Studer — S151

Ключевые характеристики

Швейцарская компания Studer, входящая в UNITED GRINDING Group с 1994 года, выпускает более 20 моделей круглошлифовальных станков и ежегодно отгружает свыше 1200 единиц оборудования. S151 занимает в линейке нишу универсального станка для внутренней и наружной высокоточной обработки деталей диаметром до 550 мм. За десятилетие серийного производства было выпущено три поколения модели, последнее из которых демонстрировалось на EMO-2023 в Ганновере и получило модернизированную электрику, новую версию ПО StuderWIN 4 и увеличенную мощность шпинделя.

Технические данные

Прежде чем перейти к прикладным примерам, приведём сгруппированные показатели, подтверждённые каталогом производителя от 2023 года и отзывами пользователей на форуме Practical Machinist.

Приведённые цифры иллюстрируют запас точности и мощности, которого достаточно как для обычной инструментальной стали 40Х, так и для труднообрабатываемых карбидов.

Конструктивные решения

Инженеры Studer придерживаются принципа «избавиться от вибраций до их возникновения». Основание из высокоплотного минерало-композита Granitan S103 гасит до 6 дБ вибросоставляющей по сравнению с чугуном, что подтверждено сравнительными испытаниями ETH Zürich. Дополнительную роль выполняет направляющая система StuderGuide — гидростатические карманы по осям X и Z работают в постоянном масляном клине, поэтому трение в нулевой точке практически отсутствует. Это даёт две выгоды:

1. Повышается демпфирование при прерывистом съёме металла.
2. Износ направляющих за первые 5 лет эксплуатации не превышает 1 мкм.

Колонна с В-осью поворачивает шлифовальную бабку на ±200°, позволяя совмещать внутреннюю шлифовку отверстия и наружную чистовую операцию без переустановки заготовки. Внутренние шпиндели располагаются в кассетах с HSK-E50, что упрощает переналадку под разные диаметры кругов.

Система управления

Любое оборудование высокого класса оценивается не только железом, но и мозгами. В S151 роль мозгов выполняет тандем ЧПУ Fanuc 31i B и пакета StuderWIN. Производитель приводит данные о среднем времени создания простого цикла «расточка + шлифовка + искры» — 3 мин у оператора с опытом 1 месяц. Такой результат достигается за счёт графической среды StuderPictogram: технолог «кладёт» пиктограммы глубины реза, количества проходов и скоростей прямо на экран, а постпроцессор формирует ISO-код.

Дополнительный модуль StuderContourCreator даёт возможность обрабатывать нелинейные профили по полигональному описанию. На практике это важно для шлифовки посадочных конусов в автокомпонентах — дорн выполняется по контуру 3D-файла, а не по радиусам вручную.

Опции автоматизации

Даже на предприятиях единичного и мелкосерийного производства растёт спрос на автоматическую загрузку. Из пяти заводов-пользователей, опрошенных журналом «Металлоснабжение и сбыт» в ноябре 2023 года, три внедрили на S151 роботизированный портал. Ключевые опции, доступные с завода:

• Загрузочный робот Fanuc M-20 для деталей до 35 кг.
• Встраиваемый измерительный щуп Marposs P3D с автоматическим корректором диаметра.
• Универсальное правящее устройство с роликом CBN для быстрого восстановления формы круга.

Установка хотя бы одного из перечисленных модулей уменьшает долю ручного труда на 25-30 %, что эквивалентно экономии около 1,2 млн рублей в год при двухсменной работе, по расчётам «НИИ ТочМаш» (2022).

Практическая производительность

Опыт ПАО «Тулачермет-Инструмент» показывает, что реальная производительность S151 превышает показатели каталога на 8–12 % после трёх месяцев работы. На типовой детали «упорный валик» из 12ХН3А с припуском 0,4 мм детальным циклом 9 мин удалось достичь:

• съём металла 7,3 см³/мин,
• отклонение от концентричности 0,0007 мм,
• шероховатость 0,04 мкм.

В примере с керамическими кольцами Al₂O₃ диаметр 70 мм припуск был снижен до 0,15 мм, а цикл занял 6,5 мин. Благодаря гидростатике амплитуда вибрации шпинделя не превысила 0,4 µm/s, что подтверждено протоколом вибродиагностики SKF.

Сравнение c аналогами

Многие руководители цехов оценивают S151 через призму альтернатив от европейских и азиатских брендов. Чтобы упростить выбор, сведём основные отличия в таблицу. Перед этим отметим, что сравниваются станки сходного ценового диапазона и класса точности IT4.

*Средние контракты 2023 года по данным «СТОК Инжениринг».

Как видно, S151 обходится немного дороже азиатского Okamoto, однако компенсирует это лучшей шероховатостью и полноценной гидростатикой. По совокупности параметров модель выигрывает у Danobat в автоматизации и у Junker — в системе ЧПУ, что особенно важно для пользователей, которые часто меняют номенклатуру.

Экономическая выгода

Для расчёта окупаемости возьмём типовой сервисный парк из 200 деталей в месяц со средней временем цикла 10 мин. Замена двух старых гидравлических шлифовальных станков 3У10А на один S151 даёт:

• сокращение времени цикла на 28 %,
• экономию электроэнергии 7,2 кВт·ч на смену благодаря инверторным приводам,
• уменьшение брака с 4,1 % до 0,8 %.

При цене киловатт-часа 5,9 рублей и стоимости трудочаса 450 рублей совокупная экономия за 12 месяцев достигает 2,9 млн рублей. Таким образом, даже при полной загрузке в одну смену срок окупаемости составляет от 2,5 до 3 лет — показатель, традиционно приемлемый для российского машиностроения.

Выводы и покупатели

Studer S151 сочетает в себе гидростатические направляющие, мощный шпиндель 15 кВт, программную среду StuderWIN 4 и гибкую модульность, что даёт ряд практических преимуществ: повышенную точность до 0,0004 мм, надёжную работу в непрерывном режиме и лёгкую интеграцию роботов. В результате станок выбирают разные группы предприятий:

• крупные серийные производители автокомпонентов, которым важна стабильность цикла,
• инструментальные фабрики, ценящие точность профиля и шероховатость,
• контрактные цехи, для которых критична быстрая переналадка.

Для таких пользователей S151 становится не просто станком, а технологической платформой, позволяющей держать конкурентный уровень себестоимости при высоких требованиях к геометрии.