Walter — HELITRONIC POWER

Назначение и типовые задачи

HELITRONIC POWER — это шлифовальный центр, созданный немецкой компанией Walter Maschinenbau GmbH специально для заточки и нового изготовления вращающегося режущего инструмента диаметром до 320 мм. Машина одинаково уверенно справляется как с HSS и твердосплавом, так и с порошковыми сталями последнего поколения, поэтому её выбирают заводы, работающие на автокомпонентном, аэрокосмическом и медицинском рынках. На практике станок закрывает сразу три болевых точки типичного инструментального участка:

1. ускоряет серийное производство фрез и сверл,
2. даёт микронную точность на опытных партиях нестандартных инструментов,
3. сводит к минимуму переналадку при мелкосерийной переточке.

Walter присутствует на рынке с 1919 года, сегодня под брендом выпускается восемь семейств универсальных и специализированных шлифовальных центров, а годовой объём выпуска превышает 350 станков. HELITRONIC POWER — одна из самых продаваемых моделей, за 28 лет существования она пережила три крупных модернизации, каждая из которых повышала динамику и гасила вибрации.

Кинематика и ходовые характеристики

Классическая для Walter схема «трёх линейных плюс две поворотные» реализована на линейных приводах по осям X Y Z и прямых торцевых сервоприводах по осям A C. Такое решение исключает люфт, минимизирует тепловой дрейф и позволяет снимать стабильный микрон при длительных циклах.

Данные по перемещениям подтверждены фирменным паспортизационным протоколом:

Таблица показывает, что даже при полном вылете шпинделя нет ограничений по динамике, благодаря чему станок одинаково пригоден для черновой и чистовой обработки. Дополнительную жёсткость даёт станина из минеральнолитого композита — коэффициент демпфирования у него в 6-8 раз выше, чем у чугуна, а теплопроводность в четыре раза ниже, что важно при непрерывных ночных сменах.

Шпиндель и круги

Ключевая особенность HELITRONIC POWER — электрошпиндель с пиковым моментом 13,5 Н·м и мощностью 11,5 кВт по циклу S6-40 %. Для твердосплава при желании заказывают усиленный вариант на 15 кВт.

Перед подбором круга инженеры Walter рекомендуют следующее окно параметров:

• наружный диаметр до 150 мм,
• посадка 25 или 32 мм,
• ширина до 40 мм,
• допустимая периферийная скорость 63 м/с.

Эти значения обеспечивают оптимальный баланс между съемом металла и термической нагрузкой на режущую кромку. Подшипниковый узел шпинделя керамический гибридный, что полностью исключает провал частоты вращения при долгих циклах заточки HSS.

Автоматизация без лишних остановок

На большинстве российских предприятий HELITRONIC POWER покупают сразу в связке с роботизированным манипулятором Walter Loader. Робот обслуживает до 500 заготовок Ø12 мм или до 210 заготовок Ø32 мм, что превращает стандартную восьмичасовую смену в «lights-out» производство.

До появления этой модели переналадка круга оставалась «узким горлом». Сейчас ситуацию решает внутренний сменщик, вмещающий 12 шлифовальных колес, разнесённых дистанционными кольцами для исключения взаимного биения. По данным завода-изготовителя, переход с алмаза на CBN и обратно занимает 16 секунд, тогда как ручная замена требовала не менее трёх минут.

После интеграции обеих систем типовой цикл «сверло Ø10 × 120 мм, заточка + полировка» сократился на 22 %, что подтверждено сравнительными отчётами клиентов из Саксонии и Татарстана.

Программное обеспечение Tool Studio

Walter вкладывает до 11 % оборота в R&D, и львиная доля средств уходит на развитие Tool Studio — пакета CAM, который поставляется со станком без скрытых подписок. Интерфейс русифицирован, построен по принципу «что вижу, то получу». Инженер выбирает типоразмер, вводит геометрию режущей части, выбирает стратегию съёма, а система автоматически просчитывает оптимальный угол опережения и количество проходов.

Дополнительные плюсы:

• библиотека из 270 параметрических шаблонов сверл, фрез, разверток,
• симуляция в OpenGL с детекцией столкновений за 1/10 реального времени,
• автоматический перерасчёт допусков при изменении зернистости круга,
• экспорт отчёта в формат PDF по ГОСТ 2.601-2019.

Через Tool Studio станок подключается к корпоративной ERP по OPC-UA, поэтому фактические данные о времени цикла и износе круга сразу попадают в учётную систему.

Стабильность и поддержка процесса

На заводах, где важен срок службы шпинделя, в первую очередь оценивают технологичность системы охлаждения. В HELITRONIC POWER жидкостный контур замкнутый, работает вместе с чиллером на 2,4 кВт, поэтому температура масла держится в диапазоне 22 ± 0,3 °C даже летом.

Мелкодисперсная пыль карбида вольфрама убивает линейки магнитными частицами, но в этой модели проблема решена: весь объём СОЖ проходит через ленточный фильтр с номиналом 20 мкм, а затем через центрифугу на 5 мкм. Лазерные датчики чистоты опциональны, однако большинство российских пользователей берут их сразу — иначе интервал промывки падает с 400 до 250 часов.

Сравнительный анализ конкурентов

Чтобы понять, почему предприятия с большим парком выбирают именно HELITRONIC POWER, сопоставим модель с двумя наиболее распространёнными решениями в РФ того же класса: Anca FX7 и Saacke UW I F.

Как видно, при одинаковой номенклатуре инструмента HELITRONIC POWER выигрывает по длине, количеству кругов и демпфирующим свойствам станины. Anca берёт более мощным шпинделем, однако по опыту российских цехов эта мощность редко востребована: при заточке Ø10–12 мм съём ограничен термостойкостью связки круга, а не приводом шпинделя. Saacke даёт приемлемое качество, но проигрывает по автоматизации. Итог — предприятия, где доля непосадочных операций превышает 60 %, чаще берут HELITRONIC POWER, так как гибкость сменщика и робота экономит до 4,5 часа на каждые 100 инструментов.

Конфигурации и опции под задачу

Ниже приведён перечень наиболее востребованных опций. Перед интерьером списка стоит оговорка о том, что все позиции поставляются заводом-изготовителем и монтируются до пуска.

• Люнет с автоматической регулировкой давления на Ø6–50 мм, сокращает биение длинных заготовок до 2 мкм.
• Встроенный измерительный лазер, проверка режущей кромки внутри цикла, экономия 8–12 секунд против внешнего контроля.
• Лазерная маркировка на конусе хвостовика, избавляет от отдельного станка для нанесения серийного номера.
• Система автоматической балансировки круга, запускается при смене партии, снижает Ra до 0,12 мкм.
• Второй чиллер на 4 кВт для субтропического климата, востребован в южных регионах.

После установки любой из этих опций станок сохраняет паспортное значение точности, так как компоновка рамы предусматривает резерв пространства и мощности.

По итогам внутреннего аудита United Grinding Group, 73 % машин уходят с конвейера уже с роботом, 61 % — с лазерным измерением, а 48 % — с люнетом. Это подтверждает, что покупатели стремятся сразу закрыть вопросы автономности и контроля.

Итоги для производственника

HELITRONIC POWER объединяет высокодинамичную 5-осевую кинематику, минераллитовую станину, мощный шпиндель и развитую систему автоматизации. В результате:

• единичная точность держится на уровне 2 мкм даже на твердосплаве,
• время цикла на стандартном сверле Ø10 мм снижается до 4 минут,
• суточное «lights-out» производство достигает 500–600 инструментов при одной наладке,
• интеграция с ERP даёт прозрачный учёт трудозатрат.

Эти преимущества критически важны для компаний, где доля специнструмента растёт быстрее, чем парк станков, — то есть для поставщиков автокомпонентов, энергомашиностроения и медицинских имплантатов. Именно такие предприятия и формируют основной пул покупателей HELITRONIC POWER в России и СНГ.