TONGTAI — SH-4000

Архитектура и базовая механика

Модель SH-4000 относится к четвёртому поколению горизонтальных обрабатывающих центров TONGTAI. Базовая рама выполнена из высокопрочного серого чугуна Meehanite, выдержанного по 30-дневному циклу естественного старения, что подтверждают заводские протоколы TTGroup за 2023 год. Такая технология гарантирует минимальный остаточный стресс и стабильную геометрию в течение всего срока службы.

Литая станина весом 9,5 т образует с колонной монолит, а трёхрядные роликовые направляющие Hiwin RG65 выдерживают статическую нагрузку до 42 т на каждую ось. Производители пресс-форм отмечают на профильных форумах PracticalMachinist, что вибрации на проходе 0,3 мм при подачи 8 м/мин не превышают 0,004 мм, что сопоставимо с результатами более дорогих японских центров.

Шпиндельная система

Главный узел построен на мотор-шпинделе Ø120 мм с гибридными керамическими подшипниками NSK серии ROBUST. Паспортная скорость составляет 15 000 об/мин, пиковый момент — 191 Н·м, мощность по S3-25 % — 22 кВт. За термостабильность отвечает двухконтурная жидкостная система: первый контур охлаждает статор и торцевую часть корпуса, второй подмешивает масло в шпиндельную сборку, выравнивая температуру между наружными и внутренними кольцами подшипников.

Ниже приведены ключевые показатели, подтверждённые протоколами приемо-сдаточных испытаний на заводе в Куньшане.

• Высокая точность гибкого вала — биение ≤1,5 мкм на 300 мм над конусом
• Стабильность ΔТ не выше 6 °C при 12-часовом цикле работы
• Срок первой регламентной замены подшипников — 10 000 моточасов

Эти цифры важны для предприятий, обрабатывающих жаропрочные сплавы: равномерная температура уменьшает термодрифт и снимает нагрузку с систем компенсации ЧПУ.

Оснастка и смена паллет

Инженеры TONGTAI применили двухпозиционный поворотный стол APC размерами 400 × 400 мм. Время поворота «паллета-паллета» составляет 6 секунды, включая механическую блокировку шпинделя. По данным испытаний у российского заказчика (АО «КАМАЗ-Дизель»), совокупный простой на подготовку новой детали уменьшился на 18 %.

Перед перечислением особенностей отметим, что большинство пользователей интересует грузоподъёмность и надёжность фиксации.

• Максимальный вес заготовки на паллете — 500 кг
• Жёсткое гидрозажимное устройство усилием 17 кН удерживает паллету при ускорениях 0,9 g
• Точность репозиционирования — 0,0025 мм по любой оси

После внедрения системы смены паллет предприятия получают возможность организовать маятниковую схему: пока одна заготовка обрабатывается, оператор устанавливает следующую, повышая фактический коэффициент загрузки станка до 85 – 90 %.

Инструментальный магазин

SH-4000 комплектуется револьверным магазином Chain-Type T-Mag на 60 позиций под конус BT40. Конструкция приспособлена к инструменту длиной до 350 мм и массой до 8 кг без потери времени на балансировку.

Для комплексных программ, например при изготовлении блок-корпусов редукторов, важно минимизировать непродуктивные паузы. Время «стружка-стружка» у SH-4000 равно 1,8 секунды, что подтверждено на независимом стенде Китайского института станкостроения CIMT.

Ниже приведён перечень улучшений, введённых в четвёртой ревизии модели:
• Наддув в карманах магазина, удаляющий стружку до захвата инструмента
• Оптоволоконный датчик обратной связи захвата роботизированной рукой
• Увеличенный ресурс механизма переноса — 6 млн циклов без регулировки

Такая модернизация особенно интересна цехам мелкосерийного производства, где вариативность оснастки максимальна.

ЧПУ и электроника

Базовая комплектация идёт с Fanuc 0i-F Plus, но около 40 % заказчиков в России выбирают Siemens 828D, что подтверждается статистикой от TTGroup Moscow Service за 2023 год. Контроллер полностью раскрывает кинематику станка:
Быстрые подачи 60 м/мин по всем осям — эквивалент ускорения 0,9 g
Программная точность ±0,003 мм при итерациях по траектории ≤30 мкс
* Встроенная функция Advanced Thermal Compensation с 16 датчиками температуры

Для интеграции в «цифровой цех» предусмотрены каналы Profinet и MTConnect. На практике это позволяет передавать данные об эффективности оборудования в MES-системы без промежуточных шлюзов.

Производительность в цифрах

Ниже приведены показатели, полученные при серийных тестах на линии алюминиевых картеров (сплав ALSi10Mg) и корпуса турбины из 17-4PH.

• Удаление стружки 3,2 л/мин при торцевании Ø63 мм глубиной 3 мм
• Среднее время цикла корпуса турбины — 16 мин 40 сек, что на 22 % быстрее, чем на предшественнике SH-400.
• Энергопотребление 9,7 кВт·ч при 80 % загрузке (данные системы EcoPower Monitor)

После проведения хронометража в ОАО «Северные двигатели» рентабельность замены старых НС5300 на SH-4000 составила 11 месяцев при трёхсменной работе.

Практические преимущества

Технологи ценят станок не только за численные характеристики, но и за удобство обслуживания. Широкие сервисные двери 900 мм позволяют демонтировать теплообменник без перемещения станка, а модульная компоновка блоков ШВП сокращает время планового ТО до двух часов.

Перед тем как перейти к сравнительному анализу, перечислим ключевые достоинства, отмеченные российскими пользователями:

• Точность по ISO 230-2 — 0,004 мм на 300 мм хода
• Износ направляющих менее 4 мкм после 2500 часов интенсивной работы
• Открытая архитектура PLC облегчает добавление внешних датчиков и роботов

Эти параметры формируют репутацию SH-4000 как рабочей лошадки для массового серийного производства компонентов силовых агрегатов и гидравлических блоков.

Сравнение с аналогами

Чтобы объективно оценить позицию SH-4000, сравним его с ближайшими конкурентами — Makino a51nx, Mazak HCN-4000 NEO и Hyundai-WIA HS4000i. Мы выбрали критерии, наиболее часто упоминаемые российскими главными инженерами: цена владения, производительность, доступность сервиса.

* Средняя величина по опросу 12 предприятий, 2023 год.

Таблица показывает, что TONGTAI выигрывает по динамике и стоимости обслуживания при сохранении высокой частоты шпинделя. Makino даёт лучшую жёсткость, но заметно дороже в эксплуатации. Mazak располагает развитой сервисной сетью, однако проигрывает по времени смены паллет. Для предприятий, переключающихся с литейной заготовки на мехобработку в один день, минимальные паузы SH-4000 являются критическим фактором.

Итоги для разных отраслей

TONGTAI присутствует на мировом рынке с 1969 года и ежегодно выпускает свыше 1800 горизонтальных и вертикальных центров, а модель SH-4000 прошла уже пять технологических ревизий. Анализ реальных производственных участков показывает, что станок чаще всего выбирают:

• Автомобильные заводы — за высокую скорость фрезерования алюминиевых корпусов
• Аэрокосмические кластеры — за устойчивость к жаропрочным сплавам и возможность интегрировать паллет-пулы
• Предприятия энергетики — за надёжность при непрерывных 24/7 циклах и доступную стоимость владения

Суммируя, SH-4000 сочетает динамику 60 м/мин, шпиндель 15 000 об/мин и смену паллет за 6 секунд с малым термодрифтом и доступным сервисом. Именно эта комбинация делает модель оптимальным выбором для серийных и массовых производств, где каждый простой отражается на себестоимости детали.