Технология изделий из древесины

ВЫ СШ ЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ -  БАКАЛАВРИАТ

серия основана в 1 996 г.

A. А. БАРТАШЕВИЧ 
Л.В. ИГНАТОВИЧ 
С.В. ШЕТЬКО
B. И. ОНЕГИН

ТЕХНОЛОГИЯ 
ИЗДЕЛИЙ 
ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

2-е издание, стереотипное

Допущено

Министерством образования Республики Беларусь 
в качестве учебного пособия для студентов 
учреждений высшего образования по специальностям 
«Технология деревообрабатывающих производств», 
«Профессиональное обучение (деревообработка)», 
«Машины и оборудование лесного комплекса», 
«Энергоэффективные технологии в лесном комплексе»

Эл е к т р о н н о

znanium.com

Москва

ИНФРА-М

2020

УДК 674(075.8) 
ББК 37.13я73 
Б26

Ав т о р ы :

Барташевич А.А., кандидат технических наук, почетный доктор, профессор, профессор Белорусского государственного технологического 
университета;

Игнатович Л.В., кандидат технических наук, доцент, доцент Белорусского государственного технологического университета;

Шетько С.В., кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технологии и дизайна изделий из древесины Белорусского государственного технологического университета;

Онегин В.И., доктор технических наук, профессор, профессор кафедры 
технологии изделий из древесины Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С.М. Кирова

Р е ц е н з е н т ы :

кафедра металлических и деревянных конструций Белорусского национального технического университета;

Тулейко В.В., кандидат технических наук, генеральный директор 
ОАО «Речицадрев»

Барташевич А.А.

Б26 
Технология изделий из древесины : учебное пособие /  А.А. Барташевич, Л.В. Игнатович, С.В. Шетько, В.И. Онегин. — 2-е изд., стереотип. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 437 с. — (Высшее образование: 
Бакалавриат). — DOI 10.12737/1027236.

ISBN 978-5-16-015354-4 (print)
ISBN 978-5-16-107804-4 (online)
В учебном пособии систематизированы используемые в производстве 
изделий из древесины оборудование, технологические режимы и организация различных процессов. В приложениях приведены новые материалы, 
технологические процессы и режимы их применения, разработанные в Белорусском государственном технологическом университете совместно 
с Институтом тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной 
академии наук Беларуси.

Для студентов и преподавателей, а также всех интересующихся вопросами производства изделий из древесины.

УДК 674(075.8) 
ББК 37.13я73

ISBN 978-5-16-015354-4 (print) 
ISBN 978-5-16-107804-4 (online)

© Барташевич А.А., Игнатович Л. В., 
Шетько С.В., Онегин В.И., 2020

ПРЕДИСЛОВИЕ

В 2010 г. кафедрой технологии и дизайна изделий из древесины 
БГТУ была издана книга «Технология изделий из древесины» в двух 
частях: часть 1 «Типовые технологические режимы» и часть 2 «Нормы расхода сырья и материалов». Обе части были подготовлены на 
основе анализа существовавших нормативных документов, принятых еще в середине 80-х годов прошлого века, и разработки новых, 
на основе анализа технико-технологического уровня передовых предприятий Беларуси и изменений, произошедших в последние годы в 
области материалов, оборудования и организации производства.

Изданные части допущены Министерством образования в качестве учебного пособия, а концерном «Беллесбумпром» -  в качестве нормативной документации (приказ концерна № 36 от 16 февраля 2010 г.).

Многие нормативные документы имеют 30-летнюю давность, а 
разработки взамен им новых практически прекратились (используемые ранее были подготовлены Всероссийским проектно-конструкторским технологическим институтом мебели (ВПКТИМ), который 
давно ликвидирован). Поэтому создание новых материалов и нормативных документов продолжено кафедрой технологии и дизайна изделий из древесины БГТУ, которая в Республике Беларусь стала основным разработчиком технологических режимов в производстве 
мебели и столярно-строительных изделий.

В приложениях приведены технические условия на модифицированные клеевые и лакокрасочные материалы, уплотненную древесину мягких лиственных пород, уплотненный шпон и технологические режимы их применения.

Технические условия (технологический регламент) на включенные материалы и технологические режимы их применения подготовлены по результатам НИР: инновационные проекты ГКНТ «Технология изготовления изделий из древесины с применением клеев и 
материалов для защитно-декоративных покрытий с использованием 
нанодобавок» и «Разработать энерго- и материалосберегающую 
технологию изготовления нового облицовочного материала с повышенными эксплуатационными свойствами и его применение для 
производства изделий из древесины на мебельных и деревообрабатывающих предприятиях Республики Беларусь», которые выполнялись кафедрой совместно с Институтом тепло- и массообмена имени

Предисловие

А. В. Лыкова НАН Беларуси (руководители Е. В. Коробко (ИТМО 
НАН Беларуси имени А. В. Лыкова) и А. А. Барташевич, БГТУ); инновационный проект приоритетных направлений фундаментальных и 
прикладных научных исследований Республики Беларусь (постановление Совета Министров Республики Беларусь от 19 апреля 2010 г. 
№ 585) государственной программы научных исследований «Химические технологии и материалы, природно-ресурсный потенциал», подпрограммы «Полимеры и композиты» на 2011-2013 гг. -  задание 2.39 
«Создание и исследование импортозамещающих клеевых материалов 
с улучшенными адгезионными и прочностными характеристиками 
при модификации отечественных поливинилацетатных продуктов и 
разработка методики применения новых композиционных клеевых 
материалов в деревообрабатывающей промышленности», который 
выполнялся кафедрой ТДИД по заказу Министерства образования Республики Беларусь (руководитель задания -  Л. В. Игнатович, БГТУ).

Соавтором разработок модифицированных клеев, технологических режимов их применения и определения свойств клеевых соединений являются аспирант кафедры ТДИД БГТУ Гайдук С. С. и 
научный сотрудник ИТМО им. А. В. Лыкова Бедик Н. А. (ныне кандидаты наук).

Соавтором разработок модифицированных лаков, технологических режимов их применения и определения свойств лакокрасочных 
покрытий, а также технологического регламента изготовления многослойных паркетных покрытий с лицевым слоем из уплотненной 
древесины мягких лиственных пород является аспирант кафедры 
ТДИД БГТУ Утгоф С. С. (ныне кандидат наук).

В подготовке книги активное участие приняли магистранты 
Бекаревич О. А. и Костюкевич Ю. Ю., в подготовке иллюстраций -  
Скроцкий А. И.

Предприятия имеют разный технический уровень, различное 
оборудование и организацию производства, выпускают разнообразную продукцию с использованием многих видов конструкционных, клеевых, лакокрасочных материалов, фурнитуры и т. д. 
Приводимые в данном издании технологические режимы ориентированы на наиболее применяемое оборудование и материалы, однако на практике могут встречаться и другие варианты и условия, 
которые не нашли в книге отражения. Поэтому при необходимости 
предприятия при разработке технологических инструкций для своих 
конкретных условий могут допускать отклонения от приведенных

нормативов, используя их лишь как базовые и внося в них необходимые коррективы.

Современная технология деревообработки — это высокоорганизованное механизированное производство, базирующееся на последних научно-технических достижениях в области деревообработки, использовании новых материалов, совершенствовании применяемых и внедрении прогрессивных технологических процессов и 
высокопроизводительного оборудования.

Одна из главных задач, которая ставилась при разработке учебного пособия, заключалась в том, чтобы оно способствовало подготовке молодых специалистов в области высоких технологий, используемых в деревообработке. В настоящее время в деревообрабатывающей промышленности широко применяется оборудование с 
числовым программным управлением (двух-, пятикоординатные обрабатывающие центры изготовления сложных по форме изделий из 
древесины), автоматические линии оптимизации процесса раскроя с 
применением люминесцентных датчиков, лазерной фокусировкой, 
рентгеновскими сканерами. Электронное оборудование современных станков включает измерительное (сканирующее) устройство, 
компьютер, пульт оператора и программирующий терминал.

Высокая стоимость оборудования, инструмента и сырья обязывают современного инженера владеть не только методами решения 
технологических задач, но и навыками проектирования автоматизированных систем.

Данное учебное пособие должно помочь студенту правильно 
установить последовательность технологических операций изготовления элементов изделий, выбрать оборудование и определенным 
образом расположить его на участке (в цеху). При решении этих задач необходимо предусматривать возможность комплексного и рационального использования древесины, механизации и автоматизации технологических процессов, повышения производительности 
оборудования, создания безопасных условий труда, улучшения качества продукции, повышения культуры производства.

Основное внимание в пособии сосредоточено на оказании помощи студентам в глубоком, целенаправленном изучении основных 
разделов курса «Технология изделий из древесины». С этой целью 
даны рекомендации по организации рабочих мест, технические характеристики некоторого (основного) технологического оборудования, новых средств механизации, инновационных материалов и тех_______________________________________________________________  5

Предисловие

нологий в деревообработке. Студентам нужно проявлять творческий 
подход при решении современных технологических задач в области 
деревообработки.

Учебное пособие должно способствовать выработке инициативы и самостоятельности в решении вопросов, связанных с будущей 
инженерной деятельностью современного молодого специалиста.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся 
по направлению подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств», может быть полезным 
студентам экономических специальностей, изучающим дисциплины: 
«Технология изделий из древесины», «Технология производства мебели», «Технология деревообработки», а также найти практическое 
использование на мебельных и деревообрабатывающих предприятиях.

________________________________ 1

СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА

1.1. Основные понятия

Процесс изготовления изделий состоит из непосредственной 
обработки материала, а также транспортирования и хранения материалов, контроля его качества, ремонта и обслуживания оборудования, обеспечения инструментами, электроэнергией, управления производством, сбыта продукции и т. д.

Производственный процесс представляет собой совокупность 
всех взаимосвязанных действий, включая и сопутствующие, по превращению исходных материалов в продукцию определенного назначения и качества.

В зависимости от характера воздействия на создаваемый продукт и цели производства весь производственный процесс подразделяют на основное производство, техническое, материальное и общее 
обслуживание.

К основному производству относят процессы, связанные с обработкой материала, т. е. непосредственно технологию.

Технология (греч. techne -  искусство, мастерство, умение + 
+ logos -  слово, учение) -  это совокупность методов обработки сырья, материалов и полуфабрикатов, применяемых в процессе обработки для получения готовой продукции.

Техническое обслуживание включает процессы по обеспечению 
работы оборудования, содержанию зданий и др. Материальное обслуживание включает снабжение предприятия сырьем, материалами, их транспортирование и хранение. Общее обслуживание производства — это управление предприятием, его охрана и другие общезаводские функции.

Технологический процесс -  это законченная часть основного 
производства, в результате которого достигается изменение формы,

1. Структура и организация технологического процесса

размеров и свойств материалов и происходит последовательное соединение отдельных элементов в готовое изделие. Он включает механическую обработку материалов резанием, прессованием, гнутьем, а также сушку, склеивание, отделку и сборку. Технологический 
процесс изготовления всего изделия представляет собой совокупность технологических процессов изготовления отдельных деталей, 
их сборки. Каждая деталь имеет свой технологический процесс. , 
Стадии технологических процессов разделяются на операции.

Технологическая операция -  это законченная часть технологического процесса, которую выполняют непрерывно на одном рабочем месте при изготовлении одной и той же продукции. Технологическая операция служит основной единицей для производственного планирования -  трудоемкости изготовления, расценок, себестоимости, контроля качества и других показателей. В большинстве 
случаев технологическая операция состоит из большего или меньшего числа рабочих приемов. Например, фрезерование бруска с трех 
сторон может быть выполнена одним рабочим на фуговальном 
станке и разными рабочими на фуговальном и рейсмусовом или 
фрезерном станке. Сборку изделия можно осуществлять на одном 
рабочем месте (учитывать как одну операцию) или на многих.

Технологический процесс представляет собой последовательную 
обработку деталей на нескольких рабочих местах, при этом детали 
постепенно передвигаются к последующим станкам и рабочим местам. Последовательное движение всей массы обрабатываемых деталей по станкам и рабочим местам называется производственным 
потоком, а время в течение которого сырье и материалы находятся в 
производственном процессе до момента получения из них готовых 
деталей -  производственным циклом. Чем короче производственный 
цикл, тем меньше затраты производства. Продолжительность производственного цикла зависит от продолжительности отдельных технологических операций и организации производственного потока.

1.2. Типы производств и принципы 
организации производственного процесса

На основе учета объема выпуска продукции, номенклатуры изделий, степени ее постоянства и характера загрузки рабочих мест производства подразделяются на индивидуальные, серийные и массовые.

1.2. Типы производств и принципы организации ...
9

При индивидуальном производстве изделия производятся в 
единичных экземплярах или в небольшом количестве, при этом повторный выпуск их не предусматривается. Это обусловливает применение универсального оборудования. Операции используются укрупненные, разделение труда небольшое, с применением значительного количества ручных работ.

Серийным производством является такое, при котором изделия 
выпускают крупными сериями и повторное их производство предусматривается заранее. В зависимости от размера партий выпускаемых 
изделий различают мелко-, средне- и крупносерийное производство. 
Наряду с универсальным оборудованием используется специализированное, автоматические линии, станки с программным управлением. 
Может применяться и технологическая специализация (выпуск только 
офисной мебели, мебели только из сосны и т. п.). Серийное производство обусловливает конвейеризацию, закрепление рабочих за конкретными рабочими местами, определенную дифференциацию операций.

При массовом производстве изделия выпускаются непрерывно 
и в большом количестве. Например, выпускают постоянно фанеру 
или плиты, окна, двери, спички и т. п. Это позволяет применять специализированное оборудование, в том числе автоматическое, использовать непрерывные поточные методы работы, осуществлять 
более узкую дифференциацию операций. При массовом производстве достигается наиболее высокая производительность труда.

В зависимости от типа производств, технологии и других факторов производственные процессы имеют свои особенности. Вместе 
с тем организация производства на различных предприятиях основывается на единых принципах: пропорциональности, прямоточно- 
сти, параллельности, непрерывности, ритмичности, специализации, 
концентрации, механизации и автоматизации.

Принцип пропорциональности означает равномерное развитие 
всех участков, подразделений и цехов. Количество и производительность отдельных станков, линий, вспомогательного оборудования 
должны соответствовать объему основного производства. Нарушение 
пропорциональности вызовет появление «узких мест», перегрузку 
одних участков и недогрузку других. Общая производительность будет определяться производительностью наиболее слабых участков, а 
в целом эффективность производства будет снижаться.

Принцип прямоточности обусловливает такую организацию 
производственного потока, при которой движение обрабатываемого

1. Структура и организация технологического процесса
10

материала происходит кратчайшим путем, без возвратных и петлеобразных движений, а межоперационное время выдержки материала 
минимальное. Следует добиваться, чтобы станки (или их группы) 
работали с одинаковой производительностью, тогда перемещение 
деталей может происходить непрерывно, межоперационные запасы 
минимальные. Такая организация производственного процесса 
обеспечивает наименьшую продолжительность производственного 
цикла и наибольшую производительность труда.

Высшей формой непрерывно-прямоточного производства является автоматическая линия, которая представляет собой последовательно расположенную систему машин, связанных между собой так, 
что обработка деталей и их передвижение осуществляются автоматически. Существуют разные формы организации технологических 
потоков (рис. 1.1).

а

5

^с'

б

в

бZ
г

1

г4 =
_L
А
2^1

г

&

о

$

-S3 ixf—7

Г~
Т " и
7
i

1 
г - 
г- 
* _L
ГУ

Ж

Ж
и

Ж

Рис. 1.1. Формы организации технологических потоков: 
а -  прямоточная с проходной обработкой; 
б -  то же, с позиционной; в -  Г-образная; г -  Т-образная; 
д -  У-образная; е -  П-образная; ж -  разветвленная;

1 -  загрузочное устройство; 2 -  станок; 3 -  межстаночное средство связи;

4 -  разгрузочное устройство; 5 -  агрегат позиционной обработки;

6 -  устройство для изменения направления перемещения; 7 -  кантователь; 
8 -  разворотное устройство; 9 — передаточное поворотное устройство