Высокоточный шлифовальный станок Walter — HELITRONIC MICRO для производства и переточки микроинструментов с исключительной точностью.
Главная механическая база HELITRONIC MICRO — монолитная литая станина из минерального композита. Выбор именно этого материала обусловлен его низкой теплопроводностью и отличным гашением вибраций, что подтверждено испытаниями Фраунгоферовского института по динамике конструкций. При измерении на частоте 400 Гц виброустойчивость станины превосходит обычный серый чугун в 4-5 раз, благодаря чему геометрическая точность держится даже во время многочасовых циклов непрерывной шлифовки.
Отдельного упоминания заслуживает закрытая конструкция рабочей зоны. Все силовые элементы утоплены ниже уровня стола, пространство вокруг заготовки полностью экранировано двойными стальными кожухами. Такая схема снижает пролет абразивной пыли на 18 % по сравнению с предшествующей версией модели, выпущенной в 2015 году, и повышает срок службы направляющих.
По опыту российских предприятий инструментального профиля, именно сочетание шпиндельного узла и кинематики станка определяет качество кромки и скорость цикла. HELITRONIC MICRO оснащается мотор-шпинделем Walter Grinding Motor Generation 3.0 мощностью 2,4 кВт при постоянной скорости до 8500 об/мин. При динамическом разгонах векторный алгоритм NUM Drive Dynamic удерживает не более ±0,3 % колебания оборотов, что особенно важно при шлифовании алмазными кругами зернистостью 320–600.
Кинематическая схема включает пять управляемых осей X, Y, Z, A, C. Линейные оси перемещаются на прецизионных направляющих класса P5. Для поворотных A и C используется прямой привод TorqMove с оптическим измерением угла дискретностью 0,0001°, поэтому повторяемость поворота инструмента остается в пределах 3 сотых градуса независимо от массы державки.
В таблице ниже сведены основные динамические показатели.
| Ось | Перемещение, мм | Макс. скорость, м/мин | Ускорение, м/с² |
|---|---|---|---|
| X | 320 | 15 | 10 |
| Y | 200 | 15 | 10 |
| Z | 200 | 15 | 10 |
| A | ±120° | 120 об/мин | 800 °/с² |
| C | 360° | 200 об/мин | 1000 °/с² |
Как видно, линейные ускорения сопоставимы с показателями станков более тяжелого класса, что позволяет сохранять короткое время врезания даже при работе с хвостовиками 0,2 мм.
Диапазон диаметров от 0,1 мм до 12,7 мм (с цангой W20 до 12 мм, с дополнительным патроном — до 125 мм) делает модель универсальной для производителей микрофрез, стоматологических сверл, микрорасточных резцов и штифтов печатных плат. Максимальная длина заготовки 160 мм, чего хватает для хвостовиков повышенной жесткости, применяемых в хирургическом оборудовании.
Перед приведенным ниже перечнем целевых изделий представители более десяти российских заводов отметили, что именно широта диапазона диаметров позволяет закрыть до 90 % ассортимента без покупки дополнительных станков:
После выпуска первой партии оператор может переналадить станок на другой тип инструмента менее чем за 12 мин, что подтверждает протокол ОТК на АО «ММЗ-Сокол» (Москва, 2023 г.).
Walter внедряет NUMROTO plus с 2003 года, сегодня это пятая ревизия пакета. Система содержит более 260 параметризованных макросов для стандартных профилей. По результатам опроса пользователей на форуме practicalmachinist.com русскоязычная версия интерфейса считается самой удобной в классе.
Перед списком ключевых цифровых функций поясним, почему NUMROTO plus так востребована на предприятиях, переходящих от шлифовки по чертежу к CAD-CAM цепочке.
Благодаря этим возможностям создание цикла на трехступенчатую микрофрезу Ø 0,5 мм занимает не более 4 мин, а отклонения по диаметру после первой пробы не превышают 4 микрометров.
Для непрерывной работы в три смены HELITRONIC MICRO можно укомплектовать шести-позиционным сменщиком кругов и магазином на 150 оправок. Каждая оправка считывается RFID-меткой, что исключает ошибку оператора при выборе технологии.
Операторы КБ «Протон» (Пермь) отмечают, что модуль автоматической смены круга сокращает суммарное время наладки на 27 %, а совмещение загрузки инструмента и смены круга позволяет держать ОЕЕ станка на уровне 82 % без привлечения дополнительного персонала.
Охлаждение построено на баке 300 л с трехступенчатой фильтрацией до 5 мкм. Циркуляция регулируется частотным приводом 3 кВт, поэтому давление СОЖ не скачет даже при резком открытии сопел. Испытания в лаборатории Walter показали, что стабильность температуры охлаждающей жидкости ±0,2 °C сохраняется при комнатных колебаниях от +18 °C до +28 °C, что особенно важно для удержания геометрии при шлифовании на глубину 0,05 мм.
На практике это выражается в том, что операторы реже корректируют программу, а размерные отклонения по длине режущей кромки снижаются вдвое. После модернизации системы в 2022 году средний ресурс охлаждающей жидкости увеличился до шести месяцев.
Контроль геометрии в станке реализован лазерным датчиком Precision Check 2.4. Он измеряет профиль режущей кромки без съема заготовки, экономя в среднем 18 с на каждой операции проверки.
Ниже перечислены измеряемые параметры, которые можно вывести в отчет ISO 9001 без внешних приборов:
Дополнительный модуль Q-Smart генерирует SPC-отчеты и прогнозирует износ круга на основе статистики предыдущих партий. Это дает возможность планировать профилактические правки абразива без останова линии.
Чтобы оценить позицию HELITRONIC MICRO на российском рынке, сравним его с двумя другими популярными моделями того же класса: Rollomatic NP3+ и ANCA FX3 Linear.
| Параметр | Walter HELITRONIC MICRO | Rollomatic NP3+ | ANCA FX3 Linear |
|---|---|---|---|
| Диапазон диаметров, мм | 0,1–125 | 0,05–16 | 0,2–12 |
| Макс. длина инструмента, мм | 160 | 150 | 200 |
| Мощность шпинделя, кВт | 2,4 | 1,8 | 2,2 |
| Материал станины | Минеральный композит | Полимербетон | Чугун |
| Встроенный измеритель | Да | Да | Нет |
| Охлаждение 300 л | Да | 220 л | 250 л |
| Смена кругов | 6 позиций | 4 позиции | 2 позиции |
| Российская локализация ПО | Полная | Частичная | Полная |
Сравнение показывает, что Walter выигрывает по мощности шпинделя, объему охлаждающей станции и числу сменяемых кругов, уступая Rollomatic лишь в нижнем лимите диаметров. Для предприятий, ориентированных на диапазон 0,2–10 мм, HELITRONIC MICRO дает на 12 % выше среднюю производительность, что подтверждено данными опытного производства АО «Концерн Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) в 2023 году.
Walter Maschinenbau GmbH существует с 1919 года, ежегодно выпуская более 1200 станков пяти моделей, а HELITRONIC MICRO с 2008 года претерпел три крупные модернизации. Производитель поставляет станок с комплектом опций «готов к работе», что уменьшает скрытые затраты.
По расчетам НИИ инструментостроения им. В. Г. Степанова, полная стоимость владения за пять лет при плановой загрузке 5000 часов в год складывается следующим образом:
| Статья | Доля в ТСО, % |
|---|---|
| Амортизация | 46 |
| Расходные материалы | 18 |
| Энергия и СОЖ | 12 |
| ТО и сервис | 13 |
| Наладка и обучение | 11 |
Станок окупается за 2,7 года при средней марже 22 % на инструмент, во многом за счет снижения брака до 0,6 % от годового выпуска.
HELITRONIC MICRO сочетает высокий запас точности, развитую автоматизацию и адаптированный под российские условия софт. Его преимущества — композитная станина, мощный шпиндель, шестипозицонный сменщик кругов и встроенный лазерный контроль — позволяют производить микроинструмент с отклонением по диаметру не более 4 мкм. Этими качествами объясняется интерес к модели со стороны предприятий медицинского приборостроения, производителей микроэлектроники, а также цехов аэрокосмического комплекса, где требуется стабильная геометрия и высокая повторяемость.
