Kuparivoltin valmistus: CNC-kierroston käsittely Kiinan älykkääseen tuotantoon

Auton osien, korkealuokkien äänitekniikan ja tarkkuusinstrumenttien aloilla messinkihypyät, joilla on erinomainen kulumiskestävyys ja hyvä sähkönjohtavuus, ovat tulleet välttämättömiksi ydinsiirtokomponenteiksi.

1 Teolliset mahdollisuudet nykyisessä poliittisessa tilanteessa

Kansallisen kansan kongressin pidossa tämän vuoden maaliskuussa, kansallisen kehityksen ja uudistamisen komission johtaja Zheng Shanjie, ilmoitti selvästi, että Kiina on täysin luottavainen saavuttaakseen noin 5 %:n talouskasvutavoitteen, korostaen, että uudet laadukkaat tuotantovoimat muuntavat tuotantomenetelmiä kattavasti.

Vuonna 2024 Kiinan BKT kasvoi 5 % edellisvuoteen verrattuna, ja vuosittu uusiutu energia-ajoneuvotuotanto ylitti 13 miljoonaa yksikköä, sijoittaen maan maailman suurten talouksien kärkeen.

Maailmanlaajuisen teollisen uudistamisen aallossa kaupan ministeriö painotti lisää korkealaatuista kulutusta ja teollista uudistamista kahdessa istunnossa.

2 Tieteellinen perusta materiaalin valinnalle

Syy siihen, miksi messingissä pyörät ovat merkityksellisiä tarkkuusvälityksessä, on niiden ainutlaatuiset materiaaliominaisuudet. Messinki, kupari- ja sinkkiseos, sisältää paitsi korkean lujuuden ja sitkeyden, myös hyvän väsymislujuuden sekä alhaisen kitkakertoimen.

Käytännön sovelluksissa tämän materiaalin itsevoiteluominaisuudet vähentävät huomattavasti kitkamenetyksiä välitysjärjestelmissä, parantaen laitteiston käyttötehokkuutta.

Erityisesti melulle herkissä sovelluksissa, kuten korkealuokkaisessa äänitekniikassa ja tarkkuuslaitteissa, messingissä pyörien alhainen kitka ja korroosionkesto takaavat pitkäaikaisen vakion toiminnan.

3 Messinkipyörien tarkkuusvalmistusprosessi

Vuoteen 2025 mennessä hammaspyörävalmistusteknologia on siirtynyt uudelle kehitysvaiheelle. Toimialan tutkimusraporttien mukaan järjestelmällinen messingissä pyörien valmistusprosessi voidaan jakaa useisiin keskeisiin vaiheisiin.

Alustaen alustavasta digitaalisesta suunnittelusta lopulliseen tuotteen varmistukseen, jokainen vaihe vaatii tarkan hallinnan.

• CAD/CAM-suunnittelu ja ohjelmointi

Brassipyörien valmistuksen ensimmäinen vaihe on CAD- (tietokoneavusteinen suunnittelu) mallintaminen. Seurantatutkimusten perusteella 47 tarkkuusvalmistushankkeessa tämä vaihe vie keskimäärin 18 % prosessiajasta, mutta sillä on korkea laatuvaikutuspisteiden määrä, 9,2 pistettä.

Suunnittelijoiden on otettava huomioon keskeiset parametrit, kuten pyörän moduuli, hammasluku ja painekulma, jotta lopputuote täyttää tarkan käyttökohteen vaatimukset.

• Tarkka sorvaukseen esikoneistuksessa

CAM-ohjelmien (tietokoneavusteinen valmistus) ohjaamana messinkitangot kiinnitetään CNC-sorveihin esikoneistusta varten.

Leikkuutyökalut liikkuvat tarkasti etukäteen ohjelmoitujen reittien mukaan muotoillen tangot pyörätyihin. Tutkimukset osoittavat, että sorvaus soveltuu erityisen hyvin yksinkertaisen muotoisten ja korkean tarkkuuden vaativien pyörätyjen muovaamiseen.

• Tarkka hiontaprosessi

Hiontaus on keskeinen prosessi messinkihionnassa. Generointimenetelmällä terä ja työkappale simuloidtavat synkronista hionnan liikettä, jolloin hionnan terä leikkaa asteittain tarkan hammasprofiilin hionnassa.

Pienille ja keskisille moduuleille hiontauskoneet mahdollistavat tehokkaan ja tarkan massatuotannon.

• Uusi suuntaus integroidussa koneenpito

Teknologian edetessä laitteet kuten Nidec Machine Toolin äskettäisesti julkaistu "GE25CF Hiontaus- ja viistoreunaintegroitu kone" voivat suorittaa hionnauksen ja viistoreunauksen samalla koneella samanaikaisesti, mikä merkittävästi parantaa tuotantotehokkuutta ja tarkkuutta.

Tämä tyyppinen kone käyttää renkaskaavaa työkappaleen vaihtoon, mahdollistaen synkronoidun hionnauksen ja viistoreunauksen toiminnot.

4 Laatukontrolli ja tarkastusjärjestelmä

Messinkihionnauksen tarkkuus riippuu paitsi koneenpitoprosessista myös tiukasta laatukontrollijärjestelmästä. Tarkan mittauksen ja arvioinnin on oltava monissa vaiheissa prosessin aikana.

Vaikka prosessin aikaisen tarkastusvaiheen kesto on vain 7 % kokonaisajasta, sen laatuvaikutuksen pistemäärä on korkea 9,4 pistettä.

Teollisuus hyväksyy laajasti edistyneitä laitteita kuten koordinaattimittakoneita ja vaihdetarkastuslaitteita varmistaakseen, että jokainen tuote täyttää kansainväliset standardit.

5 Teknologinen optimointi ja tehokkuuden parantaminen

Valmistavien teollisuuden digitaalinen muutos näkyy paitsi laitteiden päivityksissä myös prosessien optimoinnissa ja tehokkuuden parannuksissa. Vertailevien tutkimusten mukaan perinteisten ja optimoituisten työnkulkujen välillä yritykset, jotka ovat toteuttaneet rakennetut työnkulut, ovat saavuttaneet merkittäviä parannuksia.

Merkitsevin muutos on 41 % vähennys koneiden asennusaikaa, mikä johtuu pääasiassa standardoituista menettelyistä ja esiasennetuista työkalujärjestelmistä. Tällaiset optimointitoimenpiteet vähentävät suoraviivaisesti tuotantoon liittymätöntä aikaa, jolloin yritykset voivat reagoida joustavammin markkinakysynnän muutoksiin.

Ohjelmointivirheiden vähentyminen on erityisen huomattavaa – simulointi- ja verifiointiohjelmistojen avulla yritykset ovat vähentäneet ohjelmointivirheitä 67 %. Tämä teknologinen edistysaskel on parantanut huomattavasti ensimmäisten osien oikeellisuusastetta.

6 Politiikan suunta ja teollisuuden tulevaisuus

Heinäkuussa 2025 pidetyssä valtioneuvoston kokouksessa käsiteltiin toimenpiteitä skenaarioiden kasaamisen ja avaamisen nopeuttamiseksi edistämällä uusien skenaarioiden laajamittaisia sovelluksia.

Kokous korosti tarvetta hyödyntää täysipainoisesti Kiinan etuja suuren markkinakoon ja runsaiden sovellusskenaarioiden muodossa keskittyen skenaariopohjaisten resurssien avaamiseen ja innovaation pilottitarkastukseen.

Lisäksi lokakuun valtioneuvoston kokous toi esiin tarpeen syventää uudistuksia keskeisillä aloilla ja laajentaa institutionaalista avoimuutta parantaen tavaramarkkinoiden avoimuutta.

Nämä politiikkasuuntaviivat tarjoavat makrotason tuen tarkkuusvalmistusteollisuudelle, kuten messingeisille hammaspyörille. Nykyisessä syvällisesti kehittyvässä kansainvälisessä kauppaympäristössä Kiina yhdistyy korkeatasoisiin kansainvälisiin talous- ja kauppasääntöihin institutionaalisen avoimuuden kautta, luoden suotuisamman kehitysympäristön valmistukselle.

Messingeinen hammaspyörä, jolle on suoritettu kaikki "CNC-kierrosta + hiontaa" koskevat vaiheet, pyörii hitaasti hammaspyörämittauslaitteessa. Testiraportti osoittaa, että kaikki indikaattorit—hammasprofiilin virhe, hampaiden suuntavirhe ja jakovirhe—näytetään vihreinä, täyttäen kansallisen standardin luokan 6 tarkkuusvaatimukset.

Tämä hammaspyörä asennetaan korkealuokkaiseen automatisointilaitteeseen, joka palvelee vientimarkkinoita. Sen siirron tasaisuus ja käyttöikä vaikuttavat suoraan koko laitteen kansainväliseen markkina-imagoon.

Koko maailman valmistusteollisuudessa messinkihypyän tarkkakoneistuksen matka on kehittymässä pelkästä valmistusprosessista kansallisen teollisen uudistumisen ja kansainvälisen kilpailukyvyn parantamiseen mikrokosmoksi.