MENDELOVA UNIVERZITA V BRNÌ Lesnická a døevaøská fakulta Ústav nábytku, designu a bydlení
Konstrukce konferenèního stolu s využitím CNC technologie
BAKALÁØSKÁ PRÁCE
Brno 2012
Pavel Rendl
Prohlašuji, že jsem bakaláøskou práci na téma: KONSTRUKCE KONFERENÈNÍHO STOLU S VYUŽITÍM CNC TECHNOLOGIE zpracoval samostatnì a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakaláøská práce byla zveøejnìna v souladu s § 47b Zákona è. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovnì Mendelovy univerzity v Brnì, zpøístupnìna ke studijním úèelùm ve shodì s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závìreèných prací. Autor kvalifikaèní práce se dále zavazuje, že pøed sepsáním licenèní smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že pøedmìtná licenèní smlouva není v rozporu s oprávnìnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit pøípadný pøíspìvek na úhradu nákladù spojených se vznikem díla dle øádné kalkulace. V Brnì, dne:___________________
_____________________ Pavel Rendl
Podìkování
Na tomto místì bych rád podìkoval vedoucímu mé práce Ing. Milanu Šimkovi, Ph.D. za podnìt, který mi dal k napsání této práce a cenné pøipomínky pøi jejím zpracování. Nejvìtší dík patøí mé rodinì, která mì podporuje v mém studiu.
Abstrakt: Jméno: Pavel Rendl Název bakaláøské práce: Konstrukce konferenèního stolu s využitím CNC technologie Tato bakaláøská práce se v teoretické èásti zabývá historií stolového nábytku,
typologií stolového nábytku, bezpeènostními pøedpisy, ergonomickými a normativními požadavky na stolový nábytek a prùzkumem souèasného stavu trhu. Praktická èást práce je zamìøena na samotný návrh konstrukce konferenèního stolu pro CNC stroje, popis konstrukce a technologický postup výroby prototypu s využitím CNC technologie.
Souèástí této práce je také montážní návod, kalkulace nákladù a výkresová dokumentace vlastního návrhu konstrukce.
Klíèová slova: konferenèní stolek, spoleèenský stolek, stolový nábytek, CNC technologie, demontovatelná konstrukce Name: Pavel Rendl Title of Bachelor thesis: Construction of a coffee table for CNC manufacturing
The theoretical part of this bachelor thesis covers a history of table furniture, its typology, safety regulations, ergonomic and normative requirements and a survey of current market situation. The technical part presents a design of a low-table construction for CNC machines, description of the construction and technological process of prototype manufacturing using CNC technology. The annex contains assembly instructions, costs calculation and a technical drawings documentation of the construction design. Klíèová slova: low table, coffee table, side table, table furniture, CNC technology, demountable construction
Obsah: 1
Úvod do problematiky konferenèních stolkù ................................................... 1
2
Cíl práce ......................................................................................................... 2
3
Metodika práce .............................................................................................. 3
4
Historie stolového nábytku ............................................................................. 4 4.1
Starovìk .......................................................................................................... 4
4.2
Støedovìk ........................................................................................................ 5
4.3
Renesance........................................................................................................ 5
4.4
Baroko ............................................................................................................. 6
4.5
Rokoko ............................................................................................................ 6
4.6
Klasicismus....................................................................................................... 7
4.7
Empír ............................................................................................................... 7
4.8
Biedermeier ..................................................................................................... 7
5
Typologie stolového nábytku .......................................................................... 8
6
Požadavky kladené na stolový nábytek......................................................... 10
7
8
6.1
Bezpeènostní požadavky na stolový nábytek ................................................... 10
6.2
Ergonomické požadavky na stolový nábytek ................................................... 11
6.3
Normativní požadavky na stolový nábytek ...................................................... 12
Demontovatelný nábytek ............................................................................. 14 7.1
Historie demontovatelného nábytku............................................................... 14
7.2
CNC technologie a inovativní design v podobì demontovatelného nábytku ..... 15
CNC technologie ........................................................................................... 16 8.1
Charakteristika CNC strojù .............................................................................. 16
8.2
Výhody a nevýhody CNC strojù ....................................................................... 17
8.3
Dìlení CNC center .......................................................................................... 18
8.3.1 8.3.2
Dìlení podle systému øízení a výkonnosti ....................................................................... 18 Dìlení podle typu obrábìní ............................................................................................ 19
8.3.3
Dìlení podle typu výroby ................................................................................................ 20
8.3.5
Dìlení dle poètu funkèních pracovních os ...................................................................... 21
8.3.4
8.4
Dìlení podle druhu pohybu konstrukèních èástí ............................................................ 20
Východiska pro návrh konstrukce ................................................................... 22
9
Prùzkum souèasného stavu trhu ................................................................... 23
10
Vlastní návrh konstrukce konferenèního stolu ............................................... 26
11
Prototyp konferenèního stolu Bendroni......................................................... 32
11.1
Konstrukce ..................................................................................................... 34
11.2
Materiály ....................................................................................................... 35
11.2.1 11.2.2
12
Pøekližky .......................................................................................................................... 35 Bukové døevo .................................................................................................................. 35
Technologický postup výroby prototypu. ...................................................... 36
12.1
CNC obrábìcí centrum P. Bacci Twin ............................................................... 38
13
Montážní návod ........................................................................................... 40
14
Kalkulace nákladù ........................................................................................ 43
15
Diskuse ........................................................................................................ 45
15.1
Zmìny konstrukce konferenèního stolu........................................................... 46
15.2
Alternativa použitého materiálu ..................................................................... 47
15.3
Výhody a nevýhody ........................................................................................ 48
15.4
Sériová výroba ............................................................................................... 48
16
Závìr............................................................................................................ 51
17
Summary...................................................................................................... 52
18
Pøehled použité literatury ............................................................................. 53
19
Seznam obrázkù ........................................................................................... 56
20
Seznam tabulek ............................................................................................ 57
21
Seznam pøíloh .............................................................................................. 58
1 Úvod do problematiky konferenèních stolkù Konferenèní stolek je zajisté neodmyslitelnou souèástí každého obývacího
pokoje a bývá v této místnosti umis•ován se sedací soupravou, která vypadá bez tohoto
druhu nábytku ponìkud nekompletnì. Pøi odpoèinku èi posezení s pøáteli si na konferenèní stolek odkládáme rùzné pøedmìty, jako jsou ovladaèe od televize a rùzných pøehrávaèù, talíøe se zákusky, šálky kávy, èasopisy, tedy vše co používáme pøi trávení
našeho volného èasu. Proto je dùležité vybrat si správný stolek s patøiènými rozmìry a k tomu takový, aby splnil naše požadavky na tento typ nábytku.
1
2 Cíl práce Cílem
této
bakaláøské
práce
je
návrh
konstrukce
demontovatelného
konferenèního stolu, který je vyrábìný s využitím CNC technologie a pøi montáži se nebude používat lepidlo ani kovové spojovací prostøedky. Aby bylo možné tento cíl
splnit, je nutné zpracovat teoretickou èást, která se bude zabývat historií stolového nábytku, typologií stolového nábytku, požadavky kladenými na stolový nábytek (bezpeènostní, ergonomické a normativní), charakteristikou a rozdìlením CNC strojù.
Podle vlastního návrhu bude vytvoøen model v mìøítku 1:1, aby byla zjištìna
funkènost konstrukce.
2
3 Metodika práce V první èásti práce bude provedena teoretická studie problematiky stolového
nábytku a budou popsány ergonomické, normativní a bezpeènostní požadavky na stolový nábytek. Dále bude v teoretické èásti popsána typologie stolového nábytku,
charakteristika a rozdìlení CNC strojù. Informace uvedené v první èásti jsou získány z literárních zdrojù, které jsou uvedeny v použité literatuøe.
Ve druhé èásti práce bude proveden prùzkum souèasného stavu trhu se
zvolenými konstrukcemi. Prùzkum trhu bude proveden z internetových zdrojù.
Na základì teoretické studie a prùzkumu trhu bude ve tøetí èásti práce zpracován
návrh konstrukce konferenèního stolu pro CNC výrobu. Tato konstrukce bude demontovatelná a pøi montáži nebude zapotøebí využití montážního kování èí náøadí.
Souèástí praktické èásti bude i vytvoøení prototypu podle vlastního návrhu, popis
konstrukce a technologického postupu výroby.
V diskuzi budou popsány pøípadné návrhy na zmìnu konstrukce èi postupu
výroby konferenèního stolu ze zkušeností, které byly získany bìhem vzniku této práce.
3
4 Historie stolového nábytku Stolový nábytek, stejnì jako každý druh nábytku prochází neustálým vývojem.
Již od starovìku se používají nejrùznìjší druhy stolù a stolkù. Jejich prùkopníky byli
Èíòané a Egyp•ané. Historie konferenèních stolkù ale zaèíná až koncem 19. století, kdy se zaèaly prvnì používat v Británii za viktoriánské éry.
4.1
Starovìk Stolový nábytek se používal již ve starovìké Mezopotámii
pøibližnì od roku 3700 pøed n. let. Tento nábytek není dochován,
ale je vyobrazen na nástìnných reliéfech. Pro muže bylo v té
dobì charakteristické, že jedli vleže, kdežto ženy vsedì, a proto byly vytvoøeny rùzné typy stolkù a stoleèkù.
Ze stolového
nábytku se používaly nejvíce servírovací stolky, které se pøi obèerstvování pøemis•ovaly k lehátkùm. [1]
Obr. 1: Asyrský stùl[1]
V Egyptì byl stolový nábytek doplòkem køesel.
Egyp•ané
dobøe
ovládali
technologii
dýhování, znali výrobu pøekližek a používali rámovou konstrukci s výplní na pero a drážku. [1] V Øecku
byly
stoly
po
obèerstvení
Obr. 2: Bìžný øecký stùl[1]
odneseny otroky nebo byly zasunuty pod lehátka. Kruhovou stolovou desku podepíraly nejèastìji tøi nohy se stylizovanými zvíøecími
tlapami. Stolové desky byly vyrábìny døevìné, mramorové nebo bronzové. [1]
V Øímské øíši sloužil stùl zejména
k reprezentaci. Stolové desky byly dýhované a vykládané nebo zhotovené z mramoru. Stolová
Obr. 3: Stùl s mozaikovou deskou a mramorovými nohami[1]
deska byla posazena nejèastìji na tøech nohách esovitého prohnutí, èasto se stylizací lidských, zvíøecích postav nebo chimér. [1]
4
4.2
Støedovìk V raném období støedovìku se stùl vyskytoval v podobì hrubì opracované stolní
desky, která byla pokládána na døevìné kozové podstavce a byl sestaven pouze pøed hostinou a poté se opìt rozebral a uložil ke zdi. Tìžké a hrubé tvary byly výsledkem nedostateèného vybavení a malou zruèností øemeslníkù. Pevné klasické stoly se zaèaly objevovat až v období gotiky. [1] V gotickém období (poèátek 13. stol.) se
pozvolna stávají stoly ústøedním kusem nábytku.
Postupné zlepšování vybavení øemeslníkù a jejich
zruènosti vedlo ke zkvalitnìní konstrukce nábytku. Stùl byl pøedevším urèen ke stolování a byl èasto pokrýván textilním pøehozem. Konstrukce gotického stolu se v
podstatì zachovaly dodnes. V souèasnosti tento nábytek oznaèujeme jako selský (lidový) nábytek. [1]
4.3
Obr. 4: Gotický psací stùl (Švýcarsko rok 1500)[1]
Renesance V období renesance je stùl tvoøen
pevnou konstrukcí, jejímž základem je
pevná deska pøipevnìna na plasticky zdobenou podnož, která je zpevnìna konzolou (pøíèkou). V tomto období se postupnì vyvinuly konzolové stoly, které
Obr. 5: Stuartovský renesanèní stùl
byly nejèastìji umis•ovány u zdi pod
se vkládacími deskami[1]
zrcadlem a byly podepøené podnoží jen na
jedné stranì. Dále se používaly oválné, obdélníkové nebo kruhové jídelní stoly,
pracovní stoly, stoly s pøeklopnou deskou, s tajnými zásuvkami zapuštìnými do lubù, kredencové stoly, hrací stolky, rùzné odkládací stolky atd. Pro renesanèní stoly je typické zesílení stolového plátu s obvodem zdobeným zuboøezem nebo profilováním. V pozdním období renesance se pláty stolù vyrábìly z ebenu a byly vykládané kostí, perletí nebo støíbrem. Dále se také stolové desky vyrábìly z kamenných desek.[1]
5
4.4
Baroko V
baroku
nejkrásnìjšími baroku
italském
byly
výrobky. se
stoly V raném
vyskytují
stoly
období
mírnì
s rovným balustrovaným podnožím, které nahradilo
v pozdìjším
prohnuté nohy do tvaru voluty nebo
písmene S. Stolová deska byla zdobena intarziemi,
luby
zdobila
marketerie.
Prohnuté nohy byly ve spodní èásti spojeny
konzolovými
Obr. 6: Barokní psací stùl s Boulleho
úhlopøíènými
marketeriemi[1]
trnožemi. V tomto období byly oblíbené
konzolové stoly, které se opíraly jednou stranou o stìnu, na které bylo umístìno zrcadlo. Tyto stolky sloužily k vystavování vzácných pøedmìtù, èínských váz, japonských konvic, keramiky a skla.[1]
4.5
Rokoko V rokoku jsou stoly lehèí konstrukce
než v baroku. Rokokové stoly jsou bohatì zdobené rokokovou ornamentikou. Dále se v tomto období vyskytují karetní stolky,
šachové stolky a jiné hrací stolky vybavené zásuvkami a tajnými mechanizmy.[1]
Obr. 7: Vyøezávaný a pozlacený stoleèek (období regence)[1]
6
4.6
Klasicismus V období
klasicismu
se
postupnì
pøestávají vyskytovat pøístìnné konzolové stolky.
V jídelnì se umis•ují anglické rozklápìcí stoly nebo øady ètvercových stolù. U psacích stolù jsou oblíbené
roletové
žaluzie.
Na
pøechodu
klasicismu a empíru se objevují stoly na jedné noze, které se židlemi a sofou vytváøejí první komplety.[1]
4.7
Obr. 8: Toaletní stolek (anglický klasicismus-Sheraton)[1]
Empír Stoly
jsou
vìtšinou
kulaté
nebo
osmihranné. Podnož stolu tvoøí podpìry ve tvaru chimér, lvù nebo okøídlených ženských tìl
a jsou ukonèené lvími nebo zvíøecími tlapami. Èasté jsou stolky urèené pro ètení s velkým otáèivým zrcadlem.[1]
4.8
Obr. 9: Empírový kulatý stùl s pilíøovými nohami[1]
Biedermeier Stolový nábytek je èasto kruhový na jedné
noze, v dolní èásti rozšíøen v trojúhelníkovou
podstavu. Pro zvìtšení jídelní plochy se používal vytahovací stùl. Oblíbené byly v této dobì šicí stolky, toaletní stolky s oválným naklopitelným zrcadlem a kvìtinové stolky.[1]
Obr. 10: Mahagonový stùl se židlí (rok 1800)[1]
7
5 Typologie stolového nábytku Skupina stolového nábytku zahrnuje velké množství tvarovì i funkènì
rozmanitých výrobkù. Konstrukci stolù mùžeme rozdìlit na stolovou desku, nosnou
konstrukci stolové desky a kování. Nejdùležitìjší je stolová deska a pøi jejím
konstruování se musí brát ohledy na použité rozmìry, výšku nad podlahou, materiál a konstrukèní vyhotovení. Druhý konstrukèní prvek je nosná konstrukce stolové desky,
kterou je deska podepøena nebo je na ni zavìšena. Tøetím základním prvkem je kování, které spojuje stolovou desku a nosnou konstrukci.[11]
Jídelní stùl je urèen ke stolování a byl odjakživa pøirozeným centrem veškerého
dìní domácnosti. Rozmìry vychází z prùmìrných antropometrických údajù a z prostoru potøebného k manipulaci s obèerstvením na stolní desce. Rozmìry stolové desky se
úmìrnì zvìtšují s poètem osob. Dùležitá je také vzdálenost mezi spodní hranou stolu a židlí, kde musí být dodržen dostateèný prostor pro nohy.[5] Konferenèní
(spoleèenský)
stolek
slouží
jako
doplnìk
èalounìného
odpoèivného nábytku k odkládání nejrùznìjších pøedmìtù a obèerstvení. Rozmìry konferenèního stolu by mìly být vhodnì voleny ve vztahu k daným prostorovým možnostem a také k rozmìrùm èalounìného nábytku, se kterým vytváøí funkèní celek.[5]
Servírovací stolek je urèen jako doplnìk jídelního a konferenèního stolu.
Servírovací
stolek
koleèkách,
pro
pøemis•ování.
Mùže
je
umístìn
jeho být
na
snadnìjší vybaven
nìkolika policemi a dalšími doplòky pro specifické urèení. [5]
Pøístavný stolek je pøistavován
v restauracích
k jídelnímu
zvìtšení servírovací plochy.
stolu
pro
[5]
Konzolový stolek je umístìn u
zdi.[5]
Obr. 11: Servírovací stolek[5]
8
Pracovní stùl má plochu stolové desky dostateènì dimenzovanou k vykonávání
rùznorodých èinností, jako je napø. psaní, ètení, uèení atd. Souèástí pracovního stolu musí být odkládací úložné prostory, nejlépe v podobì zásuvek.[5] Hnízdové stolky jsou tvoøeny
z nìkolika menších odkládacích stolkù, které se do sebe skládají. Pro lepší mobilitu mohou být vybaveny koleèky. [5] Stùl
pro
poèítaè
musí
mít
dostateènì rozmìrnou plochu pro umístìní klávesnice, podložky pro myš, monitor a ukládání pracovních materiálù. Zbylé souèásti mohou být umístìny mimo
Obr. 12: Hnízdové stolky
pracovní desku.
[5]
9
6 Požadavky kladené na stolový nábytek Na konferenèní stolky nejsou kladeny tak velké technické požadavky, jako jsou
kladeny na jídelní stoly. Pøesto ale musí být konferenèní stùl konstruován tak, aby splòoval bezpeènostní a ergonomické požadavky.
Nábytek musí být konstruován tak, aby byly dlouhodobì zaruèeny jeho užitné vlastnosti. Nábytek musí mít kromì užitných parametrù a pøedepsaných znakù i dostateènou odolnost proti dynamickému namáhání pøi jeho manipulaci v prùbìhu užívání.
6.1
Bezpeènostní požadavky na stolový nábytek Problematikou bezpeènostních požadavkù, kladených na nábytek, se zabývá
norma ÈSN 91 0100 Nábytek – bezpeènostní požadavky.
Za bezpeèný nábytek se považuje ten, který neohrožuje zdraví èlovìka pøi jeho výrobì a užívání. Dále neohrožuje životní a pracovní prostøedí použitými
materiály, výrobními procesy, emisemi a odpady, vysokou spotøebou energie a
také pøi likvidaci výrobku po ukonèení jeho životnosti.
Pøi navrhování výrobkù mohou být použity materiály, jejichž užívání, zpracování, obrábìní nebo postupy spojené s jejich povrchovou úpravou
neohrozí bezpeènost osob a životní prostøedí dle znìní závazných právních
pøedpisù. Plochy stolového nábytku musí být rovné, aby po pøevrhnutí nebo vylití horké tekutiny na stùl bylo omezeno její okamžité steèení s povrchu na uživatele.
Stolový nábytek musí být dimenzován pro bìžné domácí èinnosti tak, aby pøi užívání nedošlo k jeho destrukci a k úrazu uživatele.
Povrchová úprava stolù urèená pro stravování musí být øešena tak, aby pøi styku povrchu s potravinami nemohlo dojít k jejich kontaminaci.
10
Nábytek musí být konstruován tak, aby na výrobku v místech obvyklého kontaktu s uživatelem nevznikaly ostré hrany (rohy) – bøity, které mohou být pøíèinou poškození odìvù, poranìní kùže a úrazù.
6.2
Ergonomické požadavky na stolový nábytek Ergonomie je interdisciplinární vìda, která se zabývá vztahy mezi èlovìkem,
prostøedím a nástrojem. Jedná se o mezioborovou disciplínu, jejímž cílem je pøizpùsobit èlovìku užívaný pøedmìt a vnitøní prostøedí. Pomocí ergonomie stanovujeme nejen
tvary a rozmìry nábytku, ale i jejich umístìní v prostoru. V poèátku se tato vìda v USA
oznaèovala jako „Inženýrství lidského faktoru“ a poté dostala název odvozený z øeckých slov „ergon“ práce a „nomos“ zákon. Jedná se tedy o vìdu zabývající se zákonitostmi v pracovním prostøedí.[5]
Vzniku ergonomie napomohla druhá svìtová válka, kdy britští vìdci hledali
vysvìtlení, proè jejich letadla padají, i když nejsou sestøelována. Zjistili, že pøíèinou vìtšiny havárií je selhání lidského faktoru pilota, který ve stresové situaci nezvládl
ovládat složitý palubní systém. Proto se jednotlivé pøístroje umis•ovaly tak, aby vyhovovaly pilotovi, i když je rozrušen nebo unaven.[5] Pøi navrhování nábytku je
nutné zohledòovat èlovìka v jeho rùznorodostech, jako je napø.
tìlesná výška, hmotnost, pohlaví, vìk atd. Špatná konstrukce a nevhodnì použité materiály mají
vliv na vznik zdravotních potíží
(bolesti hlavy, žaludku, nohou a zejména stolování
zad). je
Zvláštì
velmi
pøi
dùležitá
správná poloha tìla. Je tøeba u
jídelního stolu sedìt na židli zpøíma,
aby
byl
zabezpeèen
Obr. 13: Boèní pohled ergonomického øešení èlovìka, spoleèenského stolu a okolí[12]
správný prùchod stravy z úst do žaludku.[5]
Ergonomické øešení èlovìka, spoleèenského stolu a okolí je znázornìno na
obr. 13. 11
Ergonomické požadavky na konferenèní stolky jsou speciální tím, že jsou
kombinací ergonomicky øešených prvkù (sedacího èi odpoèivného a stolového
nábytku). Rozmìry spoleèenského stolu by mìly být voleny podle pohybù a èinností provádìných u výše zmínìného druhu nábytku.[12]
Vzdálenost mezi sedací soupravou a spoleèenským stolem mùže být minimálnì
200 mm, což umožòuje pohodlné sezení, ale tato vzdálenost není dostaèující pro pohodlný pøístup ke stolu èi prùchod mezi stolem a sedací soupravou. Z tohoto dùvodu se doporuèuje vzdálenost 400 mm.[12]
6.3
Normativní požadavky na stolový nábytek Problematikou konferenèních stolù se žádná norma speciálnì nezabývá. Pøi
jejich navrhování a zkoušení se respektují technické a bezpeènostní požadavky a základní ustanovení specifikované pro nábytek normami:
ÈSN 91 0001 Døevìný nábytek – Technické požadavky
ÈSN 91 0100 Nábytek – Povrchová úprava døevìného nábytku – Technické požadavky ÈSN EN 1730 (910225) Bytový nábytek – Stoly – Metody zkoušení pro stanovení pevnosti, trvanlivosti a stability
ÈSN P ENV 12521 (910802) Bytový nábytek – Stoly – Mechanické a konstrukèní požadavky
ÈSN 91 0100 Nábytek – Bezpeènostní požadavky
ÈSN 91 0270 Nábytek. Zkoušení povrchové úpravy nábytku. Základní a spoleèná ustanovení
Technické požadavky kladené na nábytek (ÈSN 91 0001):
Na èelních, vnìjších a vnitøních plochách se nesmí vyskytnout povrchovì
Na èelních, vnìjších a vnitøních plochách se nesmí vyskytnout neopracovaná
nedokonèená místa s výjimkou nábytku bez povrchové úpravy.
místa, stopy po frézování a øezání, oštípání ploch, nedobroušená nebo
12
probroušená místa, ostré hrany, zbytky lepidla, netìsné spoje, otøepy otvorù a
obrysy vnitøních konstrukcí (rámy, nákližky).
Nábytek musí být konstruován tak, aby nemohla být vlivem obvyklých èinností porušena jeho stabilita a funkce.
Na nábytek musí být použity konstrukèní desky a materiály vhodné pro daný úèel
použití
a
souèasnì
vyhovující
obvyklém
nebo
Materiály a konstrukèní spoje, které mohou pøijít do styku s vodou, párou
nebo
pøedpokládaném používání výrobku.
namáhání
pøi
zvýšenou vlhkostí musí být dokonèeny tak, aby nedocházelo k porušení spojù aj. tvarovým zmìnám.
Demontovatelné dílce a souèásti musí být zhotoveny s takovou pøesností, aby suchá montáž a demontáž mohla být provedena bez dodateèného pøizpùsobování. Konstrukce nábytku musí být øešena tak, aby pøi bìžném užití výrobku a jeho souèástí èi komponentù nedocházelo k nežádoucím funkèním a zvukovým efektùm.
13
7 Demontovatelný nábytek Koncepci demontovatelnosti lze vnímat buï v pojetí demontovatelných spojù,
nebo v užším pojetí demontovatelného nábytku. Demontovatelné spoje neboli
rozebíratelné spoje mají oproti demontovatelnému nábytku výraznì delší historii. První
rozebíratelné spoje døevìných výrobkù byly používány již v Egyptì pøibližnì 715-525 pøed naším letopoètem.[15]
7.1
Historie demontovatelného nábytku Historie
demontovatelného
nábytku
je
výraznì
kratší
než
historie
rozebíratelných spojù a souvisí pøevážnì se snadným transportem a úsporou pøepravního prostoru. Vývoj demontovatelného nábytku je spojován s obdobím prùmyslové revoluce a s obdobím po druhé svìtové válce.[15]
První demontovatelný nábytek se objevil ve Viktoriánské a Edwardské dobì,
kdy zámožnìjší rodiny odjíždìjící za prací do britských kolonií se poptávaly po tomto
zboží. Michael Thonet pøišel s myšlenkou úspory pøepravního místa založené na transportu své židle è. 14 v rozebraném stavu.[15]
Demontovatelný nábytek znovu zavedla firma Ikea v 50. letech 20. století.
Rozdíl mezi Thonetovo demontovatelným nábytkem a demontovatelným nábytkem firmy Ikea byl v tom, že Thonetùv nábytek byl zpravidla sestavován pøed prodejem zákazníkovi,
kdežto
nábytek
firmy
Ikea
byl
cílenì
prodáván
spotøebiteli
v demontovatelném stavu. Tím se nábytek mohl zlevnit o nákladnou montáž. V souèasnosti je demontovatelný nábytek neustále inovován a vyvíjen díky novým materiálùm a technologiím.[15]
14
7.2
CNC technologie a inovativní design v podobì
demontovatelného nábytku
Velkým zlomem v nábytkáøském prùmyslu bylo zavedení CNC technologie
obrábìní na pøelomu 40. a 50. let 20. století. Spojení CNC technologie, nových kompozitních døevìných materiálù a inovativního designu v podobì demontovatelného nábytku je oznaèován jako NTR furniture (no-tools-required). Tento nábytek je taktéž oznaèován jako „design for CNC manufacturing“.[15]
Charakteristickým rysem NTR demontovatelného nábytku je promyšlená
konstrukce, která nevyžaduje prakticky žádné montážní náøadí a zpravidla ani montážní kování. Nábytek využívající CNC technologie je pøevážnì pøedmìtem prací studentù designu a technologie nábytku. Konstrukèní spoje jsou charakteristické zaoblenými
hranami, což je dáno rotaèním pohybem stopkové frézy. Jedním ze základních principù,
z nìhož vychází spojování tohoto nábytku, je založen na zasouvání dílù do záøezù a drážek.[15]
15
8 CNC technologie První numericky øízené stroje se zaèaly používat v døevozpracujícím prùmyslu
v osmdesátých letech dvacátého století. Døíve CNC technologie upøednostòovaly spíše
støední a velké firmy. V souèasné dobì technický a ekonomický rozvoj ve svìtì umožnil i menším firmám disponovat touto technologií. Pøínosem používání CNC obrábìcích center malých a støedních podnikù je zejména zjednodušení komplikovaných
pracovních operací, které bývají èasto spojeny s úsporou vysoce kvalifikovaných pracovních sil.[10]
8.1
Charakteristika CNC strojù NC je zkratka anglického „Numerical Control“ a je to všeobecný pojem pro
celou oblast numerického øízení a zahrnuje všechny techniky, které se používají pro øízení obrábìcích strojù pomocí série kódových pokynù. EIA (The Electronic Industries Association) v USA definuje NC jako “systém, ve kterém je èinnost øízena pøímým vložením numerických dat v urèitém poøadí“. [10]
CNC je zkratka anglického „Computer Numerical Control“. U nás ve spojení
s obrábìcími stroji používáme ekvivalent „poèítaèem øízené obrábìcí stroje“. CNC je vývojovým nástupcem základního NC konceptu. Základním rozdílem mezi NC a CNC strojem je ten, že k základnímu NC stroji je pøipojen poèítaè s klávesnicí. Toto umožòuje vytvoøení a uložení programù v obrábìcím stroji a automatický proces opakování.[10] DNC je další èasto se vyskytující zkratkou ve spojení s NC technologií. Tato
zkratka se používá pro dva odlišné zpùsoby propojení poèítaèù s NC strojem. První zpùsob je Direct Numerical Control (pøímé poèítaèové øízení), kde hlavní poèítaè øídí èásteènì nebo zcela jeden nebo více strojù. To umožòuje centrální øízení výrobního
systému. Vývojem mikroprocesorù se od tohoto drahého zpùsobu øízení zaèalo ustupovat a nahradil ho systém DNC (Distributive Numerical Control-operaèní poèítaèové øízení). V nejjednodušším pøípadì se DNC skládá ze samostatného poèítaèe,
který dodává informace pøímo do øídící jednotky stroje. V nejsložitìjším pøípadì mohou
data pøicházet ze sítì poèítaèù, které jsou vzájemnì propojeny. Tato sí• mùže øídit
16
výrobní operace organizace apod. DNC si tedy mùžeme pøedstavit jako jeden centrální poèítaè øídící dva a více CNC strojù.[10]
8.2
Výhody a nevýhody CNC strojù Dùvody zvyšujícího se trendu nasazování CNC center, jsou zejména
ekonomické a technologické. Mezi ekonomické dùvody patøí úspora pracovních sil a zvýšená dostupnost CNC strojù. Mezi technologické dùvody patøí nutnost zvýšení
pøesnosti obrábìní, vysoká flexibilita a opakovatelnost výroby. Pro pøehlednost jsou níže uvedeny základní výhody a nevýhody CNC center: Výhody:
vysoká pøesnost a rychlost opracování
odstranìní technologických pøestávek pro nové nastavení stroje
vysoká spolehlivost a univerzálnost stroje s malou údržbou
automatizace výrobního procesu (snížení poètu zamìstnancù, zvýšení efektivity práce, možnost nepøetržitého provozu)
flexibilní možnost použití s ohledem na rozsah sortimentù a možnost
Nevýhody:
zapojení do výrobní linky
relativnì velké poøizovací a provozní náklady
nižší rychlost výroby v pomìru s velkosériovou výrobou na jednotlivých
vìtší nároky na odbornost obsluhy speciálních strojích
V souèasnosti jsou na výrobu kladeny protichùdné požadavky. Má-li být podnik
konkurence schopný, musí vyrábìt rychle, levnì a kvalitnì. Rychlost a cena bývají èasto
v pøímém rozporu s kvalitou. Ta bývá v tržní ekonomice jen taková, aby odpovídala normám a pøáním zákazníka. Díky CNC technologiím lze dodržet jak dostateènou
rychlost a cenu výroby, tak požadovanou kvalitu. CNC centra ale nejsou vždy tím
jediným a správným øešením situace. Pøed jeho poøízením je nutné zhodnotit jeho
výhody a nevýhody pro danou výrobu a urèit, zda se poøízení tohoto zaøízení ekonomicky vyplatí.[10]
17
8.3
Dìlení CNC center CNC centra se rozdìlují podle následujících hledisek: 6.2.1
Podle systému øízení a výkonnosti
6.2.2
Podle typu obrábìní
6.2.3
Podle typu výroby
6.2.4
Podle druhu pohybu konstrukèních èástí Podle poètu funkèních pracovních os
6.2.5 8.3.1
Dìlení podle systému øízení a výkonnosti Podle
øízení
systému
a
výkonnosti rozlišujeme øízení stroje polohové, úsekové a souvislé. [10] Polohové
øízení
polohuje
všechny tøi osy stroje souèasnì nebo
postupnì bez souvislosti s øízením pohybu. Nástroj je bìhem polohování
Obr. 14: Polohové øízení[2]
mimo obrobek. Polohové øízení se používá u vrtacích automatù. [10] Úsekové
øízení
umožòuje
pohyb podél os bìhem obrábìní. Šikmých
pohybù
obrábìní
lze
dosáhnout souèasným pohybem podél
Obr. 15: Úsekové øízení[2]
dvou os pøi stejném posuvu. Úsekové øízení
dráhy
se
používá
u
jednoduchých frézek, dìlicích pil na velkoplošné materiály a strojù pro obrábìní hran v prùbìžném pracovním postupu. [10]
Obr. 16: Souvislé øízení[2]
18
Souvislé
øízení
umožòuje
pohyb podél všech os stroje zároveò a nezávisle na sobì. Pro každou osu mohou být zvoleny rùzné rychlosti variabilnì
tak,
aby
vyrobeny
libovolnì
mohly
kruhové
být
a
obloukové kontury. Souvislé øízení dále dìlíme na dvourozmìrné, dvou
Obr. 17: Prostorové souvislé øízení[2]
a pùl rozmìrné a tøírozmìrné. Nerozlišujeme zde již možnost pohybu, ale schopnost øízení provádìt i komplikované propoèty dráhy pro spirály nebo šroubovice. [10] 8.3.2
Dìlení podle typu obrábìní Podle typu obrábìní rozlišujeme CNC vrtaèky, CNC horní frézky, CNC
obrábìcí centra, CNC formátovací pily a CNC stroje na kontinuální obrábìní.
CNC vrtaèky se používají zejména na opracování plošných dílcù. Menší
obrábìcí síly pøi vrtání než pøi frézování umožòují jednodušší a lehèí konstrukci strojù než u frézek. CNC vrtaèky jsou vybaveny nosièi agregátù pro vrtáky, které kromì plošného obrábìní umožòují i obrábìní boèních ploch dílce.[10]
CNC horní frézky pøedstavují základní typ CNC obrábìcích strojù. Obrobek
upnutý na pracovním stole je obrábìn pohyblivou frézou nebo vrtákem. Rùzná øízení umožòují vrtání a frézování (pøímoèaré, kruhové a výøezové). CNC obrábìcí frézky jsou
vybaveny jedním až tøemi pracovními vøeteny a zásobníkem nástrojù, který vymìòuje nástroje automatizovanì a tím výraznì redukuje neproduktivní èasy. [10]
CNC obrábìcí centra provádìjí kompletní opracování obrobku. Všechny
pracovní operace se provádìjí vìtšinou na jedno upnutí obrobku. Na rozdíl od pùvodních jednoduchých NC vrtaèek jsou dnes k dispozici i šestiosá CNC obrábìcí centra pro komplexní 3D obrábìní tvarovì složitých dílcù. Stavebnicový systém
umožòuje osazovat každé obrábìcí centrum libovolnými agregáty a nástroji. Obrábìcí
centra mohou být vybavena vrtacími nástroji, frézami nebo pilovým kotouèem a jejich
kombinacemi. Pro obrábìní povrchù jsou k dispozici i brusné agregáty, pomocí nichž lze brousit vyfrézované plochy èi profilované hrany obrobku. Nìkteré CNC stroje umožòují i použití speciálních agregátù pro olepování hran apod. [10]
CNC formátovací pily provádìjí dìlení velkoplošných desek na menší pøíøezy.
CNC program potøebný pro výrobu vytvoøí automaticky náøezový plán a øídící program. 19
Podle polohy øezacích agregátù rozlišujeme spodní nebo horní dìlicí pily. U horních (portálových) strojù je øezací agregát vìtšinou otoèný, což umožòuje podélné a pøíèné øezy bez otáèení obrobku. [10]
CNC stroje na kontinuální obrábìní provádìjí obrábìní pøi souèasném posuvu
obrobku. Obrábìní probíhá vìtšinou na boèních plochách a hranách obrobku. Výhodou tìchto strojù jsou krátké pøípravné èasy. Øízení stroje ukládá do pamìti polohy obrábìní
jednotlivých agregátù vztahující se k obrobku a opìtovné nastavení poloh agregátù se provádí automaticky. Manuální úpravy se již nemusejí provádìt. Tyto stroje jsou vhodné pøedevším pro prùmyslovou výrobu s vysokým tokem materiálu a krátkými obrábìcími èasy. [10] 8.3.3
Dìlení podle typu výroby CNC obrábìcí centra urèená k obrábìní materiálù na bázi døeva se rozdìlují
podle typu výroby do ètyø základních skupin:
CNC obrábìcí centra pro nábytkáøskou výrobu dále rozdìlujeme podle
pøevažujícího zpùsobu obrábìní na vrtací, frézovací a kombinovaná. U CNC obrábìcích center pro nábytkáøskou výrobu je nutné peèlivì zvážit, zda bude firma produkovat nábytek z rovných nebo prostorovì tvarovaných dílcù. [10]
CNC obrábìcí centra pro stavebnì truhláøskou výrobu (speciální
jednoúèelová centra) jsou urèena k obrábìní výrobkù rámové konstrukce (rámy, køídla oken, dveøe apod.). Speciální jednoúèelové centrum na okna tvoøí dva zcela samostatné
nezávislé stroje (èepovací a profilovací), které jsou ovládány pomocí jednoho spoleèného øídicího systému. [10]
CNC obrábìcí centra pro výrobu prvkù døevostaveb a støešních konstrukcí
jsou urèena pro opracování hranolù a hranolkù. Tato centra jsou specifická tím, že musí mít dostateènì dlouhý pracovní stùl s možností posunu a pøesunu obrábìného prvku po provedení stanovené operace. [10] 8.3.4
Dìlení podle druhu pohybu konstrukèních èástí Pro obrábìní musí být buï pracovní stùl, nebo agregáty nástrojù pohyblivé. Tyto
posuvné pohyby se rozdìlují do tøí os (X, Y, Z), které spolu svírají pravý úhel. Pro
každý pohyb podél osy jsou k dispozici vlastní hnací motory tak, aby mohly pohyby probíhat ve smìru jedné osy nebo souèasnì ve smìru více os. Tímto souèasným
20
pøekrýváním jednotlivých pohybù lze opracovávat tvary v pøímé linii, ale i libovolnì zakøivené. [10] Koncepce otevøené C (struktura typu „cantilever“) používá pevný kratší
pracovní stùl a na podélném loži je shora umístìn pohyblivý portál ve tvaru C a agregát, který je souèástí portálu, se pohybuje pøíènì a svisle. Jedná se o konzolové zavìšení
pohyblivého ramene, které pojíždí v ose X nad pevnou pracovní plochou, zatímco pracovní agregáty pojíždìjí po rameni v ose Y a Z. [10]
Koncepce s pohyblivým portálem a pevným stolem tvoøí portál, který je
zavìšen z bokù a opatøen agregátem. Tato koncepce je vhodná pro opracování rozmìrovì dlouhých výrobkù. [10]
Koncepce s pevným portálem a pohyblivým stolem je vhodná k obrábìní
tvarovì složitìjších dílcù, zejména v kusové a malosériové výrobì. Struktura portálového typu zajiš•uje maximální tuhost soustavy stroj-nástroj-obrobek. [10]
Stroje s pevným stolem umožòují, podle velikosti obrobku, obrábìní dvou
obrobkù støídavì ze všech stran na jednom stole. Tak mohou být bìhem obrábìní
neustále upínány nové dílce. Pohyblivé pracovní stoly se proto èasto vyrábìjí ze dvou samostatnì pohyblivých èástí, aby mohly být menší obrobky obrábìny støídavì pøi
doplòování nových dílcù. U velkých obrobkù se oba pracovní stoly mohou spojit, aby mohl být využit celý prostor obrábìní. Upnutí obrobku na pracovní stùl se provádí pod
tlakem pomocí vakuových pøísavek nebo mechanickými èi pneumatickými upínacími prvky. [10] 8.3.5
Dìlení dle poètu funkèních pracovních os Podle poètu funkèních pracovních os pohybu nástroje mùžeme CNC stroje
rozdìlit na tøíosé, ètyøosé a pìtiosé. Volba stroje podle základního pohybu agregátu rozhoduje o rozsahu použitelnosti a je jedním z hlavních kritérií pro cenu stroje. [10]
Tøíosé øešení je ve vìtšinì pøípadù postaèující pro bìžnou jednoduchou
nábytkáøskou a stavebnì truhláøskou výrobu. Pracovní hlava vykonává pohyb vzhledem k obrobku v ose X, Y a Z. Rotující nástroj opracovává obrobek kolmo na svoji osu (vrtáním), rovnobìžnì se svoji osou (frézováním) nebo kombinovanì. [10]
Ètyøosé øešení umožòuje pracovní hlavì pohyb ve tøech osách a navíc má
agregát možnost otáèet se kolem vlastní osy.[10]
21
Pìtiosé øešení má oproti ètyøosému navíc možnost naklápìt agregát vlevo a
vpravo pod urèitým úhlem. Toto øešení je urèeno pro složité prostorové obrábìní nejrùznìjších tvarù a jeho cena je výraznì vyšší než u pøedchozích øešení.[10]
8.4
Východiska pro návrh konstrukce Pøi navrhování konstrukce pro CNC výrobu musíme poèítat s jistým omezením,
které je charakteristické pøi obrábìní na CNC stroji. Konkrétnì pøi konstrukèním a tvarovém opracování stopkovou frézkou.
Dùležité je uvìdomit si, že nemùžeme obrábìt polomìr zaoblení, který je menší
než polomìr stopkové frézky. Tento fakt je velmi zásadní pro navrhování detailù
konstrukce. Je možné tento problém
èásteènì vyøešit navrtáním rohu tak, aby po
ofrézování
stopkovou
frézkou
nevznikalo ve vnitøním rohu zaoblení. Tato metoda je znázornìna na obr. 18. Tento
zpùsob
opracování
bohužel
Obr. 18: Metoda navrtání rohu pøed vyfrézováním patøièného tvaru
narušuje jistým zpùsobem tvar dílce a pøi
použití na viditelné èásti mùže snižovat estetickou hodnotu výrobku. Z tohoto dùvodu je možné na dílci, který se zasouvá do drážky, vyfrézovat zaoblení hran o patøièném
polomìru zaoblení. Mezi takto opracovanými dílci nevznikají mezery a je možné tento zpùsob použít na viditelná místa.
22
9 Prùzkum souèasného stavu trhu Pøi prùzkumu souèasného stavu trhu se autor práce zamìøil na stolový nábytek
s demontovatelnou konstrukcí, která nevyžaduje pøi své montáži montážní kování a náøadí. Nabídka tohoto druhu nábytku na èeském trhu je velice malá, proto byl
proveden prùzkum i zahranièních trhù pomocí internetových domén. V této práci jsou uvedeny pouze nìkteré stoly s demontovatelnou konstrukcí. Uvedené ceny jsou pøepoèteny v kurzu ke dni 28. 3. 2012. Dìtský stùl FirstDesk
Prodejce: Plydea Corb (USA) Materiál: bøezová pøekližka Povrchová úprava: NE Poèet dílcù: 7
Cena: 199,00 $ (3 701,4Kè)
Obr. 19: Dìtský stùl FirstDesk Stùl T-723-X1
Prodejce: Colin SA (Švýcarsko) Materiál: Pøekližka multiplex
Rozmìry: 1700x850x723 mm Povrchová úprava: NE
Cena: 600,00 CHF (12 300 Kè)
Obr. 20: Stùl T-723-X1
23
Konferenèní stolek Sustainable Prodejce: Inmod
(internetový obchod) Materiál: Bambus
Rozmìry: 915x560x445 mm Povrchová úprava: Ano
Cena: 329,00 $ (6 119,4 Kè)
Obr. 21: Konferenèní stolek Sustainable Stùl Breakplane
Návrháø: Andy Kem
Materiál: bøezová pøekližka Povrchová úprava: NE
Obr. 22: Stùl Breakplane Android-system
Návrháø: Konstantin Achkov Rozmìry: 920x920x750 mm Materiál: pøekližka
Obr. 23: Android-system
24
Postel Kemuschi
Prodejce: FUTON CENTRE Materiál: borovice
Rozmìry: 2000 x 1600 mm Cena: 4150 Kè
Obr. 24: Postel Kemuschi
SKELETON CHAIR
Autor: Ing. Adam Koøený Materiál: pøekližka
Rozmìry: 865x600x444 mm Povrchová úprava: Ne
Obr. 25: SKELETON CHAIR
25
10 Vlastní návrh konstrukce konferenèního stolu Hlavním cílem této bakaláøské práce je navrhnout konstrukci konferenèního
stolu, který se bude vyrábìt pomocí CNC technologie. Navržená konstrukce by mìla být
demontovatelná a montáž by nemìla vyžadovat montážní náøadí ani montážní kování. Autor práce chtìl navrhnout konferenèní stolek, který by byl jednoduchý, svou konstrukcí jedineèný a aby celá konstrukce stolu byla tvoøena z materiálù na bázi døeva. Vìtšina demontovatelného nábytku nabízena na trhu je øešena na úkor své funkènosti.
Proto chtìl autor navrhnout takovou konstrukci, aby splòovala všechny požadavky klasických nedemontovatelných stolù. navrhování
Pøi
konstrukce demontovatelného konferenèního stolu se autor práce
inspiroval
nábytkem
nejen
stolovým,
ale
také
lehacím a sedacím, které jsou dostupné
na
trhu.
konstrukce
Návrh
konferenèního
stolu se vyvíjel z autorova pùvodního návrhu, který nebyl zpoèátku
urèen
demontovatelný
jako nábytek.
Vizualizace pùvodního návrhu
Obr. 26: Vizualizace pùvodního návrhu stolu
stolu je na obr. 26. V pùvodním návrhu se vycházelo z konstrukce stolù, které mìly urèité èásti podnože prùchozí skrze celou tlouš•ku stolové desky. U pùvodního návrhu
konstrukce jsou nohy stolu sevøené pomocí èepù na lubech, jenž jsou zasunuty do dlabù v noze a jednotlivé luby jsou zasunuty do dlabù ve stolové desce. Má-li být konstrukce
demontovatelná, je jejím velkým nedostatkem, že pøi vùlích potøebných pro zasunutí lubù do drážek stolové desky nezajistí luby dostateènou tuhost konstrukce. Zcela novým
smìrem se zaèala vyvíjet konstrukce stolu po provedení prùzkumu trhu. Inspirací pro
první návrh byl demontovatelný lùžkový nábytek Kemuschi (viz. kapitola Prùzkum
souèasného stavu trhu). Demontovatelný spoj na obr. 27. je tvoøen nohou, která je 26
zalepena do tvaru L a boènicemi
zasunutými
do drážek v noze. Luby jsou v místì pøeplátovány
a
køížení
spoj
fixován vlastní vahou. První
je
návrh
konferenèního stolu na obr. 28. je sice tvoøen z více dílù, ale oproti pùvodní
Obr. 27: Spoj demontovatelného lùžkového nábytku
konstrukci je již možné ho vyrobit z velkoplošného materiálu.
Obr. 28: Vizualizace návrhu konstrukce è. 1. Montáž u této konstrukce spoèívá pouze ve vsunutí lubù do drážek v desce a
nasunutí jednotlivých èástí vlysù noh na èepy lubù. Luby jsou v místì køížení pøeplátovány, což také zvyšuje celkovou tuhost stolu. Následnì bylo zapotøebí vyøešit fixování stolové desky k podnoži. Nabízelo se velmi jednoduché øešení. V místì dotyku nohy a stolové desky nechat po ofrézování v boèní ploše desky vlastní pero a ve vlysu
nohy vyfrézovat drážku. Detail spoje je znázornìn na obr. 29. Dále bylo nutné vyøešit pevné spojení vlysù noh, aby byla konstrukce stolu dostateènì tuhá. Pùvodnì chtìl autor 27
práce spojit vlysy noh pomocí sdružených ozubù, ale z ekonomického hlediska by bylo
opracování na CNC obrábìcím centru, na kterém se budou dílce obrábìt, pøíliš
zdlouhavé a cena výrobku by se zbyteènì zvyšovala. Proto bylo zvoleno jednoduché
øešení spoje pomocí vlastního pera a drážky. Samotné spojení na péro a drážku není pevné a v tomto pøípadì by tento spoj nebyl dostateèný. Spoj musel být zafixován pomocí výztužných elementù, které jsou spojeny s dílci noh pomocí svlakového spoje.
Tento výztužný element je konstruován tak, aby oba dva dílce nohy pøitáhl k sobì a pevnì zafixoval. Detail výztužného elementu je znázornìn na obr. 30.
Obr. 29: Detail návrhu konstrukce è. 1. Obr. 30: Detail výztužného elementu
28
Na obr. 31 a 32 jsou fotografie nohy a výztužného elementu, pro lepší pochopení jak spojení a vyztužení nohy funguje.
Obr. 31: Fotografie nohy
Obr. 32: Fotografie výztužného elementu
29
U návrhu è. 1 by bylo pravdìpodobné zprohýbání krajních èástí stolové desky
pøi zatížení. Proto se dlouhé dlaby rozdìlily na dva menší. Tvar stolové desky byl zmìnìn z obdélníkového na ètvercový. Vizualizace návrhu è. 2 je na obr. 33.
Obr. 33: Vizualizace návrhu è. 2. Pro další zvìtšení tuhosti konstrukce se vložila police do drážek vyfrézovaných
v jednotlivých dílcích noh. Velikost police je vymìøena takovým zpùsobem, aby
protìjší dílce noh byly pnuty smìrem od sebe, a tím se zabránilo nežádoucím pohybùm konstrukce. Tvar police je zvolen tak, aby nebyl pøíliš omezen prostor mezi sedací soupravou a stolem. Vizualizace návrhu è. 3 je na obr. 34 a 35.
30
Obr. 34: Vizualizace návrhu è. 3.
Obr. 35: Vizualizace návrhu è. 3.
31
11 Prototyp konferenèního stolu Bendroni Prototyp konferenèního stolu Bendroni byl vytvoøen podle návrhu è. 3 a fotografie tohoto stolu jsou na obr. 36-42.
Obr. 36: Prototyp konferenèního stolu Bendroni
Obr. 37: Prototyp konferenèního stolu Bendroni
32
Obr. 38-42: Prototyp konferenèního stolu Bendroni
33
11.1 Konstrukce Konstrukce konferenèního stolu je navržena jako skládaèka a od toho byl
odvozen i název konferenèního stolu Bendroni. Jedná se o velšský pøeklad slova skládaèka. Celá konstrukce stolu se skládá do sebe s využitím systémù drážek, per,
dlabù a èepù, a poté jsou nohy stolu zafixovány proti samovolnému rozložení výztužnými elementy pomocí svlakového spoje. Pøi montáži není použité lepidlo ani
jiné spojovací prostøedky. Montáž stolu je podrobnìji popsána v samostatné kapitole 13 Montážní návod.
Pøi návrhu konstrukèních spojù se braly v úvahu technické parametry CNC
obrábìcího centra, na kterém byl prototyp stolu vyrábìn. Nejvìtším omezením byla možnost osazení pouze ètyø nástrojù do obrábìcí hlavy stroje. Z tohoto dùvodu byla
zvolena nadmìrná šíøka drážek 10 mm, aby bylo možné je frézovat stopkovou frézou Ø 10 mm.
Prototyp konferenèního stolu byl vytvoøen v rozmìrech 1 000 x 1 000 x 600 mm
(délka x šíøka x výška). Konstrukèní øešení vychází z potøeby tvarové a rozmìrové stálosti konstrukce. Všechny prvky konferenèního stolu, kromì výztužných elementù,
jsou vyrobeny z bøezové pøekližky. Stolová deska, luby a nohy jsou vyrobeny
z pøekližky tlouš•ky 24 mm a police z pøekližky tlouš•ky 18 mm. Výztužné elementy jsou z dùvodu lepších mechanických vlastností zhotoveny z buku.
Stolová deska a nohy jsou namoøeny vodou øeditelným moøidlem svìtlého
odstínu, kdežto luby a police moøidlem tmavého odstínu. Všechny dílce stolu jsou následnì povrchovì dokonèeny dvousložkovým polyuretanovým lakem.
34
11.2 Materiály Volba použitého materiálu ovlivòuje nejen koneèný vzhled výrobku, ale také
jeho technické vlastnosti a cenu. Pro výrobu prototypu byl zvolen jako základní materiál
bøezová pøekližka jakostní tøídy A/B. Pro potøebu lepších mechanických vlastností byly výztužné elementy vyhotoveny z bukového døeva. Pro tuto døevinu se autor práce
rozhodl také z toho dùvodu, že je snadno dostupná a cenovì pøijatelná. Popis pøekližovaného materiálu a bukového døeva je rozepsán v následujících podkapitolách. 11.2.1
Pøekližky Pøekližky se skládají z loupaných dýh, které jsou køížovì lepeny na sebe.
Výhodou tohoto materiálu je znaènì zvýšená tvarová a rozmìrová stálost. Pøekližky musí mít v prùøezu symetrickou strukturu, což se týká tlouš•ky dýh, druhu døeviny,
smìru vláken a zpùsobu výroby dýhy. Z tohoto dùvodu se vyrábìjí pøekližky vždy
s lichým poètem dýh, tedy minimálnì tøívrstvé. Pro lepší tvarovou stabilitu pøekližek je výhodnìjší, aby byly prostøední vrstvy dýh silnìjší než vnìjší.[2] 11.2.2
Bukové døevo Buk je v Èeské republice druhou nejvíce zastoupenou listnatou døevinou a
jednou z nejdùležitìjších evropských døevin. Bukové døevo nemá vylišeno jádro a bìl,
je narùžovìlé, nahnìdlé až èervenohnìdé a u starých stromù se èasto vyskytují nepravá jádra. Buk je typickým pøíkladem roztroušenì pórovité listnaté døeviny se zøetelnými
døeòovými paprsky. Bukové døevo je støednì tìžké (ñ0=685 kg/m3, ñ12=720 kg/m3) a
støednì tvrdé (61 MPa). Není trvanlivé a bohužel je málo odolné proti biotickým èinitelùm.[14]
Buk se dobøe ohýbá, a proto se využívá pro výrobu ohýbaného nábytku. Je
dùležitou surovinou pro výrobu dýh, pøekližek, pražcù aj. Používá se také pøi výrobì dopravních prostøedkù, na výrobu drobných pøedmìtù a náøadí.[14]
35
12 Technologický postup výroby prototypu. Pro výrobu prototypu konferenèního stolu bylo zapotøebí minimálnì pìtiosé
CNC obrábìcí centrum. V nouzi by bylo možné výrobu provádìt také na tøíosém CNC centru, ale bylo by nutné vyrobit speciální šablonu urèenou pro obrábìní výztužných
elementù. Prototyp konferenèního stolu byl vyroben ve støednì velkém podniku, který se zabývá výrobou sedacího a stolového nábytku a je vybaven CNC obrábìcím centrem se sedmi øízenými osami.
Prototyp stolu byl vyroben technologickým postupem, který je pro sériovou
výrobu nákladnìjší, ale pro výrobu prototypu byl vhodnìjší. Plošné dílce byly nejprve
formátovány na formátovací pile. Pøi formátování dílcù se poèítalo již s upínáním dílcù na pracovní stùl obrábìcího centra,
proto rùzné dílce byly formátovány s rùznými nadmírami.
Stolová deska a police byly
upnuty
pomocí
vakua
a
bylo
jednodušší je tvarovì opracovat na
èisté rozmìry až na CNC stroji. Tyto dílce byly formátovány na formátovací pile pouze na hrubé rozmìry s nadmírou 15 mm na
šíøku a délku. Konstrukèní a tvarové
Obr. 43: Opracování stolové desky na CNC stroji
opracování desky stolu na CNC obrábìcím centru je na obr. 43. Luby byly upnuty upínkami a nebylo možné provést kompletní
tvarové opracování na CNC stroji, proto se formátovaly na šíøku v èistém rozmìru a na délku s
nadmírou 15 mm. Konstrukèní a tvarové opracování lubù na CNC
Obr. 44: Opracování lubù na CNC stroji
36
obrábìcím centru je na obr. 44.
Nohy byly také upnuty pomocí upínek, ale na pracovním stole CNC stroje byly
již centrovány ve dvou osách dorazy. Využití dorazù ze všech stran dílce je také výhodné pro lepší fixaci obrobku. Ten poté pøi nedostateèném upnutí tzv. „necestuje“ na
pracovním stole stroje a obrábìní je pøesnìjší. Centrování lubù ve dvou osách nebylo možné, nebo• bylo zapotøebí na CNC stroji frézovat na koncích dílce èepy. Nohy se formátovaly na formátovací pile na èisté rozmìry.
Po formátování dílcù na formátovací pile následovala tlouš•ková egalizace,
nebo• tlouš•ková tolerance u pøekližek je pro konstrukci konferenèního stolu pøíliš velká. V praxi je zcela bìžné, že u pøekližky tlouš•ky 24 mm namìøíme místy 23,5 mm. Poté již následovalo tvarové a konstrukèní opracování na CNC obrábìcím stroji.
Pro opracování na CNC obrábìcím centru se musela osadit do obrábìcí hlavy
stroje hrubovací stopková fréza, stopková fréza Ø 20 mm, stopková fréza Ø10 mm a rybinová fréza. Pøi obrábìní na CNC obrábìcím centru již není zapotøebí dalších nástrojù. Luby stolu byly upínány na
pracovním stole po ètyøech vedle
sebe a byly kompletnì opracovány na jedno upnutí. Nohy stolu byly upínány
na
pracovním
stole
spoleènì s výztužnými elementy. Upnutí výztužných elementù bylo nejsložitìjší a pro výrobu prototypu
jsme využili destruktivní metodu, kdy byly nejprve upnuty vakuem a poté pøišroubovány k šablonì. Tato metoda je zcela nevhodná pro
Obr. 45: Opracování noh a výztužných elementù na CNC obrábìcím centru
sériovou výrobu a snižuje kvalitu
výrobku. Pøišroubování výztužných elementù k šablonì byl nouzový zpùsob fixace,
nebo• autor práce nepoèítal s tím, že fixace obrobku vakuem bude nedostaèující a jiný zpùsob fixace by znamenal vytvoøení jiné šablony a polotovarù s vìtšími délkovými
nadmírami. Pøi sériové výrobì je možné použít fixaci výztužných elementù pomocí upínek, ale pøi tomto upnutí se musí poèítat s vìtší délkovou nadmírou. Tvarové a
37
konstrukèní opracování noh a výztužných elementù na CNC obrábìcím centru je na obr. 45. Po opracování dílcù na CNC obrábìcím centru následovalo zaoblení hran
frézováním pomocí spodní nebo ruèní frézky, zaèis•ování dílcù a povrchová úprava.
Popis CNC obrábìcího centra, na kterém byla provedena pøevážná èást obrábìní,
je v následující podkapitole.
12.1 CNC obrábìcí centrum P. Bacci Twin CNC obrábìcí centrum Twin produkuje italská spoleènost Paolino Bacci, která
se zabývá výrobou døevoobrábìcích strojù již od roku 1918.
V standardním vybavení mùže Twin obrábìt pouze v pìti osách. Pro obrábìní
nìkterých výrobkù je pìt os nedostaèující, a proto spoleènost Paolino Bacci nabízí svým
zákazníkùm možnost dovybavit toto CNC obrábìcí centrum o další dvì osy (jeden
pracovní stùl je otoèný a druhý se souvisle øízenou osou pro automatickou regulaci vzdálenosti trámcù). Takto nakonfigurované CNC obrábìcí centrum je vhodné pro nábytkáøské firmy specializující se na výrobu sedacího a stolového nábytku.
Spoleènost Vladimír Rendl-truhláøství s.r.o. se zabývá výrobou sedacího a
stolového nábytku a v roce 2002 zakoupila Twin, který má sedm øízených os.
Konstrukci stroje tvoøí posuvný stojan s horizontálnì uloženou posuvnou vidlicovou pracovní jednotkou se dvìma øízenými
rotaèními
osami.
osadit
ètyømi
Vidlicovou pracovní jednotku je
možné
Obr. 46: CNC obrábìcí centrum P. Bacci Twin s pìti øízenými osami
nástroji. Je-li tento poèet nástrojù nedostaèující, nabízí výrobce možnost dovybavit
centrum otoèným zásobníkem nástrojù. Druhou hlavní èástí centra jsou pohyblivé trámcové pracovní stoly. Jeden pracovní stùl je otoèný a umožòuje efektivní zvýšení opracovatelné plochy. Druhý stùl je vybaven souvisle øízenou osou pro automatickou 38
regulaci vzdálenosti trámcù, èehož se využívá pøi zkrácení délky pracovního cyklu pøi
tzv. zrcadlovém obrábìní. Pohyblivý stojan a pracovní stoly jsou uzavøeny v ochranné kabinì, která snižuje prašnost a hluk prostøedí.
Pracovní rozsah v osách X-Y-Z je 3000-1100-1000mm. V pøípadì otoèného
pracovního stolu se rozsah v ose Y zvìtšuje a je omezen pouze prostorem v kabinì.
39
13 Montážní návod Konstrukce spoleèenského stolu se skládá z osmi druhù dílcù, které se do sebe
patøiènì zasouvají. Seznam dílcù s rozmìry je v tabulce 1. Montáž tohoto spoleèenského
stolu je èasovì nároènìjší, ale její výhodou je, že nevyžaduje žádné montážní kování,
lepidlo ani montážní náøadí. Chceme-li si montáž stolu ulehèit, je možné použít gumovou palièku.
Tabulka 1: Seznam dílcù È. dílce
Název dílce
Rozmìry dílce (mm)
Poèet kusù
1.
Deska stolu
1000x1000x23,5
1
2.
Lub 1
1000x103,5x23,5
2
3.
Lub 2
1000x103,5x23,5
2
4.
Noha 1
600x87x23,5
4
5.
Noha 2
600x100x23,5
4
6.
Výztužný element dlouhý
70x70x130
4
7.
Výztužný element krátký
70x70x60
4
8.
Police
1000x1000x17,5
1
Montáž mùžeme rozdìlit do osmi krokù. V prvním kroku nejprve zasuneme luby 1 (è. 2. na obr.) a poté luby 2 (è. 3. na obr.) do drážek ve stolové desce (è. 1. na obr.).
Luby se musí zasunout do spodní
plochy desky, která má vyfrézovaný polomìr zaoblených hran drážek vìtší než horní plocha. Zasuneme-li luby
do
horní
plochy
desky,
nedolehnou správnì k ploše a stùl nepùjde
složit.
První
znázornìn na obr. 47.
krok
je
Obr. 47: Znázornìní prvního kroku montáže
40
V dalším kroku nasuneme
dvì nohy 1 (è. 4. na obr.) na èepy lubù
a
na
pera,
která
jsou
vyfrézována ve stolové desce. Druhý krok je znázornìn na obr. 48.
Ve tøetím kroku zasuneme
Obr. 48: Znázornìní druhého kroku montáže
dvì nohy 2 (è. 5. na obr.) na èepy lubù a na pera stolové desky tak, jak je znázornìno na obr. 49.
Poté
obì
èásti
noh
Obr. 49: Znázornìní tøetího kroku montáže
zafixujeme dlouhými a krátkými výztužnými
elementy.
Krátký
výztužný element (è. 7. na obr.) vsuneme do otvorù v nohách, které jsou blíže k desce, a zatlaèíme ho
smìrem vzhùru. Dlouhý výztužný element (è. 6. na obr.) vsuneme do
zbylých otvorù v nohách tak, aby po
jeho
zatlaèení
zakryl
vyfrézované otvory. Tento krok je vyobrazen na obr. 50.
Obr. 50: Znázornìní ètvrtého kroku montáže 41
V pátém kroku nasuneme
polici (è. 8.) do drážek, které jsou vyfrézovány v nohách. Tento úkon je znázornìno na obr. 51. Zbylé
dvì
nohy
stolu
smontujeme stejnì jako první dvì a opìt je zafixujeme výztužnými
elementy. Smontovaný spoleèenský stùl je znázornìný na obr. 52.
Obr. 51: Znázornìní pátého kroku montáže
Obr. 52: Smontovaný spoleèenský stùl
42
14 Kalkulace nákladù Kalkulace nákladù je jedním z dùležitých nástrojù vnitropodnikového øízení a
jejím úkolem je zjistit náklady vynaložené na konkrétní výkony (v pøípadì výsledné kalkulace) nebo stanovit náklady na konkrétní výkony pro následující období (v pøípadì pøedbìžné kalkulace). V podniku slouží kalkulace nákladù k ocenìní majetku
vytvoøeného vlastní èinností a jako kritérium pro stanovení hranice pøijatelné ceny na trhu. Je zcela zøejmé, že každá firma disponuje rùzným strojním vybavením, tudíž
mají rùzné náklady na provoz tìchto strojù. Každá firma má také jiné vstupní ceny
materiálù, které potøebuje ke zhotovení daných výrobkù, nebo• mohou mít jiné dodavatele, snadnìjší pøístup k surovinám, vìtší spotøebu materiálu (vyšší odbìratelské
slevy) atd. Z tìchto dùvodù se autor práce rozhodl pro kalkulaci nákladù, které musí vynaložit podnik, kde byl prototyp vyrábìn. Rozdílná bude také kalkulace nákladù pøi
výrobì jednoho kusu stolu a pøi výrobì padesáti kusù. Pro kalkulaci nákladù byly použity vstupní údaje, které byly namìøeny bìhem výroby prototypu a budou výraznì
vyšší než pøi sériové výrobì. Výrobní a správní režie je v kalkulaci již rozpoèítána v pøímých nákladech. Kalkulace nákladù je sepsána v tabulce 2. a uvedené ceny jsou bez DPH. Tabulka 2: Kalkulace nákladù konferenèního stolu Bendroni
cena/jednotku Pøekližka 18 mm 218 Kè/m2 Pøekližka 24 mm 439 Kè/m2 PUR lak TL 4397 (základ) 89 Kè/l PUR lak TM 4079 (vrch) 99 Kè/l Tužidlo TV 4114 98 Kè/l Øedidlo TT 4205 62 Kè/l Øezivo buk 55 mm 4 750 Kè/m3 Formátování 300 Kè/hod Obrábìní na CNC stroji 1500 Kè/hod Zaèiš•ování 250 Kè/hod Povrchová úprava 250 Kè/hod
Množství na výrobek Kè/kus 2 1,1 m 240 2 2,4 m 1053 1,2 l 107 1,2 l 119 1,6 l 157 0,36 l 22 3 0,00798 m 38 0,5 hod 150 2 hod 3000 1 hod 250 1,5 hod 375 Náklady celkem = 5511 Kè/kus
43
Z tabulky 2 je vidìt, že nejvìtší podíl nákladù tvoøí obrábìní na CNC obrábìcím
centru, které výraznì zvyšuje cenu konferenèního stolu Bendroni. Èas obrábìní na CNC
centru (2 hodiny) je uveden bez èasu potøebného pro nastavení stroje, vytvoøení šablon, jejich upevnìní na trámce stroje a jiné pøípravné práce, které vytváøely pøímé náklady na výrobu prototypu. Autor práce se rozhodl uvést èistý èas obrábìní na CNC stroji bez
pøípravných prací z toho dùvodu, protože by kalkulace v tomto pøípadì ztratila svoji vypovídací schopnost o velikosti nákladù, které se musí vynaložit pro produkci
konferenèního stolu Bendroni a následné porovnání s jinými výrobky na trhu by nemìlo smysl.
44
15 Diskuse Vytvoøením prototypu byla ovìøena funkènost konstrukce, která má dostateènou
tuhost a splòuje požadavky kladené na stolový nábytek.
Spoleèenské stoly jsou svým zpùsobem speciální nábytek s mnoha možnostmi
tvarových a rozmìrových variant zpracování. Rozmìry spoleèenských stolù jsou velmi
ovlivòovány prostøedím, do kterého budou umis•ovány. Z tohoto dùvodu je možné rozmìry konferenèního stolu Bendroni v urèitých mezích upravovat podle potøeb
zákazníka, nebo• prototyp stolu byl vytvoøen v rozmìrech, které nejsou vhodné ke každé sedací soupravì.
Konstrukce konferenèního stolu je možné použít s drobnými úpravami jako
jídelní stùl. Vizualizace návrhu jídelního stolu je na obr. 53.
Obr. 53: Vizualizace jídelního stolu
45
15.1 Zmìny konstrukce konferenèního stolu Po vytvoøení prototypu byla ještì dodateènì udìlána malá úprava konstrukce.
Vizualizace návrhu konstrukce è. 4 je na obr. 54 a 55.
Obr. 54: Vizualizace návrhu konstrukce è. 4 Konstrukce è. 4 má upravený tvar lubù, které jsou ve spodní èásti vytvarovány
obdobnì jako police. Smyslem tohoto dodateèného návrhu je rozlišení dílcù stolu nejen v odstínu, ale také ve tvaru. U tohoto návrhu je možné si všimnout, že dílce svìtlého odstínu (deska stolu a nohy) jsou rovných tvarù a dílce tmavého odstínu (police a luby) jsou tvoøeny kombinací rovných a obloukových tvarù.
46
Obr. 55: Vizualizace návrhu konstrukce è. 4 Konstrukce konferenèního stolu je ponìkud naddimenzována a tato skuteènost
má za následek vyšší váhu stolu a také vyšší materiálové náklady. Jedná se pøedevším o
tlouš•ku stolové desky, lubù a noh, která je 23,5 mm. Pro vìtší tlouš•ku tìchto dílcù se
autor rozhodl z toho dùvodu, nebo• pøíliš nevìøil, že konstrukce prototypu bude dostateènì tuhá. Konferenèní stùl je možné vyrobit z pøekližky tlouš•ky 18 mm, ale je možné, že tato zmìna bude mít negativní vliv na tuhost konstrukce.
15.2 Alternativa použitého materiálu Prototyp konferenèního stolu Bendroni byl zhotoven z bøezové pøekližky, která
mùže u urèité skupiny zákazníkù vyvolat pocit nekvalitního výrobku. Z toho dùvodu je
možné tuto konstrukci stolu vyrábìt z vhodné døeviny, která má nižší hodnoty koeficientu bobtnání a sesychání. Jelikož mají døeviny výraznì vyšší koeficienty bobtnání a sesychání v pøíèném smìru než v podélném, nebylo by vhodné desku stolu vyrábìt ze spárovky.
Je možné desku stolu vyrábìt z pøekližky, která by mìla boèní plochy olepeny
silnìjší dýhou, která by zakryla pro nìkoho nepìkný pøíèný vzhled pøekližky.
47
15.3 Výhody a nevýhody Za velkou výhodu konstrukce konferenèního stolu Bendroni autor považuje
netradièní zpùsob montáže, která mùže zaujmout více skupin spotøebitelù. Jelikož se jedná o demontovatelný nábytek, který tvoøí pøevážnì plošné dílce z materiálù na bázi døeva, považuji za výhodu nižší náklady na distribuci v porovnání s klasickým nedemontovatelným nábytkem. Nízké náklady na distribuci by mohly umožnit èeským
výrobcùm tento stùl exportovat do Spojených státù amerických, kde je po demontovatelném nábytku vìtší poptávka. Mezi nevýhody bych zaøadil nároènost konstrukce na pøesné opracování, èasovì
nároènìjší montáž a vyšší náklady na produkci. Vykalkulované náklady jsou z mého pohledu velmi vysoké a je to pøevážnì zpùsobeno obrábìním na CNC stroji. Autor práce odhaduje, že pøi sériové výrobì se èas obrábìní mùže snížit až na polovinu uvedeného èasu, což výraznì sníží náklady na produkci spoleèenského stolu Bendroni.
15.4 Sériová výroba Technologický postup, kterým byl vyrábìn prototyp, není vhodný pro sériovou
výrobu, nebo• výraznì prodlužuje èas produkce konferenèního stolu. Optimální je provést tvarové a konstrukèní opracování rovnou na CNC obrábìcím centru bez pøedešlého hrubého èi èistého formátování. Sériová výroba na CNC obrábìcím centru TWIN není vhodná, nebo• není konstruován na obrábìní velkoplošných formátù.
Musíme poèítat s tím, že je TWIN schopný opracovávat materiál pouze v pracovním rozsahu 3000 x 1100 mm. Ale i s tímto omezením lze konferenèní stùl Bendroni vyrábìt
na tomto CNC obrábìcím centru s využitím otoèného pracovního stolu a použití
formátu pøekližky 1525 x 1525 mm v pøípadì pøekližky tlouš•ky 24 mm a 2200 x 1250 pøekližky tlouš•ky 18mm. Rozmístìní dílcù stolu ve formátech pøekližek je znázornìno na obr. 56 a 57.
48
Obr. 56: Rozvržení dílcù v konstrukèní desce tlouš•ky 24 mm
Obr. 57: Rozvržení police v konstrukèní desce tlouš•ky 18 mm
49
Ve formátu pøekližky tlouš•ky 24 mm jsou všechny plošné dílce kromì police,
která je vyrábìna z pøekližky jiné tlouš•ky. Dùležité je zmínit, že pro tento zpùsob výroby je zapotøebí osadit do obrábìcí hlavy CNC stroje hrubovací frézu Ø 20 mm místo pøedešlé hrubovací frézy Ø 24 mm. Je to zpùsobeno z toho dùvodu, protože nebylo možné rozvrhnout dílce v konstrukèní desce s mezerami potøebnými pro obrábìní hrubovací frézou Ø 24 mm.
Luby nelze bohužel tímto zpùsobem kompletnì opracovat a musí být dodateènì
oèepovány. Je pravdìpodobné, že výrobci nebudou volit èepování lubù na CNC stroji, nebo• je tato varianta výraznì nákladnìjší ve srovnání s èepovacími stroji.
Pøi výmìnì opracovaných dílcù za velkoplošný formát pøekližky, lze využít
druhého pracovního stolu CNC obrábìcího centra, na kterém se mohou obrábìt výztužné elementy a tím maximálnì využít pracovní èas stroje a zkrátit produktivní èas.
50
16 Závìr Cílem této bakaláøské práce bylo navrhnout konstrukci konferenèního stolu,
která bude vyrábìna s využitím CNC technologie, bude demontovatelná a pøi montáži nebudou použity žádné kovové spojovací prostøedky. Tyto požadavky byly striktnì dodržovány a výstupem této práce je konstrukce konferenèního stolu, která je pøipravena pro sériovou výrobu.
Autor práce vìøí, že konstrukce konferenèního stolu Bendroni by na èeském trhu
pøilákala pozornost vìtšiny spotøebitelù, ale jen malá èást z nich by si tento stùl zakoupila do svého obývacího pokoje. Již skuteènost, že na èeském trhu se nenabízí demontovatelný nábytek pro CNC výrobu ve vìtším množství, èásteènì napovídá o nezájmu èeských spotøebitelù tento druh nábytku vlastnit.
51
17 Summary The aim of this bachelor thesis was to design a contruction solution for a low table using CNC technology, demountable construction and no metal fasteners needed for assembly. First part of thesis examines teoretical basis of the problematics. Specifically, table furniture history, its typology and requirements (safety, ergonomic and normative), characteristics and a list of CNC machines. The second part contains a survey of a current market situation regarding selected table contruction solutions. The third part presents the design itself of a low table construction using CNC technology. This section describes the technological process, through which the final design (prototype)
was achieved. Furthermore, an assembly instruction and costs
calculation for economic evaluation of the low-table construction, calculated from upto-date data obtained from a company where the prototype was made. The author is aware that this method of manufacturing process, as it is, is not suitable for serial production, because it is significantly more expensive. The thesis includes annex – technical drawings documentation, that doesn't contain complete data about parameters of structural joints.
52
18 Pøehled použité literatury 1
BRUNECKÝ, P. Dìjiny a bydlení. Brno: Mendelova zemìdìlská a lesnická univerzita v Brnì, 2009. ISBN 978-80-7375-354-2.
2
NUTSCH W. A KOL. Pøíruèka pro truhláøe. Praha: Sobotáles, 1999. ISBN 80-85920-60-3.
3
HOLOUŠ, Z. a E. MÁCHOVÁ. Odborné kreslení: pro uèební obor Truhláø. Praha: Informatorium, spol. s r.o., 2008. ISBN 978-80-7333-069-9.
4
BRUNECKÝ, P. Standardy nábytku. Brno: Mendelova zemìdìlská a lesnická univerzita v Brnì, 2009. ISBN 978-80-7375-297-2.
5
KANICKÁ, L a Z HOLOUŠ. Nábytek: typologie, základy tvorby. Praha: Grada Publishing a.s., 2011. ISBN 978-80-247-3746-1.
6
NUTSCH, W. Konstrukce nábytku: Nábytek a zabudované skøínì. Praha: Grada Publishing a.s., 2003. ISBN 80-247-0220-7.
7
GILBERTOVÁ, S a O MATOUŠEK. Ergonomie: optimalizace lidské èinnosti. Praha: Grada Publishing a.s., 2002. ISBN 80-247-0226-6.
8
JURÁSEK, J. Aspekty výroby a konstrukce otevøeného ozubového spoje pomocí CNC technologie. Brno, 2009. Diplomová práce. Mendelova univerzita v Brnì.
9
KOØENÝ, Adam. Chair design for CNC manufacturing. Brno, 2010. Diplomová práce. Mendelova univerzita v Brnì.
10 KRÁL, Pavel a Jan ŠRAJER. CNC obrábìcí centra. Brno: Mendelova zemìdìlská a lesnická univerzita v Brnì, 2008. ISBN 978-80-7375-163-0.
11 LANZ, Martin. Návrh konferenèního stolu. Brno, 2007. Bakaláøská práce. Mendelova univerzita v Brnì. 12 KLÍMEK, Petr. Návrh konstrukèního øešení konferenèního stolku podle
pøedloženého návrhu a zadaných požadavkù. Brno, 2011. Bakaláøská práce. Mendelova univerzita v Brnì.
13 KRUTINA, Václav a Martina NOVOTNÁ. Ekonomika podniku (cvièení). Èeské Budìjovice: Jihoèeská univerzita v Èeských Budìjovicích, 2009. ISBN 978-807394-192-5.
53
14 ŠLEZINGEROVÁ, Jarmila a Libuše GANDELOVÁ. Stavba døeva (cvièení). Brno: Mendelova zemìdìlská a lesnická univerzita v Brnì, 2008. ISBN 978-80-7375168-5. 15 ŠIMEK, M. Vývoj koncepèních pøístupù k tvorbì demontovatelného nábytku.
In Nábytok 2010. 1. vyd. Zvolen: TU vo Zvolene, 2010, s. 1--7. ISBN 978-80-2282109-4.
Internetové zdroje
Plydea. [online]. [cit. 2012-03-16]. Dostupné z: http://www.plydea.com/plydeas/firstdesk.html Inmod. [online]. [cit. 2012-03-17]. Dostupné z: http://www.inmod.com/legaresustainable-36x22-coffee-table.html Colin. [online]. [cit. 2012-03-17]. Dostupné z: http://www.ownlineshop.com/ch_en/contemporary-furniture/t-723-x1-linoleum.html DesignCrave. [online]. [cit. 2012-03-17]. Dostupné z: http://designcrave.com/2009-0812/wood-furniture-10-contemporary-plywood-masterpieces/ Modern Contemporary Home Design Catalog. Exotics Modern Android-system Chair and Table by Konstantin Achkov [online]. [cit. 2012-03-17]. Dostupné z:
http://homedesigncatalog.net/2011/09/16/exotics-modern-android-system-chair-andtable-by-konstantin-achkov/ Zastøešeno: Hnízdové stolky vyøeší tìsnost prostoru.Zastreseno [online]. [cit. 2012-03-
27]. Dostupné z: http://www.zastreseno.cz/905/hnizdove-stolky-vyresi-tesnost-prostoru/
54
CNC obrábìcí centrum - TWIN. Italcomma [online]. [cit. 2012-04-02]. Dostupné z: http://www.italcomma.cz/drevoobrabeci-stroje/cnc-obrabeci-centra/p-bacci/cncobrabeci-centra-twin Rámy a postele. FUTON CENTRE [online]. [cit. 2012-04-02]. Dostupné z: http://www.futoncentre.cz/index.html#ramy
55
19 Seznam obrázkù Obr. 1: Asyrský stùl[1]
Obr. 2: Bìžný øecký stùl[1]
Obr. 3: Stùl s mozaikovou deskou a mramorovými nohami[1] Obr. 4: Gotický psací stùl (Švýcarsko rok 1500)[1]
Obr. 5: Stuartovský renesanèní stùl se vkládacími deskami[1] Obr. 6: Barokní psací stùl s Boulleho marketeriemi[1]
Obr. 7: Vyøezávaný a pozlacený stoleèek (období regence)[1] Obr. 8: Toaletní stolek (anglický klasicismus-Sheraton)[1] Obr. 9: Empírový kulatý stùl s pilíøovými nohami[1] Obr. 10: Mahagonový stùl se židlí (rok 1800)[1] Obr. 11: Servírovací stolek[5] Obr. 12: Hnízdové stolky
Obr. 13: Boèní pohled ergonomického øešení èlovìka, spoleèenského stolu a okolí[12] Obr. 14: Polohové øízení[2] Obr. 15: Úsekové øízení[2] Obr. 16: Souvislé øízení[2]
Obr. 17: Prostorové souvislé øízení[2]
Obr. 18: Metoda navrtání rohu pøed vyfrézováním patøièného tvaru Obr. 19: Dìtský stùl FirstDesk Obr. 20: Stùl T-723-X1 Obr. 21: Konferenèní stolek Sustainable Obr. 22: Stùl Breakplane
Obr. 23: Android-system Obr. 24: Postel Kemuschi Obr. 25: SKELETON CHAIR Obr. 26: Vizualizace pùvodního návrhu stolu
Obr. 27: Spoj demontovatelného lùžkového nábytku Obr. 28: Vizualizace návrhu konstrukce è. 1. Obr. 29: Detail návrhu konstrukce è. 1. Obr. 30: Detail výztužného elementu
56
Obr. 31: Fotografie nohy Obr. 32: Fotografie výztužného elementu Obr. 33: Vizualizace návrhu è. 2. Obr. 34: Vizualizace návrhu è. 3. Obr. 35: Vizualizace návrhu è. 3.
Obr. 36: Prototyp konferenèního stolu Bendroni Obr. 37: Prototyp konferenèního stolu Bendroni
Obr. 38-42: Prototyp konferenèního stolu Bendroni Obr. 43: Opracování stolové desky na CNC stroji Obr. 44: Opracování lubù na CNC stroji
Obr. 45: Opracování noh a výztužných elementù na CNC obrábìcím centru Obr. 46: CNC obrábìcí centrum P. Bacci Twin s pìti øízenými osami Obr. 47: Znázornìní prvního kroku montáže
Obr. 48: Znázornìní druhého kroku montáže Obr. 49: Znázornìní tøetího kroku montáže
Obr. 50: Znázornìní ètvrtého kroku montáže Obr. 51: Znázornìní pátého kroku montáže Obr. 52: Smontovaný spoleèenský stùl Obr. 53: Vizualizace jídelního stolu
Obr. 54: Vizualizace návrhu konstrukce è. 4 Obr. 55: Vizualizace návrhu konstrukce è. 4
Obr. 56: Rozvržení dílcù v konstrukèní desce tlouš•ky 24 mm
Obr. 57: Rozvržení police v konstrukèní desce tlouš•ky 18 mm
20 Seznam tabulek Tabulka 1: Seznam dílcù Tabulka 2: Kalkulace nákladù konferenèního stolu Bendroni
57
21 Seznam pøíloh 1. Výkres è. 001 – A4 – Nárys, pùdorys 2. Výkres è. 002 – A4 – Detail 1 3. Výkres è. 003 – A4 – Detail 2
58
