Star — SB-20R

Роль модели в линейке Star

Японская компания Star Micronics выпускает токарные автоматы с 1960-х годов и сегодня предлагает более 40 модификаций в диапазоне диаметров прутка от 10 до 38 мм. Ежегодно с конвейера её завода в г. Нагано сходит примерно 2000 машин, из них около четверти приходится на серию SB. Модель SB-20R пережила уже три аппаратных «поколения» — первоначальный релиз 2012 г., обновление 2017 г. с усиленной базой и ревизию 2022 г. с «зелёным» приводом. За это время станок стал стандартом отрасли для серий до Ϸ 100 000 деталей, где ключевыми являются стабильность диаметра и экономия материала.

Конструктивные основы

Шпинельный узел

Главный шпиндель развивает 10 000 об/мин, противошпиндель — 8000 об/мин, при этом оба узла смонтированы на керамических прецизионных подшипниках P4. Конструктивное разделение охлаждаемых мотор-шпинделей и литой «рамы» минимизирует теплоперенос и сводит к нулю увод оси при прогреве.

Направляющая втулка — опция, а не ограничение

Базовая комплектация предусматривает съёмную гидростатическую втулку. Благодаря модулю быстрой переоснастки оператор переводит станок в безвтулочный режим за 30 мин, что особенно востребовано при деталях короче 2,5-кратного диаметра:

• при обработке с втулкой обеспечивается радиальная жёсткость и точность 3 μm на длине 200 мм,
• без втулки сокращается припуск на торце и расход прутка до 18 %, что подтверждается расчётами пользователей на форумах Practical Machinist и CNCzone.

Инструментальные станции

На трёх независимых салазках размещаются 21 позиции:

• 6 токарных резцов на передней плоскости,
• 5 с обратной стороны для контропераций,
• 8 живых позиций (ER-16) с приводом 6000 об/мин,
• 2 ступенчато-расточных инструмента, интегрированных по оси Y2.

Такое распределение позволяет в одном установе закрывать до 35 технологических переходов, включая полигональное фрезерование и сверление по углу 20°.

Оси и кинематика

Основание из высокомарганцовистого чугуна весит 2,5 т и воспринимает инерционные нагрузки без «гудения». Пять линейных осей X1, Y1, Z1, X2, Z2 приводятся роликовыми винтами со смазкой «туман-масло», что заметно уменьшает изнашивание направляющих. Максимальная скорость быстрого хода достигает 32 м/мин при ускорении 1,1 g.

Технические характеристики одним взглядом

Прежде чем переходить к прикладной экономике, сведём ключевые цифры в компактную таблицу. Она будет полезна технологу при первичной оценке:

Перед таблицей мы обозначили контекст, а после уточним, что все параметры приведены в заводском паспорте модели ревизии 2022 г.

Производительность в реальном цехе

Полевые испытания на предприятии, производящем штуцеры из нержавеющей стали 1.4301, показали: при переходе с классического безвтулочного автомата на SB-20R время цикла упало с 48 до 34 с. Экономия сложилась из трёх факторов:

1. синхронная работа шпинделей,
2. одновременное сверление на заднем плунжере,
3. уменьшение отхода прутка на 30 мм в партии 10 000 шт.

По итогам расчёта OEE оборудование вышло на 83 % при двухсменном графике, что выше среднего по отрасли (75-77 %).

Сравнение с ближайшими альтернативами

Специалисты часто ставят Star SB-20R в один ряд с Citizen L20, Tsugami B0206-III и Hanwha XD20H. Сводная таблица ниже концентрирует различия, важные для главного инженера при обосновании инвестиций.

После анализа видно, что SB-20R выигрывает по компактности и скорости переналадки, что критично при коротких сериях до 3000 деталей. Citizen лидирует по количеству орудийных позиций, но платой становится более сложный сервисный доступ и габарит. Tsugami и Hanwha представлены в России по сопоставимой цене, однако уступают в оборотах шпинделя и энергоэффективности.

Программирование и ЧПУ

Станок управляется системой FANUC 32i-B, настроенной Star под фирменный интерфейс SPS-PRO. Практикующие операторы ценят следующие моменты:

• библиотека макросов G847-G850 для синхронного «разделения» цикла,
• симуляция столкновений на экране iHMI без внешнего CAM,
• передача драг-энд-дроп программ через Ethernet, что позволяет технологу обновлять программу прямо с рабочего места.

Для тех, кто работает в GibbsCAM или Esprit, предусмотрены шаблоны постпроцессора SB-20R Type G. При грамотном коде в бэкграунде Fanuc успевает выполнять 400 блоков опережения, поэтому даже деталь с 3D-контуром фрезеруется без «ступени».

Обслуживание и полная стоимость владения

Конструкция упрощает регламентные операции: все точки смазки вынесены на переднюю панель, а оптические датчики осей калибруются встроенной рутиной. На практике:

• Ежедневное ТО занимает 10 мин вместо 25 мин на машинах старого поколения.
• Смена фильтра гидроагрегата производится без остановки шпинделей, что эквивалентно +2 % к полезному времени.

Всего же при пятилетнем горизонте TCO (Total Cost of Ownership) затраты составляют в среднем 14 ₽ за деталь диаметром 12 мм, учитывая амортизацию, электроэнергию и расходку. Для сравнения, аналогичный показатель по Tsugami B0206-III находится на уровне 16 ₽.

Отраслевая практика применения

1. Медицинская техника
   Корпуса эндоскопов Ø 8 мм из титанового сплава Grade 5. Требуемая соосность 5 μm достигается без дополнительной шлифовки благодаря жёсткой втулке.
2. Автокомпоненты
   Валы клапанных систем Ø 18 мм. Используя режим без втулки и пруток 3-метровой мерной длины, производитель снизил отход до 6 %.
3. Электромеханика
   Контактные штифты из латуни ЛС59. Наружное фрезерование граней выполняется живым инструментом за 12 с вместо двух станций «токарка + фреза».

Эти примеры демонстрируют универсальность SB-20R и факт, что станок одинаково эффективен как на «жёстких» нержавеющих сталях, так и на цветных сплавах.

Итоговая выгода для покупателя

Star SB-20R сочетает три сильных качества: высокую шпиндельную частоту, быструю конвертацию в безвтулочный режим и компактный «футпринт». В совокупности они дают следующие бизнес-эффекты:

• увеличение выработки на квадратный метр производственной площади,
• сокращение времени переналадки при мелких и средних партиях,
• снижение себестоимости детали за счёт меньшего отхода прутка и умеренного энергопотребления.

Именно поэтому станок выбирают предприятия медицинской, автомобильной и электронной отрасли, где ключевыми становятся точность 2-3 μm, короткий цикл и ограниченная площадь цеха. Если приоритетом является быстрая окупаемость без компромисса по качеству, Star SB-20R обосновывает вложение лучше большинства конкурентов на рынке 20-миллиметровых швейцарских автоматов.