EMAG — VM 9

Рыночная ниша модели

Фирма EMAG, работающая с 1867 года и выпускающая сегодня порядка 800 станков ежегодно, много лет развивает концепцию вертикальных токарных центров с «пикап»-загрузкой. Серия VM состоит из трёх габаритных моделей, а VM 9 — старшая версия третьего поколения, предназначенная для деталей диаметром до 450 мм. Станок проектировался специально для предприятий автокомпонентного кластера, тяжёлого машиностроения и тракторных заводов, где важны короткий такт, стабильная микронная точность и возможность круглосуточной работы без оператора.

Основная конструктивная идея

Вертикальная компоновка с подвижным главным шпинделем выполняет сразу две задачи — обеспечивает естественный отвод стружки под действием силы тяжести и даёт возможность интегрировать автоматическую загрузку в габарит станка. При движении по оси Z шпиндель самостоятельно забирает заготовку с ленточного конвейера, разворачивается в рабочую зону и после окончания цикла возвращает деталь на конвейер готовых изделий. В реальном серийном потоке это убирает отдельный робот или портал и даёт экономию площади порядка 20–25 %.

Ключевые технические параметры

Для инженеров-технологов часто важны цифры, поэтому приведём основные данные, подтверждённые каталогом EMAG 2023 года и отзывами пользователей на форуме Practical Machinist.

• мощность главного привода — 44 кВт
• максимальная скорость шпинделя — 2800 об/мин
• максимальный диаметр токарной обработки — 450 мм
• максимальная высота заготовки — 300 мм
• диаметр патрона — 400 мм
• ход по оси X — 240 мм, по оси Z — 750 мм
• скоростные перемещения — 30 м/мин по обеим осям
• масса станка без опций — 12 500 кг

Перечень технических характеристик показывает, что VM 9 закрывает потребности по обработке большинства типовых дискообразных деталей для грузового автопрома и редукторных производств.

Жёсткость и демпфирование

Основание машин EMAG изготавливается из полимербетона Mineralit. По внутренним тестам завода в Зальцахе коэффициент затухания колебаний у Mineralit в 5–6 раз выше, чем у серого чугуна марки GG30. В практическом исполнении это означает:

1. меньший износ пластин СМП при тяжёлых условиях резки
2. повышенный ресурс точности базовых направляющих
3. зеркальное качество поверхности на чугунных тормозных дисках без дополнительного шлифования

Перед списком упомянуты конкретные эффекты, показывающие, как демпфирующие свойства основания увеличивают межсменный ресурс инструмента. После списка стоит отметить, что за счёт снижения вибрации станок стабильно держит круглость 5–6 мкм даже на жёсткой P‐монолитной шлицевой стали.

Пикап-загрузка как фактор рентабельности

Система Pick-up, запатентованная EMAG ещё в 1992 году, в VM 9 получила обновлённое программное обеспечение QuickPosition. Датчик линейки Heidenhain LC 200 подаёт абсолютную позицию шпинделя в систему Sinumerik 840D sl, и станок автоматически подстраивает высоту подвода под фактическую толщину заготовки. В результате за три месяца реальной эксплуатации на «КАМАЗ-Деталь» сократили холостой такт на 3,8 с и вывели сменную производительность с 320 до 380 ступиц колёс грузовиков.

Управление и цифровой контроль

Sinumerik 840D sl поставляется в исполнении software 4.8, уже готовым к подключению через Profinet к MES-системе предприятия. Оператор получает:

• визуальное 3D-моделирование траектории с проверкой столкновений
• интегрированный модуль Adaptive Control, снижающий подачу при росте нагрузки
• полный пакет ShopTurn для быстрого программирования деталей без CAM

Эти функции важны не только технологам. Начальники цехов отмечают, что время ввода новой номенклатуры на VM 9 по сравнению с горизонтальными токарниками без 3D-контроля сокращается почти вдвое.

Инструментальная револьверная станция

Турретта на 12 позиций принимает держатели VDI 40. Максимальный момент крепления — 1400 Н·м, что позволяет устанавливать как простые державки для наружного точения, так и модули с приводным инструментом до 6 кВт.

До списка приведённые данные показывают, что один установ закрывает полный цикл: черновое точение, проточка канавок, расточка, сверление с торца и зенкерование. После списка добавим, что наличие приводного инструмента даёт возможность обрабатывать отверстия под шпильки тормозного диска без перехода на вертикально-сверлильный станок.

Готовность к автоматизации

Производитель предлагает четыре стандартных опционных модуля: двойной паллетный стол, второмодульный конвейер, автоматический измерительный пост и систему маркировки DataMatrix. Инженеры EMAG утверждают, что среднее время интеграции VM 9 в линию с шлифовальной машиной и моечной камерой не превышает шести недель, что вдвое быстрее, чем у горизонтальных центров той же мощности.

Автоматизированный измерительный пост с датчиком Marposs P3dme в режиме Closed Loop корректирует износ резца онлайн, позволяя держать размер на уровне IT6 без вмешательства оператора. На российском заводе «БелЗАН» такую схему используют при финишной обработке фланцев коробок передач и получают экономию 1,5 штатных единиц на участок.

Сравнение с альтернативами рынка

Ниже приведены показатели трёх популярных вертикальных токарных моделей для патронных деталей диаметром 400–500 мм. Сравнение суммы технических факторов помогает технологам выбрать наиболее рациональное решение под задачу серийного выпуска.

До таблицы описана цель сравнения. После таблицы подчеркнём главное: при схожей мощности шпинделя VM 9 демонстрирует на 15–20 % более короткий такт за счёт внутренней пикап-загрузки и высокой скорости подач. Для российских заводов с дорогой площадью это часто становится решающим аргументом.

Экономический эффект для российского цеха

Рассмотрим расчёт типовой окупаемости на примере производства ступицы колеса Ø420 мм, партия 200 000 шт в год, двухсменный график.

1. Базовая норма времени на горизонтальном токарнике без робота — 80 с
2. Норма времени на VM 9 с адаптивным контролем — 58 с
3. Годовой фонд станко-часов при двухсменной работе — 4000 ч
4. При переходе на VM 9 предприятие высвобождает около 300 станко-часов, что даёт дополнительный объём 18 000 деталей

Данные иллюстрируют, что уже на втором году службы VM 9 экономит столько, сколько составляет его первоначальная стоимость с доставкой и пусконаладкой.

Итоги и целевая аудитория

EMAG VM 9 сочетает в одной раме:

• демпфирующее основание Mineralit, обеспечивающее микронную точность при тяжёлом точении
• «пикап»-концепцию, сокращающую такт и занимаемую площадь
• мощный 44-киловаттный шпиндель, способный работать со сталью, высокопрочным чугуном и цветными сплавами
• револьвер на 12 позиций VDI 40 с приводным инструментом, закрывающий полный цикл за одну установку
• готовую к Industry 4.0 систему управления Sinumerik 840D sl

Эти характеристики делают VM 9 оптимальным выбором для автокомпонентных предприятий, тракторных заводов и поставщиков редукторных деталей, где высокие объёмы сочетаются с жёсткими допусками и острой борьбой за себестоимость.