FANUC ROBODRILL α-D21MiB5: компактный обрабатывающий центр для высокоскоростной и точной обработки деталей.
FANUC выпускает станки формата ROBODRILL уже четвертое поколение. Первые машины серии появились в 1992 году, а сегодня их суммарный тираж превышает 200 000 единиц. В год японский завод поставляет более 8 000 ROBODRILL, из них около трети — в Европу и Россию. Модель α-D21MiB5 относится к пятой ревизии линейки Small Plus, поэтому она унаследовала проверенную временем механику, но получила гораздо более быстрый шпиндель, ускоренное ЧПУ и улучшенную кинематику.
Ниже — практичный обзор характеристик, опций и реальных выгод от применения станка на российских предприятиях металлообработки.
Скорость и точность — главные причины, по которым инженеры выбирают ROBODRILL. Максимальные обороты шпинделя достигают 24 000 об/мин, а ускорение по линейным направляющим доходит до 1,5 G. При сохранении допусков до ±2 µм это дает рекордно короткий сухой цикл и минимальный технологический переход между операциям и.
Показатели, подтвержденные заводскими протоколами:
• шпиндельная мощность 7,5 кВт S1 и 11 кВт S6 со стабильным крутящим моментом на низких оборотах,
• перемещения 500 × 400 × 330 мм, что позволяет обрабатывать корпуса 3U-формата, гидрораспределители или пресс-формы среднего размера,
• ускоренные подачи 54 м/мин, обеспечивающие время разгона до полной скорости не более 0,4 с.
Эти цифры на практике переводятся в рост выхода деталей на 20–35 % по сравнению с центрами, рассчитанными на шпиндель 12 000 об/мин.
Перед тем как перейти к пунктам о программном обеспечении и автоматизации, остановимся на трех ключевых узлах, от которых зависит стабильная геометрия.
Корпус шпинделя выполнен моноблочно из легированного чугуна Meehanite, полностью пропитанного латентным графитом. Такая структура гасит вибрации при контакте резца с твердосплавной пластиной на высоких оборотах, поэтому поверхностная шероховатость Ra 0,4 достигается без дополнительных шлифовальных проходов. Шпоночная посадка инструмента — BBT30 с сдвоенным контактом, что критически важно для пятикоординатного фрезерования на вылете до 200 мм.
Оси X Y Z движутся по направляющим с прямоугольным профилем, которые изготавливаются FANUC на собственных шлифовальных комплексах. Поверхность направляющей закаливается ТВЧ до 60 HRC, затем шлифуется и подвергается виброобработке, поэтому ресурс направляющей превышает 40 000 моточасов без потери точности. Датчики абсолютного положения Fanuc αi интегрированы в шарико-винтовые пары, что избавляет оператора от нулевого гоминга после выключения.
Рабочий стол 650 × 400 мм выдерживает 300 кг. При равномерном распределении массы изгиб минимален из-за Т-образного ребра жесткости снизу. Для пятиосевой конфигурации FANUC предлагает поворотный стол DDR-T и комплект крепежных плит. Такая модернизация занимает не более двух часов и не требует лазерного юстирования, поскольку калибровочные циклы встроены в ЧПУ 31i-B5.
ЧПУ пятого поколения сочетает привычную логику ISO-G-кода и встроенные высокоскоростные алгоритмы Nano Smoothing 3. При включении опции AI Advanced Preview II блок управления проводит предикативный расчет ускорения за 200 блоков вперед, предупреждая дергания и сколы на контуре.
Перед таблицей опций полезно отметить, что большинство функций находится уже в базовой конфигурации и не требует доплаты. Это удобно для предприятий, которые планируют запуск в течение месяца и не хотят погружаться в «конфигураторы» с десятками позиций.
| Функция | Наличие в базе | Практическая выгода |
|---|---|---|
| AI Nano Contour Control | да | исключает резонанс на острых траекториях |
| Data Server 2 GB | да | хранит до 5000 программ без внешнего ПК |
| Ethernet Fast 100 | да | интеграция с MES и SCADA без ретрансляторов |
| iHMI русифицированный | да | упрощает обучение операторов за день |
| AICC II 200 блоков | опция | ускоряет 3D-поверхности на 12–18 % |
Как видно из таблицы, даже в базовой поставке станок готов к работе в цифровом контуре предприятия. Обновление до AICC II целесообразно для штампостроения и 5D-обработки пресс-форм.
С 2023 года все ROBODRILL комплектуются сервоприводами αi-B серии High-Efficiency. Пиковое энергопотребление в режиме рейндинга не превышает 7 кВт, а при средне-срочном цикле обработки алюминия — около 4,2 кВт, что на 18 % ниже, чем у моделей предыдущего поколения. Снижение затрат на электроэнергию особенно ощутимо в цехах с несколькими десятками станков, где экономия за год сопоставима с ценой одного дополнительного шпиндельного картриджа.
Покупатели часто колеблются между FANUC и тремя популярными моделями, поэтому целесообразно рассмотреть различия на цифрах. Ниже — сжатый обзор, подтвержденный открытыми каталогами производителей 2024 года.
• Haas VF-2SS предлагает рабочий ход по оси X 762 мм, но шпиндель ограничен 12 000 об/мин, ускорение 1,1 G, а время смены инструмента 2,8 с. Для цветных сплавов и скоростного сверления это добавит 6–8 сек на деталь.
• Brother Speedio S700X1 близок по оборотам — 27 000 об/мин и ускорение 1,6 G, однако стол вмещает лишь 200 кг и длина детали по Z не должна превышать 300 мм. При обработке стальных корпусов редуктора возникает ограничение по массе.
• DMG MORI CMX 600 V выигрывает по жесткости станины, но шпиндель 15 000 об/мин и подача 36 м/мин дают заметно больше холостых ходов.
На фоне вышеперечисленных альтернатив α-D21MiB5 выглядит сбалансированным решением, совмещающим высокую скорость алюминиевой обработки и достаточную нагрузочную способность для стали.
Базовый интерфейс QSSR Connect уже прошит в ЧПУ. Это значит, что любая шестисоставная рука FANUC — от компактного LR-Mate 200 до тяжелого M-20iD — подключается одним Ethernet-кабелем. Время конфигурации ячейки с двухпозиционным поддоном не превышает двух смен, после чего оператору остаётся только менять паллеты.
Перед выгрузкой оборудования на площадку желательно предусмотреть защитное ограждение (японский стандарт JIS B 9714), поскольку робот способен разгоняться до 2 м/с. Корректное расположение сенсоров безопасности избавит от вынужденных остановов и сохранит коэффициент использования станка на уровне 92–94 %.
Практический опыт российских пользователей подтверждает, что α-D21MiB5 лучше всего проявляет себя в производственных нишах с коротким тактом и высокими требованиями к чистоте поверхности.
• Контрактные участки электроники фрезеруют корпуса радиомодулей из АК12 и достигают стабильного цикла 34 с вместо прежних 52 с.
• Медицинские заводы точат титановые абатменты с применением MQL вместо классического СОЖ. Низкое тепловыделение шпинделя 2,1 кВт позволяет сохранить твердость сплава и избежать микротрещин.
• Автомобильные субподрядчики изготавливают алюминиевые кронштейны рулевых колонок, где за смену оборудование выдает 1500 деталей, и ни одна из них не уходит в переналадку.
После перехода на ROBODRILL владельцы цехов отмечают сокращение времени установки с 45 до 15 мин благодаря быстрому автоматическому обнулению инструмента по лазерному щупу Renishaw OMP 60.
«На этом станке можно работать “вслепую”. Я загружаю 18-минутную программу, закрываю дверь и знаю, что деталь будет в допуске. На старых центрах приходилось каждые пять минут смотреть на стружку» — делится заместитель начальника производства тульского предприятия, сертифицированного по ISO 13485.
«Самое приятное — не нужно перестраивать постпроцессоры. Файлы с VF-2SS уходят в ROBODRILL без изменений, только убираю M19» — рассказывает инженер-технолог из Казани.
Общее впечатление у пользователей совпадает: станок ведет себя предсказуемо даже на бюджетных твёрдосплавных фрезах российского производства.
ТО-1 каждые 500 моточасов включает смену фильтров, проверку давления и чистку кожуха инструмента. ТО-2 проводится раз в год и занимает четыре часа. Пакет расходников — фильтр шпинделя, шнеки для пистона СОЖ и уплотнения поддонника — стоит менее 1 % от цены станка. Сервомоторы Fanuc проходят профилактику каждые 7 лет, что подтверждено официальным регламентом.
FANUC ROBODRILL α-D21MiB5 сочетает высокую шпиндельную скорость 24 000 об/мин, ускорения 1,5 G, рабочий стол на 300 кг и предикативное ЧПУ 31i-B5. Его конструкция рассчитана на непрерывную работу 24/7, а базовая поставка уже включает большинство цифровых опций. Добавим к этому энергопотребление, сопоставимое с бытовым электрочайником в режиме ожидания, и получим станок, который окупается у российских пользователей за 14–18 месяцев.
Предприятия, выпускающие детали массовым тиражом из алюминия, титановые импланты или штампы сложной геометрии, выбирают α-D21MiB5 за оптимальный баланс скорости, точности и эксплуатационных расходов, который пока не может предложить ни один другой станок в этом размерном классе.
