Сборка изделий — одна из заключительных стадий технологического процесса производства столярных изделий из древесины. Сборка будет последней стадией, если отделка производится в деталях и сборочных единицах, и предпоследней, если отделка производится в изделии.
Процесс сборки расчленяется на несколько операций. В зависимости от сложности изделия число операций будет различным. Простые изделия (например, различного вида полочки) могут быть собраны за одну операцию непосредственно из деталей. Изделия средней и повышенной сложности (окна, двери, предметы мебели, футляры радиоприемников) собирают за две-три и более операций: детали собирают сначала в сборочные единицы, а затем сборочные единицы — в изделие.
Расчленение процесса сборки изделия на ряд простых операций значительно упрощает его.
Создаются условия для механизации отдельных операций, для введения промежуточной операции обработки сборочных единиц, что повышает качество сборки, а следовательно, и качество самого изделия. Пооперационный порядок сборки столярных изделий должен предусматриваться при разработке конструкции изделий.
Сборка деталей и сборочные единицы. Детали в сборочные единицы собирают чаще всего с помощью столярных соединений и клея.
Последовательность сборки деталей такая: нанесение клея на сопрягаемые поверхности; предварительная сборка путем вставки шипов в гнезда и проушины; обжатие сборочной единицы для плотного соединения всех деталей; выдержка до отверждения клея. Если собираемая сборочная единица должна иметь дополнительно крепление в виде винтов, металлических скреп, болтов, то их ставят после обжатия сборочной единицы.
Клей наносят на обе склеиваемые поверхности. В шиповом соединении намазывают клеем шипы и проушины. Обычно эта операция выполняется вручную путем окунания шипов в ванну с клеем; в проушины гнезда клей можно впрыскивать форсунками.
Предварительная сборка как операция может отсутствовать, если обжатие сборочных единиц осуществляется в сборочных станках с многосторонним действием.
Качественную и точную массовую сборку сборочных единиц можно обеспечить только при условии точного изготовления деталей на станках. Детали должны быть взаимозаменяемыми. Для этого их изготовляют но системе допусков и посадок. Если это условие не соблюдено, то сборка потребует дополнительной ручной подгонки деталей.
Операция подгонки часто оказывается более трудоемкой, чем весь процесс сборки сборочной единицы.
Оборудование для сборочных работ. Сборочные единицы для плотного соединения всех деталей обжимают на сборочных станках. Сборочные станки состоят из приспособления для фиксации собираемых деталей и из обжимного механизма, приводимого в действие электродвигателем, сжатым воздухом или вручную.
Наибольшее распространение в столярно-мебельном производстве получили сборочные станки с пневматическим обжимным механизмом. В зависимости от конструкции сборочные единицы требуют обжатия в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях или в двух направлениях по диагонали (при сборке рамок соединениями на «ус»).
Станок, изображенный на рис, 160, а, обжимает рамку или коробку только в одном направлении, поэтому на нем собирают простые рамки и коробки без продольных средников. Второй станок (рис. 160, б) обжимает рамку с двух сторон: на этом станке можно собирать сложные рамки и коробки с продольными средниками.
На станках работают следующим образом. Детали кладут на платформу станка в определенном порядке.
При этом сопрягаемые поверхности располагают одну напротив другой на некотором расстоянии. Включают привод пневмоцилиндра, и рамка обжимается. На станке с двусторонним обжимом цилиндры включаются поочередно. Вначале включают цилиндр 8 для соединения продольного средника 7 с поперечным, а затем пневмоцилиндры 6 для обжима всей рамки.
Точность изготовления сборочных единиц. Собранные единицы должны удовлетворять следующим основным техническим требованиям: размеры должны соответствовать заданным по чертежу; они должны иметь правильную геометрическую форму, без перекосов; шиповые соединения должны быть плотными и прочными.
Выполнение этих требований зависит от точности изготовления собираемых деталей, от положения фиксаторов и направляющих в сборочном станке и от давления прижима.
Точность размеров собранной единицы определяется точностью размеров деталей. Величина возможных отклонений для разных измерений будет различной. Внутренние размеры рамки будут иметь меньшие отклонения, чем наружные. Объясняется это тем, что отклонения внутренних размеров рамки определяются только отклонением в расстоянии между заплечиками шипов на брусках, в то время как отклонения наружного размера рамки складываются из отклонений внутреннего размера и отклонений ширины продольных брусков рамки.
Размеры собранных единиц могут колебаться также от неравномерного обжима или от неравномерностей усадки древесины ввиду разной твердости. Отклонения от правильной формы (перекосы) могут быть следствием неточной обработки деталей или неравномерного обжима сборочной единицы в разных частях.
Когда к точности внутренних размеров рамки или коробки предъявляются жесткие требования, при обжиме рамки необходимо в просвет ее вставлять жесткий металлический шаблон, который будет служить своего рода калибром. Для контроля формы сборочных единиц пользуются шаблонами и угольниками.
Выдержка сборочных единиц после сборки. Сборочные единицы, собранные на клею, перед последующей обработкой должны пройти выдержку для отверждения клеевых швов.
Если сборочные единицы направить сразу после сборки на дальнейшую обработку, клеевой шов может разрушиться, сборочная единица потеряет прочность и форму.
Продолжительность выдержки зависит от вида клея, температурных условий, конструкции сборочной единицы и характера последующей обработки. Время выдержки без подогрева для сборочных единиц, собранных шиповыми соединениями, должно составлять 24 ч.
Продолжительность выдержки можно значительно сократить (до 30...45 мин), если сборочные единицы подогревать, особенно при склеивании смоляными клеями, для чего помещают их в камеры с подогретым воздухом (65...70°С).
Самым эффективным методом подогрева является подогрев токами высокой частоты. Время выдержки может быть доведено до 1...2 мин.
Механическая об работка сборочных единиц. При сборке трудно добиться абсолютной точности размеров и формы сборочных единиц. Перед окончательной общей сборкой сборочных единиц в изделия они проходят механическую обработку, которая заключается в снятии провесов на плоскостях щитов и в углах рамок и коробок, в сверлении отверстий под шканты и петли и т. д.
При обработке щитов, рамок и низких коробок выполняют следующие операции:
создание базовой поверхности — выверка пластей на фуговальном и одностороннем рейсмусовом станках, на двустороннем рейсмусовом или шлифовальном станках;
придание заданных размеров и формы. Эта операция производится в два этапа. Сначала обрабатывается одна кромка как базовая на фрезерном станке. Затем обрабатываются остальные три кромки (стороны) на любом из следующих станков: фрезерном, шипорезном, торцовочном с кареткой, двухпильном концеравнителе. При обработке щитов и рамок на станках применяют шаблоны, направляющие линейки, упорные кольца;
дополнительная обработка, необходимая для соединения сборочных единиц в изделие: выборка гнезд под петли на фрезерном и специальных станках; выборка гнезд под замки на сверлильном или цепнодолбежном станке; выборка отверстий и гнезд под шканты на сверлильно-присадочных станках;
дополнительная зачистка поверхности, приклеивание обкладок и т. п.
При обработке высоких коробок (ящиков) выполняют следующие операции:
придание заданных размеров по высоте обработкой одной стороны на фуговальном станке, другой — на рейсмусовом или фрезерном станке круглыми пилами;
придание заданных размеров по ширине и длине, снятие провесов. Выполняют эту операцию чаще всего на фрезерном станке с ножевой головкой. Коробку ставят на шаблон и укрепляют
внутренним распором. Незначительные провесы в шиповых соединениях на углах коробок снимают на шлифовальных дисковых или ленточных станках;
дополнительная обработка — выемка гнезд и отверстий под петли и шканты, фрезерование закруглений, зачистка поверхностей шлифованием и циклеванием.
Механическая обработка сборочных единиц все чаще производится на полуавтоматических и автоматических линиях, в которых последовательно установлен ряд станков, соединенных конвейерами, перекладчиками и загрузочными устройствами.
На рис. 161 приведена схема автоматической линии для первичной обработки створок. Створки поступают с линии сборки и подаются в станок 1 для снятия провесов. На этом станке под углом к направлению подачи установлены нижний и верхний ножевые валы. Створка обрабатывается с двух сторон во время ее движения.
После выверки плоскостей створка поступает на продольнофрезерный станок 2, где останавливается и фиксируется верхними прижимами. Затем включается механизм подачи двух вертикальных ножевых головок, которые, двигаясь в специальных направляющих, обрабатывают продольные бруски створки. Далее створка поступает на станок 3, где ее поперечные бруски обрабатываются двумя вертикальными ножевыми головками. Затем створка идет на разгрузочное устройство 4. Линию обслуживает один оператор, находясь у пульта 5.
Общая сборка сборочных единиц в изделия. Перед сборкой сборочные единицы и детали комплектуют. Различают сборку последовательно-расчлененную и параллельно-расчлененную.
Последовательно-pасчлененная сборка представляет собой такой порядок работы, когда все изделие собирают из деталей последовательно, начиная от каркаса. Никаких промежуточных сборочных единиц не собирают.
Параллельно-pасчлененная сборка характеризуется тем, что вначале детали собирают в отдельные сборочные единицы, а затем уже из них собирают все изделие.
Технологический процесс сборки изделия можно разделить на следующие последовательно выполняемые операции: сборка каркаса или корпуса изделия; постановка и закрепление неподвижных сборочных единиц или деталей, усиливающих основную конструкцию; установка подвижных частей изделия, закрепляемых в направляющих или на шарнирах; крепление второстепенных деталей (раскладок, штапиков).
Каркас или корпус изделия собирают из основных сборочных единиц и деталей, несущих главную нагрузку. Например, каркас шкафа для платья и белья собирают из боковых стенок, верхней и нижней коробок.
Общую сборку производят с помощью шиповых соединений (чаще всего на круглых вставных шипах), клея, болтов, винтов, металлических скреп и различного рода стяжек.
Общая сборка, как и сборка сборочных единиц, требует обжима собираемого изделия и фиксации собираемых частей в определенном положении в момент соединения. Для этой цели применяют сборочные станки (ваймы, стапеля) и различные приспособления.
Те сборочные станки или приспособления, в которых кроме обжатия каркаса изделия производятся и другие сборочные операции, называются стапелями.
На стапелях при обжатом состоянии каркаса на него крепят неподвижные части, усиливающие жесткость каркаса (бобышки, раскосы, обшивку, задние стенки корпусной мебели и другие элементы). Подвижные и декоративные части крепят к каркасу изделия после освобождения его из обжима.
Возможны случаи, когда общая сборка изделий не производится на предприятии. При соблюдении всех технических и технологических требований производства некоторые изделия, например корпусную мебель разборной конструкции, можно выпускать комплектами отдельных сборочных единиц и деталей и собирать в магазине или у потребителя. На предприятии производят контрольную сборку части комплектов из каждой партии изделий.
Организация общей сборки. Различают стапельную и конвейерную сборку изделий. При стапельной сборке изделия собирают от начала до конца на одном рабочем месте в сборочном станке или приспособлении, при конвейерной сборке — на ряде рабочих мест, расположенных последовательно одно за другим. За каждым рабочим местом закрепляется определенная сборочная операция.
Для перемещения собираемого изделия при конвейерной сборке применяют специальные конвейеры, которые могут быть распределительными и рабочими. Распределительный конвейер предназначен только Для транспортирования собираемых элементов изделия. Рабочие места и сборочные станки располагаются последовательно вдоль конвейера с одной или двух сторон.
Р а бочий конвейер — это такой вид поточного производства, при котором сборка изделий производится на самом транспортном устройстве без съема с него изделий.
Сборка на рабочем конвейере является более совершенным процессом по сравнению со сборкой на распределительном конвейере. Работа на рабочем конвейере протекает по единому ритму, т. е. каждая отдельная операция выполняется примерно за одно и то же время. Следовательно, ритм конвейера — это промежуток времени между выходом с конвейера идущих друг за другом изделий.
Рабочие сборочные конвейеры имеют пульсирующее или периодическое движение. На время выполнения операции конвейер останавливается, по окончании операции он продвигается на длину рабочего места.
Технология лесопильно-деревообрабатывающего производства
Тюкина Ю.П., Макарова Н.С.
1988 г.
|
