木材加工工艺学课程设计郑梓畴.docx
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木材加工工艺学课程设计郑梓畴
木材加工工艺学课程设计
题目:
年产100000件衣柜的工厂设计
课程:
木材加工工艺学
指导老师:
李重根(老师)
学院:
林学院
专业:
03木材科学与工程2班
名字:
郑梓畴
学号:
2003344225
目录
一、封面…………………………………………………1
二、目录…………………………………………………2
三、设计任务……………………………………………3
四、设计依据……………………………………………3
五、设计内容……………………………………………3
六、设计步骤……………………………………………3
七、工厂技术经济指标…………………………………14
八、参考文献……………………………………………15
一、设计任务
设计一年加工100000件板式衣柜的小型家具厂,完成工厂的全部工艺设计,编制工艺流程,选择加工设备,计算投资和成本,绘制工厂平面布置图。
二、设计依据
1、产品名称:
板式衣柜
2、衣柜规格:
衣柜顶板长度600mm,宽度500mm,厚度为15mm。
侧板长度为1600mm,宽度为600mm,厚度15mm。
背板长1600mm,宽530mm,厚度5mm。
搁板长600mm,宽500mm,厚度15mm。
底板长600mm,宽500mm,厚度15mm。
门板长1600mm,宽530mm,厚度15mm。
3、年产量:
100000件
4、任务:
生产车间的工艺设计。
车间为一层平房,年工作日为306天,在生产过程中可能会引进设备维修,因此渐定为300天,工作时间为8小时。
5、车间生产采用半机械化形式。
6、水,电保障满足生产要求。
7、安装工厂电扇以便通风排尘。
三、设计内容
1﹑绘制家具及每一零件的零件图。
2﹑安排工艺流程。
3﹑选择生产设备和计算﹑安排车间人员。
4﹑计算工厂面积。
5﹑投资概算。
6﹑计算生产成本,分析效率。
7﹑编写设计说明书。
四、设计步骤
(一)家具造型及零件图的绘制与基本加工要求见下图:
(二)原材料的计算
1、锯材材积的计算
(1)根据衣柜结构装配图上的零件明细表,确定每个零件的净料尺寸并计算出一件制品中的每种零件的材积,见表1。
(2)确定加工余量,求出毛料材积V/,并计算按计划产量的毛料材,见表1。
(3)确定报废率K和毛料出材率N后,按下列公式计算按计划产量并考虑报废率后的毛料体积V’’,原料的体积V和净出材率C。
V’’=
V=
C=
表1原料计算明细表
产品名称:
衣柜计划产量:
100000件
零件名称
材种与板种
制品中的零件数
净料尺寸
(mm)
一件制品中的零件材积
(m3)
加工余量
(mm)
毛料尺寸
(mm)
一件制品中的毛料材积
(m3)
按计划产量计算的毛料材积
(m3)
报废率%
按照计划产量并考虑报废率计算的毛料材(m3)
配料时的毛料出材率%
原料材积(m3)
净出材率(%)
长度
宽度
厚度
长度
宽度
厚度
长度
宽度
厚
度
顶板
刨花板
1
600
500
15
0.0045
0
0
0
600
500
15
0.0045
450
5
473.7
65
728.6
65.0
侧板
2
1600
600
15
0.0144
0
0
0
1600
600
15
0.0144
1440
5
1515.8
65
2332.0
65.0
背板
1
1600
530
5
0.00424
0
0
0
1600
530
5
0.00424
424
5
446.3
65
686.6
65.0
搁板
2
600
500
15
0.0045
0
0
0
600
500
15
0.0045
450
5
473.7
65
728.6
65.0
底板
1
600
500
15
0.0045
0
0
0
600
500
15
0.0045
450
5
473.7
65
728.6
65.0
门板
1
1600
530
15
0.01272
0
0
0
1600
530
15
0.01272
1272
5
1338.9
65
2060.0
65.0
(4)根据原料明细表,编出必需耗用的原料清单,见表2。
表2原料清单
木质材料的
种类和等级
板种
规格尺寸(mm)
数量(乘以系数1.1后)
长度
宽度
厚度
m3
块
二级毛边板
刨花板
1600
620
20
5130.4
220000
1600
550
10
755.3
110000
1800
520
20
3206.0
440000
2.涂料的计算
此制品采用偏心连接件、铰链和螺钉接合,所以没有用到胶料和饰面材料,填料用的甚少,不另列表说明成本折合到涂料中计算。
因此,只需确定一个制品中各个制品耗用的涂料数量,按生产计划计算全年的涂料总需要量。
涂料采用脲醛树脂胶,为了提高产品质量,两层底漆也用同样涂料涂饰。
计算一件产品的涂饰面积,再按计划产量计算出产品的涂饰面积和总的涂饰材料的消耗量。
表3(衣柜)涂饰面积计算表
编
号
涂饰材料种类
零件或部
件名称
涂饰面尺寸(mm)
零件或部件数
面积(m2)
长
宽
厚
1
脲醛树脂胶
顶板
表面
600
500
1
0.6
侧面
500
15
0.0075
2
脲醛树脂胶
侧板
表面
1600
600
2
1.92
侧面
1600
600
15
0.033
3
脲醛树脂胶
背板
表面
1600
530
1
1.696
4
脲醛树脂胶
搁板
表面
600
500
2
0.6
侧面
500
15
0.0075
5
脲醛树脂胶
底板
表面
600
500
1
0.3
侧面
500
15
0.0075
6
脲醛树脂胶
门板
表面
1600
530
1
0.848
侧面
1600
530
15
0.0639
涂饰面积F按下公式计算:
F=n×n’×L×b/106
式中:
n——制品中的零件数;
n’——一个零件(部件)的涂胶面数目;
L、b——相应的涂胶面的长和宽。
表4(衣柜)涂饰材料明细表
编号
涂饰面名称
材料种类
涂饰面积
(㎡)
消耗定额
(㎏/㎡)
耗用量(㎏)
每一制品
年消耗量
1
顶板
脲醛树脂胶
0.6075
0.15
0.091125
9112.5
2
侧板
脲醛树脂胶
1.953
0.15
0.29295
29295
3
背板
脲醛树脂胶
1.696
0.15
0.2544
25440
4
搁板
脲醛树脂胶
0.6075
0.15
0.091125
9112.5
5
底板
脲醛树脂胶
0.3075
0.15
0.046125
4612.5
6
门板
脲醛树脂胶
0.9119
0.15
0.136785
13678.5
3.连接件的计算:
每件产品需要偏心连接件16个,2个铰链和2个螺钉,铰链是用来连接拉板与下搁板。
按计划产量总共需要16×100000=1600000个偏心连接件,2×100000=200000个铰链和2×100000=200000枚螺钉。
产中有部分损坏,再乘上一个系数1.2后为16×100000×1.2=1920000,2×100000×1.2=240000,2×100000×1.2=240000。
按一公斤有12个偏心连接件,15个铰链,1200枚螺钉,共需要160000公斤偏心连接件,16000公斤铰链,200公斤螺钉。
偏心连接件和铰链的图如下图所示:
(三)研究并确定加工方案并编制工艺卡片
1.在确定加工方案时,应注意以下几点:
(1)在保证产品质量的前提下,最大限度地节约原材料,提高木材的利用率。
(2)提高生产过程的机械化程度,减少劳动消耗,在大量生产的情况下,可以考虑组织适当形式的连续流水生产线。
(3)缩短生产周期:
加速流动资金的周转。
例如,胶合工序应尽可能采用加速胶合过程的措施。
(4)在保证技术条件的加工精度和加工质量前提下,应注意选择廉价设备,并尽可能使工序集中。
(5)减轻工人体力劳动强度,应充分考虑运输机械化。
(6)提高单位设备和单位生产面积的产量。
(7)降低企业的投资和产品成本。
(8)实行文明生产,安全生产,合理解决环境污染等。
2.首先要在工艺卡片上画出零件的立体图或三视图,并标注尺寸。
工序顺序的排列,必须能保证;
(1)整个工艺流水线的直线性;
(2)实现最合理的工艺方案;
(3)满足加工精度的要求;
(4)满足表面粗糙度的要求。
表5材料消耗总表
1
2
3
4
5
6
名称
锯材(m3)
涂料(kg)
偏心连接件(kg)
铰链(kg)
螺钉(kg)
耗用量
9091.7
91251
160000
16000
200
3.确定工艺路线,编制零件工艺卡片。
(1)工时定额计算:
t=
t班——工件班持续时间min
A——设备的班生产率
横截锯。
A=T(n-m)*k*a*b(块)
T——班持续时间
n——每分钟的锯口数
m——截去端头和缺口的附加锯口数
k——工作时间利用系数取0.93
a——长度方向的毛料倍数
b——宽度方向的毛料倍数
A1=480×(8-3)×0.93×4×2=17856(块)t1=0.03
A2=480×(8-3)×0.93×4×4=35712(块)t2=0.02
A3=480×(8-3)×0.93×2×4=17856(块)t3=0.03
A4=480×(8-3)×0.93×4×2=17856(块)t4=0.03
A5=480×(8-3)×0.93×4×2=17856(块)t4=0.03
单锯片纵剖锯。
A=
(块)
T——班持续时间(min)
μ——进料速度(m/min)
k1,k2——工作时间利用系数和机动时间利用系数
m——一块毛料的纵剧锯口数
L——毛料的平均长度
A=A1=A2=A3=A4=
=1944t=0.24
平刨。
A=
(块)
T——班持续时间(min)
μ——进料速度(m/min)
k1,k2——工作时间利用系数和机动时间利用系数
m——一块毛料的纵剧锯口数
L——毛料的平均长度
压刨。
A=
(块)
T——班持续时间(min)
μ——进料速度(m/min)
n——一次加工零件数
k1——工作时间利用系数
k2——机动时间利用系数
k3——滑动系数
m——通过数
L——毛料长度(m)
⑤砂光机:
A=
式中:
T—班持续时间(min),u—进料速度(m/min),n—通过次数,K1—工作时间利用系数,K2—机动时间利用系数
A1=
=6815t1=0.063
A2=
=6003t2=0.079
A3=
=9487t3=0.028
A4=
=9487t4=0.028
(2)衣柜零件工艺流程图,见表6
表6零件工艺流程图
编号
零件名称
纵刨机
横截机
平刨机
压刨机
钻床
砂光机
辊涂机
普通多层压机
直线封边机
1
顶板
○
○
○
○
○
○
○
○
○
2
侧板
○
○
○
○
○
○
○
○
○
3
背板
○
○
○
○
○
○
○
○
○
4
搁板
○
○
○
○
○
○
○
○
○
5
底板
○
○
○
○
○
○
○
○
6
门板
○
○
○
○
○
○
○
○
○
(3)零件工艺卡号,见表7、表8、表9、表10、表11、表12
表7工艺卡片
加工工艺卡第1号
零件名称:
衣柜顶板
零件在制品中的数量:
1
材料:
刨花板二级毛边板
净料尺寸:
600×500×15
毛料尺寸:
600×500×15
编号
机床或工作位置
刀具
加工规程
加工后的尺寸mm
工人
工时定额
备
注
名称
尺寸mm
进料速度m/min
切削速度r/min
走刀次数
同时安放工件数
机床工
辅自工
人数
人数
等级
等级
1
纵解锯
锯片
Φ400
15
3000
1
1
1600×600×20
1
1
0.24
2
横截锯
锯片
Φ500
10
2800
1
1
500×600×20
1
1
0.03
3
平刨床
刨刀
Φ125
30
5000
1
1(平放)
5(竖放)
500×600×18
1
1
0.040
0.008
加工基准面
4
压刨床
刨刀
Φ80
8
4250
1
1
500×600×16
1
1
0.028
5
砂光机
砂带
1600×200
8
2256
1
500×600×15
1
0.063
表8工艺卡片
加工工艺卡第2号
零件名称:
衣柜侧板
零件在制品中的数量:
2
材料:
刨花板二级毛边板
净料尺寸:
1600×600×15
毛料尺寸:
1600×600×15
编号
机床或工作位置
刀具
加工规程
加工后的尺寸(mm)
工人
工时定额
备注
名称
尺寸mm
进料速度m/min
切削速度r/min
走刀次数
同时安放工件数
机床工
辅自工
人数
人数
等级
等级
1
纵解锯
锯片
Φ400
15
3000
1
1
1600×620×20
1
1
0.24
2
横截锯
锯片
Φ500
10
2800
1
1
1600×600×20
1
1
0.03
3
平刨床
刨刀
Φ125
30
5000
1
1(平放)
5(竖放)
1600×600×18
1
1
0.018
0.004
加工基准面
4
压刨床
刨刀
Φ80
8
4250
1
1
1600×600×16
1
1
0.001
5
砂光机
砂带
1600×200
8
2256
1
1600×600×15
1
0.028
表9工艺卡片
加工工艺卡第3号
零件名称:
衣柜背板
零件在制品中的数量:
1
材料:
刨花板二级毛边板
净料尺寸:
1600×530×5
毛料尺寸:
1600×530×5
编号
机床或工作位置
刀具
加工规程
加工后的尺寸mm
工人
工时定额
备注
名称
尺寸mm
进料速度m/min
切削速度r/min)
走刀次数
同时安放工件数
机床工
辅自工
人数
人数
等级
等级
1
纵解锯
锯片
Φ400
15
3000
1
1
1600×550×10
1
1
0.24
2
横截锯
锯片
Φ500
10
2800
1
1
1600×530×10
1
1
0.03
3
平刨床
刨刀
Φ125
30
5000
1
1(平放)
5(竖放)
1600×530×8
1
1
0.050
0.01
加工基准面
4
压刨床
刨刀
Φ80
8
4250
1
1
1600×530×6
1
1
0.003
5
砂光机
砂带
1600×200
8
2256
1
1600×530×5
1
0.079
表10工艺卡片
加工工艺卡第4号
零件名称:
衣柜搁板
零件在制品中的数量:
2
材料:
刨花板二级毛边板
净料尺寸:
600×500×15
毛料尺寸:
600×500×15
编号
机床或工作位置
刀具
加工规程
加工后的尺寸(mm)
工人
工时定额
备注
名称
尺寸mm
进料速度m/min
切削速度r/min
走刀次数
同时安放工件数
机床工
辅自工
人数
人数
等级
等级
1
纵解锯
锯片
Φ400
15
3000
1
1
1600×600×20
1
1
0.24
2
横截锯
锯片
Φ500
10
2800
1
1
500×600×20
1
1
0.03
3
平刨床
刨刀
Φ125
30
5000
1
1(平放)
5(竖放)
500×600×18
1
1
0.018
0.004
加工基准面
4
压刨床
刨刀
Φ80
8
4250
1
1
500×600×16
1
1
0.001
5
砂光机
砂带
1600×200
8
2256
1
500×600×15
1
0.028
表11工艺卡片
加工工艺卡第5号
零件名称:
衣柜底板
零件在制品中的数量:
1
材料:
刨花板二级毛边板
净料尺寸:
600×500×15
毛料尺寸:
600×500×15
编号
机床或工作位置
刀具
加工规程
加工后的尺寸(mm)
工人
工时定额
备注
名称
尺寸mm
进料速度m/min
切削速度r/min
走刀次数
同时安放工件数
机床工
辅自工
人数
人数
等级
等级
1
纵解锯
锯片
Φ400
15
3000
1
1
1600×600×20
1
1
0.24
2
横截锯
锯片
Φ500
10
2800
1
1
500×600×20
1
1
0.03
3
平刨床
刨刀
Φ125
30
5000
1
1(平放)
5(竖放)
500×600×18
1
1
0.018
0.004
加工基准面
4
压刨床
刨刀
Φ80
8
4250
1
1
500×600×16
1
1
0.001
5
砂光机
砂带
1600×200
8
2256
1
500×600×15
1
0.028
表12工艺卡片
加工工艺卡第6号
零件名称:
衣柜门板
零件在制品中的数量:
1
材料:
刨花板二级毛边板
净料尺寸:
1600×530×15
毛料尺寸:
1600×530×15
编号
机床或工作位置
刀具
加工规程
加工后的尺寸(mm)
工人
工时定额
备注
名称
尺寸mm
进料速度m/min
切削速度r/min
走刀次数
同时安放工件数
机床工
辅自工
人数
人数
等级
等级
1
纵解锯
锯片
Φ400
15
3000
1
1
1600×550×20
1
1
0.24
2
横截锯
锯片
Φ500
10
2800
1
1
1600×530×20
1
1
0.03
3
平刨床
刨刀
Φ125
30
5000
1
1(平放)
5(竖放)
1600×530×18
1
1
0.018
0.004
加工基准面
4
压刨床
刨刀
Φ80
8
4250
1
1
1600×530×16
1
1
0.001
5
砂光机
砂带
2000×150
8
2256
1
1600×530×15
1
0.028
4、编制工艺过程图
所有的零件的工艺卡片编好后,即可着手编制该制品的工艺路线图,工艺路线图不仅要清楚地表示该制品的整个制造过程,而且还应当显示出在生产车间内布置各种加工设备的合理顺序。
木制品生产企业一般是成批生产的,同时,在各个机床和工作位置上允许加工不同的零件,改在编制工艺过程路线图时,机床的排列顺序应避免工件在加工过程中有倒流现象,避免不必要的增加机床和工作位置而造成工艺路线图不必要的延长。
编制工艺过程路线图时,要经过周密的考虑,既要使加工设备达到尽可能高的负荷率,又要使所有零件的加工路线保持直线性。
如果某些零件的加工路线出现环形或倒流现象,就应当进一步加以调整。
表13零件工艺过程路线图
编号
零件名称
尺寸
设备及工作位置
划线台
圆锯机
平刨
带式砂光机
辊涂机
普通多层压机
直线封边机
工序名称
板材划线
开料
基准面加工
砂光
涂胶
贴面
封边
1
顶板
600×500×15
〇───〇────〇───〇──〇──〇──〇
2
侧板
1600×600×15
〇───〇────〇───〇──〇──〇──〇
3
背板
1600×530×5
〇───〇────〇───〇──〇──〇──〇
4
搁板
600×500×15
〇───〇────〇───〇──〇──〇──〇
5
底板
600×500×15
〇───〇────〇───〇──〇──〇──〇
6
门板
1600×530×15
〇───〇────〇───〇──〇──〇──〇
(四)主要生产设备的选择和计算
1、设备的选择。
①、选用两台MJ103型纵截锯机床工2人辅助工2人共4人
②、选用一台MJT233型横截锯机床工1人辅助工1人共2人
③、选用一台MB503型平刨机机床工1人辅助工1人共2人
④、选用一台MB103型压刨机机床工1人辅助工1人共2人
⑤、选用一台MK515型钻床机床工1人共1人
⑥、选用两台MM2420型砂光机机床工2人共2人
⑦、选用一台600型辊涂机机床工1人共1人
⑧、选用一台BY214×8/2.5多层压机机床工1人共1人
⑨、选用一台MDZ515A自动直线封边机机床工1人共1人
⑩、选用一台磨刀机机床工1人共1人
注:
①、在生产车间选用一台平刨机,其负荷率相对提高,但为减少投资成本,没有有必要买两台,如果一台平刨机的确太紧,适当加平刨工段加班点。
②、磨刀的工作量太小,所以不能专门用一个人磨刀,可以兼任其他一个较空的工作。
③、衣柜装配和
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