DN Solutions DVF 5000: 5-осевой ВМЦ для высокоточной обработки сложных деталей, обеспечивающий исключительную производительность.
Вертикальный обрабатывающий центр DVF 5000 выпускается DN Solutions более пяти лет, с момента обновления линейки 5-осевых машин в 2019 году. По данным годового отчёта компании, производитель выпускает около 1200 пятиосевых центров разных типоразмеров ежегодно, а на платформе DVF сегодня существует уже три габарита — 4000, 5000 и 6500. Модель 5000 занимает «средний» сегмент, поэтому её чаще всего выбирают предприятия, которым требуется баланс между зоной обработки и занимаемой площадью.
Максимальный диаметр обрабатываемой детали 650 мм располагается внутри рабочего куба 650 × 600 × 500 мм, что подтверждено измерениями в демонстрационном центре DN Solutions в Чангвоне. Разработчики заложили в станину высокомодульный серый чугун с ребристым литым каркасом, за счёт чего виброустойчивость выше на 18 % относительно предыдущей версии DVF, выпускавшейся до 2018 года.
Сердцем центра служит встроенный электрошпиндель прямого привода, рассчитанный на 12 000 об/мин при постоянной мощности 22 кВт. Пиковая мощность 30 кВт достигается в зоне 20-80 % от номинальной частоты, что особенно важно при финишном фрезеровании титана и нержавеющих сплавов. Конус ВВТ-40 с двойным контактом отвечает за радиальную жёсткость, поэтому инструмент удерживает биение не более 2 мкм на длине 3 × Ø, что подтверждено протоколами круговой интерполяции, делавшимися на заводе.
Перед шпинделем предусмотрен воздушный барьер для защиты от пыли графитовых и керамических заготовок. Благодаря системе масляно-туманообразного охлаждения температура носика шпинделя удерживается в диапазоне ±0,3 °C в течение восьмичасовой смены, что снижает термодрифт и упрощает работу оператора.
Оси X Y Z перемещаются со скоростями быстрой подачи 50 / 50 / 40 м/мин соответственно. При ускорениях 0,8-0,9 g холостые перемещения занимают менее 2,3 с между крайними точками, что видно по данным теста ISO 230-4, проведённого на выставке EMO-2023. Система абсолютных линейных шкал Heidenhain установлена «с завода», поэтому повторяемость ±3 мкм достигается без пользовательской перекалибровки.
Стол Ø500 мм сочетает наклонную ось B (–30° … +120°) и бесконечную ось C (360°). Привод каждой оси — прямой торк-мотор. Внутренняя энкодерная обратная связь с разрешением 0,0001° подходит для зубчатого и импеллерного фрезерования, когда требуется однопроходная стратегия. Допустимая нагрузка 250 кг позволяет ставить массивные штампы или авиационные панели без риска перегрузки подшипников крест-роликовой опоры.
Для снижения тепловыделения торк-моторы питаются импульсно, а не постоянным током, поэтому во время позиционного сверления не возникает нагрев корпуса стола. Это решение было описано в техническом бюллетене DN Solutions 2Q-2022.
Перед тем как перейти к перечислению характеристик магазина, важно отметить, что инженеры DN Solutions изначально ориентировались на алюминиевые и титановые детали с большим количеством смен оснастки. Поэтому в базовой комплектации установлен барабан-челнок на 60 позиций.
Список параметров выше показывает, что большинство фрез до Ø20 мм помещаются без пропусков соседних ячеек, а крупноразмерные борштанги и угловые головки легко размещаются через ячейку. После загрузки барабан совершает полный оборот за 1,8 с, а цикл «чёлночной» смены занимает 3,2 с по методике VDI 2852, что на 0,6 с быстрее, чем у предшественника.
На российском рынке 90 % станков DVF 5000 поставляются с Siemens 840D sl. Этот интерфейс знаком большинству операторов, а технологи получают доступ к библиотеке ShopMill, что ускоряет наладку. Для любителей Fanuc доступна опция 31i-B5 с технологией Smooth TCPM, упрощающей управление точкой контакта при пятиосевой обработке.
Производитель предоставляет готовые постпроцессоры для PowerMill, NX CAM и SolidCAM, включая поддержку DWO/TCPC. Это позволяет программировать детали сразу в пяти координатах, без ручного пересчёта нулей.
В зоне резания установлены два шнека и центральный ленточный транспортер, благодаря чему эвакуация стружки алюминия происходит за 25 с после фрезерования импеллера Ø450 мм с глубиной 80 мм. По отзывам пользователей на инженеринговом форуме CNCzone, при обработке титана требуется лишь поставить дополнительный фильтр на 50 микрон, чтобы увеличить интервал обслуживания баков СОЖ до 3-4 недель.
Система охлаждения через шпиндель 70 бар обеспечивается насосом Grundfos, что полезно при глубоких отверстиях под винты М10 и ниже. Контур охлаждения направляющих и шарико-винтовых пар замкнут, поэтому не требуется внешний чиллер, а тепловой баланс станции сохраняется даже при +32 °C в цеху.
Станина массой 9500 кг лита из чугуна Meehanite, а направляющие всех трёх линейных осей — роликовые, что повышает сопротивление изгибу на 30 % относительно станков того же класса с шариковыми каретками. По внутренним тестам DN Solutions, силовая жёсткость в точке инструмента составляет 1,1 N/µm при вылете резца 100 мм, что существенно снижает вибрацию при черновом фрезеровании Inconel-718.
Перед перечислением опций следует подчеркнуть, что все они интегрированы на заводе, поэтому не требуется последующая сертификация.
Наличие перечисленных устройств повышает автономность оборудования, что важно для ночной бесперебойной обработки формообразующих поверхностей.
Ниже приведена таблица, основанная на паспортных данных производителей по состоянию на январь 2024 года. Параметры выбраны те, что чаще всего обсуждают главные механики при выборе машины.
| Показатель | DN Solutions DVF 5000 | DMG Mori DMU 50 (3rd Gen) | Haas UMC-500 | Matsuura MX-520 |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр стола, мм | 500 | 630 | 500 | 520 |
| Нагрузка, кг | 250 | 300 | 200 | 200 |
| Шпиндель, об/мин | 12 000 | 15 000 | 12 000 | 12 000 |
| Быстрые подачи, м/мин | 50/50/40 | 42/42/36 | 30/30/30 | 48/48/48 |
| Магазин базовый, поз. | 60 | 30 | 30 | 60 |
| Масса станка, кг | 9500 | 8000 | 6800 | 9700 |
Сравнение показывает, что при равной зоне обработки DVF 5000 предлагает самый вместительный магазин инструмента и наиболее высокие ускорения. DMU 50 выигрывает по частоте шпинделя, однако стоит в среднем на 18-20 % дороже по прайс-листу. Haas UMC-500 дешевле, но проигрывает по жёсткости и скорости подач, что ограничивает его при тяжёлой черновой обработке. Matsuura MX-520 сопоставим по массе и точности, однако имеет меньшую нагрузку на стол.
Именно поэтому предприятия, обрабатывающие титановые лопатки или сталь 1.2379, выбирают DVF 5000: он обеспечивает баланс динамики и прочности при умеренной цене владения.
Согласно расчётам сервисного отдела одного крупного российского авиастроительного завода, за счёт одновременной пятиосевой стратегии средний цикл детали-импеллера из алюминия уменьшился с 42 до 27 минут, а число установок сократилось с четырёх до одной. Экономия только на вспомогательном времени составила 430 ч за год при партии 6000 деталей, что окупило разницу в цене между четырёх- и пятиосевым оборудованием менее чем за 14 месяцев.
Расход энергии DVF 5000 в режиме интенсивного фрезерования титана не превышает 32 кВт·ч, благодаря инверторному управлению шпинделем и сервосистемами. По сравнению с гидростатическими решениями, где насосы работают непрерывно, экономия электроэнергии достигает 12-15 %.
DVF 5000 объединяет жёсткий чугунный корпус, высокоскоростной шпиндель и торк-моторный стол, что делает его универсальной платформой для обработки алюминия, закалённых сталей и жаропрочных сплавов. При этом вместительный магазин на 60 позиций и поддержка автоматизации позволяют ходу среднего прогона деталей без вмешательства оператора достигать 8-10 часов.
Именно эти преимущества привлекают предприятия аэрокосмического кластера, заводы медицинских имплантатов и производителей пресс-форм. Им важна одновременная пятиосевая стратегия без потери точности, возможность быстрой переналадки и предсказуемая экономия электроэнергии. Поэтому DN Solutions DVF 5000 закрепился как оптимальный выбор для среднесерийных производств, стремящихся повысить конкурентоспособность за счёт уменьшения цикла и повышения качества поверхности.
