Ультрапрецизионный обрабатывающий центр с ЧПУ и 5 осями ULV-800.
Обрабатывающий центр ULV-800 компании Conprofe Technology — это специализированная платформа для высокоскоростного фрезерования сталей, цветных сплавов и труднообрабатываемых материалов наподобие титана и Inconel. Модель принадлежит к серии ULV, в которой реализована ультразвуковая вибрационная поддержка резания. Технология снижает усилие резания на двадцать пять — тридцать процентов, что подтверждается измерениями лаборатории South China University of Technology в отчёте 2023 года. В результате растёт стойкость инструмента, а поверхности получают шероховатость Ra 0,4 мкм без дополнительного шлифования.
Корпус ULV-800 выполнен из высокопрочного чугунного сплава Meehanite, отлитого на собственном литейном производстве Conprofe в Гуанчжоу. Соотношение рёбер жёсткости к массе подобрано методом конечных элементов, из-за чего вибрации шпинделя при частоте до 30 000 об/мин не выходят за предел 0,9 мкм, что подтверждают паспортные данные ISO 230-4. Направляющие — закалённые линейные роликовые рельсы шириной 45 мм в осях X и Y, 55 мм в оси Z. Такой выбор увеличивает реактивную жёсткость по данным NSK на 38 % в сравнении с аналогами на шариковых направляющих.
Порядок ходов:
* X — 800 мм
Y — 500 мм
Z — 500 мм
* расстояние нос шпинделя — стол 150 — 650 мм
Этого достаточно, чтобы одновременно обрабатывать корпусной элемент весом до 800 кг и удерживать геометрию в пределах 0,01 мм на длине 600 мм, о чём свидетельствуют протоколы лазерной калибровки Renishaw от 2024 года.
Шпиндель построен на керамических гибридных подшипниках GMN. Диаметр опор переднего подшипника 70 мм, что даёт запас по моменту до 140 Н·м. В паспорте указывается три конфигурации:
| Конфигурация | Максимальная скорость, об/мин | Конус | Крутящий момент, Н·м |
|---|---|---|---|
| H-24 | 24 000 | HSK-A63 | 70 |
| H-18 | 18 000 | BT40 | 110 |
| H-30 | 30 000 | HSK-E40 | 42 |
Перед таблицей приведены основные параметры, но важно понимать как они влияют на технологию. При обработке алюминия востребована головка H-24, так как поверхностная скорость выше, а нежёсткость детали нивелируется ультразвуком. Для сталей большинство заказчиков выбирает H-18 из-за повышенного момента. Смена шпиндельного картриджа занимает восемь часов и допускается сервисной командой без вмешательства в корпус станка, что снижает простой линии.
Перед тем как показать характеристики магазина, стоит отметить, что Conprofe с 2015 года использует пазовый захват «двойной коготь» собственной разработки. Он сокращает механическое время смены инструмента на 0,3 с по сравнению с классической кулачковой кинематикой.
Базовая комплектация — магазин на 32 позиции с шагом раскладки 80 мм. Опционально доступен барабан на 80 позиций, который интегрируется в заднюю стенку чтобы сэкономить площадь цеха. Измерения Conprofe Application Center демонстрируют среднее время «стружка-стружка» 2,6 с при массе инструмента до 8 кг.
Применяется многоуровневая система Minimum Quantity Lubrication EcoCut. Главная подача — водорастворимая эмульсия 8 бар, вторая линия — масляный туман 6 мл/ч. Оператор с панели Siemens 828D задаёт режим смешивания. Данные полевых испытаний предприятия «Пермский завод машиностроения» показывают, что расход масла на фланец турбокомпрессора снизился с 2,1 л за смену до 0,18 л, а запах в зоне обработки исчез, что упростило соответствие СанПиН 2021.
Контроллер Siemens 828D PPU 290 с расширением Advanced Surface поддерживает блок-обработку 0,8 мс и сглаживание Spline Interpolation. Показатель полезен при пятиосевом управлении, потому что на траекториях с малым радиусом не возникает скачков скорости. К каждому станку ULV-800 по умолчанию устанавливается комплекс Conprofe i-Monitoring:
Набор повышает предсказуемость износа. Согласно отчёту «Красноярского завода точных узлов» за октябрь 2023 года, после внедрения i-Monitoring межсервисный интервал подшипников фрез ϕ6 мм вырос с 34 пластин до 47 пластин.
Перед перечислением показателей важно указать, что Conprofe с 2020 года сертифицирована по ISO 50001. ULV-800 оборудуется рекуперационными приводами Siemens Sinamics, которые возвращают до 15 % электроэнергии в сеть во время торможения осей. При трёхсменной работе по 22 дни в месяц экономия достигает 2100 кВт·ч, что эквивалентно 16 000 ₽ в регионах с тарифом 7,6 ₽ за кВт·ч.
На площадке «Ульяновского центра композитов» в январе 2024 года выполнены испытания серии из тридцати крыльчаток из сплава Ti6Al4V. Режимы резания ϕ12 мм, ap = 2,5 мм, fz = 0,07 мм/зуб, Vc = 65 м/мин. Среднее время цикла 3 ч 18 мин, допуск по диаметру 0,008 мм без повторных проходов. Подобный результат на вертикальном центре Haas VF-2 потребовал 3 ч 47 мин, а на Doosan DNM 5700 — 3 ч 35 мин. То есть выгода во временных показателях достигает 9 — 14 %.
Чтобы понять уникальность ULV-800, рассмотрим три популярных центра сопоставимого размера: Haas VF-2, Doosan DNM 5700 и DMG Mori CMX 800V.
| Параметр | ULV-800 | VF-2 | DNM 5700 | CMX 800V |
|---|---|---|---|---|
| Ход X, мм | 800 | 762 | 1000 | 800 |
| Шпиндель, об/мин | 24 000 | 12 000 | 15 000 | 12 000 |
| Ультразвуковое резание | Да | Нет | Нет | Нет |
| Магазин базовый | 32 | 20 | 30 | 30 |
| Время смены, с | 2,6 | 3,2 | 3,0 | 3,4 |
| Контроль энергопотребления | Да | Опция | Нет | Опция |
| Цена FOB, $ | 198 000 | 96 000 | 145 000 | 172 000 |
Показатели демонстрируют, что ULV-800 дороже обычных центров, однако компенсирует разницу более высокими оборотами шпинделя и ультразвуковой поддержкой. На производстве где инструмент более 10 % себестоимости изделия, экономия на фрезах и времени делает инвестицию окупаемой в диапазоне 18 — 24 месяцев.
Бренд Conprofe существует с 1993 года, линейка насчитывает 27 моделей вертикальных центров и 11 многоосевых комплексов. Выпуск ULV-800 начался в 2019 году, на 2024 год собрано три версии: V1 — базовая, V2 — с линейными двигателями, V3 — с поворотным столом A-axis 0-120°. Производственная программа предприятия Shunde Industrial Park позволяет выпускать 4200 станков в год, из них около 600 единиц занимает серия ULV. Этот объём гарантирует наличие запасных частей на складе в течение десяти лет, что подтверждено письмом завода от 14 февраля 2024 года.
Три предприятия поделились метриками.
На «Серовском заводе авиационных агрегатов» ULV-800 заменил три разновозрастных станка и вывел средний OEE линии на 78 %, подняв выработку деталей шпангоута на 17 %.
На «Ижевском опытно-механическом» центры ULV-800 обрабатывают нержавеющую сталь 12Х18Н10Т с подачей 5000 мм/мин без перегрева заготовки, благодаря водяной сорбционной системе охлаждения шпинделя.
«.
Перед вводом в эксплуатацию Conprofe предлагает опцию Factory Acceptance Test онлайн. Клиент получает видео-отчёт с обработкой тестовой детали и документальное подтверждение показателей. Гарантия двенадцать месяцев или пять тысяч часов. Допускается расширение до трёх лет с пакетом «Total Care», который включает ежегодную динамическую настройку лазером.
Система Safety Logic прекращает подачу энергии на оси при столкновении выше 1,5 g. Предохранительные стекла — многослойный поликарбонат 12 мм, выдерживают удар фрезы ϕ16 мм на скорости 60 м/с. Электрический шкаф соответствует EN 60204-1, внутри установлены клеммы Phoenix Contact с маркировкой Push-in, упрощающей ревизию.
ULV-800 сочетает высокий шпиндельный крутящий момент и ультразвуковое сопровождение резания, что уменьшает силы резания и повышает качество поверхности. Энергосберегающие приводы и рекуперация снижают операционные затраты, а система i-Monitoring контролирует оборудование в реальном времени. Благодаря этим особенностям станок выбирают предприятия авиационной и энергетической отрасли, а также контрактные металлообработчики, которым важно удерживать геометрию в микронном диапазоне при минимальной себестоимости инструмента. Такие показатели делают модель логичным выбором для высокотехнологичных производств ищущих быстрый возврат инвестиций.
