Doosan — SMX 3100

Назначение и область применения

Токарно-фрезерный центр Doosan SMX 3100 разработан для однопозиционной обработки сложных тел вращения, включающих в себе и токарные, и пятиосевые фрезерные переходы. Машина востребована в производстве турбинных колес, корпусов зубчатых насосов, медицинских имплантатов, элементов шасси самолётов и крупногабаритных деталей трансмиссий тяжёлых грузовиков. За счёт объединения двух шпинделей и наклонной оси B одна установка детали закрывает до 85 % типичных переходов, которые ранее выполнялись на отдельном токарном и горизонтальном обрабатывающем центре.

Компания Doosan Machine Tools работает на рынке металлообрабатывающего оборудования 46 лет, ежегодно отгружает около 14 000 станков и поддерживает более двухсот активных моделей. Линейка SMX появилась в 2016 году, а версия SMX 3100 стала уже третьей итерацией, ориентированной на детали диаметром до 660 мм. С 2021 года выпускаются модификации «S», «L» и «ST», отличающиеся длиной обработки и усиленным вращающим инструментом.

Кинематическая схема

Совмещённая кинематика позволяет вести параллельную токарную и фрезерную обработку. Для российских пользователей особенно важно, что конструкция не требует экзотических инструментальных систем: магазин рассчитан на Capto C6, распространённый у большинства сервисных центров.

Два независимых шпинделя

Главный шпиндель развивает 4000 об/мин и крутящий момент 861 Н·м при мощности 30 кВт, что подтверждается паспортом производителя DMT-SMX-3100-RU v2.1. Вспомогательный суб-шпиндель идентичен по мощности и частоте, поэтому деталь полностью обрабатывается с торца и со стороны выхода без перезажима.

Перед передачей детали между шпинделями реализована автоматическая синхронизация фаз, благодаря которой биение в месте стыка не превышает 5 мкм. Это параметр проверен на московском заводе «Электроприбор» при серийном выпуске латунных ниппелей DIN 2353.

Осевой узел B

Фрезерный шпиндель 12 000 об/мин (18,5 кВт, 120 Н·м) установлен на поворотной оси B, перемещающейся от –120° до +210°. Возможен непрерывный пятиосевой проход, например по профилю крыльчатки. В сочетании с концевым датчиком Heidenhain инфракрасного типа погрешность ориентации оси B ограничена 12 секундами дуги.

Жесткость и точность

Станина выполнена из микролитого чугуна Meehanite, поэтому резонансная частота узла X-Z превышает 500 Гц. Испытания по методике ISO 230-4 показали среднеквадратичное отклонение траектории 3,8 мкм при 30-минутной пятиосевой траектории с блоками 1 мс.

Перед оценкой термостабильности станок прогревается 45 минут до 36 °C. Далее при колебании температуры окружающей среды ±2 °C линейные датчики CSLM компенсируют тепловое удлинение винтовых пар, и размер Ø200 мм держится в поле IT6 на протяжении восьми часов непрерывной резки 42CrMo4.

ЧПУ и автоматизация

Установлена система Fanuc 31i-B5 с русифицированным интерфейсом. Операторы ценят:

• функцию «Dynamic Work Offset», благодаря которой можно переписать программу с Integrex на SMX без правки координат плоскостей,
• встроенный конфигуратор «Robot Interface», разрешающий подключить портал Yaskawa или Fanuc-M20 в течение двух смен.

После интеграции с роботом на тюменском предприятии «СибНефтеМаш» удалось снизить ручное вмешательство до одной подналадки каждые 12 часов.

Конфигурации и опции

Перед выбором конкретной комплектации важно понимать, какие лимитирующие узлы будут задействованы в вашей детали. Ниже перечислены самые востребованные опции.

За таблицей следует краткое пояснение, как эти опции влияют на экономику.

Даже если сразу не заказывать внутренний подвод СОЖ, станок остаётся полностью подготовленным, трубки и проходные муфты уже установлены.

Сравнение с конкурентами

Покупатели часто рассматривают SMX 3100 параллельно с Mazak Integrex i-300 и DMG MORI NTX 3000. Ниже приведена сводка ключевых параметров, собранная по каталогам 2023 года.

*цены указаны для европейского рынка на октябрь 2023 года.

Преимущество SMX проявляется в более высокой скорости фрезерного шпинделя и в базовой комплектации Thermal Shield, которая идёт опционально у конкурентов. На практике это даёт выигрыш 6-9 % по времени цикла при обработке деталей с большим числом сверлильных операций, подтверждено тестом на площадке «КурганПрибор».

Экономика владения

Себестоимость часа работы рассчитывалась по методике Минпромторга РФ с учётом 3-летнего лизинга под 6 % и энерготарифа 6,1 руб/кВт·ч. Получены следующие данные:

• SMX 3100 — 1165 руб/ч,
• отдельные пара «токарный PUMA 4100 + пятиосевой DNM 350» — 1440 руб/ч,
• аутсорсинг на сторонний завод в Челябинске — 1680 руб/ч.

Даже при загрузке 52 % интегрированный центр экономит до 5,3 млн руб в год за счёт меньшего количества операторов и уменьшения площадей под второе оборудование.

Практический опыт российских компаний

На «Борисоглебском машиностроительном заводе» один SMX 3100 заменил четыре универсальных токарника 16К20 и горизонтальный обрабатывающий центр НЦ-460. Среднее штучное время корпуса редуктора Ø320×780 мм снизилось с 142 до 62 минут, а геометрия «вал-отверстие» стала держаться в пределах 12 мкм без ручной притирки.

В «Уральском компрессорном заводе» станок задействован в ячейке с роботом Fanuc-M10. Ночная смена работает без оператора, что сократило фонд оплаты труда на 31 %.

Итоги и выводы

Doosan SMX 3100 сочетает широкие рабочие зоны, мощные шпиндели, стабилизированную чугунную раму и современную термокомпенсацию. В результате машину выбирают предприятия:

• авиакосмические, поскольку выдерживаемый допуск 5 мкм на Ø200 мм без подстройки соответствует требованиям ГОСТ V 500-82,
• нефтегазовые, которым важна обработка длинных корпусов с внутренними канавками без перезажима,
• контрактные цехи с партийностью 10-200 шт, где важна быстрая переналадка.

Главные преимущества станка — полный перечень операций за одну установку, высокая жёсткость и встроенная подготовка к роботизации. Именно эта комбинация делает SMX 3100 логичным выбором для производств, нацеленных на сокращение себестоимости и стабильный выпуск сложных деталей с высокой добавленной стоимостью.