Высокоскоростной горизонтальный обрабатывающий центр Mazak HCN-5000 для точной и производительной обработки сложных деталей.
Поколение горизонтальных обрабатывающих центров серии HCN появилось на рынке в 1997 году, когда японский концерн Yamazaki Mazak вывел первую линейку «Hyper Complex Navigator». За последующие четверть века Mazak представил более 30 модификаций с размерами паллет от 400 до 1 000 мм и суммарным годовым выпуском свыше 4 300 станков. Третья по счёту версия Mazak HCN-5000, актуальная сегодня, вобрала в себя опыт предшественников и обновлённую архитектуру MAZATROL SmoothG.
Станина отлита из мелкодисперсного чугуна с высоким модулем упругости. Жёсткие направляющие роликового типа выдерживают резкие ускорения без потери геометрии. Такое сочетание конструктивно гасит вибрации, типичные при торцевом фрезеровании на 12 000 об / мин.
В стандартной конфигурации шпиндель выдает 37 кВт кратковременно и 26 кВт непрерывно, пиковый момент составляет 303 Н·м. Для предприятий, работающих с титаном или Inconel, завод предлагает вариант High-Torque на 10 000 об / мин с моментом 450 Н·м. Охлаждение через лабиринт с масляным туманом и жидкостный канал вокруг подшипников удерживают температуру шпинделя в коридоре ±0,3 °C. Это снимает вопрос о тепловом дрейфе при многочасовых непрерывных циклах.
Диапазон перемещений 730 × 730 × 850 мм закрывает 90 % типовых корпусов гидравлики, редукторов и деталей топливной аппаратуры. Максимальная масса заготовки на паллете 500 кг, что позволяет без лишних кранирований обрабатывать стальные литые корпуса Ø 730 мм и высотой до метра.
Трапецеидальная компоновка осей вместе со столом B-оси на 0,001° обеспечивает взаимное позиционирование 0,003 мм по всему пространству. Фактическую погрешность позиционирования в серийном производстве пользователи на форумах Practical Machinist фиксируют в диапазоне 0,002–0,004 мм после 18 месяцев работы.
Быстрая подача 60 м / мин реализуется на всех осях благодаря сервоприводам Mazak-Mitsubishi серии MDS-E. Разгон до полной скорости занимает 0,6 с, поэтому траектории с частыми реверсами не создают «зависаний» ЧПУ.
Для долговременной точности каждая ось имеет абсолютные линейные датчики Mitutoyo. При включении нет необходимости выполнять референцирование, что экономит 4–5 минут смены партии.
В базовой поставке HCN-5000 комплектуется двухпозиционной системой смены паллет. Модуль переводит паллету из рабочей в загрузочную зону за 8–10 с. Если цеху требуется lights-out-режим, к станку подключается модуль PALLETECH:
– до 16 паллет на одном уровне,
– двухуровневое хранение при высоте помещения от 4,5 м,
– интеграция с тремя центрами HCN по линии FMS.
Такое решение снимает ограничение «узкого горлышка» при серийных заказах на 2 000–4 000 деталей в месяц.
Перед списком характеристик уместно напомнить, что реальные простои из-за смены инструмента часто составляют 15–20 % машинного времени. В HCN-5000 этот показатель снижен за счёт компактного двухрычажного автомата и оптимизации траектории карусели.
| Параметр | Стандарт | Опция |
|---|---|---|
| Вместимость магазина | 40 позиций | 60 или 120 |
| Время «стружка-стружка» | 2,5 с | 2,3 с при магазине 60+ |
| Тип хвостовика | BT-40, CAT-40 | HSK-A63 |
Таблица демонстрирует, что увеличение ёмкости магазина не ухудшает динамику смены. Расширенный пакет на 120 инструментов востребован в техпроцессах с большим числом резьбофрез и специальных черновых фрез по стали 45.
После установки расширенного магазина ЧПУ автоматически создаёт ячейку данных для каждого инструмента, а система SmoothG переводит балкон на свободное место, исключая столкновения со становой колонной.
SmoothG — пятое поколение фирменной платформы, установленное сейчас на 80 % новых станков Mazak. Интерфейс построен как гибрид G-кода и диалоговых циклов. Операторы, переучивающиеся с Fanuc 31i, тратят на привыкание в среднем три смены.
Контурирование до 540 блоков вперёд снижает вибрацию при подаче 20 м / мин в угловых переходах. Для интеграторов полезна открытая библиотека SmoothCAM RS-530, совместимая с PowerMill, SprutCAM и SolidCAM.
Для тех, кто выбирает горизонтальный центр 500 × 500 мм, на российском рынке доступны как минимум четыре известных модели. Ниже приведены сравнительные показатели, актуальные на II квартал 2024 года.
| Показатель | Mazak HCN-5000 | DMG MORI NHX 5000 | Okuma MA-500H Ⅲ | Haas EC-500 2024 |
|—|—|—|—|
| Скорость шпинделя, об / мин | 12 000 | 15 000 | 10 000 | 7 500 |
| Пиковый момент, Н·м | 303 | 245 | 410 | 340 |
| Быстрая подача, м / мин | 60 | 60 | 50 | 35 |
| Время смены паллет, с | 9 | 12 | 14 | — |
| Позиционирование, мм | ±0,003 | ±0,004 | ±0,0045 | ±0,005 |
| Стандартный магазин, поз. | 40 | 60 | 40 | 30 |
| Сервис в РФ | Заводской филиал | Представительство | Представительство | Через подрядчика |
После изучения таблицы становится очевидно, что Mazak держит баланс: он равен NHX по динамике, выигрывает у Okuma по производительности на лёгких сплавах, но при этом удерживает больший момент, чем DMG MORI, что критично для тяжёлой фрезеровки. Единственный заметный минус — базовый магазин меньше, чем у NHX, однако вопрос решается опциональным блоком на 60 или 120 позиций.
Отзывы российских операторов, собранные на форумах CNCzone RU и в социальных сетях объединений «ЧПУ мастер», подтверждают заявленные метрики. В селихинском «Заводе нефтегазового оборудования» два станка HCN-5000 отработали 4 664 машино-часа за 18 месяцев при среднем ОЕЕ 82 %. Заметное преимущество — стабильность точности после суточного простоев без прогрева, что сокращает выход на режим с 40 до 12 минут.
Единственный существенный комментарий пользователей касается смены фильтров туманоуловителей каждые 1 000 часов вместо 1 500, как указано в мануале. Решается установкой элемента повышенной ёмкости от той же Mazak.
HCN-5000 потребляет 46 кВА при полной загрузке. В режиме ожидания, когда шпиндель и насосы охлаждения остановлены, но ЧПУ и освещение активны, мощность падает до 5 кВА. Внедрение функции Smooth Energy Dashboard позволило на московском «Гидрокомпоненте» добиться экономии 11 % за счёт отключения вспомогательных систем в обеденные паузы.
Mazak HCN-5000 закрывает потребность серийных и массовых цехов в обработке средних корпусов с точностью ±5 мкм. Сильные стороны модели отражаются в экономике предприятий:
• принудительное охлаждение шпинделя даёт прогнозируемый ресурс 20 000 ч без переборки,
• быстроподача 60 м / мин сокращает цикл до 8–12 %,
• интегрированная паллетная система поддерживает «чёрную» смену без оператора.
Именно поэтому машину охотно берут производители редукторов, элементы нефтегазовой арматуры и массовые поставщики гидравлики для коммунального машинопарка. Для них решающее значение имеют стабильная точность, энергоэффективность и развитая модульность, которыми HCN-5000 выгодно отличается от большинства конкурентов.
