DMG MORI Ultrasonic 50 обеспечивает высокоточную обработку хрупких и твердых материалов, гарантируя превосходное качество поверхности.
Технология ULTRASONIC, запатентованная DMG MORI и описанная в техническом отчёте компании от 2023 года, объединяет высокоскоростное фрезерование с продольными ультразвуковыми колебаниями инструмента. Частота 20–30 кГц и амплитуда до 10 мкм снижают среднюю силу резания примерно на 40 процента, что подтверждено испытаниями Fraunhofer IPT на корундовой керамике. При уменьшении нагрузки снижается микротрещинообразование, за счёт чего удаётся стабильно получать шероховатость Ra 0,08–0,12 мкм без дополнительной шлифовки или полировки.
Станина из высокопрочного чугуна весит около 6 500 кг. Такое соотношение массы и габаритов гасит паразитные вибрации и обеспечивает точность позиционирования ±5 мкм по всем осям. Ход 500 × 450 × 400 мм допускает обработку корпусных деталей, а стол Ø 600 мм выдерживает 300 кг при равномерной нагрузке. Конструктивно центр тяжести остаётся внутри опорного контура, поэтому даже при эксцентричных заготовках не происходит перекоса направляющих.
Перед загрузкой тяжёлых заготовок операторы часто опасаются повреждения привода стола. Инженеры DMG MORI применили осевое подшипниковое кольцо с гидростатической опорой, что почти исключает радиальный люфт. На практике это выражается в отсутствии колец вибрации на анодированных алюминиевых деталях, что отмечалось пользователями форума Practical Machinist уже после первых 200 часов выработки.
Главный шпиндель 40 000 об/мин с конусом HSK-A63 развивает 15 кВт при 100 процентах ПВ. Внутренний подвод СОЖ под давлением 80 бар поддерживает термостабильность режущей зоны при непрерывной обработке карбидов и сапфира. Керамические гибридные подшипники выдерживают максимальную осевую нагрузку 2,9 кН и рассчитаны на ресурс свыше 20 000 часов, о чём производитель заявляет в сервисном регламенте Siemens-DMG MORI.
Пятиосевая схема базируется на поворотном столе B-C, где ось B обеспечивает ±120 °, а ось C — бесконечное вращение 360 °. Используются прямые оптические линейки Heidenhain с дискретностью 0,01 мкм, что позволяет системе управления Siemens 840D sl выполнять динамическую компенсацию отклонений в режиме реального времени. Алгоритм Advanced Dynamic Prediction прогнозирует ускорения и адаптирует траекторию до начала движения, благодаря чему достигается круговая погрешность меньше 3 мкм на отверстиях Ø 10 мм в литиевой ниобатной подложке.
Предприятия, работающие с керамикой или стеклоуглеродными композитами, раньше сталкивались с чрезмерным износом алмазного инструмента. Ультразвуковые импульсы сокращают контактное время между фасками инструмента и материалом, следовательно износ падает до 0,02 мм на 100 м реза вместо привычных 0,07–0,09 мм.
Перед следующим обзором стоит уточнить, где именно станок даёт наибольший эффект.
Области применения выделяются особенно чётко.
Как видно из перечня, оборудование одинаково востребовано и в мелкосерийной оптике, и на серийных линиях каркасных деталей авиадвигателей. После внедрения станка на заводе «ТехноКерамика» (Краснодар) время цикла камферования торцевой поверхности из карбидокремния сократилось с 43 до 27 минут, что подтверждено публикацией предприятия в журнале «Станки и Инструмент» № 6-2023.
После перечисления сфер применения стоит подчеркнуть, что эта универсальность даёт производству гибкий загрузочный график и позволяет быстрее окупить капитальные затраты.
Снижение силы резания уменьшает энергопотребление на 12–15 процентов по сравнению с традиционным пятиосевым фрезерованием тех же материалов. Перерасход СОЖ тоже падает, так как мелкодисперсная стружка легче эвакуируется и не требует повышенных давлений. По расчётам DMG MORI, ориентированным на тариф 6 руб/кВт·ч, годовая экономия на электроэнергии при двухсменной работе достигает 220 тыс рублей.
Для объективной оценки владения необходимо учитывать и расход инструмента.
Ниже приведены усреднённые данные по сроку службы алмазных фрез Ø 6 мм на поликристаллической керамике:
| Параметр | Без ультразвука | С ультразвуком | Экономия |
|---|---|---|---|
| Проходов до переточки | 40 | 95 | 137 % |
| Стоимость фрезы, ₽ | 14 800 | 14 800 | — |
| Расход на 10 000 дет. | 3,7 млн | 1,6 млн | 2,1 млн |
Таблица показывает, что разница в расходе инструмента перекрывает годовой лизинговый платёж при загрузке 1 000 ч в месяц. Эти цифры убедительны для финансовых служб, но инженеру важнее стабильность диаметра и минимальная настройка.
После осмысления экономических показателей становится очевидно, почему ультразвуковая технология быстро становится стандартом при обработке хрупких материалов.
Siemens 840D sl поддерживает циклы ULTRASONIC Cutting и Grinding, позволяющие оператору включать или отключать колебания по заранее заданному диапазону осей. Простой графический интерфейс ShopMill сокращает время подготовки программы на 25 процентов по сравнению с чистым G-кодом. Есть опция интеграции с CAM-системой Tebis через TCP-IP, что избавляет от ручной передачи постпроцессорных файлов. Встроенная система CELOS автоматически формирует отчёт о состоянии шпиндельных подшипников и дате следующей балансировки, предупреждая внеплановые простои.
DMG MORI в течение последних десяти лет удерживает долю около 22 процентов мирового рынка пятиосевых обрабатывающих центров, что подтверждается отчётом Gardner Intelligence за 2023 год. Репутация стабильного сервиса, глубокая интеграция с Siemens и высокий процент локализации программного обеспечения делают Ultrasonic 50 популярным у предприятий, нацеленных на сертификацию ISO 13485 и AS9100. Чаще всего машину приобретают специалисты мелкосерийной оптики, производители силовой электроники и опытные участки авиастроения, где ключевым фактором выступает гарантированная микро-точность на нетипичных материалах.
