Из всего вышесказанного вытекают правила, которые следует рекомендовать как обязательные при конструировании столярно-мебельных изделий:
Первое правило. Изделия из древесины нужно конструировать так, чтобы неизбежная деформация отдельных частей происходила свободно, но без нарушения формы и прочности самого изделия.
В качестве иллюстрации к первому правилу конструирования приведен рис. 1 - поперечный разрез рамочной конструкции с дощатой филенкой.
Рис. 1. Поперечный разрез рамки с дощатой филенкой: 1 - филенка, 2 - обвязка.
Как видно из рисунка, филенка, вставленная в пазы обвязки, может свободно расширяться в случае набухания, причем ширина изделия останется неизменной. Для расширения филенки в обвязке необходимо предусматривать достаточные запасы а глубины пазов.
Филенка должна быть поставлена в пазы настолько глубоко, чтобы при усыхании и уменьшении ширины она не выходила из шпунтов. К тому же подобная конструкция предохраняет щиток (филенку) от коробления, так как толстая обвязка не позволяет щитку выгибаться и в то же время сохраняет неизменными размеры всего узла или изделия.
Второе правило. Детали изделий из древесины следует конструировать так, чтобы неизбежные изменения размеров и формы (коробление) были наименьшими. Это можно достигнуть путем изготовления деталей не из одного куска древесины, а из нескольких мелких частей, подобранных по направлению годичных слоев и соединенных клеем. Склеенные таким образом детали как бы взаимно уравновешивают друг друга при изменении размеров и формы.
Широкие детали (щиты) рекомендуется изготовлять из нескольких слоев с перпендикулярным расположением волокон в соседних слоях.
Изменения линейных размеров в этом случае практически не будет, так как в каждом измерении (по ширине и длине) щита изменению будет препятствовать наличие долевого расположения волокон. При правильном подборе делянок и качественном склеивании стабильность конструкции гарантируется.
Столярные изделия в условиях эксплуатации подвергаются нагрузкам, действию которых они должны противостоять. Поэтому очень важно обеспечить достаточную их прочность.
При конструировании изделия его элементы могут быть рассчитаны на прочность. Но вследствие анизотропности древесины учесть все факторы, влияющие на механические характеристики, без специального подбора деталей невозможно. Следовательно, рекомендуется так располагать детали в изделии, чтобы они работали в наиболее выгодных условиях.
Третье правило. Для прочности изделия из древесины необходимо его конструировать так, чтобы направление волокон в отдельных деталях совпадало с направлением действия сжимающих или растягивающих внешних сил или было перпендикулярным направлению изгибающих. Несоблюдение этого правила может привести к быстрому разрушению части или всего изделия, несмотря на большие размеры сечения деталей.
В технические условия на материалы для изделий обычно вводят ограничения в зависимости от наличия косослоя и величины отклонения волокон от направления действия внешних сил.
Четвертое правило. При конструировании столярных изделий нужно проектировать все детали, узлы, группы и соединения такими, чтобы их можно было выполнить на станках. Другими словами, изделия должны быть технологичными. На современных деревообрабатывающих станках изготовление деталей любой сложности не вызывает особых затруднений. Механизированная обработка узлов, групп и изделий требует продуманных решений при конструировании.
Кроме того, следует создавать такую конструкцию, которая при высоком качестве изделия требовала бы наименьшего расхода основных материалов (древесины, клея и т. п.) и наименьшего объема трудовых затрат.
Пятое правило. Изделия необходимо конструировать так, чтобы они по формам и размерам были рациональны, вполне отвечали назначению, соответствовали техническим условиям, эстетическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Это правило включает вопросы нормализации, взаимозаменяемости деталей и стандартизации. Так, мебель для сидения должна соответствовать размерам человеческого тела: мебель для хранения - необходимому комплексу хранимых предметов по размерам, а также должна быть увязана с размерами помещений и т. д.
Каждое столярное изделие должно отвечать условиям механической прочности, не деформироваться и не разрушаться под действием нагрузки, для несения которой оно предназначено.
Прочность и долговечность столярно-мебельных изделий зависит от правильного выбора материалов. Материалы принято разделять на основные и вспомогательные. К основным относятся те, которые непосредственно входят в состав изделия, а к вспомогательным - материалы, которые не являются составной частью изделия, но употребляются при его изготовлении.
Вспомогательные материалы в свою очередь разделяются на производственные и эксплуатационные.
К производственным вспомогательным материалам относятся шлифовальные шкурки на бумаге и полотне, пемза, вата, марля, ткани для тампонов, применяемых при отделке мебели. К эксплуатационным вспомогательным относятся смазочные, обтирочные и другие материалы.
Лесные материалы для изготовления столярно-мебельных изделий поступают на предприятия в виде пиломатериалов или заготовок разных пород и размеров, клееной фанеры в листах, строганой фанеры, столярных, древесностружечных плит и древесных пластиков.