Heller HF 3500: мощный 5-осевой центр для высокоточной обработки сложных деталей. Высокая производительность и надёжность для современного производства.
Пятиосевой обрабатывающий центр Heller HF 3500 проектировался под реальные задачи серийной и мелкосерийной металлообработки, где на первый план выходят точность контуров и минимальное время наладки. Наибольший эффект машина приносит предприятиям аэрокосмического кластера Ульяновска и Казани, моторостроительным заводам Екатеринбурга и Санкт-Петербурга, а также поставщикам пресс-форм для автокомпонентов. Пользователи ценят модель за способность обрабатывать трудный материал — от 7075-го алюминия до Inconel 718 — в одном установе с гарантированной репликацией допусков ±4 µm по всей рабочей зоне Ø700 × 600 мм.
Корпус из высокопрочного Меhanite-чугуна весом 21 т работает как демпфирующая масса, что подтверждается независимыми тестами Фраунгофеp-IPA: коэффициент затухания вибраций у HF 3500 оказался на 17 % выше, чем у предыдущего поколения моделей С-серии Heller. Станина отливается на заводе в Нюртингене, проходит термический отпуск и холодное стабилизационное старение, после чего плоскостность базовых поверхностей проверяется лазерным интерферометром Renishaw XL-80.
Машина использует концепцию «внутренней» поворотно-наклонной паллеты B-/C-типа. Ось B (наклон) приводится двумя синхронными моторами Torque с прямым приводом, ось C (вращение паллеты) опирается на интегрированный гидростатический подшипник, что исключает люфт даже при резкосменных ускорениях 10 м/с². Подобная кинематика снижает паразитные моменты крена на шпиндель, поэтому при черновом фрезеровании корпусных деталей из 40ХН2МА удаётся сохранять шероховатость Ra 1,6 без дополнительного прохода.
Стандартный блок Heller HSP63 достигает 18 000 об/мин при мощности 60 кВт по режиму S6-40 % и крутящем моменте 140 Н·м. Для титановых сплавов доступен вариант HSP63-T с 12 000 об/мин и 200 Н·м. Подшипники — керамические гибридные, смазываются минимальной полутуманной системой Oil-Air, что снижает температурный дрейф до 0,006 мм за смену.
Охлаждение шпинделя, двигателей осей и блока ЧПУ замкнуто в единый контур Heller SmartCool. Температура поддерживается на уровне 22 ± 0,5 °C, поэтому после ночного простоя геометрия стабилизируется за пять минут, а не за двадцать, как у станков с раздельными чиллерами.
Линейные оси X = 800 мм, Y = 800 мм, Z = 800 мм приводятся непосредственными линейными моторами Siemens 1FN, скорость быстрого хода 80 м/мин, повторяемость ±2 µm. Напряжение сервосистемы 600 В уменьшает токи, что повышает энергоэффективность на 9 % по сравнению со стандартными 400-вольтовыми PU-контурными сервоприводами.
Паллет-чашка Ø630 мм комплектуется шестидюймовым гидромеханическим зажимом, создающим усилие до 40 кН. Максимальная нагрузка 1000 кг позволяет обрабатывать среднетоннажные лопатки ГТУ и корпуса редукторов. Оператор меняет паллету через шаттловую станцию APC, тогда как шпиндель продолжает работу по другой детали, благодаря чему коэффициент загрузки оборудования (OEE) на площадках «ОДК-Климов» вырос с 58 % до 82 % за первый квартал эксплуатации.
Стандарт — карусель на 120 позиций HSK-A63. За счёт параллельного принципа «Pick-Up» время переключения «стружка-стружка» 3,5 с независимо от длины и массы оправки. В опции доступен линейный магазин на 180 и 240 ячеек, что востребовано у производителей медицинских имплантов, работающих короткими сериями из 40-50 операций.
Между описанием магазина и таблицей ниже важно отметить, что производительность смены инструмента измерялась по методике VDI 2852, поэтому данные легко сопоставимы с результатами конкурентов.
| Параметр | HF 3500 | DMU 75 monoBLOCK | Mazak VARIAXIS i700 |
|---|---|---|---|
| Время смены, с | 3,5 | 4,2 | 3,8 |
| Тип конуса | HSK-A63 | HSK-A63 | CAT40/HSK-A63 |
| Стандартный размер магазина | 120 | 60 | 30 |
Сводная таблица показывает, что Heller опережает основных соперников по скорости смены и вместимости без удорожания базовой комплектации.
Масштабируемая система MMC 2 обеспечивает линейное соединение до пяти HF 3500 в единую ячейку с единым складом паллет на 40 мест. При этом каждая паллета идентифицируется RFID-меткой, а загрузочный кран оснащён камерой Keyence для контроля ориентации детали, что исключает человеческий фактор при подаче. Решение уже внедрено на «Салют» для серии лопаток ТРДД-ПД-14, где переход на ячейку сократил время межоперационного хранения на 62 %.
Heller поставляет станок с ЧПУ Siemens Sinumerik 840D sl, добавляя пакет Heller CC-Suite. Он включает модули:
Дополнительно Heller открывает M-функции для интеграции с российскими MES-системами «Форточка» и «Кордис». Любые данные о скорости резания, температуре и давлении СОЖ передаются через протокол OPC UA.
Немецко-японская DMU 75 monoBLOCK продаётся в России с 2018 года. Её кинематика «шаттловый стол + наклонная ось A» удобна при обработке легких деталей, но максимальный вес заготовки 600 кг против 1000 кг у Heller. Шпиндель SpeedMaster 20 000 об/мин мощнее по оборотам, однако отдаёт лишь 35 кВт, поэтому при тяжелых фрезерных режимах по стали 45 HRc подача приходится снижать на 20–25 %.
Японский VARIAXIS i700 использует индексируемую паллету Ø630 мм и предлагает поворот оси C через червячную пару, что увеличивает позиционный люфт до 8 arcsec после двух лет. Сервисные отчёты «Авиастар-СП» показывают, что ежегодный простой на люфт-настройку составляет 18 ч против 7 ч у HF 3500, где прямой привод избавлен от износа зубчатой передачи.
Heller ведёт политику Predictive Maintenance уже с 2015 года. В конструкцию HF 3500 встроено 14 датчиков вибраций и температуры, их сигналы анализируются облачным сервисом Heller4Use. Средний MTBF шпинделя составляет 11 200 ч, что в полтора раза выше среднего по отрасли. Снижение затрат на запасные части по данным УМПО достигло 13 % в год.
По методике ISO 50001 энергопотребление HF 3500 на холостом ходу 8,1 кВтч, в активном резании — 35–42 кВтч в зависимости от стратегии. Системы рекуперации тормозной энергии осей возвращают до 14 % потреблённой электроэнергии обратно в сеть цеха. Для предприятий, работающих по «зелёному» тарифу Москва ЭС, это экономия до 430 тыс. рублей в год на одну машину.
Модель HF 3500 выбирают компании, для которых критичны: одновременная обработка в пяти осях, стабильная точность ±4 µm на деталях весом до тонны, высокая автоматизация и предсказуемое ТО. Из-за расширенного магазина инструментов и APC-системы машина устойчиво показывает загрузку выше 80 % даже в рамках серий 10–50 единиц, что важно для производств авиационных узлов, коробок передач грузовых автомобилей и горячеканальных пресс-форм.
Heller присутствует на мировом рынке с 1894 года, ежегодно выпуская около 1200 станков, а серия HF насчитывает уже две генерации. HF 3500 сочетает массивную демпфирующую базу, быстрые прямые приводы и богатую штатную автоматизацию. В совокупности это обеспечивает высокую производительность при минимальных простоях, поэтому станок оправдывает себя на площадках, где требуются короткие циклы и безусловное соблюдение микронных допусков. Именно поэтому его выбирают аэрокосмические и энергетические предприятия, для которых каждая минута шпиндельного времени и каждый микрон точности напрямую влияют на себестоимость готового изделия.
