Формлаб I 2020

Сверхточный токарный станок

Разработка концепт-дизайна
Этап #1

Постановка задачи

Разрабатываем дизайн корпуса новой модели ультрапрецизионного станка алмазного точения. Такие станки используются при производстве высокоточной оптики — линз, зеркал и т.д.

Сам станок — это закрытый корпус с рабочей камерой — с дверцей и смотровыми окнами. В камере размещены гранитная столешница на виброгасящих опорах, укомплектованная основными рабочими элементами, и электрошкаф. Этот шкаф может быть как встроенным, так и отделяемым. Он расположен в задней части станка.
Чертёж существующей версии станка
Чертёж существующей версии станка
В состав станка также входит отдельная стойка с компьютером и элементами управления.

Дизайнерам нельзя трогать гранитную столешницу, всё, что на ней, а также опоры. Всё, что ниже (это конструкция корпуса для стола), можно и изменить.

Наряду с разработкой дизайна нужно подумать, как уменьшить габариты установки. Рабочей области (как-никак станок ультрапрецизионный) нужна защита — от пыли и охлаждающей жидкости, которая разбрызгивается достаточно близко от места обработки линз.

Неплохо было бы предусмотреть на задней панели корпуса отверстие для вытяжки.

Вот такой дизайн станков заказчику нравится:
Этап #2

Разработка дизайна корпуса

Эскизирование
Дизайн, по сути, должен выполнять представительские функции — чтобы уже при первом взгляде на станок любому сразу становилось ясно, что такие устройства могут стоять только на продвинутых производствах. Цветовая гамма — светло-серая с чёрным и элементами оранжевого или жёлтого.

На дверце необходимо предусмотреть "статусную" LED-подсветку в виде линии (прямой или изогнутой), которая меняет цвет в зависимости от статуса станка (режим ожидания/в работе).

Черновые эскизы. Первый дизайнер:
Второй:
Стадия "шлифовки" черновиков:
Заказчик посмотрел и отметил, что направление выбрано в целом верное, но лучше обойтись без квадратных коробок вообще. Скошенные углы точно выглядят лучше.

И не стоит забывать о функциональных особенностях — для того, чтобы оператору было удобно обрабатывать детали, необходим свободный доступ во внутреннюю зону и с левой стороны, и с правой. Боковые окошки с обеих сторон нужны в любом случае. Они должны быть достаточно большими, чтобы хорошо просматривалась внутренняя зона, и открываться.

Двери рабочей камеры будут открываться вбок (если их будет две, то пусть раздвигаются в разные стороны; если одна, то ей нужно сдвигаться вправо). Открываться они должны легко и быстро.

Нужна также возможность быстро разобрать нижнюю часть (сделать конструкцию со съёмными панелями).

Отдельно — по поводу электрошкафа. Его необходимо сделать легкоотделяемым, чтобы исключить лишние вибрации и чтобы его вес не оттягивал боковую часть. А пульт управления лучше поставить на колёсики.

Продолжаем — стойка управления уже обзавелась колёсиками:
Всё вроде бы хорошо, но пульт кажется неустойчивым. И непонятно, достаточно ли отведено места под клавиатуру и мышь.

А самому станку необходимы ножки (и возможность их регулировки, то есть простой и быстрый доступ снизу).
Всё еще ищем решение по поводу электрошкафа (ещё и у стойки пульта управления куда-то укатились колёсики).

Что же касается дверей для доступа к рабочей камере, то их не будет. Нужна одна большая сдвижная дверь, смещённая в правую сторону. А на место, которое освободится с противоположной стороны, можно установить монитор, например. В крайнем случае — разместить там логотип производителя.

И цвета немного мрачноваты. Цветовую гамму лучше взять более светлую.
Последние штрихи. И вот уже финальная версия (дверь камеры будет открываться вверх):
Этап #3

Разработка дизайна корпуса

3D-моделирование
Корпус станка в 3D, дизайнерская модель:
Корпус будет изготовлен из металла методом гибки. Во время разработки мы консультировались с одним из наших партнёров-производителей, чтобы быть уверенными в том, что с такими радиусами не будет проблем на производстве.

Партнёр оценил и дал "добро": конструкция вполне жизнеспособна в плане производства.

Делаем визуализацию: