Mosazné ozubené kolo: CNC soustružení a frézování pro čínskou inteligentní výrobu

Ve sférách jako jsou automobilové součásti, vysoce kvalitní audio zařízení a přesné přístroje se mosazná ozubená kola, díky jejich vynikající odolnosti proti opotřebení a dobré elektrické vodivosti, stávají nedílnou součástí převodových systémů.

1 Průmyslové příležitosti v současném politickém kontextu

Během březnového zasedání Národního lidového kongresu tento rok Čeng Šan-chie, ředitel Národní komise pro rozvoj a reformu, jednoznačně uvedl, že Čína plně věří ve splnění cíle hospodářského růstu kolem 5 %, a zdůraznil, že nové kvalitní výrobní síly kompletně transformují výrobní metody.

V roce 2024 meziročně vzrostl čínský HDP o 5 %, roční produkce nových energetických vozidel překročila 13 miliony kusů a patří mezi špičkové světové ekonomiky.

Na pozadí vlny globálního průmyslového modernizování upozornil během dvou setkání ministerstvo obchodu na význam podpory kvalitní spotřeby a průmyslového modernizování.

2 Vědecký základ pro výběr materiálu

Důvod, proč si mosazné ozubená kola zachovávají místo v oblasti přesného převodu, spočívá v jejich jedinečných vlastnostech materiálu. Mosaz, slitina mědi a zinku, má nejen vysokou pevnost a houževnatost, ale také dobrý odpor proti únavě a nízký součinitel tření.

V praxi výrazně snižují samomazné vlastnosti tohoto materiálu ztráty třením v převodových systémech a zvyšují tak provozní účinnost zařízení.

Obzvláště u aplikací citlivých na hluk, jako jsou vysoce kvalitní audiozařízení a přesné přístroje, zajišťují nízké tření a odolnost proti korozi mosazných ozubených kol dlouhodobý stabilní chod.

3 Tok přesného zpracování mosazných ozubených kol

Do roku 2025 vstoupila technologie obrábění ozubených kol do nové fáze vývoje. Podle odborných průzkumů lze systematický postup zpracování mosazných ozubených kol rozdělit do několika klíčových etap.

Od počátečního digitálního návrhu až po finální ověření produktu vyžaduje každý krok přesnou kontrolu.

• Návrh a programování pomocí CAD/CAM

Prvním krokem při výrobě mosazných ozubených kol je modelování pomocí CAD (počítačově podporovaného návrhu). Na základě sledování 47 projektů v oblasti přesné výroby se tento krok podílí průměrně 18 % celkové dobou procesu, avšak má vysoký vliv na kvalitu s hodnotou 9,2 bodů.

Navrhl musí zohlednit klíčové parametry jako modul ozubeného kola, počet zubů a úhel tlaku, aby bylo zajištěno, že konečný produkt splňuje přesné požadavky daného aplikačního prostředí.

• CNC soustružení pro hrubování

Podle pokynů CAM (počítačově podporované výroby) jsou mosazné tyče upevněny na CNC soustruzích pro hrubování.

Řezné nástroje se přesně pohybují po předem naprogramovaných drahách a tvarují tyče na polotovary ozubených kol. Výzkum ukazuje, že soustružení je obzvláště vhodné pro tvorbu polotovarů s jednoduchým tvarem a vysokými požadavky na přesnost.

• Přesný proces hoblování

Hobbing je základní proces při obrábění mosazných ozubených kol. Pomocí generující metody hob a obrobek simulují pohyb při zasunutí, postupně vyřezávají přesný profil zubu ozubeného kola.

U malých a středních modulů umožňují hobbingové stroje vysoce efektivní a přesnou hromadnou výrobu.

• Nový trend integrovaného obrábění

Díky technologickému pokroku mohou zařízení jako například nově uvedený „GE25CF Hobbing a Chamfering Integrated Machine“ od společnosti Nidec Machine Tool provádět na jednom stroji současně hobbing a broušení hran, čímž výrazně zvyšují výrobní efektivitu a přesnost.

Tento typ stroje využívá k výměně obrobků kruhový loader, umožňující synchronizované operace hobbingu a broušení hran.

4 Kontrola kvality a inspekční systém

Přesnost mosazných ozubených kol závisí nejen na procesu obrábění, ale také na přísném systému kontroly kvality. Během zpracování jsou vyžadována přesná měření a hodnocení v několika fázích.

Ačkoli fáze kontrol během výroby představuje pouhých 7 % celkové doby, její skóre dopadu na kvalitu dosahuje vysoké hodnoty 9,4 bodu.

Průmysl široce využívá pokročilá zařízení, jako jsou souřadnicové měřící stroje a přístroje pro kontrolu ozubených kol, aby zajistil, že každý výrobek splňuje mezinárodní normy.

5 Technologická optimalizace a zvyšování efektivity

Digitální transformace výroby se odráží nejen ve zdokonalování zařízení, ale také v optimalizaci procesů a zvyšování efektivity. Podle srovnávacích studií tradičních a optimalizovaných pracovních postupů dosáhly podniky, které zavedly strukturované pracovní postupy, významných zlepšení.

Nejvýraznější změnou je snížení času na nastavení strojů o 41 %, což je především dáno standardizovanými postupy a přednastavenými nástrojovými systémy. Taková opatření přímo snižují neproduktivní čas a umožňují firmám flexibilněji reagovat na změny tržní poptávky.

Snížení programovacích chyb je obzvláště významné – použitím softwaru pro simulaci a ověřování se podařilo firmám snížit počet programovacích chyb o 67 %. Tento technologický pokrok výrazně zlepšil míru správnosti výroby prvních dílů.

6 Směry politiky a průmyslová budoucnost

V červenci 2025 projednalo výkonné zasedání Státní rady opatření k urychlení pěstování a otevírání scénářů s cílem podpořit rozsáhlé využívání nových scénářů.

Zasedání zdůraznilo potřebu plného využití čínských výhod velkého trhu a bohaté nabídky aplikačních scénářů, zaměřené na otevírání zdrojů scénářů a provádění pilotních ověření inovací.

Dále výkonné zasedání Státní rady v říjnu upozornilo na nutnost prohloubit reformy v klíčových oblastech a rozšířit institucionální otevřenost, čímž se posílí otevřenost trhů s komoditami.

Tato směřování politiky poskytují makroúrovňovou podporu pro odvětví přesného strojírenství, jako jsou mosazné ozubená kola. Ve dnešní hluboce se měnící mezinárodní obchodní krajině Čína prostřednictvím institucionální otevřenosti navazuje na vysoce náročná mezinárodní ekonomická a obchodní pravidla a tím vytváří příznivější prostředí pro rozvoj výroby.

Mosazné ozubené kolo, které prošlo všemi procesy „frézování na CNC + frézování čelních kol“, se pomalu otáčí pod kontrolním přístrojem pro ozubená kola. Zkušební zpráva ukazuje, že všechny ukazatele – chyba profilu zubu, chyba směru zubu a chyba rozteče – jsou zobrazeny zeleně, což odpovídá přesnosti dle normy třídy 6.

Toto kolo bude sestaveno do vysoce výkonné automatizované zařízení určeného pro exportní trh. Hladkost jeho převodu a životnost přímo ovlivní mezinárodní renomé celého stroje.

Pro globální výrobní průmysl se cesta přesného zpracování mosazného ozubeného kola vyvíjí z pouhé výrobní metody na mikrokosmos národního průmyslového modernizování a posílení mezinárodní konkurenceschopnosti.