DMG MORI — Ultrasonic 20: 5-осевой центр для высокоточной обработки сложных материалов с ультразвуковой технологией.
Технология ULTRASONIC, внедрённая в серию 20, сочетает стандартное высокоскоростное фрезерование и продольные колебания инструмента с частотой до 50 кГц и амплитудой 3-10 µм. Колебания «разрывают» стружку на микроуровне, уменьшая средние силы резания до 30-40 % по сравнению с обычным HSC-режимом. При обработке керамики, карбидов и сапфира это означает минимизацию сколов, отсутствие микротрещин и сокращение доли брака почти до нуля – факт неоднократно подтверждён приложениями в оптической и стоматологической промышленности (case study DMG MORI, 2023).
Конструкция построена по схеме стол-голова, поэтому заготовка фиксируется на круглой оси С, а ось А отвечает за наклон ±120°. Линейные перемещения по X, Y, Z составляют 200 × 200 × 200 мм, что позволяет уверенно обрабатывать линзы Ø 280 мм и корпуса медицинских имплантатов длиной до 150 мм. Шарико-винтовые пары с двойной гайкой и оптические линейки Heidenhain формируют замкнутый контур позиционирования с реальной точностью ±4,5 µм.
Высокочастотный мотор-шпиндель достигает 60 000 об/мин, развивая 6 кВт при 100 % ПВ и 9 кВт на перегрузке 40 %. Благодаря гибридным керамическим подшипникам шум и тепловыделение снижены, что обеспечивает температурный дрейф менее 2 µм за смену. Синхронная работа с динамиком ультразвука контролируется модулем ULTRASONIC NC, не требующим периодической юстировки.
Ускорения 1,2 g и подача 40 м/мин достигаются без вибраций за счёт литой минерально-полимерной станины в составе серии MonoBLOCK. Поглощение виброэнергии на 50 % выше, чем у чугуна, поэтому обработка сверхтвёрдых композитов идёт без резонансных пиков даже при минимальном зажиме.
Перед установкой магазина пользователи часто оценивают время переналадки. Базовый барабан на 12 позиций HSK-E40 сменяет инструмент за 2,5 с «чип-to-чип», а опциональный цепной магазин на 30 ячеек продолжает работу без паузы в автоматическом режиме ночной смены. Холодильный контур шпинделя и держателей поддерживает постоянную 22 °C, что увеличивает ресурс алмазного инструмента до пяти раз согласно внутренним тестам DMG MORI.
Интерфейс CELOS на базе Siemens 840D sl интегрирует CAM-модули PowerMill и hyperMILL, поэтому оператору доступно прямое редактирование траекторий на экране 21,5″. Блок технологических циклов ULTRASONIC автоматически вносит коррекцию амплитуды при износе зерна, избавляя наладчика от ручного подбора параметров.
При пиковой мощности 12 кВт станок потребляет на 20 % меньше энергии, чем сопоставимые HSC-центры без ультразвука. Часть экономии достигается за счёт рекуперации при торможении шпинделя и насосах охлаждения с частотным управлением. В среднем PUE установки, измеренное в условиях серийного цеха, держится на уровне 1,25.
Компании аэрокосмического кластера применяют ULTRASONIC 20 для затыловки лопаток двигателей из SiC-Si₃N₄. Медицинские производители изготавливают из циркониевой керамики абатменты и винтовые штифты с Ra 0,05 µм, исключая последующую полировку. В оптике станок формирует свободные поверхности (freeform) на KDP-кристаллах под лазерные резонаторы за один установ.
Окупаемость проекта в условиях средней российской фабрики составляет 24-30 месяцев. Снижение расхода инструмента на 60 % и сокращение брака с 8 % до 1 % обеспечивают прямую экономию, а возможность перейти с ручной притирки на автоматическое фрезерование освобождает квалифицированный персонал для более сложных задач.
Перед изучением детальных цифр стоит отметить, что все параметры приведены по официальному каталогу DMG MORI 2024 года и подтверждены испытаниями на полигоне завода в Зеебахе.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Перемещения X/Y/Z | 200 / 200 / 200 мм |
| Максимальный диаметр детали | 280 мм |
| Допустимая масса заготовки | 15 кг |
| Обороты шпинделя | до 60 000 об/мин |
| Частота ультразвука | до 50 кГц |
| Инструментальный конус | HSK-E40 |
| Кол-во инструментов | 12 (опция 30) |
| Позиционирование | ±4,5 µм |
| Шероховатость Ra | <0,1 µм |
| Потребляемая мощность | ≈ 12 кВт |
В сумме эти значения формируют уникальное соотношение компактности и технологической гибкости, недоступное традиционным микрофрезерным центрам.
DMG MORI остаётся одним из немногих глобальных брендов, предлагающих полностью индустриализированную ультразвуковую механообработку, а не лабораторные решения. Тщательная интеграция кинематики MonoBLOCK, адаптивного электроакустического модуля и интеллектуального ПО CELOS делает ULTRASONIC 20 востребованным прежде всего у предприятий со строгим допуском на форму и чистоту поверхности – авиадвигателестроителей, производителей медицинских имплантатов и оптических компонентов. Для таких заказчиков важен не только запас точности, но и глобальная сервисная сеть бренда, гарантирующая короткое время восстановления работоспособности оборудования.
