Насколько современные конструктора далеки от производства

Я его слепила из того, что было,

А потом что было, то и запустила.

(в этой статье приведено исключительно личное мнение автора)

Хочется вернуться немного назад и поговорить о том, что происходит по другую сторону чертежа. До того, как сам начал заниматься металлообработкой, сам погрузился в этот интересный мир машиностроения, я не задумывался о том, как сложны окружающие меня вещи, не задумывался о том, как они сделаны и устроены внутри, о том, как они работают. Большинство из нас видя автомобиль на улице, не задумываются о том, как он ездит, как он устроен. Что это не просто четыре колеса и кузов. Совсем по-другому на автомобиль смотрит автомеханик или человек, связанный с конструированием и производством автомобилей. Эти люди видят детали и узлы, подвижные и неподвижные механизмы. 

Когда я сам занялся металлообработкой, я узнал, откуда берутся детали. Я узнал о людях, занимающихся их проектированием, узнал о конструкторах и дизайнерах, многое узнал о процессах разработки. И погружаясь всё глубже и глубже, я всё чаще и чаще начал встречать ситуации, когда спроектированное одним человеком не может быть нормально изготовлено другими людьми. Да что там отдельные люди, крупные производства порой не могу нормально произвести то, что придумал один человек. 

Я ясно увидел, что «мир конструкторов» существует абсолютно отдельно от  «мира производственников». 

Как-то раз я общался с одним немолодым производственником, и у нас зашла речь о том, насколько сейчас конструктора далеки от производства. Да-да, это очень частая тема в неформальных разговорах в цехах и курилках. И он, вспоминая былые времена, рассказал, как раньше обучали конструкторов в институтах. Каждый студент должен был пройти производственную практику. Должен был отработать в цеху машиностроительного производства. Должен был своими глазами увидеть процесс производства, своими руками сделать детали, сам сдать их в ОТК. Студенты-конструктора узнавали, что такое токарная обработка, сверление, фрезерование, резка, гибка, сварка. Видели, к чему приводят ошибки в чертежах, видели, что такое «НЕТЕХНОЛОГИЧНЫЕ ДЕТАЛИ». Общались с рабочими и технологами. 

Сейчас же производства сталкиваются с тем, что люди, которые учились на конструкторов и дизайнеров, никогда не видели реальных производственных процессов. Во время обучения практики или не было вовсе, или это была фикция. И очень большая удача, если молодой конструктор находит на производстве грамотного и опытного наставника, который может подсказать, посоветовать, проверить результаты разработки. Но чаще всего молодые, необученные специалисты предоставлены сами себе и выполняют поставленные перед ними задачи по собственному разумению. А когда за работу берётся конструктор, который не имеет никакого понятия о том, как то, что он конструирует, должно быть изготовлено, он даёт своей фантазии такую волю, что когда комплект чертежей доходит до технологов в цехах, те хватаются за голову не в состоянии понять, КАК ТАКОЕ можно изготовить.  

Знакомая ситуация? Немного примеров от моих друзей и знакомых. На одном крупном заводе нашей необъятной родины мой знакомый столкнулся с такой задачей: в торце одного важного приводного вала из труднообрабатываемого материала необходимо было выполнить два глухих отверстия с резьбой М4, на глубину 40 мм. Простая математика 40/4 даст нам глубину нарезки резьбы в 10хD. Нарезать резьбу на 10 диаметров самой резьбы. Если Вы откроете каталог любого европейского или мирового производителя резьбообразующего инструмента, то увидите, что подавляющее количество метчиков для глухих отверстий предназначены для обработки отверстий с глубиной МАКСИМУМ 3хD. То есть в нашем случае это M4x3=12 мм. Конечно, есть и исключения, например раскатники (ещё их называют бесстружечные метчики), но они подходят не для всех материалов и не для всех отраслей. И ограничение в 3хD это не какая-то прихоть производителей инструмента, нет, это совершенно реальные физические ограничения. Стружка просто не может подняться с большей глубины. Ох, я увлёкся рассказами про резьбу, а это тема отдельного цикла статей. 

Конечно же, был задан резонный вопрос, а зачем нужны эти два отверстия с резьбой М4 на глубину 40 миллиметров? Небольшая пауза на Ваше раздумье, дорогие читатели, барабанная дробь и….. грандиозный ответ - с помощью этих двух отверстий и столь же длинных винтов к торцу вала прикручивается ШИЛЬДИК с номером. Просто кто-то решил, что так надёжнее.  К чему я это всё рассказываю? Просто очень часто я и мои коллеги видим на чертежах резьбовые отверстия и соединения, в которых заложены абсолютно бесполезные, а порой даже вредные, превышающие все разумные пределы, глубины и параметры. А люди, которые закладывают такие неправдоподобные параметры, не знают ГОСТов и элементарных основ машиностроения. Глубокие резьбы многократно усложняют процесс металлообработки,  увеличивают время обработки и стоимость деталей. 

Прошу меня простить, но следующая история также будет на примере резьбы. Так нагляднее. С чем ещё перебарщивают конструктора? Правильно, с шероховатостью. Если мы говорим о нарезке резьбы, то классическое значение шероховатости для неё Ra 6,3, если речь о точении или фрезеровании, то можем говорить о Ra 3,2. Шероховатость «лучше» просто не нужна. Но как Вам заложенная на резьбу M42 шероховатость Ra 1,8? Да, такой шероховатости поверхности резьбы можно достичь чистовой фрезеровкой за несколько проходов, хорошим инструментом, потратив на каждое отверстие в несколько раз больше времени чем при нарезке метчиком. Я уже не говорю о том, что на некоторых материалах такой шероховатости резанием просто невозможно добиться (но это мелочи). Хорошо, мы сделали, но главный вопрос «ЗАЧЕМ?». Зачем эти два отверстия на этой детали? Знаете зачем? Это отверстия под РЫМ-БОЛТЫ.

Ещё конструктора любят разрабатывать детали, которые требуют не просто сложных техпроцессов, а СПЕЦИАЛЬНОГО оборудования для своего производства. И самый яркий пример – глубокие и сверхглубокие отверстия. Необходимо изготовить палец или втулку с тонкими стенками с внешним диаметром  2,5 мм по краям и внутренним отверстием диаметром 2 мм с допуском H7. И длина этой втулки 25 мм. А материал у неё медь. И обычным инструментом это не сделать, потому что сверло уводит. А назначение у этой втулки? Её вставляют между двумя платами и развальцовывают с обеих сторон. А отверстие сквозное почему? Ну не знаю, что бы конструкция была легче. А допуск на отверстие почему такой жёсткий? Нет ответа. 

Конечно, есть ситуации, когда без высокой точности не обойтись, когда нужно использовать сложные в обработке материалы, когда детали должны иметь сложные конфигурации. Но даже в этих случаях можно выбрать более технологичные решения, просто обсудив проект с работниками производства или более опытными конструкторами. 

Можно ещё поговорить про параллельность, перпендикулярность, овальность, соосность. Я лично видел чертёж на алюминиевую заклёпку, на котором была заложена перпендикулярность торцов заклёпки к оси заклёпки в 0,01 мм. Да, да, той самой заклёпки, которая соединяет два листа материала, и которую на слесарном участке слесарь расклёпывает молотком. И таких случаев бесконечное множество.

Я думаю, что каждый, кто связан с производством в машиностроении может вспомнить такие примеры и рассказать свои истории. 

 

В чём же мораль? 

Я хотел бы обратиться ко всем своим коллегам, как к конструкторам, так и к производственникам. Только в совместном обсуждении можно найти правильное решение.