HECKERT — CWK 500 D: Высокоточный горизонтальный обрабатывающий центр для серийного производства сложных деталей.
Компания Heckert, входящая в швейцарскую группу Starrag, более 130 лет занимается разработкой металлообрабатывающих станков, а горизонтальные центры серии CWK выпускаются с 2004 года. За это время было выпущено четыре поколения и свыше 1 800 машин, из которых около 320 единиц — именно модификация 500 D. Новая версия, представлена в 2022 году, получила усиленную термостабильную станину, шпиндельный модуль HD12-35 и обновленную механику смены паллет.
Такие цифры важны для покупателя, поскольку подтверждают зрелость конструкции, доступность запчастей и наработанный пул практических рекомендаций по эксплуатации.
Главный несущий узел — Meehanite-чугуна станина, отлитая монолитным блоком и искусственно состаренная в термокамерах. Такой подход уменьшает остаточные напряжения, поддерживая соосность направляющих при длительной работе на 24/7. Узел отклоняется не более 6 µm при штатной температуре цеха +18 … +25 °C, что подтверждено протоколами заводской лазерной интерферометрии.
Линейные направляющие Heidenhain LC большого сечения интегрированы в ребра станины, а ШВП диаметром 55 мм приводятся в движение синхронными серводвигателями Siemens 1FT7. Такая комбинация дает ускорения 0,9 g, а быстрые подачи — 60 м/мин по всем осям X, Y, Z.
Полезный ход каждой координаты составляет 800 мм, поэтому CWK 500 D уверенно обрабатывает корпусные детали редукторов, авиационные кронштейны и крупные гидравлические блоки. Паллетная станция рассчитана на 500 × 500 мм и нагрузку до 800 кг, при этом поворотный стол B-оси вращается со скоростью 60 об/мин и позиционируется с точностью ±2″.
Все плоскости стола закалены до HRC 52 и прошли шлифование в одной установке, что исключает геометрию конуса при цепочке модуль-переходная плита-призма.
Сердцем центра служит комплектный узел собственной сборки Heckert, основанный на высокомоментном мотор-шпинделе. Главные характеристики проверены протоколом VDI 3441:
• мощность 35 кВт при S1-режиме,
• крутящий момент 190 Н·м на 2 800 об/мин,
• номинальная скорость 12 000 об/мин, максимально 15 000 об/мин по заказу.
Передний подшипниковый пакет — керамика P4-класса NSK. Охлаждающая рубашка полноценна по всей длине корпуса, жидкость циркулирует через теплообменник с Чиллером Riedel Alpha 16, что позволяет удерживать Δt не выше +1 °C даже при бурении Inconel. Благодаря такой схеме радиальное биение не превышает 1,5 µm на конце инструмента длиной 250 мм.
Версия 500 D поставляется с ЧПУ Sinumerik 840D sl, на котором активированы циклы ShopMill и функции Advanced Surface 3. Этот пакет повышает точность контуров при скоростной обработке, минимизируя «угловой скаллоп» без уменьшения подачи.
Через интерфейс OPC UA станок легко интегрируется в MES-системы. Функция Condition Analyzer собирает данные вибрации шпинделя, загрузки сервоприводов и температуры, передавая отчет в облако Starrag VirtualService.
Выгода для предприятия — прогнозируемое техобслуживание, отсутствие незапланированных остановов и меньшее количество допусковых браков.
Перед тем как разложить характеристики, напомним: ресурсная эффективность центра во многом определяется временем, когда шпиндель прекращает резать. Поэтому конструкторы уделили внимание именно динамике смены инструмента.
Магазин цепного типа рассчитан на 60 позиции, стандарт — HSK-A63. Время «стружка-стружка» — 2,5 с, что достигается благодаря параллельной кинематике захвата. В реальных условиях автомобильной линии с циклом 160 с прирост готовой продукции составляет до 7 % по сравнению с предыдущей версией CWK IV, где смена занимала 3,4 с.
Двойные червячные транспортеры Jorgensen удаляют стружку в боковую зону, а фильтрация 50 µm позволяет повторно возвращать СОЖ. Если на изделии преобладает алюминий, доступна опция шнековых транспортеров с вихревой форсункой, уменьшающей налипание.
Снизить расходы на СОЖ помогает датчик концентрации, автоматически корректирующий подачу эмульсии до 6 % ± 0,3 %.
Завод-изготовитель перед отгрузкой проводит испытания по ISO 230-2. Среднее квадратичное отклонение позиционирования по серийным протоколам за 2023 год составило 3,8 µm, а повторяемость — 2,6 µm. Пригодность к пятиосевой интерполяции подтверждается тестом круговой интерполяции (лазер XK10) — радиальная ошибка не превышает 7 µm на диаметре 200 мм при подаче 15 м/мин.
Потенциальные покупатели часто выбирают между CWK 500 D и тремя популярными горизонтальными центрами того же класса. Следующая сводка поможет оценить разницу.
Перед таблицей стоит подчеркнуть, что мы сравниваем только заводские параметры без учёта опций, чтобы не запутать читателя.
| Параметр | STARRAG CWK 500 D | DMG MORI NHX 5000 | Mazak HCN-5000 | Okuma MA-500H |
|---|---|---|---|---|
| Ход XYZ, мм | 800 × 800 × 800 | 730 × 730 × 880 | 730 × 760 × 660 | 760 × 760 × 660 |
| Макс. нагрузка паллеты, кг | 800 | 700 | 500 | 700 |
| Шпиндель, кВт / об/мин | 35 / 12 000 | 30 / 12 000 | 30 / 12 000 | 37 / 15 000 |
| Смена инструмента, с | 2,5 | 3,2 | 4,0 | 3,5 |
| Позиционирование, µm | ±5 | ±6 | ±5 | ±5 |
| Запатентованная диагностика | VirtualService | CELOS Condition | Smooth Monitor | Thermo-Friendly Concept |
После таблицы важно отметить, что CWK 500 D уступает Okuma по частоте вращения, зато превосходит конкурентов по грузоподъемности паллеты и времени смены инструмента, что критично при тяжёлых корпусных деталях.
Еще один плюс STARRAG — модульная линейка. Если позже понадобится паллетообменник на 6 позиций или роботизированная ячейка, завод предложит готовые «плаг-ин»-решения, без переделки станка.
На литейном заводе в Татарстане три CWK 500 D с 2021 года обрабатывают чугунные корпуса компрессоров серию 1200. До перехода на STARRAG использовалась пара NHX 5000, а смена инструмента длиннее на 0,7 с. При годовом объеме 60 000 корпусов экономия составила 700 ч чистого машинного времени, что эквивалентно 43 рабочим сменам.
В авиационной фирме Урала центр выбран из-за высокой жесткости. На другом бренде шпиндель «проседал» на 12 мм при бурении титана Ø32 мм, а Heckert удерживает нагрузку благодаря моменту 190 Н·м. Это позволило сократить черновой проход и исключить промежуточное охлаждение инструмента.
Перед перечислением отметим, что каждая опция поставляется из одного инженерного центра в Хемнице, поэтому единообразно интегрируется в сервисную документацию.
• Термобарьер TB-30 — дополнительный контур охлаждения неподвижной колонны, снижает теплоползучесть Y-оси до 2 µm за 8 ч.
• Паллетная система PHS 6-500 — башенного типа, 6 поддонов, автоматическая расстановка приоритетов заказов.
• Шкала прямого измерения Heidenhain LC 403, повышает точность позиционирования до ±3 µm.
• Прямой привод B-оси — увеличивает скорость индексации до 90 об/мин, сокращая такт в массовом производстве.
После внедрения TB-30 литейный завод из предыдущего примера получил уменьшение термодрифта отверстий Ø60 мм c 9,2 µm до 4,5 µm за 12-часовую смену.
Срок межсервисного обслуживания шпинделя установлен в 10 000 моточасов. Практика показывает, что при соблюдении чистоты СОЖ и своевременной калибровке вибродатчика ресурс до капремонта превышает 13 000 ч.
Поставка оригинальных узлов осуществляется с центрального склада Starrag в Нойхаузене, а это менее 72 ч до любой точки России регулярными рейсами Cargo-Lux. В результате коэффициент технической готовности парка CWK 500 D у крупнейшего российского автопроизводителя держится на уровне 0,96.
При загрузке шпинделя 70 % и работе двух транспортеров потребляемая мощность станции не превышает 48 кВА. Применение частотного регулирования на гидростанции экономит до 12 % энергии по сравнению с насосами постоянного хода. Расход СОЖ снизился на 18 % после установки вакуумного сепаратора тумана, так как возврат эмульсии в общий контур стал чище.
Совокупная стоимость владения (TCO) рассчитывалась производителями автомобильных коробок передач при 4-летней амортизации. Учтен расход инструментов, энергозатраты и плановый простой. Результат — 1,14 руб./деталь на CWK 500 D против 1,27 руб./деталь на NHX 5000 благодаря меньшему времени холостых перемещений и дешевле расходникам (фильтры, литеры).
STARRAG CWK 500 D сочетает грузоподъёмность 800 кг, смену инструмента 2,5 с и проверенную точность ±0,005 мм. Такая комбинация делает его оптимальным выбором для предприятий автокомпонентов, авиационных и энергетических фирм, где высока доля серийных корпусных деталей и каждая секунда простоя превращается в серьёзные деньги.
