实木家具生产技术 实木家具生产技术 第八章 家具生产企业工艺组织与管理

PAGE

PAGE 1

第八章 家具生产企业工艺组织与管理

学习目标

本章是家具生产工艺组织与管理的基础知识，通过学习使学生了解生产工艺过程、加工工段、工序、工艺规程、工艺流程的基本概念；学会家具生产工艺过程的组织与管理的基本方法；熟悉工艺车间规划与布置的基本知识。

8.1 工艺过程

8.1.1工艺过程的基本概念

通过各种加工设备改变原材料的形状、尺寸，物理性质或化学性质，将原材料加工成符合技术要求的产品时，所进行的一系列工作的总和称为工艺过程。家具生产工艺过程包括材料制备、机械加工、胶合与胶贴、软化、弯曲、装配、涂饰、装饰、检验、包装、入库等工作。工艺过程是家具生产过程的核心部分，在生产中非常重要，其它过程一般来说都是为工艺过程服务的。

工艺过程安排是否合理主要取决于：生产工艺路线的流向是否合理；车间的规划和工段的划分是否科学；工作位置的安排和机械设备的选择与规划布置是否合理；零部件加工工序的分化与组合和工序间的匹配是否平衡；零部件及产品的加工质量和产量能否得到保证；原辅材料及能源的消耗是否最低；劳动生产率和生产效益是否最优；劳动保护和生产环境是否安全清洁等。因此，在制定和安排工艺过程时不仅要考虑产量和规模，提高劳动生产率和生产效益，更重要的是要遵循家具生产的基本理论、基本原理和基本方法，实施标准化和规范化生产，注重加工质量，加强质量检验和管理，这样才能保证产品质量和数量，从而获得优质、高产、低耗、高效的经济效果。

8.1.2工艺过程的构成

家具种类很多，结构特征各异。每一件家具通常都有各种不同规格、形状和结构的零件组成。同一零件可以采用不同的材料进行制作，如可采用不同的加工方法和加工设备加工而成，这样就形成了各种家具的生产工艺过程类型。在生产管理中一般将工艺过程分成若干工段，每个工段又分别包含若干个工序。工序是生产工艺过程的基本单元。下面就以实木家具生产工艺过程为例进一步分析工艺过程的构成，实木家具生产工艺过程一般由制材、干燥、配料、毛料加工、胶合与胶贴、弯曲成型、净料加工、装饰、装配等工段构成。

8.1.2.1加工工段

制材：是将原木进行纵向锯解和横向截断成锯材或成材的过程。目前，大多数家具生产企业一般都不设制材工段或车间，而是直接从市场上定购各种规格锯材。

木材干燥：木材含水率是影响家具产品质量的重要因素，生产中要求对锯材的含水率进行控制，使其稳定在一定范围内，即与该家具使用环境的年平均平衡含水率相适应，因此，锯材加工之前，必须先进行干燥。对于各种人造板材也应控制其含水率。

配料：锯材和各种人造板的机械加工，通常是从配料工始的。经过配料使大规格的材料锯截成符合尺寸和质量要求的毛料。配料工段主要是在满足工艺加工和产品质量要求的基础上，使原料达到最合理、最充分地利用。木材干燥与配料工段的先后顺序，因实木家具的结构和要求不同而有所不同。可以是先进行锯材干燥后配料；也可以先配料后再进行毛料干燥，在生产实践中，两种情况都有，先干燥后配料从理论上浪费能源，但先配料后干燥容易出现毛料废品，因而应具体问题具体分析。目前的生产企业多数采用先干燥后配料的生产工艺组织形式。

毛料加工：主要是对毛料的四个表面和两个端头进行加工，通过切除预留的加工余量，使其变成符合要求而且尺寸和几何形状精确的净料。该工段主要包括基准面加工、相对面加工、精裁等；有时还需要进行胶合、锯制弯曲等加工处理。

净料加工：是指对净料进行开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铣型、磨光等，通过这些加工使净料变成符合设计要求的零件。

胶合与胶贴：主要是指实木方材胶拼、板式部件的制造、覆面或贴面、边部处理（封边、镶边、包边等）等。

弯曲成型：主要是指通过实木方材弯曲、薄板胶合弯曲、锯口弯曲等方法对木材或木质材料进行弯曲加工处理，使其变成符合设计要求的曲线形零部件。

装饰：是指采用贴面、涂饰以及特种艺术装饰等方法对产品白坯进行装饰处理，使其表面覆盖一层具有一定硬度、耐水、耐候等性能的膜料保护层，并避免或减弱阳光、水分、大气、外力等的影响和化学物质、虫菌等的侵蚀，防止制品翘曲、变形、开裂、磨损等，以便延长其使用寿命；同时，赋予其一定的色泽、质感、纹理、图案纹样等明朗悦目的外观装饰效果，给人以美好舒适的感受。

装配：是指按产品设计要求，采用一定的接合方式，将各种零部件及配件组装成具有一定结构形式的完整产品，以便于使用。它包括部件装配和总装配。

总装配与装饰（涂饰）的顺序应视具体情况而言，它们的先后顺序也取决于产品的结构形式。非拆装式家具一般先装配后装饰；待装配式家具、拆装式家具、自装式家具则是先装饰后装配。后一种形式可以实现标准化和部件化的生产、贮存、包装、运输、销售，占地面积小、搬运方便，便于生产、运输、销售和使用，是现代家具中广泛采用的加工方式。

8.1.2.2加工工序

工序是指一个或一组工人在一个工作位置上对一个或几个工件连续完成的工艺过程的某一部分操作称为工序。工序是工艺过程的基本组成部分，也是生产计划的基本单元，还是生产管理应控制与研究的主要对象。

为了确定工序的持续时间，制定工时定额标准，还可以把加工工序进一步划分为安装、工位、工步、走刀等组成部分，以便于更加准确和有效地进行生产管理。

安装：工件在一个工作位置上所完成的工件固定的工作称为安装。由于工序复杂程度不同，工件在加工工作位置上可以只装夹固定一次，也可能需装夹固定几次。例如，两端开榫头的工作，在单头开榫机上加工时就有两次安装，而在双头开榫机上加工，只需装夹固定一次就能同时加工出两端的榫头，因此只有一次安装。

工位：工件处在相对于刀具或机床一定的位置时所完成的那一部分加工工作称为工位。在钻床上钻孔或在打眼机上打眼都属于工位式加工。工位式加工工序可以有一次安装一个工位；也有一次安装若干个工位或若干次安装若干个工位等加工形式。在工位式加工工序中，由于更换安装和工位时需消耗时间，所以安装次数越少，生产率越高。例如，对于一个零件要进行四面加工，采用五轴四面刨则是一次安装五个工位，采用四轴四面刨则是一次安装四个工位，而采用平刨与压刨进行分步完成，则需要基准面（边）加工、相对面（边）加工、型面加工等多次安装多个工位，生产率比较低。

工步：在不改变切削用量（切削速度、进料量等）的情况下，用同刀具对同一表面所进行的加工操作称为工步。一个工序可以由一个工步或几个工步组成。例如，在平刨上加工基准面和基准边，该工序就由两个工步所组成。

走刀：在刀具和切削用量均保持不变时，切去一层材料的过程称走刀。一个工步可以包括一次或几次走刀。例如，工件在平刨上加工基准面，有时需要进行几次切削才能得到符合要求的平整的基准面，每一次切削就是一次走刀。在压刨、纵解锯等机床上，工件相对于刀具作连续运动进行加工称为走刀式加工。走刀式加工工序中，因毛料是向一个方向连续通过机床没有停歇，不耗费毛料返回和刀具空转的工作时间，所以生产率较高。

在开榫机上加工榫头为工位走刀式加工。在此工序中，工件在一次安装下具有四个工位，用圆锯片对工件截端、圆柱形铣刀头切削榫头、圆盘铣刀铣削榫肩、切槽铣刀或圆锯片开双榫。但根据零件加工要求不同，也可取三个、两个或一个工位。如加工直角榫时，就只需使用前两组刀具，此时开榫工序只有两个工位。

将工序划分为安装、工位、工步、走刀等几个组成部分，对于制定工艺规程，分析各部分的加工时间，正确确定工时定额以及研究如何保证加工质量和提高生产率是很有必要的。在工件加工过程，消耗在切削上的加工时间往往要比在机床工作台上安装、调整、夹紧、移动等所耗用的辅助时间少得多。因而，尽量降低机床的空转时间，减少工件的安装次数及装卸时间，采用多工位的机床进行加工，是提高机床利用率和劳动生产率的有效途径。

8.1.2.3工序的分化与集中

工序分化：使每个工序中所包含的工作量尽量减少，即是把大的复杂的工序分成一系列小的较简单的工序。其极限是把工艺过程分成很多仅仅包含一个简单工步的工序。按照工序分化原则构成的工艺过程，有以下特点：所有机床设备与夹具的结构以及操作和调整工作都比较简单；对操作人员的技术水平要求比较低；便于适应产品的更换、生产比较灵活；而且还可以根据各个工序的具体情况来选择最合适的切削用量。但是，需要设备数量多、操作人员多、生产占用面积大。

工序集中：使工件尽可能在一次安装后同进行几个表面的加工，也就是把工序内容扩大，把一些独立的工序集中为一个较复杂的工序。其极限是一个零件的全部加工在一个工序内完成。按照工序集中原则构成的工艺过程，其特点是：减少了工件的安装次数和缩短了装卸时间；适用于尺寸大、搬运与装卸困难且各个表面的相互位置的精度要求高的工件的加工；实行工序集中，可减少工序数量、简化生产计划和生产组织工作，缩短工艺流程和生产周期、减少生产占用面积、提高劳动生产率；如果使用高效率的专用机床，还可以减少机床和夹具数量。但是，所有机床设备和夹具的结构比较复杂 、调整这些机床耗用的时间较多、适应产品的更换比较困难并且要求操作者具有相当的技术水平。

工序的分化或集中，关系到工艺过程的分散程度、加工设备的种类和生产周期的长短。因此，实行工序分化或集中，必须根据生产规模、设备情况、产品种类与结构、技术条件以及生产组织等多种因素合理地确定。在木家具和木制品生产中，工序集中广泛用于机械加工工段。工序集中有连续式、平行式和平行-连续式等三种形式。连续式是工件定位以后，通过刀具自动转换机构或采用复杂刀具来完成全部工作；平行式是用联合机组和控制机构来实现加工；平行-连续式用于方材和拼板的机械加工连续流水线中。CNC数控机床（加工中心）是一种比较典型的工序集中化机械加设备，它安装一次就可以完成原来要几台机床和几次安装才能完成的铣（多方位的加工）、钻（多种形状的孔）、开槽（直线或曲线）等加工工作。

家具生产和需要通常是多品种和多样化的，而多品种生产往往是小批量生产，这就会带来生产成本的提高。成组技术（GT）在目前家具生产中是比较先进的工序集中技术。它可以利用被加工零件的相同特征，进行工序集中化加工，实现多品种、小批量生产，从而降低成本。成组技术能够减少安装、定位和调机的时间，从而提高生产率，减少废品率。

8.1.3家具生产工艺流程

生产工艺流程是工艺过程的表现形式。这种从原材料开始到生产加工出零件、部件或产品为止，顺序地、连续不断地通过各种加工设备进行加工的路线或加工的过程就称为这种零件、部件或产品的工艺流程。它分为零件加工工艺流程、部件加工工艺流程、产品加工工艺流程等。下面仅举例介绍几种工艺流程。

8.1.3.1框式家具生产工艺流程

框式家具是以实木为基材做成框架或框架覆板（嵌板）的结构。它是以实木零件为基本构件所构成的家具产品。如实木桌椅等，这类产品既可以是固定式结构，也可以是拆装式结构。其主要工艺流程为：

实木板材（锯材）→锯材干燥→配料→毛料加工（刨光、精截等）→（胶拼或弯曲）→净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铣型、磨光等）→部件装配→部件加工与修整→装饰（涂饰）→检验→总装配→包装

其中，干燥与配料的先后顺序，可以是先锯材干燥后配料，也可以先配料而后再毛料干燥；总装配与装饰（涂饰）的先后顺序，可以是先总装配后装饰（涂饰），也可以先零部件装饰（涂饰）后总装配。可根据木质家具的结构方式和具体情况选择。

8.1.3.2板式家具生产工艺流程

板式家具是以木质人造板为基材与五金连接件接合的板件结构所构成的。由于五金连接件的不同，板式结构具有可拆与不可拆之分，但一般多为拆装式结构。

（1）空心覆面板（包镶板）的板式家具生产工艺流程：

板材（干燥后的锯材或厚人造板材）→木框制备（配料、框条加工）→组框排芯（木框、空心填料）→空心板覆面（覆面材料准备、涂胶、配坯、胶压）→齐边加工（尺寸精加工）→边部铣异形→边部处理（直边与软成型封边、镶边、涂饰等）→排钻钻孔（圆榫孔和连接件接合孔）→（表面实木线型装饰）→表面砂光→涂饰→零部件检验→（装配）→零、部件包装

（2）实心覆面板（以人造板为基材）的板式家具生产工艺流程：

板材（刨花板PB或中密度纤维板MDF等）→配料（开料或裁板）→定厚砂光→贴面装饰（饰面材料准备、涂胶、配坯、胶压）→齐边加工（尺寸精加工）→边部铣异形→边部处理（直边与软成型封边、后成型包边、镶边、V形槽折叠、涂饰等）→排钻钻孔（圆榫孔和连接件接合孔）→（表面镂铣与雕刻或表面实木线型装饰）→表面砂光→涂饰→零部件检验→（装配）→零、部件包装

根据板式家具的结构类型、基材种类、板件形式、装饰方法等的不同，产品既有贴面板式家具（以贴面装饰为主、而一般无涂饰）和涂饰板式家具（表面最终为涂饰装饰、也可先贴面后再涂饰）之分；也有平直型板式家具（只进行表面贴面和封边或包边等平面装饰）和艺术型板式家具（表面采用镂铣与雕刻或实木线型镶贴等立体艺术装饰）之分。因此，板式家具的生产工艺流程，应根据产品的结构类型、基材种类、板件形式、装饰方法和加工设备等具体情况来进行合理选择与确定。

8.1.3.3曲木式家具生产工艺流程

曲木式家具是主要由实木锯制弯曲、实木方材弯曲、薄板胶合弯曲、碎模压型等曲线形式的木质零件所构成的。这类家具根据接合方法的不同，可以是拆装结构，也可以是非拆装结构。

（1）实木方材弯曲家具生产工艺流程：

实木板材（锯材）→配料→毛料挑选→毛料加工（刨光、精截等）→软化处理→加压弯曲→干燥定型→净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铣型、磨光等）→部件装配→部件加工与修整→涂饰→检验→（总装配）→包装

（2）薄板胶合弯曲家具生产工艺流程：

薄板（刨切薄木、旋切单板、锯制薄板等）→干燥→剪拼→涂胶→配坯陈化→弯曲成型（热压或冷压）→陈放→锯解或剖料→毛料加工（刨光、精截等）→净料加工（开榫、起槽、钻孔、打眼、雕刻、铣型、磨光等）→部件装配→部件加工与修整→涂饰→检验→（总装配）→包装

（3）碎料模压成型家具生产工艺流程：

木质碎料→拌胶→铺模（碎料铺装与饰面材料组坯）→模压成型→脱模→坯料加工（起槽、钻孔、打眼、铣型、磨光等）→部件装配→部件加工与修整→涂饰→检验→（总装配）→包装

8.1.3.4实木方材零件加工工艺流程

实木方材零件在木质家具中所占数量较大，它的生产一般都是从干燥后的 锯材开始，其生产工艺流程为：

锯材→纵向锯解→横向截断→基准面加工→相对面加工→开榫→打眼→起槽→钻孔→铣型→雕刻→磨光→检验→家具零件

8.1.3.5部件加工工艺流程

一件家具有许多部件构成，不同的部件其加工工艺不同，即使同样的部件由于使用的材料不同，加工工艺流程也各异，在这里以拼板结构的茶几面板为例介绍其工艺流程。

锯材→配料→刨基准面→拼缝→涂胶胶拼→加压放置→基准面与基准边加工→相对面与相对边加工→封边处理→拼板部件开槽→拼板部件钻孔→成型面加工→家具部件

8.2 工艺规程

8.2.1工艺规程概述

工艺规程是对生产工艺过程中有关的加工工艺、加工方法等内容，所作出的合理而科学的技术规定，并将此内容写成的技术文件就称为工艺规程。其工艺规程的主要形式有：工艺线路卡、工序卡、检验卡和说明书等；在这些工艺文件中规定产品加工的工艺流程及所用的设备和刀具参数；技术工艺装备标准（模具、量具的名称）、操作方法和工艺过程；成品和半成品的技术要求和检验方法等。工人的技术水平和工时定额；所有材料的质量标准和消耗定额；产品的包装、保管运输方法等。工艺规程是指导产品生产和工人操作，保证产品质量的重要依据。

工艺规格是根据国家标准（或国际标准）、专业标准或地方标准，结合本企业具体情况（企业内控标准）编制的，是保证和提高产品质量的具体措施，是衡量产品质量以及生产过程各环节工作质量的重要尺度。它具有权威性，必须严肃执行，严禁擅自违反规定。工艺规程并非一成不变，它应及时反映出生产中的改革与创新，应根据新工艺、新技术、新材料的出现，而不断加以改进和完善。但是对于规程的修改，要建立严格的管理制度，不能擅自和随意修改。

8.2.2制定工艺规程应遵循的原则

工艺规程的制定，应力求在一定的生产条件下，以最高的生产效率和最低的生产成本加工出符合质量要求的产品。因此，在制定工艺规程时应把握以下三个原则：

技术上的先进性 制定工艺规程时，应了解和掌握国内外有关木制品生产的工艺技术积极采用较先进的工艺和设备。

经济上的合理性 在一定的生产条件下，可以制定出该产品加工的多种工艺方案。但应对各种方案进行技术和经济分析，在保证产品质量的前提下选择经济上最合理的方案。

工作条件的优越性 在制定工艺规程时，必须考虑保证工人具有良好的安全操作条件尽可能减轻工人的劳动强度。注意采用机械化、自动比较高的工艺设备，形成良好的工作环境。

8.2.3工艺规程举例

工艺路线卡 工艺路线卡又称工艺过程卡，是根据产品的每一种零部件的加工工艺过程编制的。规定了零件在整个加工过程中经过的路线、工序名称、所使用的设备和工艺装备等，这是工艺规程中比较简单的一种形式。如拼板的加工工艺路线见表8-1。

表8-1 拼板加工工艺路线

序 号

工 序 名 称

设 备 名 称

1

板材横截

横截圆锯机

2

板段纵锯

纵锯圆锯机

3

刨胶拼缝

平刨或立铣床

4

拼缝涂胶

涂胶机

5

拼板胶压

螺旋夹紧（胶拼机）装置

6

板面刨光

压刨床

7

锯成需要的宽度

圆锯机

8

截成需要的长度

圆锯机

9

边部铣型

立铣床

10

表面磨削加工

带式磨光机

工序卡 工序卡也称操作卡，是按产品或零件的某一加工工序而编排的。在工序卡中，规定了所用设备技术参数、工艺装备、图样以及详细的操作过程和技术要求，是用来指导工人操作的工艺文件，可参见表8-2。

8.2.4工艺规程的作用

工艺规程具有以下几方面的作用：

8.2.4.1 工艺规程是指导生产的主要技术文件：

在生产中的工艺卡、检验卡等技术文件是实施生产计划、安排生产任务、管理生产过程、稳定生产秩序、组织生产人员和核算生产成本的依据。

8.2.4.2

在生产中，原材料的供应、机床设备的利用与负荷的调整、工夹具的设计和制造、生产计划的制定与编排、劳动力的组织、产品质量检验以及经济成本核算等，都应以工艺规程作为基本依据。

8.2.4.3 工艺规程是新建或扩建工厂及车间设计的基础：

在新建或扩建工厂或车间时，需根据工艺规程和生产任务来确定生产所需的设备选型、设备配置、工艺布置、车间面积确定、原辅材料计算、生产工人的工种与等级和人数以及辅助部门的安排等。

表8-2 工 序 卡

卡号

产品名

产品号

零件

工序名称

共 页第 页

名称

图号

工序号

工

序

图

材料名称

毛坯尺寸

成品尺寸

件数（每个产品）

标准或技术规程

辅助材料

工艺检

查记要

设备、刀具

量具辅助工具

技术科长

日期

校对

日期

编制

日期

描图

日期

制图

日期

8.3 生产工艺车间

车间是工艺过程实现的场所，家具生产企业根据生产规模的大小、产品的种类、使用的原材料以及生产组织等情况的不同选择机床设备的种类和数量、组织工作位置和设备布置、确定车间面积和流水线。

8.3.1 机床设备的选择

家具生产要根据企业发展的规划、生产规模的大小、工艺流程的需要、机床设备的特性、市场供应的途径和技术服务的情况等条件来选择设备。其中，最主要的是要熟悉和了解产品生产的工艺流程与加工技术以及木工机械设备的常用种类与技术特性。

选择设备的原则是：技术上先进、性能上可靠、生产上可行、使用上方便、经济上合理。具体要求如下：

设备的生产率 应与长远规划的生产任务相适应，要保证设备有较高的负荷。即设备的选择在满足工艺要求的前提下，应视企业或车间生产任务的大小而定。

设备的精度等级 应与产品的工艺要求相适应，要保证产品质量。设备精度的保持性、零配件的耐用性和安全可靠性应符合要求。

节约能源 原材料利用率高，维修方便，维护与使用费用低，操作安全、简便，可靠，对环境无污染。

设备配套 主机、辅机、控制设备及其他设备、工具、附件要配套。

当选择同一类型的设备时，还应考虑以下几点：

选择生产率高的机械进料的机床设备；机床的规格和技术性能应满足工艺的要求；机床应有安全保护装置，以保证安全生产；尽量选用国产机床设备。

当设备的类型确定以后，设备的选择还应确定其数量，设备数量应根据企业生产规模和生产组织等因素确定，并用表详列设备清单，如表8-3。

表8-3 需用设备清单

编

号

设备

名称

型

号

数

量

(台)

刀具

转速

(r/min)

进料

速度

(m/min)

加工工

件尺寸

(mm)

传动

类型

电机

台数

(台)

电机

功率

（KW）

机床

重量

(kg)

机床外

形尺寸(mm)

单

价

(元)

总

价

(元)

生产

厂家

备

注

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1

2

…

8.3.2工作位置的组织

工作位置的组织就是沿着家具生产的工艺流水线方向，合理地安排操作工人、加工设备、工作台和工件之间的相互位置。工作位置如果组织得越合理，就越能减少非生产时间的消耗。对机械进料的机床，可以达到最大的容许进料速度；对手工进料的机床，可以在不增加劳动强度的条件下，提高机动时间利用系数，达到最高的劳动生产率。在已经合理组织工作位置的情况下，为发挥其最大效益，还必须做好加工的准备工作，如工作位置的整理、设备的维修保养、车间内的运输组织以及保证加工过程顺利进行的其他供应工作（如原材料、刀具、工夹具、辅助材料的供应等）。

设计和组织工作位置时，应注意考虑以下各项：

①应使机床或工作位置达到最高劳动生产率指标，并使工人花费最少体力和操作最安全。

②工作位置的大小，根据加工零部件的尺寸、机床外形尺寸和加工方法来确定。在不同企业中同种工序的工作位置，其面积也可能是不一样的。

③机床的操纵装置、开关、制动装置等，都应放在离工人不远而且很方便的地方，以便工人不离开工作地点就可操作。

④应预先对各种加工材料进行分类整理，按进料方向放好，避免在加工时出现忙乱现象。

⑤工作台的标高一般为0.8m，当女工占多数的情况下，可采用0.7m，材料堆的高度最好能与工作台高度相同。对大尺寸或很重的零件，可设计采用升降机，使材料堆的高度在加工过程中始终保持在工作台的高度水平。有时，也可以按某些机床的需要而设置一个材料架。由辅助工人直接向材料架堆放需要加工的材料。这样，可以提高机动时间利用系数。直接在机床的工作台面上堆放材料是不允许的。

⑥工作位置中的材料堆应设置在工人随手可取之处，并要保证安全生产。当工人要在材料堆与工作台之间走动时，材料堆离工作台的距离应为0.4~0.7m；不需要在材料堆与工作台之间走动时，距离应为0~0.3m；当工人要在两材料堆之间工作时，其距离不大于1.2m。材料堆的宽度不应超过0.8m，材料堆离地面的高度不应超过1.7m。这些主要是考虑到工人手臂的活动范围。

⑦为避免材料供应的间断，有时必须考虑设置材料的缓冲仓库或中间仓库。

⑧为了最大限度地利用机动时间，进料速度大的机床应采用仓式进料装置或采用其他协调的运输装置。

⑨对于需要进行工艺陈放的工序，应该组织连续式的工作方式，即在工艺陈放时间内，工人不必等待而可转入另一制品或零部件的加工。这些工序如胶拼、胶贴、涂饰等，可以分别采用扇形胶拼架、回转式工作台和回转式喷漆室等设备。

8.3.3车间面积的计算

在初步设计时，各车所需的生产面积，可先根据概略指标来确定。各种设备占用生产面积平均标准的数值根据家具的类型和车间的加工特征来确定，具体见表8-4。

表8-4 工艺车间生产面积平均标准

车间或

工段名称

每台机床及工作位置占用生产面积平均标准（㎡）

最大型产品

（车厢等）

大型产品

（建筑构件等）

中型产品

（家具等）

小型产品

（机壳与工艺装饰件等）

配料车间

55~80

45~55

45~55

45~55

加工车间

55~80

45~55

30~40

25~30

装配车间

—

45

25~40

20~30

涂饰车间

—

—

25~35

20~30

机修车间

15~18

15~18

15~18

15~18

在生产面积平均标准中，已经包括通道所占用面积，大约为40%，因此，机床设备所占用面积仅为60%。此外，还应计算办公室、生活用房（休息室、更衣室等）和辅助用房（工具与配件室、配漆间、调胶间、配电间、磨刀与修锯间等）的面积（约为总面积的20%），以及中间仓库所占用面积等。

因此，车间所需总面积（㎡）为：

S=1.2∑niSi+S0

式中：∑nisi为所有车间内机床和工作位置占用面积的总和（㎡）；

ni为各车间或工段内机床设备和工作位置台数；

si为各车间或工段内每台机床设备和工作位置所占用生产面积的平均标准（表8-4，㎡）

s0为中间缓冲仓库的面积（㎡）。

S0=K5Lbn

式中：L为材料或工件堆长度（m）；

b为材料或工作堆宽度（m）；

n为每班生产的材料或工件堆数（n=每班生产的工件数/每个材堆件数）；

t为存放时间（班）；

kf为面积利用系数（kf=1.1~1.2 ）。

8.3.4车间建筑规划

车间建筑的规划或设计，主要是根据设计任务书、生产计划、产品特点、工艺过程方案以及工艺技术的要求，按照国家建筑规范的标准确定建筑物的形式、跨度、开间和层数等。

8.3.4.1流水线在车间中的配置：

对于一层建筑时，一般流水线的始端和末端配置在建筑物的两端。建筑物的跨度决定于生产量的大小，即决定于所设计的流水线条数。流水线的方向都是沿建筑物纵向排列。

对于多层建筑，各层的流水线也沿建筑物纵向排列，但各层的方向可以不同，这主要决于升降机的位置、数量及工艺路线的长短。设计方案应体现出最经济、最合理。

对于涂饰车间，由于它要求有最清洁的工作环境，同时，又存在有害气体的排放，所以在单层建筑中，应考虑既不受加工车间粉尘的影响，又使其挥发性有害气体得到安全处理；在多层建筑中，则应配置在最高层。

8.3.4.2工艺过程对建筑形式的影响：

有些零部件，例如建筑件中的长条地板、木线、天花板等，其加工过程较简单、工序也少，又不涉及其他工段，这时，为了降低建筑投资，可选用台阶式建筑，如图8-1所示的任一种。

图8-1 台阶式建设

（a）单台阶建筑 （b）双台阶建筑

有些部件的加工工艺过程，包括几个相互关联的工段，如细木工板生产中，芯板制造和表背板制造的两条作业线需要在胶压工段汇合。板式部件的生产，也是芯板和表背板两条流水线在胶压工段汇合。有饰面材料的加工流水线也需与基材加工流水线在胶压工段汇合等。这时，可采用插入式建筑，如图8-2。

图8-2 插入式建筑

有些工段需要特殊温湿度条件或特殊加工环境，如涂饰车间中的某些工段、干燥间、拼板胶拼后的陈放场所等，这时，应把这些工段设置在该建筑物外面相应的地方，或在该建筑物内用隔断隔开，如图8-3和图8-4。

图8-3 配置在主建筑旁边 图8-4 配置在车间内用间壁隔开

有些作业线需呈折线展开，建筑工地物的形式应为“L”形或“∩”形。此两种形式的建筑物也适用于受场地条件限制的情况。但是，这样的建筑物拐弯处，场地不易利用。

8.3.4.3车间环境卫生问题对建筑的要求

车间卫生是实现环境保护和安全生产的重要组成部分。在工艺车间设计时，应掌握下列资料：

每一车间各班的工人数、男女工各多少，并指定使用的卫生设备种类；

每一车间使用电器设备（如电动机、电热装置等）的数量、功率及工作情况；

车间中的气力运输所需的空气量；

根据工艺规程规定的车间和仓库的温度和湿度；

有电热装置（包括干燥设备）的场所所散发的热量、蒸发的水分以及温度等情况；

有害气体的挥发量；

其他与环境卫生相关的资料

8.3.5工艺车间设备的布置

车间设备布置是工艺车间组织中的主要内容，在工艺过程确定、机床设备选择和车间形式与面积明确以后，车间机床设备和工作位置布置的合理与否，将会影响到最佳工艺过程的实现和生产能力的发挥。

8.3.5.1设备布置的方法：

（1）按类布置:它是把同类机床按加工顺序来布置，适用于工艺过程较简单、工序少、工件沿工艺流水线方向移动距离短，同时生产量大，需要布置几条平行作业线的情况。此时，家具制品中的零件，不论在哪条流水线上都能完成加工过程，同时，便于管理同类机床。但当工序和零件数量过多、家具产品结构复杂并经常改变时，零件在加工过程中就可能产生倒流现象。

（2）按加工顺序布置：它是按照各种零件加工工艺的相似性，兼顾某些零件加工的实际需要来布置加工设备。同类设备可以分布在作业线的不同位置上，使工件在加工过程中按规定的工艺顺序移动，不允许有倒流和环行现象。各工序可以是非同步进行，必须有工序间的储备，工件的移动不一定是直线式的，必须时可以转到另一条平行的作业线上。当每批加工的零件改变时，需要按照其加工工艺规程对作业上的机床进行调整。这种布置方法适合于多品种和有较多零件的家具生产。

（3）按直线流水线布置：在加工过程中，工件在作业线上是单个传送的，而且某些工序没有同期性，因而有工序间的储存。按这种方式布置时，需充分运用运输机械。此法常用于机械加工的个别区段，但更适用于小型产品的装配或涂饰工段。

（4）按连续流水线布置：这是最完善的组织方式，它要根据具体产品的详细计算来专门设计。它对于定型产品的大量生产，具有显著的经济效果。

8.3.5.2设备布置的应注意的几个问题

车间内生产流水线的布置主要是确定机床设备和工作位置的配置。在配置机床时，机床与机床之间的纵横向距离以及机床与墙壁和柱子之间的距离，均应保证工人和运输工具的通过、保证工人在工作时的安全、保证机床安装在光线充足的地方。在配置机床和工作位置时，应关注以下几个方面：

（1）确定机床位置时，其距离一定要从柱脚而不应从墙根或墙的中心线算起。把各开间、各柱子逐根编号，这样当某台机床与某根柱子之间的距离确定后，该机床的位置就明确了。在平面布置图中画出各类机床设备的工作位置示意图或符合；在进行设备安装时，就可按已明确了的具体位置进行。另外，确定机床位置时，应避免机床基础与柱子基础重叠。

各类机床设备的工作位置示意图或符号，如图8-5至图8-15所示（也可参考其他有关资料）。

（2）工人的工作位置，距机床0.7～0.75m，用直径为6mm的圆圈或其他人形简易符号表示；材料堆用长方框表示。如图8-5至图8-15所示，绘制平面布置图时可采用以下说明的图例表示：

主要操作工人位置用半空白圆圈或其他人形简易符合表示；

辅助工人位置用空白圆圈或其他人形简易符号表示；

未加工材料堆用具有一条对角线的长方框表示；

已加工的材料堆用具有两条对角线的长方框表示；

废料堆用无对角线的方框表示；

缓冲（或中间）仓库用一条或两条对角线的虚线长方框表示。

图8-5 锯机工作位置

(a)横截锯（吊截圆锯或万能县壁圆锯） (b)移动工作台圆锯机 (c)手工进料纵解锯

(d)机械进料纵解锯 (e)推台式（精密）开料锯 (f)细木工带锯机 (g)纵横锯边机

图8-6 刨床工作位置

(a)平刨 (b)压刨 (c)双面刨 (d)四面刨

图8-7 开撑机工作位置

(a)单头开撑机 (b)双头开撑机 (c)箱撑开撑机 (d)燕尾撑开撑机

图8-8 铣床及加工中心工作位置

(a)立式下轴铣床 (b)上轴铣床(镂铣机) (c)数控加工中心(CNC)

(d)仿型铣床 (e)圆棒机 (f)车床

图8-9 钻床及打眼机工作位置

(a)链式打眼机 (b)立式钻床 (c)立式打眼机 (d)单排钻 (e)三排钻 (f)多排钻

图8-10 砂光机工作位置

(a)盘式砂光机 (b)立式单辊砂光机 (c)卧式(悬臂)单辊砂光机 (d)立带式砂光机

(e)卧带式砂光机 (f)三辊式砂光机 (g)宽带式砂光机

图8-11 胶压及封边设备工作位置

(a)涂胶机 (b)冷压机 (c)热压机 (d)曲直封边机 (e)直线封边机 (f)后成型封边机

图8-12 薄木加工设备工作位置

(a)剪切机（侧刀机） (b)刨边机 (c)拼缝机

图8-13 涂饰设备工作位置

(a)喷涂柜 (b)辊涂机 (c)淋漆机 (d)紫外线固化机 (e)单辊抛光机 (f)多辊抛光机 (g)木砂机

图8-14 指接及拼板设备工作位置

(a)指榫开齿机组 (b)送料装置 (c)指榫接长机 (d)平卧式拼板机 (e)回转式拼板机

图8-15 实木椅子涂饰生产线

平面涂饰线

1、底色染色 2、涂底漆 3、涂底漆 4、修色 5、涂面漆 6、砂磨 7、干燥

(b)车木件涂饰线

1、2、3 自动喷枪 4、砂光机 5、干燥室 6、水幕式喷涂室

（3）机床与墙壁（或柱）之间的距离：

机床与墙壁（或柱）平行时，工人面对墙（或柱）站，机床的突出部分与墙柱之间的距离为0.5～0.8m，如图8-16所示；工人背对墙（或柱）站，距离为0.8～1m，如图

机床与墙壁（或柱）垂直时，其间的距离应不小于在此机床上加工的最长零件的长度再加上0.5～0.8m，如图8-18所示；机床旁的材料堆需在机床与墙壁（或柱）之间运输时，其距离应大于运输小车长度再加上0.5～0.6m，如图

（4）机床与机床之间的距离：根据各机床的工作位置组织及必要的间距而定。一般为零部件长度的2.5～3倍。

（5）通道的配置：

沿车间长度应设置一条纵向通道，即主通道，其宽度为：单向运输时为2m以上，双向运输时为3m以上；通道上如有单列操作工人时再加0.5m，如有双列操作工人时再加1m。

在车间长度上，每隔50m应设一条宽为2m以上的横向通道。

（6）中间（缓冲）仓库的配置：

工序与工序之间，由于工艺要求需要陈放，就需要设置中间仓库。

工段与工段之间，为保证加工不间断，需要一定的储备，就应设置缓冲仓库。

通道和仓库要设在光线充足区域，面积约占车间的40%。通道上不许堆放材料或工件。

（7）机床在车间内的排列：

车间宽度为9-12m时可排2列机床。

车间宽度为15～18m时可排3-4列机床。

机床可以顺车间排列，也可以成一定角度排列。

图8-16 工人面对墙（或柱）时机床的位置 图8-17 工人背对墙（或柱）时机床的位置

图8-18 机床垂直墙（或柱）时的位置 图8-19 机床与墙（或柱）间有材料堆时的位置

8.3.6车间平面布置图的绘制

车间平面布置图绘制的工作顺序如下：

根据设计任务书和具体生产条件的要求以及工艺过程路线和设备及中间仓库的布置方案，按照国家规定的建筑标准规范（跨度、开间和层高等），首先确定建筑物的形式、跨度、开间，再按跨度和计算出的车间面积概算出车间的长度，并以开间（柱距）调整为整数开间数，从而得到实际车间的长度。

按一定比例（常为1：50或1：100），依据车间设计的建筑形式、跨度和开间数，画车间平面图，并标出跨度、柱距、柱子编号、门窗尺寸和车间总尺寸。

规划出车间内机床的列数与通道。

规划出生活间及其他辅助用房的大致位置。

根据机床设备明细表，将各种机床设备和工作位置，按相应的符号形式和相同的尺寸比例画在车间平面图上；同时标出工作位置的组织，即机床旁的工人、工具、已加工和未加工材料堆的配置以及中间仓库的位置和名称。

标注各类机床设备布置和安装时一切必要的位置尺寸等，并应进行机床设备编号和编出说明明细表。

思考与练习

一、名词解释

1、工艺过程

2、工序

3、安装

4、工位

5、工步

6、走刀

7、工序分化

8、工序集中

9、工艺规程

10、工艺流程

二、填充题

1、实木家具生产工艺过程一般包括：材料制备、机械加工、胶合与胶贴、软化、弯曲、 、 、 、 等工作。

2、家具生产设备的类型选择的原则是：技术上先进、性能上可靠、生产可行、

、 等。

3、组织车间工作位置时工作台的标高一般为 m，材料堆的高度为

。

4、组织车间工作位置时，材料堆离工作台的距离应为 m，材料堆的宽度为 m。

5、组织生产车间工作位置时，机床与机床间的距离一般为零部件长度的

倍。

三、简答题。

1、简述工艺过程的构成，并举例说明它？

2、简述框式家具生产工艺流程？

3、简述实木方材零件加工工艺流程？

4、简述工艺规程编制的基本原则？

5、简述车间工艺设备的布置方法？

四、技能训练题。

1、调研一家具生产企业设备的构成，详列设备清单，绘制车间平面布置图，并作简要详述？

2、在企业调查的基础上，列举一工艺规程和设备操作规程。

3、仔细观察某工序安装、工位、工步、起刀的生产情况，并提出提高工作效率的措施。