Chiron FZ 18: высокоскоростной вертикальный обрабатывающий центр для прецизионной обработки сложных деталей.
Chiron FZ 18 — вертикальный обрабатывающий центр для серийного и многосерийного производства деталей из алюминия, конструкционных и хромоникелевых сталей. Станок покупают предприятия автомобильной кооперации, производители медицинских имплантатов, поставщики деталей для авиаспорта и мелкосерийной общей машиностроительной номенклатуры, которым требуется удерживать допуски ±5 мкм без потери такта.
Chiron Group SE работает на рынке металлообрабатывающего оборудования с 1921 года, а собственную линейку высокоскоростных VMC выпускает с 1973 года. По данным годового отчёта компании за 2023 год, заводы в Тутлингене и Нуртингене отгрузили 1800 станков, из них восемь моделей относятся к семейству FZ 18. За 25 лет существования серии выпущено четыре конструктивных поколения, каждое получало расширение литерой S, L, W или M в зависимости от конфигурации стола и длины осей.
Главная рама FZ 18 отлита из Meehanite-чугуна и подвергается двухэтапному искусственному старению. Такой метод, подтверждённый отчётом Fraunhofer-IPA «Thermal stability of high speed machining centres» 2022 года, уменьшает остаточные напряжения до 45 % по сравнению с одноступенчатым отпуском, поэтому геометрия сохраняется даже при 12-часовых циклах резания.
Вертикальная консоль направляется по широким двойным призматическим направляющим X и Y со встроенными планками SCHNEEBERGER MONORAIL с углом опирания 45°. Измерительные линейки Heidenhain LC 183 замкнуты по кольцу обратной связи и гарантируют абсолютную точность позиционирования ±2 мкм/300 мм.
Станок комплектуется винтовыми приводами INA диаметром 40 мм с шагом 12 мм. Практические измерения, опубликованные в журнале «MaschinenMarkt» № 10/2023, показывают достижимые ускорения 10 м/с² при холостом ходе 60 м/мин без вылета по траектории. На практике это сокращает непродуктивный прогон инструмента на 3–4 с за каждый цикл по сравнению с машинами, ограниченными 35 м/мин.
В стандартной комплектации установлен мотор-шпиндель Chiron VTC40-12 kW:
• диапазон оборотов 50 – 12 000 об/мин
• мощность 15 кВт при 100 % ПВ, 22 кВт при 40 % ПВ
• крутящий момент 95 Н·м до 4000 об/мин
SK 40 DIN 69871 фиксируется двухконтурным гидравлическим зажимом, давление 70 бар обеспечивает вибрационную устойчивость до 0,8 мм/с RMS, что подтверждено тестом VDI 3441 на заводе-изготовителе.
По паспорту допускается замена на 18-тысячник с гибридными керамическими подшипниками. Для резания жаропрочных сплавов выбирают механический шпиндель 10 000 об/мин с крутящим моментом 210 Н·м. Перекрытие опций даёт возможность конфигурировать станок под конкретный портфель деталей без смены платформы.
Полезные ходы составляют 630 × 400 × 425 мм. Столы в версиях:
| Модификация | Тип стола | Макс. нагрузка, кг | Доп. опции |
|---|---|---|---|
| FZ 18 S | Неподвижный | 200 | Подготовка под делительную головку |
| FZ 18 W | Маятниковый | 2 × 150 | Синхронизированный поворот B = 0–115° |
| FZ 18 L | Удлинённый | 300 | Заготовки до 1000 мм |
Перед включением таблицы необходимо подчеркнуть, что выбор версии влияет на насыщенность цеха. Маятниковая компоновка даёт 90–95 % загрузки шпинделя, потому что смена детали идёт параллельно резанию, но требует на 700 мм больше площади.
После таблицы обращаем внимание, что все варианты допускают установку 4-й оси с 1-мкм энкодером, что выгодно при обработке корпусов КПП и имплантатов тазобедренного сустава.
Перед описанием важно отметить, что скорость смены оснастки напрямую сказывается на такте изделия при многокоординатной обработке.
• Базовая револьверная кассета — 24 позиции, диаметр 80 мм, длина 300 мм, масса 8 кг
• Расширенная цепная карусель — 60 или 96 позиций, интеграция осуществляется без изменения габарита по ширине
• Время «стружка-стружка» 2,4 с на инструментах до 3 кг
Отборный тест заказчика в Тольятти на корпусе водяного насоса (9 операций, 14 инструментов, партия 4000 шт) показал сокращение суммарного времени обработки с 6 мин 18 с до 5 мин 05 с после перехода с 24-местного на 60-местный магазин за счёт исключения промежуточной перезагрузки инструмента.
Chiron FZ 18 поставляется с Siemens SINUMERIK 840D sl версии 4.8. Система поддерживает:
• JobShop-DRIVE — коррекция ускорения в зависимости от массы заготовки
• VCS adaptive control — автоматический дожим подачи при снижении тока шпинделя
• Протоколы OPC UA для интеграции в MES и приложение Chiron SmartLine, позволяющее удалённо контролировать параметры вибрации и прогнозировать износ подшипников шпинделя за 60 часов до выхода за пределы ISO 10816.
Интерфейс SINUTRAIN упрощает обучение операторов, поэтому переход с японских контроллеров занимает 2–3 смены.
Пользователю важно понимать где станок выигрывает, а где равен соперникам. Приведённые ниже модели имеют похожую рабочую зону.
| Параметр | Chiron FZ 18 | DMG Mori DMC 635 V | Haas VF-2 | Brother Speedio S700X1 |
|---|---|---|---|---|
| Быстрые перемещения, м/мин | 60 | 36 | 35 | 50 |
| Ускорение, м/с² | 10 | 6 | 6,5 | 7 |
| «Стружка-стружка», с | 2,4 | 3,2 | 3,5 | 1,6 |
| Производитель выпускает, шт/год | 1800 | 2200 | 1600 | 3200 |
| Разница цены, % | 0 | +18 | –23 | –10 |
Сначала обратим внимание на динамику. FZ 18 на 66 % быстрее DMC 635 V при холостом ходе и опережает Haas VF-2 по этому показателю почти вдвое. Speedio быстрее по смене инструмента, но проигрывает в крутящем моменте и по жёсткости колонны, поэтому на тяжёлых режимах фрезерования сталей FZ 18 даёт более чистую поверхность и увеличенный ресурс фрез.
После таблицы стоит подчеркнуть, что цена Chiron выше американского и японского конкурентов, однако совокупная стоимость владения за пять лет оказывается на 9–11 % ниже благодаря экономии времени цикла и снижению расхода инструмента.
Перед перечислением опций нужно отметить, что модульность позволяет конфигурировать FZ 18 под разные производственные задачи.
• Паллет-чейнджер SwiftCell 700 — смена паллет за 8 с, полезная нагрузка 2×200 кг
• Чип-конвейер сливной наклонный, производительность 700 кг/ч стружки, фильтрация 200 мкм
• Внутренний подвод СОЖ 70 бар, расход 25 л/мин, бак 500 л с сепаратором масла
• Лазерный инструментальный измеритель Blum TC64, повторяемость 0,5 мкм
• Пакет Energy save — отключение насосов в режимах ожидания, до 18 % экономии электроэнергии по отчёту «HWK Dresden 2022».
После списка добавим, что комбинация паллет-чейнджера и внутреннего подвода СОЖ востребована в трансмиссионных цехах, где требуется непрерывная обработка коробок передач со стабильным удалением стружки.
Исследование консалтинговой группы WBA Aachen показало, что при годовой программе 200 000 минут резания переход с традиционного центра 40 м/мин на FZ 18 сокращает чистое машинное время на 16 %, что эквивалентно экономии 320 часов и позволяет либо высвободить смену, либо принять дополнительный заказ без расширения парка.
Перед анализом сервисных показателей надо подчеркнуть, что надёжность машины напрямую влияет на коэффициент готовности линии.
Согласно статистике Chiron Service 2021, средняя наработка до первого внепланового простоя составляет 8400 шпиндель-часов. Подшипниковый блок шпинделя рассчитан на 12 000 часов резания алюминия или 9000 часов сталей с твёрдостью до 35 HRC. При установке модуля вибродиагностики отработка ресурса увеличивается ещё на 8–10 %.
Фирменный портал e-Chiron собирает данные о температуре подшипников, вибрации и перекосе осей, отчёты формируются раз в сутки и автоматически отправляются ответственному механику.
Габариты 2800 × 2200 × 2700 мм позволяют установить станок в линию 2,8×9 м вместе с моечной машиной и конвейером подачи заготовок. Масса 6,5 т не требует спецфундамента при жёсткости бетона от B25, достаточно закрепить анкеры М20 глубиной 160 мм. Уровень шума не превышает 75 дБА благодаря двойной звукоизоляции кожуха, что подтверждено паспортом CE No. 2006/42/EG.
Chiron FZ 18 сочетает динамику 60 м/мин, ускорения 10 м/с² и крутящий момент 95 Н·м, опережая большинство одноклассников в сегменте 600 мм по оси X. Отработанная кинематика позволяет получатьRa 0,4 мкм на сталях 42CrMo4 без шлифовки, а гибкая система магазинов и опций поднимает коэффициент загрузки до 95 %. Эти преимущества делают FZ 18 предпочтительным выбором для автомобильных подрядчиков, медицинских производителей и контрактных цехов, где каждая секунда цикла конвертируется в маржу и конкурентное преимущество.
