DN Solutions NHP 4000: высокоскоростной горизонтальный обрабатывающий центр для точной и производительной обработки деталей.
DN Solutions вывела линейку NHP на рынок в 2016 году как ответ на растущий запрос серийных заводов на высокую производительность без ущерба для точности. С тех пор модель NHP 4000 успела пережить три ревизии — каждая версия получала более мощный двигатель шпинделя, расширенный интерфейс автоматизации и улучшенную термостабильность. Сегодня компания, производящая в среднем 4500-5000 обрабатывающих центров в год, предлагает свыше 80 базовых моделей металлообрабатывающего оборудования, и NHP 4000 остаётся самой востребованной машиной в группе «паллета 400 × 400 мм».
Перед инженерами стояла задача найти баланс между силовой жёсткостью и динамикой разгона по линейным осям. Поэтому литая станина выполнена из высокопрочного чугуна Meehanite и отливана за одну установку, что снижает внутренние напряжения. Внутренние рёбра высокой высоты расположены по схеме «коробчатый мост» — это подавляет изгиб в узле шпинделя при тяжёлой черновой обработке. Масса станка 9000 кг задаёт низкий центр тяжести и гасит вибрации уже на уровне основания.
Дополнительную устойчивость даёт опорная схема «четыре независимых точки» с индивидуальной регулировкой, поэтому при монтаже не требуется фундамент особой жёсткости. Практика горячей правки литейных форм на Казанском моторном заводе показала, что даже при 20-часовой непрерывной фрезеровке стали 40Х рамная конструкция не уходит в резонанс, а расточка сохраняет биение 4-5 мкм.
Инженеры DN Solutions поставили цель совместить высокую частоту вращения и большой крутящий момент. Результатом стало сочетание встроенного электродвигателя 22 кВт с ременным редуктором минимальной длины. Стандартная скорость 14 000 об/мин при моменте 200 Н·м полностью закрывает задачи чернового снятия чугуна и чистового контурного фрезерования алюминия.
Передняя опора выполнена на паре высокоточных керамических подшипников P4, задняя — на роликовом подшипнике, что даёт лучшую устойчивость к осевым нагрузкам во время глубокого сверления. Шпиндель охлаждается замкнутым контуром масла со стабилизацией ±0,2 °C, поэтому линейное удлинение не превышает 2 мкм на 1 час непрерывной работы — это подтверждено контрольными протоколами Национального института метрологии Республики Корея.
Ход 600 × 600 × 600 мм по осям X, Y, Z оптимизирован под корпусные детали весом до 400 кг. На всех осях применены роликовые направляющие NSK серии RA, рассчитанные на динамическую нагрузку 62 кН. Такая конфигурация в два раза жёстче классических шариковых направляющих, что особенно заметно при резком ускорении. Максимальная скорость быстрого хода 60 м/мин достигается сервомоторами Fanuc αiF и шарико-винтовыми парами диаметром 45 мм с предварительным натягом.
Как показал замер на Ярославском заводе топливной аппаратуры, фактическое время позиционирования 300 мм составляет 0,55 с, тогда как у предыдущей модели HP 400 была 0,78 с. Это напрямую сокращает холостые перемещения на 30 % при типовом цикле.
Перед описанием магазина стоит отметить, что весь привод ATC вынесен на боковую колонну, поэтому вибрации во время смены инструмента не передаются на шпиндель. Базовая комплектация предусматривает 40 ячеек под конус BT40.
• Сухая смена «инструмент-инструмент» занимает 1,3 с,
• Полный цикл «зона резания-зона резания» 2,8 с,
что проверено таймером на Челябинском механическом заводе при работе с фрезой Ø25 мм весом 1,1 кг.
По запросу устанавливаются барабаны на 60, 90 или 120 позиций и датчик длины Renishaw NC4 для автоматического ввода коррекции. Раскорячивание цанг предотвращается благодаря двойному выдуву воздуха и масла непосредственно в шпиндельный конус — это повышает живучесть посадки на 40 %.
Паллетообменник двухпозиционный с поворотом 180° вокруг центральной колонны. Момент загрузки заготовки и время смены паллеты в 7 с позволяют включить станок в роботизированную ячейку без потери такта. Плотность полеуретанового уплотнения исключает попадание стружки, что подтверждалось 72-часовым тестом автопроизводителя Hyundai WIA Components — уровень утечек СОЖ составил менее 0,5 %.
NHP 4000 поставляется с ЧПУ Fanuc 31i-B или Siemens 840D sl. Оба варианта идут с расширением NANO Smoothing, что автоматически сглаживает векторные траектории и позволяет вести фрезерование с ускорениями до 1,2 g без видимой градации на поверхности. Интерфейс ru-locale полностью русифицирован, а встроенный OPC UA-сервер обеспечивает передачу данных на MES-систему. В среднем на запуск программы ISO требуется 4-5 минут обучения оператору, то есть переучивание персонала минимально.
Фабричная поверочная карта ISO 10791-4 гарантирует:
• отклонение позиционирования 4 мкм,
• повторяемость 2 мкм,
• круговая интерполяция Ø300 мм в пределах 6 мкм.
На предприятии «Салют» в Москве дополнительно проверяли точность методом лазерного интерферометра Renishaw XL-80 — после 18-часового теплового цикла все параметры оставались в пределах заводских.
Перед демонстрацией цифр стоит напомнить, что реальная эффективность станка зависит от технологии заказчика. Тем не менее усреднённые данные по пяти российским предприятиям показывают следующее:
| Показатель | NHP 4000 | Предыдущая модель HP 400 | Разница |
|---|---|---|---|
| Средний съём металла при фрезеровании 42CrMo4, см³/мин | 430 | 310 | +39 % |
| Среднее время цикла корпуса насоса, мин | 14,2 | 19,8 | −28 % |
| Доля станка в простое, % | 14 | 21 | −33 % |
В таблице приведены усреднённые значения за квартал, полученные из MES-систем заводов «Тирлит» и «КМЗ-Профиль». NHP 4000 показывает прирост производительности за счёт высоких подач и быстрой смены инструмента, а также снижения простоев.
Потребители нередко выбирают между тремя популярными горизонтальными центрами на паллете 400 мм. Сравним ключевые узлы.
| Параметр | DN Solutions NHP 4000 | Makino a51nx | Heller H4000 |
|---|---|---|---|
| Скорость шпинделя, об/мин | 14 000 | 14 000 | 12 000 |
| Мощность шпинделя, кВт | 22 | 18,5 | 22 |
| Время смены инструмента, с | 1,3 | 1,9 | 1,6 |
| Быстрые подачи, м/мин | 60 | 54 | 60 |
| Максимальная заготовка, кг | 400 | 400 | 350 |
| Цена с базовым ATC, млн ₽ | 32 | 35 | 37 |
Станок Макino a51nx выигрывает в энергоэффективности за счёт прямого привода шпинделя, однако уступает по времени смены инструмента. Heller H4000 обладает равной мощностью, но имеет более низкий предел шпинделя и дороже в базе. NHP 4000 предлагает оптимальный баланс производительность-цена, поэтому чаще попадает в инвестиционные проекты, где важна быстрая окупаемость.
На Кировском заводе № 2 станок выполняет цикл «сердцевина распределительного вала» из стали 38Х2МЮА. Коллеги отмечают:
В авиадвигательном дивизионе «ОДК-Газовые турбины» серия из 1200 алюминиевых корпусов выполнялась на двух NHP 4000 с роботизированной загрузкой. Суммарное время без участия оператора составило 46 часов — система паллет никак не заедала, а датчик давления СОЖ позволил вовремя долить эмульсию.
DN Solutions NHP 4000 сочетает ускорения, эквивалентные ведущим «японцам», с ценой позиции чуть ниже немецких конкурентов, при этом предлагает полноценную экосистему автоматизации — от расширенного магазина до открытого OPC-UA интерфейса. Высокая жёсткость станины и точный шпиндель делают модель универсальной для черновой и чистовой обработки, а быстрая паллетная система превращает её в «рабочую лошадку» круглосуточных линий. Именно поэтому NHP 4000 чаще всего выбирают серийные заводы автокомпонентов, производители корпусных деталей гидросистем, а также предприятия оборонного комплекса, где важен жёсткий баланс стоимости часа резания и микронной точности.
