Проектирование цеха по производству фрезерованных пиломатериалов

 

Назначение  и классификация  фрезерных станков 

          Технологический процесс получения  готовой детали из заготовки   в  общем случае включает ряд последовательных операций, выполняемых на  фуговальных, рейсмусовых, четырехсторонних  продольно-фрезерных,  собственно  фрезерных, шлифовальных и других станках. В результате  выполнения  этих  операций  на заготовке  формируются  новые   поверхности,   точное   положение   которых относительно   друг   друга    достигается    соответствующим    положением технологической базы заготовки на установочных и направляющих  поверхностях конструктивных элементов станка.

          По  конструктивным  и  технологическим   признакам  различают  следующие основные  типы  фрезерных  станков:   с   нижним   расположением   шпинделя, копировальные с верхним расположением  шпинделя,  карусельные  и  модельные.

      Фрезерные  станки  предназначены  для  плоской,   профильной   и рельефной обработки  прямолинейных  и   криволинейных   деталей   и   узлов   способом фрезерования, в том  числе  формирования  сквозных  и

несквозных  профилей, контуров, выборки пазов, гнезд, шипов и т. д.

        На станках с нижним расположением  шпинделя  производят  следующие   виды обработки деталей: продольную плоскую и. фасонную,  
 
 

криволинейную  обработку прямых и фасонных кромок, по наружному и внутреннему контуру щитов и рамок, несквозную зарезку пазов, а также шипов и проушин. Следует отметить, что  в условиях  специализированных  производств  продольную   обработку   деталей производительнее выполнять на станках проходного типа  продольно-фрезерных: рейсмусовых и четырехсторонних.

          На копировальных станках с   верхним  расположением  шпинделя  фрезеруют прямолинейные и криволинейные боковые поверхности, щиты и  рамки,  выбирают пазы, гнезда, полости различной конфигурации, сверлят и зенкуют  отверстия, а при наличии специальных приспособлений нарезают короткие резьбы, вырезают пробки, выполняют различные художественные работы.

          На  карусельных  станках   с   большой   производительностью   выполняют криволинейную обработку по копиру  прямых  и  фасонных  кромок  брусковых  и щитовых деталей, в том  числе  и  по  контуру.  Модельные  станки  позволяют производить фрезерование верхних  и  боковых  поверхностей  деталей  сложной конфигурации,  а  также  расточку, обточку,  сверление и другие  подобные операции  при  изготовлении  литейных  моделей   и   стержневых   ящиков   в специализированных литейных производствах.

          Фрезерные станки с нижним  расположением шпинделя.  Фрезерные   станки  с нижним  расположением  шпинделя  наиболее  универсальны  и  находят  широкое применение во всех  отраслях  деревообработки,  т.  к.  позволяют  выполнять широкий ряд технологических  операций:  плоское  и  профильное  фрезерование

      кромок,  криволинейное  фрезерование   по  шаблону   (копиру),   несквозное фрезерование пазов, нарезание шипов и выборку проушин и т. д.  Эти  операции можно выполнять как с ручной, так и механизированной подачей заготовок.

           Станкостроительная промышленность  выпускает следующие модели  фрезерных станков с нижним расположением шпинделя: ФС-1 (фрезерный средний с ручной подачей заготовок толщиной до 100 мм — базовая модель), ФСШ-1 (то же, но оснащен шипорезной кареткой  для нарезания простых шипов), ФСШ-П (то же, но с механизированной подачей шипорезной каретки). Имеются фрезерные станки  с нижним расположением шпинделя типов ФЛ (легкие с шириной фрезерования до 80 мм), ФС (средние—до 100 мм), ФТ (тяжелые — до 125 мм), а также их модификации с ручной подачей шипорезной каретки (ФЛШ, ФСШ  и  ФТШ) и автоподатчиком  заготовок (ФЛА, ФСА и ФТА).

           На деревообрабатывающих предприятиях  часто встречаются 

фрезерные станки с нижним расположением шпинделя и ручной подачей 

заготовок типов Ф-5,  Ф-6, ФШ-4, а также станок ФА-4 с механизированной подачей заготовок звездочкой. 
 

        Ведущее  предприятие  по  выпуску  фрезерных  станков   —   Днепропетровский станкостроительный завод.

           Фрезерные станки с верхним  расположением шпинделя. В эту  группу  входят копировальные  станки  (ВФК-1,  ВФК-2),  карусельные  (Ф1К-2,   Ф1К-2А)   и модельные  (ФМ25,  ФМС).   Фрезерные   копировальные   станки   с   верхним расположением шпинделя универсальные. Эти станки находят широкое применение при  производстве   мебели,   различных   изделий   широкого   потребления, радиоаппаратуры, вагоностроении и т. д.

      Станки  фрезерные карусельные предназначены  для плоскостного и фигурного фрезерования  брусковых  и  щитовых  деталей  из  древесины   и   древесных материалов  по  копирам  в  различных  деревообрабатывающих  производствах.

      Различают фрезерные карусельные станки с  верхним Ф1К-2, Ф1К-2А и нижним Ф2К-ШЗ расположением шпинделя.

      Для  получения  деталей   с   высокими   требованиями   к.шероховатости обработанной  поверхности  (чаще  всего  детали,  поверхность   которых   в дальнейшем должна подвергнуться облагораживанию — лакированию,  крашению (например, ножки, царги и сиденья стульев),  фрезерные карусельные станки оснащаются шлифовальными головками.

      Фрезерные станки с  нижним  расположением  шпинделя  бывают:  с  ручнойподачей для профильного фрезерования по линейке, кольцу и копиру (легкие  — ФЛ, средние —  ФС,  тяжелые  —  ФТ);  с шипорезной  кареткой,  позволяющей вырабатывать на концах деталей шипы и проушины (средние— ФСШ, тяжелые—ФТШ); с механической подачей для прямолинейной обработки (легкие—ФЛА,  средние — ФСА, тяжелые — ФТА). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      

      

6. Расчет производственной  площади

Расчёт  производственной площади  цеха.

 

      В состав производственной площади цеха F_ц, входят площади: зон размещения обслуживания оборудования и рабочих мест F_o, площади необходимые для организации технологических выдержек F_в и межоперационных запасов F_з:

   

 

 

Табл. 5.2

   Ведомость расчета площадей зон обслуживания 

 

      Площадь под выдержку:

   

;

где П_ч – производительность оборудования после которого выполняется выдержка, м³/ч;

   Т_в – время выдержки;

   h_с – высота стопы (0,85÷1,2), м;

   k₁ – коэффициент заполнения площади без учета проезда (0,8). 

      Площадь под выдержку после пресса Dimter ProfiPress L 2500:

                 для одного пресса

   

                 для двух прессов

   

 

   

      Площадь под выдержку после автоматического  пресса для облицовывания пластей АКДА 4938-1:

   

   

      Расчетная площадь цеха:

   

      Расчетную длину цеха определяют по формуле:

   

где В – принятая ширина цеха.

   

      Полученное  L_расч округляют до значения кратного 6 м., т.е. L=72 м. 

       Определение площади цеха 

       Площадь цеха включает производственную площадь, а также площади, занятые под бытовые и конторские помещения. Отдельно выделенные склады заготовок, деталей и изделий, расположенные вне цеховых производственных площадей, а также помещения инструментальных мастерских.

       В производственную площадь входит площадь  рабочих мест, т.е. площадь, занятая оборудованием, рабочими, подстопными местами и межоперационными запасами, а также площадь складов, проездов. 

       Расчет  общей площади  рабочих мест 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
       

       

       Размещение  оборудования на плане  цеха 

       Оборудование  размещено в соответствии ГОСТ 12.3.042-88,

СНиП31-03-2001 [19;20].

       При проектировании цеха и планировке размещения оборудования предусмотрены следующие  требования:

1. - расстояние между двумя соседними станками должно быть не менее трехкратной длины, наиболее крупных деталей обрабатываемых на них;
2. - станки и рабочие места в цехе расположены так, что оставлен 
   центральный проезд вдоль всего цеха шириной 3 м;
3. - расстояние от оборудования до рабочих мест 500 м.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Расчет площади  склада 

       Площадь каждого склада F м², рассчитывается по формуле: 

       

 

где A    - часовая производительность цеха, шт./час;

      t      - время хранения, ч;

      f     - площадь, занимаемая одной деталью, м²;

      n     - количество деталей или сборочных единиц в стопе, шт.;

      K₁  - коэффициент заполнения площади склада. 

Принимаем:

      K₁ = 0.3;

      t = 48 час. 

       

 м². 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.Выбор  и расчет потребного  количества вспомогательного  оборудования 

      Для перевозки заготовок и деталей  внутри цеха используют электропогрузчики и транспортные тележки.

      Выбор транспорта тесно связан с особенностями  технологического процесса. Производительность электропогрузчика определяется по формуле: