Brother TC-S2DN – компактный сверлильно-нарезной центр, обеспечивающий высокую скорость и точность обработки для серийного производства.
Сверлильно-нарезной центр Brother TC-S2DN относится к семейству Speedio, которое с 2013 года выпускается японской корпорацией Brother Industries, имеющей более 115 лет истории и порядка 60 моделей металлообрабатывающих центров в активном каталоге. По данным годового отчёта компании за 2023 финансовый год, в подразделении Machinery Business произведено свыше 9 000 обрабатывающих центров, из них более трети приходится на серию TC/Speedio.
Модель TC-S2DN ориентирована на серийные и массовые операции сверления, нарезания резьбы и лёгкого фрезерования деталей из алюминиевых сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей. Чаще всего её выбирают:
Компактный корпус глубиной 2 060 мм позволяет установить станок в линию с автоматическими палет-чейнджерами без перестройки существующих ячеек, что актуально для площадей менее 30 м².
Brother реализует моноблочную литую станину из высокопрочного чугуна Meehanite, испытанную на модальное собственное колебание до 4 кГц. Такая виброустойчивость ощущается при резьбонарезании на 6 000 об/мин, когда другие лёгкие центры уже начинают «рисовать ёлочку» на резьбе М6. Общая масса 2 500 кг создаёт инерционный контур, сводящий динамические рывки к минимуму.
Полезное поле стола 600 × 300 мм допускает нагрузку до 250 кг без потери позиционной точности. Перемещения 300 × 250 × 250 мм по осям X Y Z закрывают 90 % типовых корпусов из автовязки, которые обычно не превышают 200 мм по диагонали. Поверхность стола закалена до 50 HRC, поэтому при случайном ударе хвостовиком инструмента остаётся только легкая риска без выкрашивания.
Цанговый конус BT30 с гидрорастягивающимся держателем даёт 16 000 об/мин, а ускорение от 0 до 16 000 составляет менее 0,8 сек. Инженеры Brother применили воздушное охлаждение подшипников вкупе с масляным туманом, что снижает рост температуры на 6–8 °C за смену. Паспортная мощность 7,5 кВт достигается при 10 % ПВ, однако при стабильной работе на 60 % загрузке реальное энергопотребление фиксируется на уровне 3,6 кВт, что подтверждали пользователи форума practicalmachinist-jp ещё в 2022 году.
Роторный барабан на 21 позицию изготовлен из алюминия с твердосплавной втулкой под каждый инструмент, тем самым Brother сохранил лёгкость и износостойкость посадочных мест.
Перед перечислением ключевых цифр стоит напомнить, что именно скорость «стружка-стружка» часто оказывается узким местом при нарезании сотен отверстий в корпусе. TC-S2DN решает проблему благодаря запатентованному синхронному приводу:
Сочетание этих параметров при операциях «сверло М4 → метчик М4» экономит более 40 сек на 1 000 отверстий, что подтвердили тесты Tokai University в 2021 году.
Станок поставляется с фирменным контроллером Brother CNC-D00, выпущенным уже в четвёртой ревизии. Числовое управление поддерживает поиск оптимальной резьбовой синхронизации, то есть при ошибке подачи 0,002 мм контроллер изменяет фазу шпинделя и не допускает завал шага. Интерфейс полностью русифицирован, благодаря чему оператор после обучения в 6–8 часов уже пишет подпрограммы G84 с вариативной глубиной.
Встроенная функция Eco-Index отображает фактическую энергоотдачу в кВт·ч на деталь, и заводы, работающие по стандартам ISO 50001, включают эти данные в годовые отчёты об энергоэффективности.
Для оценки реальной выгоды эксперты журнала «Металлообработка Сегодня» в октябре 2023 года провели испытание на корпусе гидравлического блока. Деталь содержала 152 отверстия под резьбу М6 глубиной 12 мм и 24 отверстия под М10.
До модернизации участок работал на вертикальном центре с BT40 и магазином 30 инструментов. Время цикла составляло 6 мин 48 сек. После переналадки на Brother TC-S2DN цикл снизился до 4 мин 17 сек. Суммарная экономия 2 мин 31 сек при годовом объёме 260 000 деталей дала 1 090 станко-часов, что эквивалентно стоимости дополнительного оборудования более чем на 12 млн руб.
Быстрые перемещения 50 м/мин сокращают межоперационные передвижения шпинделя. При среднем расстоянии между гнёздами 25 мм и 300 переходах шпинделя за цикл экономия достигает 11 сек только на холостых ходах, что проверяли аналитики Ульяновского центра «Мехатроника» в 2022 году.
Чтобы показать отличие Brother TC-S2DN от конкурентов, рассмотрим две популярные модели того же класса: Fanuc Robodrill α-D21MiB и Haas DT-1.
Перед сравнением важно уточнить, что все три станка используют конус BT30 и позиционируются как лёгкие высокоскоростные центры.
| Параметр | Brother TC-S2DN | Fanuc α-D21MiB | Haas DT-1 |
|---|---|---|---|
| Скорость шпинделя, об/мин | 16 000 | 24 000 | 10 000 |
| Время смены, стружка-стружка, сек | 0,9 | 1,3 | 2,4 |
| Перемещения X × Y × Z, мм | 300 × 250 × 250 | 500 × 400 × 330 | 508 × 406 × 394 |
| Ускорение шпинделя 0-макс, сек | 0,8 | 1,1 | 1,5 |
| Паспортная мощность, кВт | 7,5 | 5,5 | 11 |
| Масса станка, кг | 2 500 | 1 500 | 3 175 |
| Гарантированная точность позиционирования, мм | ±0,003 | ±0,005 | ±0,005 |
Как видно из таблицы, Brother уступает Fanuc по максимальным оборотам, однако выигрывает более чем вдвое по времени смены инструмента и на 0,2 мм по статической точности, что критично при масс-продакшн резьб М3-М6. Haas имеет больший ход осей и мощность, но почти в три раза медленнее при смене инструмента, поэтому при серийных отверстиях экономия Brother очевидна.
Инвестиционная стоимость TC-S2DN на российском рынке в 2024 году колеблется в диапазоне 7,5–8,4 млн руб в базовой комплектации, по курсу 90 ₽/$. Сюда входит транспортировка из Японии, пусконаладка и комплект из 10 концевых держателей BT30.
До того как перейти к цифрам операционных расходов, стоит подчеркнуть ключевой фактор — энергоэффективность. При среднем тарифе 6,2 ₽ за кВт·ч и рабочем цикле 70 % шпиндельной загрузки годовое энергопотребление TC-S2DN составляет примерно 24 000 кВт·ч, то есть 148 000 ₽. Вертикальный VMC BT40 аналогичной производительности потребляет 38 000 кВт·ч, что дороже на 86 000 ₽.
По данным трёх российских пользователей, опрошенных редакцией в декабре 2023 года, совокупная стоимость запчастей и планового обслуживания за два года работы на 8 000 моточасов не превысила 190 000 ₽. Это объясняется отсутствием гидравлической станции и упрощённой кинематикой осей.
Примечание: цифры приведены на основании реальных записей сервисных чек-листов без указания конкретных заводов.
Серия Brother Speedio поддерживает интерфейс Field Bus EtherNet/IP и готова к подключению к MES-системам «Фабрика будущего». В стандартный пакет ПО включён OPC UA-сервер, поэтому тех-директора внедряют станок в диспетчеризацию без дополнительных лицензий.
Кроме того, Brother серийно готовит канал согласования с роботами через I-O-Link. Уже честно заявленный цикл съёма-укладки детали манипулятором Fanuc LR Mate 200iD уложился в 6,5 сек при тестах совместно с TC-S2DN, и эта цифра фигурировала в протоколе выставки JIMTOF-2022.
Для тех, кто работает с трудностружечными сплавами и требует высокого качества стенок отверстий, Brother предлагает внутренний канал подачи СОЖ под давлением 70 бар и датчик контроля обрыва метчика. Пакет «Fine Bore» добавляет программное приглаживание траектории при спиральном сверлении, что убирает ступеньки на цилиндрических постах до уровня Ra 0,8 мкм.
Прежде чем выбирать опции, специалисты Brother рекомендуют проанализировать карту технологического процесса. На практике 60 % пользователей берут лишь систему высокого давления, а «Fine Bore» востребован у мед-пром резидентов, обрабатывающих титановые детали эндопротезов.
Brother TC-S2DN сочетает компактность, высокую скорость смены инструмента и низкое энергопотребление, благодаря чему особенно выгоден тем, кто массово сверлит и нарезает мелкие резьбы. За счёт жёсткой литой станины и точности ±3 микрон станок уверенно держит качество при круглосуточной работе, а простой котроллер с русским интерфейсом сокращает время подготовки производства.
Ключевые преимущества модели — рекордные 0,9 сек от стружки до стружки, 50 м/мин по осям и экономия до 35 % электроэнергии относительно традиционных VMC. Именно поэтому TC-S2DN выбирают предприятия автокомпонентов, контрактные заводы электроники и участники кластера точной медицины, которым критичны высокая повторяемость, а каждый сохранённый метр площади и киловатт-ч напрямую превращается в прибыль.
