Три части уже написаны, по вечерам буду выкладывать.
Остальное буду добавлять по мере написания.
Тех, у кого есть что сказать о самодельном изготовлении прессов, прошу присоединяться и написать мне на почту akma58@yandex.ru
Часть первая
ВВЕДЕНИЕ
Одну простую сказку,
А может и не сказку,
А может - не простую
Хочу вам рассказать:
(с) мультфильм 'Пластилиновая ворона'
Идея написать о конструировании самодельных прессов появилась давно.
Ещё древние римляне знали : docendo discimus. Учим других - значит учимся сами.
Собственно, много чего на эту тему было написано как мной, так и вполне компетентными в металлообработке участниками данной конференции.
Оставалось только суммировать написанное, и опубликовать.
И я этим делом понемногу занимался.
Но окончательно желание написать на эту тему сформировалось после того, как на почту я стал получать письма с вопросами о том, почему прессы нашего производства стоят дороже, чем китайские силуминовые.
Наглядный пример этого был совсем недавно в одной из тем тут, на Ганзе.
После такого вопроса обычно следуют рассуждения из разряда 'сколько стоит килограмм металла, который обработали всего лишь токарь и фрезеровщик'.68korotkov писал(а): Я больше чем уверен сделать пресс на заводе стоит 2500-3000 руб (кусок стали 15 кг) + 30 % пресс должен стоять 5000 максимум + качество вот это здоровая конкуренция продажи были бы тысячими и разговора про американские пресса не было бы.
Читая эти письма, делаю вывод о том, что написавшие их не совсем представляют себе, как работает современное производство изделий из металла. Вернее сказать, совсем не представляют.
Так вот, для того, чтобы изготовить какую-то деталь, например из стали, надо, что бы кто-то для начала эту сталь привез на завод. То есть, уже имеем водителя грузовика и снабженца. А привезённый металл нужно разгрузить на склад. Можно, конечно, и прямо в цеху его кучей свалить с самосвала: так ведь украдут тогда половину, если под замком не держать.
Соответственно, нужны грузчики, крановщик и кладовщик.
Мне могут сразу возразить - зачем столько народу?
Ну, в общем-то да: Можно нанять одного машиниста крана со знанием основ бухгалтерского учёта и хорошим пользовательским уровнем в программе 1С, поскольку складской (как и весь бухгалтерский) учёт в нашей стране на подавляющем большинстве производств ведётся именно в этой программе. Вы такого знаете? Пришлите нам его резюме, мы обязательно рассмотрим:
И в грузчики можно взять пару гастарбайтеров. Только тут всё ещё хуже, поскольку работа с тяжёлыми грузами весьма травмоопасна. Кроме того, груз, который поднимается, перемещается и опускается краном, надо знать, как на этот кран повесить. А это - работа не просто носильщика-подтаскуна, а квалифицированного рабочего - стропальщика, труд которого стоит существенно дороже.
Про то, какие могут быть последствия, если, упаси боже, груз упадёт из-за неправильного/неграмотного крепления, даже думать не хочется: Свят-свят-свят:
Так что грузчики (несколько), крановщик (один штук, как минимум) и кладовщик (один штук, как минимум) нужны - никуда не денешься:
Так же в грузовик нужно залить бензин, либо солярку. Горючее этот грузовик лопает не меньше 40 литров на 100 км. Причем, без разницы, едет он гружёным или пустым, а 40 литров на 'сотню' отдай. А 'каблук' или 'газельку' какую на металлобазу не пошлёшь, потому, как металл - он тяжелый и большими кусками продаётся.
Деталь, которую мы будем изготавливать, надо изобразить в виде чертежа с указанием размеров и квалитетов. Это работа конструктора. Затем с чертежом работает технолог, задача которого расписать для рабочего техпроцесс изготовления детали с разбивкой на отдельные технологические операции.
Работники эти - тема отдельного разговора. Интеллигенция, высшее образование, запросы: Но и без них - никуда. Без них металлообрабатывающее производство не работает. Как паровоз без воды.
Это если деталь изготавливается на обычных станках, без программного управления. Если же работаем на станках с ЧПУ, ещё нужен программист, который создаст трёхмерную модель детали и сгенерирует G-код для станка.
И потом ещё будет долго 'вылизывать' этот код, вычищая его от ошибок при создании модели и косяков работы программ типа Mastercam и прочих ArtCAM-ов.
И это не толстопузый геймер, гоняющий весь рабочий день 'танчеГи', а высоколобый интеллектуал с ноутбуком в совершенстве знающий языки программирования и техпроцесс данного предприятия. И хорошо оплачиваемый.
Далее.
Ещё кто-то должен:
- Обслуживать и ремонтировать тот же токарный станок (можно самого токаря/фрезеровщика попробовать заставить, но вряд ли получится - он токарь, а не слесарь);
- Убирать и вывозить из цеха стружку (вот тут можно сэкономить и неквалифицированных гастарбайтеров применить);
- Обслуживать электрооборудование и крановое хозяйство (можно попробовать заставить крановщика, но - см. про токаря);
- Затачивать свёрла, резцы и фрезы с развёртками. Свёрла и резцы конечно и сам токарь заточит как-нибудь, а вот с фрезами и развёртками беда - тут квалифицированный специалист нужен.
Всё это называется обслуживанием производства, даже в бухучёте есть такой отдельный счёт - 'Обслуживающие производства и хозяйства'.
Можно попытаться раскидать значительную часть этой работы на самих рабочих, выполняющих основные операции. Только им придётся либо доплачивать (а вся эта работа - это деньги, разумеется), либо пытаться заставить выполнять не основную, не свойственную им работу.
Если платить, то нет экономии, если принуждать, то нет и самих рабочих.
А где взять других? ПТУшников поставить? Или алкашей с не бритыми харями дегенератов? Можно, если материал, станки и т.п. не жалко:
Ну, в общем, я думаю, вы поняли ход моих мыслей по этому вопросу.
Так вот, токарь ещё даже не подошёл к станку, а его работу уже должны обеспечить минимум 12 человек, - это не считая бухгалтерии, мастера или начальника участка.
Но и это ещё далеко не все затраты.
Промышленные металлообрабатывающие станки работают на электричестве (ну, как правило ) и потребляют они его в количествах неимоверных.
И для работы на них нужно купить ещё много чего.
Например, твердосплавные пластины для резцов и тех же насадных развёрток.
Твердосплав, произведённый на территории бывшего СССР, сейчас настолько низкого качества, что приходится покупать изделия фирмы 'Сандвик'. За много долларов.
А ещё надо платить налоги, оплачивать отопление и воду, покупать масла и смазочно-охлаждающую жидкость.
Готовые изделия надо проверить на соответствие технической документации. А потом эти изделия(тот же пресс, к примеру) надо, вдобавок, упаковать и отослать получателю. Причём упаковать - это не просто кинуть в картонную коробку.
Страна у нас большая и климат у неё, мягко говоря, разный, причём, в основном, суровый.
Часто - просто зверский. Зимой морозы бывают. Порой - сильные. И снега-метели. Весной - наводнения, во время которых может и дорогу размыть. Да и почтовые машины, бывает, что и в кювет с водой опрокидываются.
Поэтому упаковку приходится делать серьёзную, чтобы получателю в результате доставили нужное ему изделие, а не ржавые железки.
Вот и получается, что мало-мальски серьёзное производство в нашей стране - это деньги, деньги, деньги:. И люди, без которых ни одно производство не крутится.
Им тоже нужно платить деньги, чтобы у тех же электриков и бухгалтеров уровень жизни был выше, чем у бездомных бродяг, а их детям было что покушать.
Причем, 'кого попало' к станку не поставишь, - требуются навыки и квалификация. А толковые, да ещё и не пьющие, специалисты - дефицит. И они это очень хорошо знают. И платить им надо соответственно, гораздо выше, чем бухгалтерам и сантехникам, чтобы у них был стимул хорошо трудиться.
Поверьте мне на слово (а тех, кто сам сталкивался, и убеждать не надо - сами знают) - обеспечение производства всем необходимым для работы обходится дороже самого производства.
Вот поэтому в стоимости готового изделия затраты непосредственно на изготовление этого изделия составляют ничтожно малую величину. Основная масса затрат - так называемые накладные расходы. На ту же бухгалтерию, к примеру.
Это мы просто рассмотрели изготовление каких-то деталей, которые являются всего лишь комплектующими для какого-то конечного изделия, которое планируем выпускать серийно.
А при серийном выпуске сначала надо создать прототип, который готовят минимум два инженера-конструктора. Они пытаются предугадать последствия упругих деформаций, возникающих при работе механизма и возникающие при этом люфты и зазоры, обусловленные общей жесткостью изделия. Люфты можно рассчитать, а вот с общей жесткостью сложнее. Рассчитать ее невозможно. Можно только определить методом 'тыка' эмпирическим путём. Проще говоря - весьма затратным методом проб и ошибок.
Вот для этого на основе прототипа проектируется и изготавливается опытный образец.
Который долго испытывают и проводят тщательные замеры, проверяя, отвечает ли его точность и жёсткость предъявляемым требованиям. Если не отвечает, то инженер-конструктор определяет проблемные места и где надо увеличивает прочность изделия, внося изменения и дополнения в конструкторскую документацию. После чего запускают установочную серию. Процесс повторяется уже на нескольких образцах. Такая процедура называется тестированием и доводкой изделия.
Всё это тоже требует денег. И, как правило, - много.
Варианты, когда шустрые ребята лихо пытаются переложить затраты по тестированию и доводке изделия на плечи покупателей (подсовывая им 'сырые' изделия, и потом смываются, кинув покупателей) являются откровенной халтурой, и я их не рассматриваю по определению.
Речь идет про нормальное производство, а не про мелких жуликов.
И смотрите, - изделие ещё не начали продавать, а на его создание уже потрачена куча денег.
Тут ещё существенную роль играют объёмы выпускаемой продукции - чем больше серия выпускаемой детали, тем она получается дешевле. И наоборот.
И вот мы подходим к самому главному - к прессам. Какой на них спрос и предложение в нашей стране?
Предложений - вагон. Достаточно глянуть ветку 'Всё для высокоточной стрельбы'. Только на первой странице насчитаете минимум 10 предложений различных прессов китайского производства.
А спрос на прессы? Да практически никакого. К примеру, в 2011 году был запущен в производство компактный пресс-75. По многочисленным просьбам ганзовцев, между прочим, и по вполне демократичной цене. Так вот, за два года выпуска было реализовано аж целых 19 штук.
А первые наши прессы с револьверной головкой были изготовлены в 2012 году. К концу 2016 года не удалось реализовать даже сотню таких прессов.
В 2013 году была попытка одним ударом закрыть очередь на наши сингловые прессы. Сделали сразу то ли 50, то ли 60 прессов. Их пришлось реализовывать потом почти два года.
Таким образом, получаем следующее - если для массового производства прессов задействовать современное производство, имеющее на вооружении обрабатывающие центры с программным управлением, то такое производство будет не рентабельным.
Потому как для рентабельного использования таких мощностей требуется изготовление изделий в количестве не менее миллиона штук.
Хорошо китайцам - они по всему миру такие прессы продают. В нашей же стране такое количество придется со скрипом реализовывать лет двадцать пять.
Остаётся только мелкое и, следовательно, дорогое производство, типа инструментальных цехов заводов или же частные фирмы, возникшие на обломках рухнувших советских заводов.
Причем, и в этом случае производство этих 'прессиков' не может рассматриваться, как основное, потому, что при таком спросе на прессы работники этих производств ноги протянут с голоду, если зарабатывать на жизнь только выпуском прессов.
Конечно, можно попробовать тягаться с китайцами, как это планировал Антинато.
Только придется в этом случае изготавливать изделие такого ужасного качества, которое будет ничем не лучше китайских силуминовых прессов.
Причём, если китайцы отливают основные детали из лёгкого сплава (и не тратятся на последующую мехобработку), то попытки "грызть" станины из стали весьма трудозатратны.
Проблема тут ещё в том, что пресс - точное изделие. При кажущейся внешней простоте, пресс имеет много технологических 'заморочек', которые вылезают при серийном производстве.
Но про 'заморочки' поговорим позднее.
Сейчас же скажу только одно - если бы мне в 2010 году кто- то рассказал, сколько для выпуска прессов придется изготовить одной только сложной и дорогой оснастки, я бы отказался от выпуска этих изделий.
В этом месте читатель вправе задать вопрос - а собственно, для чего написан весь этот текст? Зачем этот 'плач Ярославны' в жилетку форума?
Вопрос правильный. Отвечаю.
Написано это исключительно для иллюстрации того, что любая металлообработка - штука дорогая. Удешевить её можно например, за счёт использования литья. Но это то же приличный гиморой, со своими заморочками.
Таким образом, изготовленный на серьёзном производстве методом мехобработки пресс не может стоить дешевле 12000 рублей. Всё, что предлагается дешевле, будет откровенной халтурой.
А вот когда этот момент осознаётся, возникает другой вопрос - а как удешевить изготовление того же пресса?
Ответ на этот вопрос, в общем-то, прост - надо сделать пресс самому. В этом случае сразу отметаются все накладные расходы. А свой труд семейный бюджет не опустошает.
Сразу скажу, что не каждый сможет это сделать. Не каждому дано работать с металлом, а из тех, кому дано - не всем интересно с этим металлом работать. Кроме того, в любом случае нужно иметь место, где заниматься изготовлением пресса. Изготовление пресса на кухне малогабаритной квартиры закончится конфликтом с соседями и домочадцами - жены такой слесарный 'срач' не любят.
Так что надо иметь хотя бы гараж.
А ещё нужен инструмент, та же сварка и оснастка для резки металла. Да и токарный станок не помешает.
В общем, то, что я в дальнейшем напишу, будет написано для тех, кто самостоятельно может нарезать резьбу, умеет отрезать 'болгаркой' кусок металла и сварить электросваркой две железки.
Впрочем, познавательно будет и для тех, кто планирует приобрести пресс. Для более осознанного выбора.
В начале планирую рассказать про отдельные элементы, входящие в конструкцию прессов. И в завершении - краткое описание нескольких прессов, как заводского изготовления, так и самодельных.
Тут уместно будет сразу ответить любителям просить у меня чертежи прессов.
Мотивы у таких просителей примерно одинаковые:
- человек работает на каком-то производстве, имеющем станки;
- имеется родственник, имеющий доступ к станкам;
- имеется знакомый токарь 'дядя Вася -золотые ручки', способный выточить всё, что угодно за бутылочку любимого напитка.
Соответственно, человек считает, что осталось только найти чертежи пресса, и дело в шляпе.
За шесть лет, что мы выпускаем прессы, я раздал больше 50 комплектов чертежей снятых с производства наших первых прессов.
Изготовить по нашим чертежам такой пресс смог только один человек. Он, кстати, присутствует на Ганзе и может подтвердить это, если захочет.
Остальные же потерпели фиаско. Это сопровождалось жалобами на сложности изготовления и просьбами рассказать, КАК надо делать тот или иной узел пресса.
Эти люди, когда просили чертежи, не обращали внимание на 'мелочи'. Например на то, что я спрашиваю у них о том, имеется ли у них 4-х координатный станок с ЧПУ, или о том, есть ли технолог, умеющий задать припуск на термообработку, позволяющий не осложнить посадку штока в станину.
Эти 'мелочи' их тогда не интересовали. Но на этих 'мелочах' они и споткнулись.
И вот тут надо сказать несколько слов о технологических возможностях.
Они у всех разные. И та технология, которая для одного производства является простой задачей, для другого может быть невозможной в принципе. И придётся искать обходные технологии для решения такой же задачи, которые не всегда заканчиваются успехом.
Поясню это простым примером.
Допустим, требуется изготовить стальной круг. Диаметром хотя бы 200 мм и толщиной 20 мм.
Рассмотрим варианты изготовления такого круга:
1) Самым простым способом сделать такой круг будет выточить (и отрезать) его на токарном станке из круглой болванки соответствующего диаметра.
Это хорошее решение, когда имеется токарный станок, вроде ДИП-500 позволяющий такую болванку зажать в патрон и отрезной резец толщиной в руку, и соответствующих размеров болванка.
А вот если ни такого станка, ни такой болванки нет, приходится изобретать технологии изготовления, 'танцуя' от имеющегося оборудования.
2) Можно требуемую заготовку вырезать из куска листового металла, установив данный металл на фрезерный станок с программным управлением и запустив программу круговой интерполяции, которая вырежет концевой фрезой круг нужного нам диаметра.
Это будет то же хороший вариант с небольшими затратами рабочего времени, материалов и электроэнергии. Если, конечно, есть такой станок, 'скоростная' фреза, и оператор станка, понимающий, чем команда G02 отличается от G03.
3) Можно вырезать нужный круг из листа на плазменной установке. Правда кромка будет не очень ровная, поэтому придется потом на токарном станке доработать. Опять же - если токарный станок имеется в наличии. Расходы на изготовление детали таким способом становятся уже выше, чем в первых двух случаях. Потому как задействована не только плазменная резка, но и токарная обработка.
4) Можно вырезать заготовку так же из листа, с помощью керосинореза. И потом опять же поставить её на токарный станок. При этом увеличится расход металла - керосинорезом орудует не компьютер, а человек, который не в состоянии вырезать сравнительно ровный круг, поэтому, режет с большим припуском на дальнейшую обработку. Помимо расхода металла существенно увеличиваются ещё и затраты машинного времени и трудозатраты токаря.
5) Если же нет керосинореза, можно у квадратного листа металла обрезать углы до получения многоугольника. Это вариант как раз для небольшой мастерской, поэтому проиллюстрируем его фотографиями:
[img]//popgun.ru/files/g/12/thumbs/18341171.jpg[/img]
Тут затраты рабочего времени и электроэнергии увеличиваются в разы, потому как приходится срезать много металла и часто переставлять заготовку в тисках.
[img]//popgun.ru/files/g/12/thumbs/18341199.jpg[/img]
Полученный в результате этого 'геморроя' многоугольник, всё равно, потом, опять-таки, придется обработать на токарном станке, затратив на это электроэнергию и время.
[img]//popgun.ru/files/g/12/thumbs/18341207.jpg[/img]
6) Можно конечно и ножовкой пилить кусок металла, а потом долго опиливать его напильником, что бы получить круг. Способ хорош там, где торопиться не надо.
Но плох тем, что мы не получим требуемой точности и потратим на одну деталь с неделю, примерно:
Как видите, в результате мы всё равно получим круглую деталь. Только получить её можно минимум шестью различными способами. С различными трудозатратами.
И технология, используемая в первом варианте, абсолютно не пригодна для тех, кто имеет из всего оборудования только ножовку и напильник. Но и для тех, кто имеет станок с ЧПУ или керосинорез, она тоже бесполезна.
Самое интересное тут то, что за исключением способа номер 2, во всех остальных способах так же используется токарная обработка. Только у способа номер 1 она существенно снижает трудозатраты при изготовлении детали и технологически является правильным решением.
А в остальных случаях токарная обработка - это вынужденная лишняя (и очень трудоёмкая) операция. Обходная технология, задействованная потому, что нет технологически правильного метода решения поставленной задачи.
Так вот, это я всё к чему?
Это была маленькая иллюстрация о том, что для любого дела нужен соответствующий инструмент.
А ещё к тому, что очень часто бывает проще придумать свою конструкцию. Исходя из собственных технологических возможностей, а не тупо 'драть' придуманное кем-то, потому что тот, другой, конструировал исходя исключительно из своих технологических возможностей, принципиально отличающихся от наших.
И может получиться так, что мы эти технологии не сможем воспроизвести, потратив зря на это свой самый ценный ресурс - время, который не возобновляется.
Исходя из вышесказанного, не ждите от меня каких-то готовых рецептов - их не может быть в принципе. То, что для меня (имеющего за спиной машиностроительный завод) кажется простым и лёгким, для кого-то может оказаться неразрешимой задачей.
Поэтому я буду в первую очередь говорить про ошибки конструирования, подмеченные при изучении и зарубежных образцов и самодельных конструкций, а так же про технологические проблемы, на которые нам пришлось наткнуться за последние шесть лет в процессе изготовления прессов.
Продолжение следует.
В следующей части поговорим о технических требованиях, предъявляемых к прессам.