Разработать электронную начинку радиоэлектронного прибора — половина дела. Вторая половина — корпус.

Освоить CAD на минимальном уровне реально за выходные, еще за выходные спроектировать простой корпус и выгрузить развертки и чертежи. Чтобы произвести детали, потребуются длинная воля, твердость, самообладание, время, знакомства и удача. Подробности ниже.

Разработка

Освойте CAD

Для освоения, к примеру, SolidWorks на уровне, достаточном для проектирования корпуса из листового металла, требуется ~10 часов с инструктором или кратно больше по видеоурокам.

Для самообучения посмотрите видео по темам: эскиз; связи и размеры внутри эскиза; как полностью определить, но не переопределить эскиз; вытянуть бобышку; эскиз на грани детали; бобышка и вырез на грани детали; сборка; связи в сборке; вырезы в контексте сборки с распространением в детали; преобразовать в листовой металл; ребро-кромка; вырезы для снятия напряжений в углах; экспорт развертки в DXF; простейший чертеж с видами и разверткой.

_{Л а й ф х а к — При самостоятельной работе с CAD-системами периодически непонятно что не так и куда жать. Раньше помогал YouTube, теперь советы и ответы дает искусственный интеллект (ИИ) по скриншоту. Для этого переключите интерфейс на английский, потому что ИИ в ответах использует англоязычные названия пунктов меню, игнорируя, что на скриншотах видит русифицированную программу.}

Требования к конструкции

Закладывайте зазоры

В жизни все немного кривое-косое-волнообразное, и даже между прижатыми деталями есть небольшой зазор. Если этот зазор не заложить в модели, реальное изделие не соберется (рис. 1). Как определить необходимую и достаточную величину зазора?

Когда-то повезло говорить с технологом, спросившим, почему так странно идут линии в одном из файлов заказа «Тестовая деталь.dxf» (рис. 2).

Я рассказал, что не понимаю какие закладывать зазоры для пары из своего материала и его станка. А по вырезанной т��стовой детали пойму что мне нужно:

1. Измерю реальные размеры валов (1) и отверстий (2) и сравню с заданными в модели. Так определю ширину луча лазера и увижу — идет луч прямо по координатам в DXF, или программа станка задает смещение на половину ширины луча;

2. Серия отверстий близких диаметров с шагом 0,05 мм (3), позволит определить в какое винт встанет с нужным люфтом;

3. Уголки с разными радиусами внутренних (4) и внешних (5) закруглений нужны, чтобы не умозрительно представлять значения радиусов, а в материале посмотреть и на ощупь определить что больше нравится;

4. Зубья гребенки разной толщины (6) покажут, для какой ширины зуба перегрев материала лучом критичен.

5. Место на уголке (7), в котором луч лазера пересекает сам себя, нужно, чтобы луч вырезал угол, дважды проходя мимо на максимальной скорости, и, насколько возможно, не перегрев. Рядом будет другой уголок (8), который луч лазера будет обходить, притормозив и, возможно, перегреет. Интересно посмотреть разницу.

6. А незамкнутый контур кленового листочка (9) нужен, чтобы листочек не выпал и можно было своими глазами увидеть ширину луча лазера на входе и выходе из материала.

Технолог посмеялся и повел меня к станку показывать, почему все не так. Он показал на лазерный луч, который идет через рабочее поле в маленькое зеркало над лазерной головой и от зеркала отражается в фокусировочную линзу. Когда голова работает близко к источнику, ширина луча меньше, а в дальней от источника части рабочего поля — больше. И линза фокусирует луч разной толщины по-разному.

Я стоял пораженный, исполненный благодарности, смотрел на грязный станок, эксплуатирующийся в хвост и гриву уже не первое десятилетие, с соотношением скорость/точность выкрученным явно в пользу скорости; и понимал что люфты и гистерезисы также зависят от координат на рабочем поле. И что следующую тестовую деталь спроектирую квадратной, чтобы проверить равенство диагоналей.

Но как проектировать зазоры зависящие от столь большого количества заранее непредсказуемых факторов?

Спустя еще годы, хороший конструктор, с которым повезло работать, поделился простейшим рабочим правилом — в сборке корпуса из стали толщиной 0,5…2 мм вместо условия соприкосновения граней задавать расстояние в 0,5 мм. А для «валов» и «отверстий» закладывать зазоры в 0,5 мм по кругу. Неровности и изгибы материала, погрешности резки, неточности гибки, слои краски — все «спрячется» внутри этих 0,5 мм. И тогда, при сборке, окажется, что корпус собирается идеально без люфта.

^{Н ю а н с — На заглавном рисунке показана деталь, кромкой подходящая к сгибу другой детали с внутренней стороны; в этом месте давать увеличенный зазор, чтобы ребро внутренней детали не упёрлось изнутри в сгиб внешней детали.}

Диаметр отверстия под винт должен быть больше диаметра самого винта на 0,5 мм (не на 1,0 мм, как следовало бы из логики «зазор 0,5 мм по кругу»). К примеру, для винта М6 отверстие должно быть Ø 6,5. Этого достаточно потому, что отверстие маленькое, неровности и изгибы материала на больших длинах учитывать не нужно, неровности и изгибы ответной части (винта) тоже почти отсутствуют. Такой зазор для «корпусных» винтов примерно соответствует требованиям ГОСТ 11284-75 «Отверстия сквозные под крепежные детали. Размеры».

Избыточный люфт винтовых соединений не нужен еще и потому, что координаты винтовых соединений являются реперными для всей конструкции. Винты будут затянуты в конце сборки, и конструкция зафиксируется как планировалось.

Определите радиус гиба R и коэффициент K

Размеры плечей согнутой детали не равны длине заготовки, потому что материал при гибке растягивается. Чтобы CAD правильно нарисовал развертку, ему нужно указать правильную пару значений R и K для конкретного материала конкретной толщины и сгибаемой конкретным оборудованием.

Радиус гиба R — внутренний радиус угла сгиба. Он не может быть меньше толщины листа и радиуса кромки пуансона. А при «воздушной» гибке, когда давящий на материал пуансон не опускается до конца, радиус получается чуть-чуть больше. Точное значение зависит от сочетания свойств инструмента и материала и определяется экспериментально.

Физический смысл коэффициента K — в глубине расположения нейтрального слоя металла, который при гибе не сжимается и не растягивается. Если коэффициент указан неточно, размеры плечей согнутой детали в реальности будут немного отличаться от модели в SolidWorks. Коэффициент K опять же нужно определять экспериментально.

На хороших предприятиях конструкторы делают серии заготовок при разных радиусах и коэффициентах К, сгибают и смотрят какая заготовка попала в размер. И составляют таблички рекомендуемых (т.е. получающихся в реальности) радиусов гиба и коэффициентов K для каждой из толщин своих материалов.

Встречаются предприятия, на которых никто не представляет, какой нужен коэффициент К. А рекомендуемые радиусы гиба технолог называет заказчикам только посмотрев чертежи. Конструктору заказчика предлагается переработать модель и перевыпустить чертежи под пожелания технолога, не знающего свой коэффициент K. Это больше из области психиатрии, а не металлообработки, но такое иногда происходит.

Наименее неопределенным вариантом будет назвать ИИ толщину и предполагаемую марку стали, и он назовет ориентировочные средние R и К для условного среднего станка. В реальности все будет немного другое, и длины плечей согнутой детали получатся чуть-чуть иными, чем в модели. Но это различие будет невелико и «спрячется» в допусках.

Продумывайте стратегию проектирования

Углы деталей, которые режет лазер, желательно скруглить. Хотя бы минимальным радиусом, чтобы защитить пальцы пользователей и краску на уголках. Пример: толщина листа 0,5 мм, внутренний радиус гиба ИИ рекомендовал 0,6 мм, значит внешний радиус будет 0,6 + 0,5 = 1,1 мм. Следуя мудрому армейскому правилу «безобразно, но единообразно» не плодите зоопарк вариантов скруглений на видовой поверхности изделия, и уголки скругляйте тоже радиусом 1,1 мм.

Зная наперед, что уголки будут скруглены, то есть из модели пропадут, не привязывайте к ним связи. Иначе модель, перестроившись, выдаст ошибку.

Старайтесь строить детали симметричными относительно их главных плоскостей («справа», «слева», «сверху»). И при накладывании связей в детали и между деталями в сборке используйте (по возможности) главные плоскости деталей и сборки. При последующих изменениях эти виртуальные плоскости не пропадут, и связи с ними останутся действующими.

Учитывайте технологию гибки

Посмотрите работу гибочного станка — оператор смотрит на чертеже и задает в ЧПУ-станке расстояние по горизонтали между упором и кромкой ножа, затем ставит заготовку кромкой на упор и опускает пуансон (рис. 3). Так сгиб получается на нужном расстоянии от края детали.

Проектируя сгибаемую лапку/выступ, спрогнозируйте, какой кромкой оператор гибочного станка будет ставить заготовку на упор. Эта кромка должна быть плоской! Если кромка не будет иметь хотя бы 5 мм прямой грани, оператор не сможет поставить ее на упор под однозначным углом — соответственно и гиб получится под неоднозначным углом.

На рис. 4 показана деталь с отогнутой лапкой, которая должна была быть закругленной; но ради упора ей специально оставили прямую кромку.

Если отгибаемых лапок на детали две или больше, и они гнутся группой, их все можно оставить закругленными.

Думайте о контроле размеров

Проектируя деталь со сгибом, предусмотрите плоскости или грани, на которые вы поставите губки штангенциркуля, проверяя правильность выполненного гиба. На рис. 4 показан размер «20,0», который удобно проверять. Чтобы было куда поставить губки штангенциркуля в детали предусмотрена соответствующая прямая кромка.

Разумеется, оператор гибочного станка проверять правильность гиба ваших деталей не будет, т.к., обнаружив несоответствие, он должен заново вырезать заготовку и заново её согнуть. При этом остается вероятность, что заготовка не согнется как надо из-за ошибки конструктора. Оператор в цеху лишь настраивает станок по данным в чертеже, к конструктору (т.е. к вам) доступа не имеет, да и не захочет с вами общаться. За ваши ошибки, а значит и за конечные размеры деталей отвечать не может.

Если производство и проектирует и изготавливает, оно добивается указанных на чертеже размеров итерационным взаимодействием конструктора, технолога и оператора. Но если конструктор внешний, итерационное взаимодействие всех этих людей невозможно, производство лишь выполняет простую технологическую операцию, отдавая результат как есть.

Установив под ваш материал матрицу и пуансон, оператор должен провести калибровку станка — согнуть из обрезка именно вашего материала полку произвольной ширины под произвольным углом, проверить получившийся размер полки и угол, и внести в настройку станка коррекцию. И уже потом с этой коррекцией гнуть ваши драгоценные заготовки. Если вы при моделировании правильно задали радиус гибки и коэффициент K, заготовка на калиброванном станке должна согнуться точно как в модели.

Поэтому размеры полок на чертеже — не целевой параметр для оператора, а лишь напоминание о необходимости предварительной калибровки станка.

Чтобы минимизировать работу по калибровке, используйте один материал, один радиус гиба и одно значение K для всего изделия.

Сопрягайте формы

Если вы проектируете повторяющие друг друга закругленные кромки, ставьте внешний радиус больше внутреннего на величину зазора между кромками (рис. 5). Тогда ширина зазора между кромками будет постоянной.

Следите за минимальной шириной полок

Заведомо безопасная ширина полки полки (отгибаемой части) — 10 толщин металла (рис. 6).

Наверное, получится согнуть и меньшую полку, но это зависит от ширины ручья матрицы, которая есть в наличии и которую захочет поставить в станок оператор. Если посоветоваться с технологом возможности нет, а полка нужна как можно уже, ИИ по толщине стали назовет минимальную ширину полки для «среднего» гибочного станка. Риски будут минимальны, если к названному ИИ значению добавить миллиметр.

Если рядом с линией гиба находится отверстие, промежуток между отверстием и линией гиба становится маленькой полкой и может замяться. Если замятие недопустимо, а отверстие от линии гиба отодвинуть не получается, добавьте по линии гиба рядом с отверстием короткую прорезь лазером.

Подготовка чертежей

ЕСКД без фанатизма

Для небольшого проекта доскональное соблюдение ЕСКД не обязательно.

Первая строчка общих положений ГОСТ Р 2.109-2023 «ЕСКД. Основные требования к чертежам» гласит «Чертеж предназначен для изготовления, сборки, монтажа изделия и его контроля». Требования ЕСКД определены этими назначениями. Вы — и разработчик изделия, и его изготовитель (собственник станка лишь продает материал и услугу обработки); а передавая свое изделие кому-либо, становитесь производителем. Все роли ваши, вы определяете состав КД в соответствии с вашими потребностями.

По вашим чертежам будут только резать, гнуть и красить. Элементы чертежа, определяемые потребностями сборки, монтажа и контроля, а также необходимостью коллективной поэтапной работы в составе больших КБ, архивации КД, подтверждения прав, и прочей бюрократией, не должны добавляться на чертеж. Это визуальный мусор.

Например, если в вашей модели есть вырезаемое лазером отверстие, не нужно показывать на чертежах его размер и положение, т.к. никто эти размеры проверять не будет.

Не нужно ни на кого накладывать требование иметь принтер формата А3. Используйте шаблоны формата А4, и умудритесь на листах А4 крупно и красиво разместить, что нужно.

В реквизитной части чертежа достаточно привести название детали. Важно, чтобы название детали совпадало с названием в спецификации и с названием DXF-файла, чтобы производство не запуталось в ваших документах. Если детали в спецификации пронумерованы, полезно этот же номер добавить в названия файлов и в сами чертежи.

А т.к. место на листе — дефицит, выбирайте шаблон с рамками основной надписи с минимальным числом полей (форма 2а не первого листа КД по ГОСТ Р 2.104-2023). Все равно вам эти поля не заполнять — материал можно привести в технических требованиях, децимальный номер требуется для прослеживания места детали в цепочке технологических процессов предприятия или группы предприятий (не ваш случай) и т.д.

Если захотите вписать свою фамилию или никнейм, сделайте первый лист по форме 1 ГОСТ Р 2.104-2023 со спецификацией и впишите нужное в графу «Организация-разработчик».

Добавляйте на чертеж только нужное

На чертеже должны быть развертка и основные виды; и, справочно, общий вид в наиболее информативном ракурсе (рис. 7).

Добавьте на чертеж развертку и покажите ее внешние габариты, чтобы менеджер оценил расход материала. Даже если при раскладке на листе компоновать детали экономно, вдвигать контуры друг в друга, или маленькие детали вырезать внутри отверстий в больших деталях, расход материала будет считаться как совокупная площадь прямоугольников с такими же габаритами, как габариты разверток.

Для оператора станка на развертке укажите расстояние от линий сгиба до кромок, которыми деталь будет ставиться на упор.

На основных видах нужно указать габаритные размеры. И, дополнительно, размеры, которые нужно проверить после гибки, чтобы убедиться в правильности сгиба. Указывайте не внутренние, а «охватывающие» размеры, — охватываемые на реальной детали губками штангенциркуля. Ненужные размеры, — внутренние или независящие от настройки гибочного станка, не указывайте, чтобы не загромождать чертеж (рис. 8).

На чертеже один раз авторазмером проставьте толщину материала. Это значение будет дублироваться с обозначением материала в примечаниях, и сравнение этих значений спасет, когда вы ошибетесь с толщиной в модели.

Радиус гибки, единый для всего комплекта деталей изделия, указывайте в технических требованиях.

Размеры указывайте с адекватной точностью. Для корпусных деталей достаточно ± 0,1 мм. Но размеры от кромки детали до линии гиба нужно указать с точностью ± 0,01 мм, т.к. с этой точностью в ЧПУ-станке настраивается положение упора.

Не замыкайте размерную цепь! Если указаны три размера и один вычисляется из двух других, вычисляемый размер указывать не надо. Если вычисляемый размер указываете (размер средней части развертки на рис. 7 или общая длина детали на рис. 8), поставьте рядом с ним звёздочку. И в блоке технических требований укажите, что размеры со здездочкой справочные, производство не обязано их соблюдать.

Содержание технических требований

На чертеж (рис. 7) добавьте блок текста («технические требования») со сведениями:

1. Укажите, что размеры со звёздочкой — справочные;

2. Название и толщину листового материала. Например, «Сталь листовая 0,5 мм».

Можно конкретизировать марку стали, например, «СТ3 или аналог». Слова про аналог нужны на случай, если на производстве иная сталь, и менеджер начнет согласовывать замену. При том, что на ваше изделие это реально не повлияет;

3. Указание класса точности «m» по ГОСТ 30893.1 или примерно ему соответствующего квалитета «H14, h14, ± IT14/2» по ГОСТ 25346. Это обязательно, т.к. технолог справедливо не поймет, что такое размер без указанной точности и как такое можно произвести.

Строго говоря для деталей из листового металла некорректно указывать квалитет, правильно ссылаться на класс точности. Но даже в чертежах производственных КБ часто указывается квалитет, т.к. все самообучаются по форумам, а на форумах гуляет табличка с квалитетами.

Реальная точность ЧПУ-станков несколько выше класса «m». Но искать идеал не нужно, т.к. вы рискуете поспорить с технологом. А это выльется или в увеличение стоимости, или в отказ производства взять заказ. При этом станок будет резать и гнуть не так как вы договоритесь, а как получается;

Не нужно писать шаблонное вступление «Неуказанные предельные отклонения...». На вашем чертеже все предельные отклонения не указаны; соответственно, данная строчка уже относится ко всем предельным отклонениям.

4. Радиусы всех гибов детали, например, «R = 1,3 ± 0,3 мм». 1,3 мм — это то, что вы закладываете в модели, а огромный допуск ± 0,3 мм — чтобы никто не спорил. Не обязательно писать шаблонное «Неуказанные радиусы...» т.к. у вас на чертеже все радиусы неуказанные и все одинаковы.

Коэффициент K в чертежах не обязателен, но желателен. Просто потому, что указанное на чертеже расстояние от кромки до линии гиба имеет смысл только при заданной паре R и K. Запись R и K парой — хороший тон, она напомнит вам изменить эти значения парой при переработке чертежей под другой станок или материал.

5. Указание по мехобработке «Грат зачистить». Это означает пройтись шлифовальным инструментом и убрать грат (облой, наплывы). Классическая фраза на чертеже «Острые кромки притупить» некорректна для деталей, вырезанных на лазерном станке;

6-7. Общая длина реза и число врезов для конкретной детали. Эти данные позволят быстро оценивать время работы станка при дозаказе детали;

8. Цвет будущей покраски. Можно, конечно, по старинке, разложить перед покрасочной камерой детали на кучки и сказать «вот эта кучка — белый цвет, а вот эта — серый»; но однажды увидев свои детали покрашенными наоборот, потому что маляр перепутал кучки, вы будете указывать цвет на чертеже.

Подготовка DXF

Если при сохранении DXF деталь ориентирована немного наискосок, то и DXF выгрузится в таком же ракурсе, и также вырежется деталь — немного сплющенной/скошенной и с овальными отверстиями вместо круглых (зависит от CAD). Поэтому перед выгрузкой соответствующей командой ориентируйте развертку параллельно экрану.

Масштаб ставьте 1:1, а после выгрузки откройте DXF заново и проверьте любой размер.

Выгружайте в DXF только геометрию, вспомогательные линии не нужны, иначе станок попытается их вырезать и испортит деталь.

Подготовка спецификации

Я разработал скрипт, который сразу для всех DXF-файлов проекта считает длины реза, число врезов, габаритные размеры, и площадь прямоугольников с такими же габаритными размерами. И выгружает в формате XLS спецификацию, на которую останется добавить число деталей и количество гибов для каждой детали.

Ссылка на скрипт: https://disk.yandex.ru/d/LuWF20RUj5wYOg

Для запуска скрипта откройте Google Colab, при необходимости войдите по почте Gmail. Нажмите «создать новый блокнот». Вставьте скрипт в поле кода и нажмите кнопку «play» (рис. 9).

Появится кнопка загрузки файлов, с ее помощью загрузите сразу все DXF-файлы (рис. 10).

Скрипт сделает расчет параметров каждого файла DXF и ссылку на заполненный этими данными шаблон спецификации (рис. 11).

Добавьте в спецификацию желаемое число деталей и число гибов для каждой детали, и получите итоговую спецификацию (рис. 12).

Производство

Металлообработка

Корпус предыдущего изделия разрабатывался в выходные, и каждая итерация оплачивалась из собственного кармана. Поэтому стоимость была важна.

Но главной проблемой оказалось то, что менеджеры вообще не отвечали на запросы. В итоге удачно приехал на одно из производств и поговорил с менеджером лично. Подход сработал, стоимость резки и гибки с материалом составила приемлемые 4,5 т.р. за одну итерацию.

Получив очередной набор деталей, собирал корпус, выявлял ошибки, настраивал конструкторское «чувство материала», перепроектировал корпус, заново заказывал и заново собирал. На шестой раз комплект деталей был признан годным и отдан в покраску.

В этот раз нужно десять корпусов. Количество позволит сэкономить на покраске, но без производства пробного корпуса и проверки на собираемость в любом случае не обойтись.

Обращаюсь в ту же организацию, но поменялся менеджер, и новый дал цену 12 т.р. плюс 5 т.р. за сборку. Через пять минут в следующем письме уточнил — 10 т.р. за сборку.

Но в заказе не было просьбы собрать корпус. И почему за сборку названа такая сумма, если сборка занимает 10 минут? Для чего менеджер назвал за ненужную и элементарную операцию сначала 5, а потом 10 т.р.? На мой вопрос ответил: «В стоимость входит аренда цеха, зарплата работников и много накладных расходов. Формулы, по которым происходит расчет — конфиденциальная информация, которую мы не оглашаем клиентам. Вы можете выполнить ваш заказ в другой организации, если вам не подходит стоимость или сроки у нас.»

Если считать по прайс-листам производств, предлагающих услуги лазерной резки и гибки, и учитывать стоимость материала, комплект металлических деталей без покраски в 2025 г, как и в 2024 г., укладывается в 5 т.р.

Ок, пишу еще в несколько компаний. Первая же ответившая (большая часть не отвечает) дала цену 25 т.р., вторая 35 т.р. При таких суммах невозможно заказывать пробные комплекты для проверки собираемости, и затем тираж.

На рис. 13 показан пример ложного объявления стоимости услуг. В прайсе указаны варианты тиражей, в т.ч. малые. Однако, производство рассчитало заказ по своему прайсу с учетом материала, а затем добавило сверху 600 % (прописью — шестьсот процентов).

Ок, обратился к администратору телеграм-канала, на который много лет подписан и где несколько тысяч специалистов по лазерной резке обсуждают свои дела. От его имени кто-то ответил, получил комплект чертежей и тоже пропал.

В итоге нашел производство в Твери за гуманные 5 т.р., но со сроком изготовления полтора месяца. А с доставкой Тверь—Москва вышло 2 месяца. Стоимость доставки к стоимости итерации добавила еще 5 т.р. Причем менеджер ошибся, сверившись с размером в чертеже самой крупной детали до гиба заказал избыточного размера обрешетку. Доставка из-за размеров и веса обрешетки (рис. 14) должна была стоимость заказа утроить, но т.к. я был не согласен оплачивать за доставку еще + 5 т.р. сверх согласованного, производство взяло непредвиденные расходы на себя.

Я не обращусь к этому же производству повторно потому, что срок в 2 месяца на итерацию делает разработку нереальной. И еще потому, что производство ничего на моем заказе не заработало; а для продолжения любого дела в том же составе свои цели должны достичь обе стороны.

В этот раз корпус собрался с первого раза (рис. 15). Только я забыл про смотровое окно в передней крышке. Досадное упущение, но что-нибудь с первого раза обязательно не учтешь. Неизбежность доработок и неоднократных переделок определяет важность сроков и стоимости каждой итерации. Плюс полтора месяца к сроку или плюс 30 т.р. к стоимости итерации делают разработку невозможной.

Откуда теперь взять крышку со смотровым окном? Снова ждать два месяца? И кому заказывать?

Или под проект покупать ручной сегментный листогибочный станок весом от 50 кг и стоимостью от 50 т.р. (а было бы изделие маленькое, обошлось бы гибочной насадкой для тисков), и гнуть детали на балконе самому? Сегментность позволит с допустимыми зазорами набрать пуансон под необходимую ширину и гнуть коробочки.

С одной стороны, освоить ручной станок интересно. На контуре детали, там где должна пройти линия гиба, при проектировании закладывать треугольные засечки ~1 мм, и по ним гнуть. Затем на серии тестовых деталей для своего материала и станка определить R и K, и проектировать сразу под свой станок.

С другой стороны, металл победить просто. Сложно и важно добиться своего от людей.

Покраска

Порошковая окраска (рис. 16) не является проблемой, в 2024…2025 гг. стандартно обходилась в 2,5 т.р. за цвет.

Единственность операции влечет простоту расчета и срок исполнения один-два дня.

Единственная проблема с покраской — не прокрашивается точка на детали, за которую деталь цепляется на крючок. Продумайте, чтобы самое удобное место для крючка не было видовым.

И если вы делаете корпус класса I защиты от поражения электрическим током и будете подводить заземление, хорошо бы перед окраской затянуть на нужном отверстии жертвенный болтик, впоследствии открутив который, вы получите пятно контакта для клеммы заземления.

Окраска — это просто. Почему так же просто не получается с металлообработкой? Предположительно, дело во множестве технологических операций. Если бы нужно было только резать или только гнуть, делалось бы быстро и дешево. Но требование и резать и гнуть образует критическую парализующую сложность.

Что надо знать о людях

О конструкторах

Эта статья перед публикацией разослана знакомым производственникам на рецензию.

Худшую рецензию прислал молодой человек, которому статья досталась случайно из-за родственных связей с рецензентом. Он написал, что неправильно все, в т.ч. опробованное на практике. Но как правильно — не написал ни в одном пункте. И резюмировал: — «Это вообще как будто какая то бабка писала, которая готова за каждую копейку удавиться» (орф. сохранена). Самомнения гора; ни в чем не помог; ничего не знает; то, что удалось понять из его путаной речи — неверно; но сходу заявил, что заказчик во всем неправ и слишком жадный. Такие «специалисты», по моему опыту найма, на рынке ходят вереницами, и нанимать их не нужно.

«Золотую» рецензию дал специалист, с которым мне повезло работать в одном КБ в 2016—2019 гг. В те времена и до сих пор этот человек управляет парком высококлассных металлообрабатывающих станков, а разрабатываемая им самим как конструктором продукция продается на сумму более 1 млрд. рублей в год. Он внимательно прочитал и дал ряд конкретных замечаний и дополнений, улучшающих статью. Такого специалиста не по знакомству нанять невозможно. Да и по знакомству не наймешь, разве что совета спросишь.

Профессионалу, если такового повезет найти, придется заплатить и за рабочее время, и за отдых меж��у рабочим временем, и за то, что он вообще не хочет работать, и за обучение, которое он когда-то прошел; и за разбирательство с вашими потребностями.

Если нужен корпус, а не умножающий знание жизни и людей опыт, проще проектировать самому.

О технологах

Около 20-ти лет назад, начиная путь разработчиком в крупном производственном холдинге, я многому научился у технолога Алексея И. Опытнейший старший товарищ учил так — делал свирепый вид и рычал «ГООСТ!». Это значило, что мне самому нужно найти нужный стандарт и нужный пункт, в котором есть ответ на мой вопрос. Это было поучительно и результативно, я, как инженер, до сих пор этому человеку благодарен.

Но как заказчик, я в технологе не нуждаюсь. Потому, что в статусе заказчика ни на один вопрос к технологу ни разу ответа не получил.

В интересах заказчика получить согнутую деталь, как это сделает машина, самому увидеть проблему, поправить деталь и перезаказать. Но на производстве есть технолог, и он будет спорить. Переданные через менеджера вопросы проигнорирует, а в обратную сторону через того же менеджера спорить будет.

Поэтому, если можно обойтись без общения с технологом и проектировать так, чтобы деталь гарантированно согнулась, а изделие собралось, — нужно постараться это сделать.

О менеджерах

Воспоминание 1. Однажды за соседним со мной столом год работал менеджер, которого наняли продавать время простаивавших станков. Этот человек гордился своим умением поговорить с заказчиком и в разговоре по наитию определить сумму за работу, которую можно назвать. Через год товарища уволили, т.к. он даже на свою зарплату не заработал.

Воспоминание 2. Однажды нужно было вырезать несколько деталей из фанеры. Но уж очень хотелось попробовать красивый материал HPL. Позвонил в фирму, которая обещала резать из своего материала в наличии, и указывала стоимость реза. Спросил какой материал в наличии, и есть ли 10 мм. У них был только 12 мм. Уточнил стоимость материала и реза. Основываясь на этих данных, спроектировал изделие, в котором вся геометрия была увязана на базовом значении — толщине материала.

Стоимость комплекта деталей с учетом заявленных стоимости материала и реза выходила в пределах 10 т.р. Посмотрев чертежи, мне выставили счет в 110 т.р. На вопрос — как так вышло, ответили, что мне продают не материал и услугу резки, а готовые изделия; и готовые изделия стоят вот столько. То есть потребность моя; спроектировал изделие я; нашел у кого заказать резку я; гарантирую, что спроектированное изделие будет соответствовать моим потребностям тоже я; и я же забираю детали из-под станка. А «готовое изделие» стоимостью на 100 т.р. выше стоимости материала и техпроцессов мне продает владелец станка?

И по сути и юридически разработчиком, изготовителем и производителем деталей являюсь я, а владелец станка продает материал и услугу резки. Поэтому изделие появляется на свет в моих руках. Но менеджер был рад, что клиент разработал изделие под его материал и техпроцесс, и оговоренную сумму поднял так, чтобы максимизировать произведение общей суммы на вероятность заказа, т.е. статистически ожидаемую прибыль. А отвалится клиент, и ладно — один из десяти закажет, раз потратил время.

В тот раз спроектированное изделие я заказал в другом месте из фанеры, и позже выяснилось, что выбор материала толщиной 12 мм дорого обошелся — и фанера дороже и изделие тяжелее; и лазер, на котором собирался резать, такую толщину не берет. Этими трудностями пришлось заплатить за чье-то желание взять с меня +100 т.р.

Воспоминание 3. Обсудили заказ с менеджером, продающим время станков московского режимного предприятия, согласовали стоимость резки. Потом он начал со мной обсуждать, что из-за трудностей с внутренним документооборотом металл может быть только давальческим. При провозе через проходную на машине должны быть только мои листы, на которые есть документы. И стал объяснять как мне нужно оформить документы на ввоз металла и вывоз изделий с помощью служб их предприятия, в какие кабинеты обращаться. Речь тогда шла о комплекте шестерен общей площадью меньше 1/10 листа.

Комментарий: Кто хотя бы раз заказывал печатные платы на сервисах, где достаточно загрузить свой проект, по таблице настроить параметры заказа и оплатить карточкой, не понимает, зачем общаться с менеджером. Печатная плата — технологически более сложное изделие, чем кусок вырезанного и согнутого листового металла. Почему же одни могут обойтись формой на сайте, а другие сажают менеджера?

Я пришел к следующим правилам, минимизирующим ущерб от участия менеджера:

1. Производства, которые берутся что-то произвести, «мигают» — они то могут и готовы работать, то нет. Станок и оператор готовы всегда, предприятию их очень нужно загрузить, а вот организационная часть — слабое место. Момент, когда на производстве есть менеджер, готовый пропустить заказ, краток, преходящ и ценен. Поэтому производство нужно искать по знакомым и пользоваться свежими рекомендациями.

2. Не включать в КД изображение готового изделия, оно наводит менеджера на мысли об ответственности за конечное изделие и повышении стоимости. Задача производства — отрезать по DXF и согнуть детали по чертежам. А задача разработчика — предельно упрощать задачи производству.

3. Включить в КД спецификацию с необходимыми параметрами для расчета. Это уменьшает работу менеджера до минимума и повышает шансы на успех.

Пожелание производственным компаниям

Вывесите на сайте сообщение, что маленькие заказы выполняете в течение недели из таких-то стандартных материалов в наличии. Приведите таблицей для каждой толщины листа каждого из своих материалов рекомендуемый радиус гиба R, коэффициент K, и минимальную ширину полки. Выложите пример чертежа с указанными на нем обязательными для вас сведениями. Выложите требования к загружаемым в заказ файлам, и повесьте форму приема заказа.

Подкупите клиента открытым алгоритмом расчета.

Берите условные +2 т.р. за обработку заказа. Этого достаточно для условного старшеклассника на удаленке, который проверит и примет заказ или завернет со ссылкой на правила. И позволит принимать мелкие заказы без разговоров с заказчиком. Если старшеклассник еще и раскладку на листе сделает, и будет вести учет и дозаказ материала, на производстве может остаться только оператор станка!

Даже штатный технолог не нужен, — проблемы просто оставьте конструктору заказчика. Задал конструктор полку уже ваших рекомендаций, — пусть получит деталь такой как согнется, перечитает рекомендации и пришлет новый заказ.

И условные +3 т.р. берите за подготовку к производству. Этого опять же достаточно, чтобы собрать в коробку детали со стола лазерного станка, посмотреть чертежи, настроить гибочный станок на обрезке и подобрать пуансоны по ширине для сгибания коробочки.

А дальше считайте по опубликованному алгоритму метры реза и количество гибов.

Кто работал на производстве знает — станок работает в лучшем случае 50 % времени. Это означает двойную, по сравнению с полной загрузкой, себестоимость со всеми вытекающими. Мелкие заказы — это не «лишняя возня», а проданное время станков, зарплата оператору, и благодарные клиенты, обсуждающие на форумах куда отдавать заказы.