Ультразвуковой Обрабатывающий центр ЧПУ USV1165 c 3 осями.
CONPROFE USV1165 относится к вертикальным обрабатывающим центрам пятого поколения с интегрированной ультразвуковой вибрацией резца. Машина востребована в авиа- и автоконцернах, на инструментальных заводах, в научно-исследовательских лабораториях, а также на контрактных площадках, где нужно чередовать обычное высокоскоростное фрезерование и безударную обработку труднообрабатываемых материалов.
Компания Conprofe Ultrasonic была основана в 2003 году в Гуанчжоу, сегодня она объединяет шесть производственных площадок и выпускает более 6000 станков и ультразвуковых шпинделей в год. Линейка ультразвуковых центров насчитывает 14 моделей, а серия USV за последние восемь лет получила три крупных обновления, из-за чего в обозначении нередко встречается индекс «V3».
Принцип прост: колебания шпинделя с частотой 20–40 кГц и амплитудой до 10 мкм уменьшают контактную зону между инструментом и заготовкой. В результате
Уменьшение нагрузки отражается не только на качестве поверхности, но и на стойкости режущей кромки, позволяя снижать себестоимость расходников приблизительно на треть.
Перед выбором станка главным инженерам важны не рекламные лозунги, а цифры. Ниже приведены данные из заводского паспорта модели с ревизией 2023 года.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Рабочие хода, мм | 1100 × 650 × 600 |
| Габариты стола, мм | 1300 × 650 |
| Макс. нагрузка на стол, кг | 1000 |
| Шпиндель, тип | Встроенный, HSK-A63 |
| Макс. обороты, об/мин | 24 000 |
| Частота ультразвука, кГц | 20–40 |
| Магазин инструмента, поз. | 30 (двойной рычаг) |
| Быстрые перемещения, м/мин | 36 по X и Y, 30 по Z |
| Питание, кВА | 45 |
| Масса станка, т | 9,2 |
Таблица показывает, что модель занимает промежуточное положение между компактными лабораторными станками и тяжёлыми «полноразмерниками». Для большинства предприятий это означает возможность разместить USV1165 без капитального усиления фундамента.
Путь шлифованного чугуна и точной геометрии начинается с литой рамы Meehanite, обладающей высокой демпфирующей способностью, а заканчивается лазерной компенсацией шарико-винтовых пар в шестидесяти точках. В серию 2023 года также вошли:
Эти нюансы уменьшают тепловой дрейф и хорошо видны при фрезеровании посадочных плоскостей тонкими концевыми фрезами диаметром 3–5 мм.
На заводе «Урал-Титан» ультразвуковая версия USV1165 заменила пару привычных высокоскоростных центров. На корпусе из титана ВТ22 цикл «кармашек + резьба М10» сократился с 18 до 11 минут без ухудшения параметра Ra 0,4. При работе по стеклокерамике смена инструмента из карбида происходила после 90 мин резания вместо 25 мин на обычном ЧПУ. Это косвенно подтверждает цифры, опубликованные в отчёте Ассоциации производителей режущего инструмента Китая (APEC, 2022).
Разработчики предлагают шесть заводских опций. Самые востребованные две приведены ниже.
Перед установкой любого из модулей специалисты Conprofe проводят повторный замер динамической балансировки шпинделя и корректируют параметры ПИД-контроллера. Это позволяет сохранить паспортную точность после апгрейда.
После установки оператору доступны полностью интегрированные панели управления в меню FANUC 31i-B, включая ручную регулировку амплитуды ультразвука.
Переходя от цифр к выбору конкретного поставщика, логично взглянуть на конкурентов. Рассмотрим три самых узнаваемых образца с аналогичной рабочей зоной.
| Характеристика | Conprofe USV1165 | DMG Mori Ultrasonic 20 | Makino V33i U-adapt | Horkos UVM450C |
|---|---|---|---|---|
| Рабочие хода, мм | 1100×650×600 | 700×500×400 | 750×550×450 | 850×450×450 |
| Макс. обороты, об/мин | 24 000 | 42 000 | 30 000 | 32 000 |
| Частота ультразвука, кГц | 20–40 | 20–35 | 22–40 | 25–40 |
| Заявленная шероховатость, Ra | 0,2 мкм | 0,25 мкм | 0,25 мкм | 0,3 мкм |
| Стоимость владения за 5 лет | 0,74 ед. базовой | 1 | 0,95 | 0,98 |
Отрыв Conprofe по стоимости объясняется локализацией производства и более дешёвой логистикой комплектующих. При этом по качеству поверхности китайский станок уже не уступает японским и немецким коллегам.
Сервисная статистика трёх крупных российских пользователей фиксирует среднегодовые расходы 4,2 % от закупочной цены станка, что на 1,8 % ниже порогового значения для станков сравнимого класса. Сокращение простоев достигается за счёт удалённого мониторинга шпиндельных подшипников — датчики передают вибропоказатели в облако Conprofe Cloud, а сервер, в свою очередь, формирует предиктивный график ТО.
На предприятии не придётся менять CAM-цепочку. USV1165 «из коробки» понимает постпроцессоры Siemens NX, PowerMill, Mastercam и SprutCAM. Сторонние библиотеки для ультразвука подключаются через стандарт ISO 14649.
Станок поставляется с классом защиты кабины IP54 и трёхуровневым блокиратором двери. Для оператора важно, что обзорная площадь смотрового окна увеличена на 28 % относительно прошлой версии, а замок сервопривода предотвращает открытие при остаточном вращении шпинделя более 200 об/мин. Звуковое давление не превышает 77 дБ, то есть цех может обходиться без дополнительных шумопоглощающих ограждений.
При нарезании трапецеидальных резьб в сплавах алюминия 7 ххх ультразвуковое возбуждение облегчает формирование стружки и исключает залипание канавок. Испытания лаборатории МГТУ им. Баумана показали отклонение шага 0,007 мм на длине 40 мм, что в два раза точнее, чем на классической схеме.
CONPROFE USV1165 объединяет высокоскоростное фрезерование и ультразвуковое резание, тем самым закрывая два технологических участка одним станком. Основные преимущества машины складываются в четыре группы:
Эти факторы определяют круг покупателей: предприятия, где один цех должен одинаково эффективно работать с титаном, композитом и закалённой сталью. В их числе приборостроители, производители пресс-форм, авиаремонтные заводы и развивающиеся инжиниринговые бюро, которым критична быстрая окупаемость оборудования.
