 и др.

     Отрезки на заготовки распиливают на круглопильных  станках для продольного раскроя  с вальцово-дисковой подачей материала (ЦА-2А, ЦА-3) и с гусеничной подачей  материала  (ЦДК4-3, Ц5Д-7, ЦДК5-2, ЦМР-2 и  др). широко применяются, особенно на небольших предприятиях, универсальные круглопильные станки с ручной подачей: Ц5, Ц6, Ц6-2, на котором можно распиливать материал вдоль, поперек и под любым углом. На станках марки ЦДК5-2, Ц5Д-7 может быть установлено до 5 пил, а на ЦМР-2 – до 10.

     Доски на заготовки криволинейных деталей раскраиваются на столярных ленточнопильных станках типа ЛС40-2, ЛС80-6М и др., с полотном пильной ленты 10-50 мм, которую выбирают в зависимости от радиуса кривизны выпиливаемой заготовки.

     Раскрой плитных и листовых материалов

       На крупных мебельных предприятиях используют высокопроизводительные станки марки ЦТМФ-1 с программным управлением, состоящие из участков продольного и поперечного пиления.

     Круглопильный форматно-раскроечный станок модели САС-3200 позволяет точно и качественно раскраивать плиты, в том числе облицованные, размером до 3500×2500 мм.

     Станки  марок АмаХ 3100 TS и АмаХ 4100 TS предназначены для выполнения продольной, поперечной и под углом к волокнам распиловки досок, брусьев и щитов, а также для фрезерования по шаблонам и по опорной линейке прямолинейных и криволинейных поверхностей.

     Первичная обработка заготовок

     Задачей первичной обработки заготовок  является создание базовых поверхностей для дальнейшей обработки заготовок, а также подготовка их к склеиванию и облицовыванию.

     Первичная обработка может выполняться  вручную или механизированным способом. Ручные инструменты бывают для плоского строгания (шерхебель, рубанки с  одиночным или двойным ножом, торцовый рубанок, фуганок, цинубель), для строгания криволинейных поверхностей (гобачи), для отборки конструкционных профилей (зензубель, фальцгебель и др.), для отборки декоративных профилей (галтель, калевка, штап). Контроль качества строгания осуществляют с помощью линейки, угольника, штангенциркуля.

     Механизированную обработку начинают с создания базовой поверхности, при этом лучше использовать станки с механизированной подачей заготовок. После создания базовых поверхностей заготовки обрабатывают в размер по сечению. Для этого используют рейсмусовые станки типа СР4-1, СР6-9, С2Р8-3 и др. После обработки станков в чистовой размер по сечению им должна быть придана точная длина и ровные торцовые плоскости, расположенные под прямым или другим углом к боковым граням. Торцовку заготовок осуществляют на круглопильных станках с одним, двумя или несколькими пильными дисками.

     Возможно  также использование комбинированных  станков и ручного инструмента.

     Склеивание  брусков и шпона

     Склеивание  бывает холодное, горячее. Процесс склеивания включает основные операции:

     подготовку клея и склеиваемых материалов;

     нанесение клея на склеиваемые поверхности (клей наносят вручную с помощью кистей, щеток или специальных приспособлений, равномерно распределяя по всей поверхности, а в производственных условиях – при помощи клеевых вальцов);

     запрессовку склеиваемых заготовок и выдержку их под давлением (в производстве для обеспечения давления применяют винтовые, пневматические и гидравлические приспособления при холодном склеивании брусков и специальные ваймы для склеивания щитовых деталей);

     выдержку  склеенных заготовок после запрессовки.

     Используют  специальные режимы склеивания.

     Облицовывание

     Процесс облицовывания включает следующие  стадии: подготовку основы, подготовку облицовки и клея, приклеивание облицовки  к основе, технологическую выдержку после облицовывания. Основой для облицовывания являются щиты, листовые, брусковые и рамочные заготовки. Облицовывание может производиться вручную с использованием приспособлений, а на предприятиях эту операцию выполняют только в прессах. Они могут быть многопролетные (П 713Б, П 713А), однопролетные (комплексы АКДА 4938-1 и АКДА 4940-1 и др.), мембранные.

     При облицовывании могут быть такие  дефекты, как неточная сборка пакетов, коробление, несоблюдение оптимальных  режимов прессования и др.

     Вторичная механическая обработка

     Комплекс  механических операций по технологической  обработке заготовок после склеивания и облицовывания, а также заготовок, прошедших предварительную обработку  по сечению и длине, называется вторичной  или окончательной обработкой.

     Состав и последовательность операций вторичной обработки: формирование шипов и проушин; фрезерование; выборка пазов и продолговатых гнезд; сверление отверстий; подготовка поверхностей к отделке.

     Обработка может проводиться вручную с  применением ножовок, рубанков, сверл, долот, стамесок.

     Для механизированного сверления древесины  используют ручные сверлильные машины с электрическим и пневматическим приводом. Круглые отверстия сверлят на универсальных одно- и многошпиндельных вертикально-сверлильных станках, или многошпиндельных специализированных, или агрегатных с использованием сверлильных силовых головок.