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1、家具制造工藝學 第 1頁 Furniture Manufacturing Technique 家具制造工藝學 第 2頁 家具制造工藝學 本章內容 9.1 工藝設計的依據 9.2 原材料的計算 9.3 工藝過程的制定 9.4 機床設備的選擇和計算 9.5 車間規(guī)劃與設備布置 第 3頁 家具制造工藝學 本章重點 一、工藝設計的內容、依據和步驟 二、原材料計算的方法與步驟 三、工藝過程制定的原則、方法和步驟 四、機床設備選擇與計算、車間規(guī)劃與設備布 置 第 4頁 家具制造工藝學 9.1.1 家具生產的特點和類型 9.1.2 家具結構和技術條件 9.1.3 生產計劃的編制 家具制造工藝學 第 5頁 F

2、urniture Manufacturing Technique 9.1.1 家具生產的特點和類型 1. 家具生產特點 1)原料： 2)產品： 3)生產工藝： 4)生產方式： 2.類型 1)產品種類 2)生產規(guī)模 3)生產流水線 可再生性：木質材料 多樣性 家具制造工藝學 第 6頁 Furniture Manufacturing Technique 2.類型 1)產品種類 種類： 實木家具、板式家具等； 用途： 辦公家具、民用家具等。 2)生產規(guī)模 單件生產： 成批生產： 大量生產： 特點 工藝設計：實木家具工藝、板式家具工藝。 工藝設計：一般通用工藝過程。 工藝設計：批量最大、常生產的產品為

3、依據 工藝設計：定型產品為依據。 家具制造工藝學 第 7頁 Furniture Manufacturing Technique 3)生產流水線 加工工件沿著依次排列的設備或工作位置移 動進行加工的生產方式。 間隙式生產流水線： 連續(xù)式生產流水線： 工序之間有緩沖倉庫 工藝過程的連續(xù)性、協(xié)調性和均衡性。 家具制造工藝學 第 8頁 Furniture Manufacturing Technique 9.1.2 家具結構和技術條件 家具結構 包括材料、形狀、尺寸和結合等，影 響產品的外形和強度，也和生產過程的組織、車 間設備的布置密切相關。 1)材料選用的合理性 提高原料（尤其是貴重木材）的利用率，

4、產品 應能體現(xiàn)原料的價值。 2)零部件的互換性 3)結構的工藝性 各零件是否易加工、易裝配，是否適合批量生 產，結構是否合理等。 4)結構的正確性 抱肩榫、粽角榫 家具制造工藝學 第 9頁 Furniture Manufacturing Technique 9.1.3 生產計劃的編制 生產計劃： 企業(yè)全年的產品生產總量或年生產 能力、生產規(guī)模。 1.精確計劃 根據每個零件計算所需原料、設備、人工等。 適合于大量生產，單件生產或小批量生產，計算 量過大。 2.折合計劃 1)折合系數(shù)法 2)類似部件分組法 3)典型工藝路線法 家具制造工藝學 第 10頁 Furniture Manufacturin

5、g Technique 1)折合系數(shù)法 以一種主要產品作為參考產品（稱為計算制 品），其他產品的勞動量（機床小時數(shù)）除以計 算制品的勞動量，得到勞動量系數(shù)，再利用這個 勞動量系數(shù)將其他產品折算成計算制品。 如下表所示： 家具制造工藝學 第 11頁 Furniture Manufacturing Technique 2)類似部件分組法 把所有產品中類似零部件分為一組，例如木方 為一組，木框為一組，箱框一組，板式部件一組 等，每一組再按尺寸大小分成小組，求其平均尺 寸，按平距尺寸計算用料、機床、人工等。 例：在不同家具制品中，有下列一種木框共 80件， 確定其平均尺寸 (mm)。 L B H (1

6、0001500) (400600) (2530) 長 L 1000mm 30個 寬 B 400mm 20個 L 1200mm 20個 B 500mm 30個 L 1300mm 10個 B 600mm 30個 L 1500mm 20個 厚 H 25mm 40個 H 30mm 40個 家具制造工藝學 第 12頁 Furniture Manufacturing Technique 折合尺寸： L B H 1212.5 512.5 27.5 第 13頁 家具制造工藝學 9.2.1 原材料計算 9.2.2 其他材料計算 主要材料包括膠料、涂料、飾面層材料、封 邊材料、玻璃、鏡子、金屬（塑料）配件等。輔

7、助材料是指砂紙、棉花團、棉紗等。 計算涂料、膠料等材料消耗時，首先要計算 涂膠（裝飾）面積。 家具制造工藝學 第 14頁 Furniture Manufacturing Technique 結構裝配圖描述家具的內外詳細結構，包括零、部件的形狀及其之間的連 接方法。 內容有：視圖、尺寸、局部詳圖、零部件明細表、技術條件等。 家具制造工藝學 第 15頁 Furniture Manufacturing Technique 原材料計算明細表 產品名稱： 五斗柜 計劃產量： 10000件 G 0. 0. 1 1 2 4 0 抽 面 柞 5 6 2 2 0 5 3 3 6 2 2 0 4 5 4 6 4

8、8. 7 屜 板 木 0 0 0 1 0 0 3 1 1. 8. 0 7. 5 4 0 0 2 5 3 4 2 3 1 5 1 0 1 4 0 6 1 家具制造工藝學 第 16頁 Furniture Manufacturing Technique 凈料和毛料材積： 考慮報廢率時毛料材積： 需用原料材積： 料凈出材率： 式中： K為報廢率； N為配料時毛料出材率。 1 0 0 )1 0 0( kVV N VV 1000 CBAV )()()( cCbBaAV Vk VN V VC )1 0 0( 1 0 0 0 家具制造工藝學 第 17頁 Furniture Manufacturing Tech

9、nique 家具制造工藝學 第 18頁 Furniture Manufacturing Technique 原材料清單 產品名稱： 計劃產量： 木質材料種類與等級 樹種 規(guī)格尺寸 (mm) 數(shù)量 長度 寬度 厚度 材積 (m) 材積 (塊 ) 1 2 3 4 5 6 7 家具制造工藝學 第 19頁 Furniture Manufacturing Technique 膠料計算明細表 產品名稱： 計劃產量： 編號 零件 部件 名稱 零件 部件 數(shù)量 膠料 種類 涂膠尺寸 (mm) 每一 制品 涂膠 面積 消耗 定額 (kg/m2 ) 耗用量 (kg) 長度 寬度 每一制品 年耗用量 1 2 3 4

10、 5 6 7 8 9 10 0.2 610/bLnF 式中： n為消耗定額。 家具制造工藝學 第 20頁 Furniture Manufacturing Technique 編 號 零 件 部 件 名 稱 數(shù) 量 零 件 部 件 涂 料 種 類 涂飾尺寸 (mm) 每一制 品涂膠 面積 消耗 定額 (kg/ m2 ) 耗用量 (kg) 內表面 外表面 每一 制品 年耗 用量 長度 寬度 長度 寬度 內面 外面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 酚 醛 清 漆 0.12 涂料計算明細表 產品名稱： 計劃產量： 家具制造工藝學 第 21頁 Furniture Manufa

11、cturing Technique 第 22頁 家具制造工藝學 9.3.1 車間和工段劃分 9.3.2 工藝卡片編制 9.3.3 工藝路線圖編制 家具制造工藝學 第 23頁 Furniture Manufacturing Technique 9.3.1 車間和工段劃分 原材料天然實木材料、木質人造板 1)制材 2)干燥 3)配料 4)毛料加工 5)凈料加工 6)膠合與膠貼 7)彎曲成型 8)裝飾 9)裝配 制材車間 干燥車間 配料車間 機加工 成型車間 裝配車間 家具制造工藝學 第 24頁 Furniture Manufacturing Technique 9.3.2 工藝卡片編制 1.工藝規(guī)

12、程： 規(guī)定生產中合理加工工藝和加工方法的技術 文件。 內容：工藝卡、檢驗卡 2.作用： 1)指導生產的主要技術文件 2)生產組織和管理的基本依據 3)新建或擴建工廠設計的基礎 家具制造工藝學 第 25頁 Furniture Manufacturing Technique 加工 (裝配、裝飾 )工藝卡片 制品名稱： 零件名稱： 制品中零件數(shù)量： (零件圖 ) 材料 (樹種、等級 )： 凈料尺寸： 毛料尺寸： 倍數(shù)毛料尺寸： 編 號 工 序 名 稱 機床 工作 位置 刀具 工具 加工規(guī)程 加工 后的 尺寸 工藝 質量 要求 工人 工時 定額 備 注 名稱 尺寸 名稱 編號 進料速度 切削速度 走刀

13、次數(shù) 安裝工 件數(shù) 機床工數(shù) 鋪助工數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 家具制造工藝學 第 26頁 Furniture Manufacturing Technique 家具制造工藝學 第 27頁 Furniture Manufacturing Technique 9.3.3 工藝路線圖編制 工藝路線圖規(guī)定家具生產中的所有零件及產品 的加工的步驟、要求及設備、人員等。 編 號 零 件 名 稱 尺 寸 (m m) 設備 工作 位置 畫線 臺 線 鋸 機械 縱解 圓鋸 手工 縱解 圓鋸 平刨 補節(jié) 機 四面 刨 雙端 開榫 機 銑床 打眼 機 工序

14、 名稱 板材 畫線 截 斷 縱解 縱解 基準 加工 補節(jié) 四面 刨削 開榫 型面 銑削 打榫 眼 1 2 3 家具制造工藝學 第 28頁 Furniture Manufacturing Technique 工藝路線圖盡量不出現(xiàn)倒流現(xiàn)象及增補機床。 盡量選用流水線生產、盡量用自動化程度高的設 備；盡量縮短生產周期。 第 29頁 家具制造工藝學 9.4.1 機床設備選擇 9.4.2 機床設備和工作位置計算 9.4.3 設備負荷的平衡和調整 9.4.4 設備清單編制 家具制造工藝學 第 30頁 Furniture Manufacturing Technique 9.4.1 機床設備選擇 設備的選擇主

15、要考慮設備的加工能力、最大加 工尺寸、加工精度等是否能滿足工藝需要，也要 考慮設備的機械化程度。 設備選擇原則： 1)技術上先進； 2)性能上可靠； 3)生產上可行； 4)使用上方便； 5)經濟上合理。 家具制造工藝學 第 31頁 Furniture Manufacturing Technique 9.4.2 機床設備和工作位置計算 按年生產計劃所需的機床小時數(shù) T： T=tAnK(小時 ) 式中： t-零件加工的工時定額 (min)、 A-年生產計劃產量、 n-零件在制品中的數(shù)量、 K-零件報廢的系數(shù) (k 1) 按年生產計劃在該工序上所需的機床小時數(shù) T。 T= T1+T2+T3+Tn 式

16、中： T1、 T2、 T3等分別為按年生產計劃各 種零件在該工序上所需的機床小時數(shù)。 家具制造工藝學 第 32頁 Furniture Manufacturing Technique 常用機床的工時定額： （一）截鋸定額 1、方木類 定額 (塊 /小時 ) 料長 (mm) 料厚 (mm) 15以下 16-25 26-35 36-50 51以上 250以下 1400 1100 1000 820 670 251-500 1200 1000 900 800 650 510-750 1000 900 750 700 500 760-1000 900 700 700 600 450 1010-1250 8

17、00 650 600 500 330 1260-1500 650 600 500 410 300 1510-1750 600 504 456 360 270 1760-2000 576 432 403 288 220 2010-2250 504 360 300 216 160 2250以上 458 288 240 144 100 家具制造工藝學 第 33頁 Furniture Manufacturing Technique 機床全年擁有的機床小時數(shù) M： M=365-(D1+7+D2)CSK 式中： D1-年星期休息日 (雙休日 D1=104天 ) 365-年的總天數(shù)、 7-年的公休日 D2-

18、年的大修日和小修日 (D2=2-4天 ) C-工作班數(shù) S-每班工作小時數(shù) K-修理系數(shù) (復雜設備 K=0.93-0.95，簡 單設備或工作位置 K=0.98-1) 家具制造工藝學 第 34頁 Furniture Manufacturing Technique 計算機床或工作臺的數(shù)量： 計算結果的小數(shù)部分不足 0.25舍去，超過 0.25按 1計算。 計算設備的負荷率： TTn / 100 nTTp 編號 設備與 工作位置 計劃產量需要 機床小時數(shù) 全年擁有 機床小時數(shù) 工作 班數(shù) 機床和工作 位置計算數(shù) 機床或工作 采用位置數(shù) 負荷 率 (% ) 1 2 3 4 5 6 7 8 橫截鋸 3

19、000 4500 2 0.67 1 67 順鋸 7000 4500 2 1.56 2 78 家具制造工藝學 第 35頁 Furniture Manufacturing Technique 9.4.3 設備負荷的平衡和調整 負荷率超過 100，其部分工作可分給其他機 床，也可更換生產能力更大的設備。設備平均負 荷率應在 70以上。 負荷率很低的機床可以取消，其工作用其他機 床代替。 機 床 生 產 量 90% 100% 110% 120% 130% 負荷 (%) 機床臺數(shù) (臺 ) 負荷 (%) 機床臺數(shù) (臺 ) 負荷 (%) 機床臺數(shù) (臺 ) 負荷 (%) 機床臺數(shù) (臺 ) 負荷 (%)

20、 機床臺數(shù) (臺 ) A 78 2 86 2 95 2 103 2 74 3 B 105 2 78 3 86 3 93 3 101 3 C 81 1 90 1 99 1 54 2 59 2 D 63 1 70 1 77 1 81 1 91 1 合計 6 7 7 8 9 平均 85 81 89 85 82 家具制造工藝學 第 36頁 Furniture Manufacturing Technique 多臺相同的機床可以考慮用一臺生產能力更 大的機床代替。 如果產量允許調整，也可以通過調整產量來 提高生被平均負荷率（比如產量增大 10、 20 、 30重新計算 ）。 9.4.4 設備清單編制 編

21、號 設 備 名 稱 型 號 數(shù) 量 (臺 ) 刀具 轉速 進 料 速 度 加工 工件 尺寸 轉 動 類 型 電機 臺數(shù) (臺 ) 電機 功率 (kw) 機床 重量 (kg) 機床外 形尺寸 (mm) 單 價 (元 ) 總 價 (元 ) 生 產 廠 家 備 注 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 8 13 14 15 16 第 37頁 家具制造工藝學 9.5.1 工作位置組織 9.5.2 車間面積計算 9.5.3 車間建筑規(guī)劃 9.5.4 車間設備布置 家具制造工藝學 第 38頁 Furniture Manufacturing Technique 9.5.1 工作位置組織 工作位置

22、的組織就是沿著家具生產的工藝流水線 方向，合理安排操作工人、加工設備、工作臺和工 件之間的相互位置。 需要考慮原料和產品的運輸方便，工人操作方便， 設備維修方便。 工作臺的高度一般為 800mm，其他如材料的堆放 位置、高度、寬度等及機床的位置組織。 鋸機的工作位置 家具制造工藝學 第 39頁 Furniture Manufacturing Technique 刨床的工作位置 家具制造工藝學 第 40頁 Furniture Manufacturing Technique 9.5.2 車間面積計算 家具生產中各車間的生產面積平均標準： 配料車間 45-55 m2，加工車間 30-40 m2 。

23、車間概略的面積的計算： S=1.2S1+S2(m2) 式中： S車間總需概略面積 (m2) S1機床和工作位置占用面積的總和 (m2) S2中間緩沖倉庫的面積， S2=LbntK(m2) 在設計各個車間（或工段）的生產面積時，可 先根據概略指標來確定。各種設備占用生產面積平 均值，如表所示。 家具制造工藝學 第 41頁 Furniture Manufacturing Technique 車間概略的面積： 在生產面積平均值中，包括通道和原材料堆所 占用的面積，大約為 40%。而設備和設備占用面積 僅為 60%。此外，還應單獨考慮辦公室、輔助房間 的面積以及中間倉庫所占用面積等。 車間名稱 單臺設

24、備及工作位置占用生產面積 平均標準（ m2） 中型產品（家具） 小型產品（椅、音箱殼） 配料車間 45 55 45 55 加工車間 30 40 25 30 裝配車間 25 40 20 30 涂飾車間 25 35 20 30 機修車間 15 18 15 18 家具制造工藝學 第 42頁 Furniture Manufacturing Technique 9.5.3 車間建筑規(guī)劃 根據設計任務書、生產計劃、產品特點、工藝 過程方案及工藝技術要求，按照國家建筑規(guī)范的標 準來設計車間。 車間規(guī)劃是工藝設計的集中表現(xiàn)。以上各項計 算、分析、論證的結果，經過調整，平衡或優(yōu)選后 確定的方案和各種數(shù)據，都將在

25、車間規(guī)劃中付諸實 現(xiàn)。 流水線長度不同時，車間可建成臺階式建筑。 家具制造工藝學 第 43頁 Furniture Manufacturing Technique 兩條流水線混合時的建筑。 有特殊要求的加工環(huán)境可單獨設置或在車間內隔出。 家具制造工藝學 第 44頁 Furniture Manufacturing Technique 9.5.4 車間設備布置 1、按類布置 把同類設備按加工順序來布置； 優(yōu)點：便于管理同類設備。 缺點：可能出現(xiàn)倒流現(xiàn)象。 適用于工藝過程簡單、工序少、工件沿工藝流 水線方向移動距離短和生產量大，有時可以根據產 量同時布置幾條平行作業(yè)線。 2、按加工順序布置 按照各種零

26、件加工工藝的相似性，兼顧某些零 件加工的實際需要來布置加工設備。 適合于多品種和多零件的家具生產。 家具制造工藝學 第 45頁 Furniture Manufacturing Technique 3、布置的原則 1)機床與墻壁 a、機床與側墻 b、機床與端墻 2)機床與中柱 3)機床前后 家具制造工藝學 第 46頁 Furniture Manufacturing Technique 4)通道裝置 a、主通道 手推車單向運輸，寬度為 2.0m，雙向運輸時寬度 為 3.0m； 電動小車單向運輸，寬度為 2.0m，雙向運輸時寬 度為 3.6m。 b、橫向通道 每 50m處應設一條橫向工藝通道，寬度為

27、 2m。 5)機床在車間內的排列 9-12米跨度排 2列， 15-18米跨度排 3-4列。 家具制造工藝學 第 47頁 Furniture Manufacturing Technique 廠區(qū)規(guī)劃圖 家具制造工藝學 第 48頁 Furniture Manufacturing Technique 家具制造工藝學 第 49頁 Furniture Manufacturing Technique 車間平面布置圖 家具制造工藝學 第 50頁 Furniture Manufacturing Technique 車間設備平面布置圖 家具制造工藝學 第 51頁 Furniture Manufacturing Technique 第 52頁 家具制造工藝學 本章重點 一、工藝設計的內容、依據和步驟 二、原材料計算的方法與步驟 三、工藝過程制定的原則、方法和步驟 四、機床設備選擇與計算、車間規(guī)劃與設備布 置