Mosadzné ozubené koleso: CNC sústruženie a frézovanie pre čínske inteligentné výrobky

Vo výšespoloch, ako sú autonómne komponenty, vysoce kvalitné audiozariadenia a presné prístroje, sa mosadzné ozubené kolieska vďaka svojej vynikajúcej odolnosti voči opotrebeniu a dobrej elektrickej vodivosti stali nepostrádateľnými jadrovými prenosovými komponentmi.

1 Priemyselné príležitosti v súčasnom politickom kontexte

Na Národnom zhromaždení ľudu, ktoré sa konalo v marci tohto roku, jasne uviedol Zheng Šan-ťie, riaditeľ Komisie pre národný rozvoj a reformu, že Čína má plnú dôveru v dosiahnutie cieľa hospodárskeho rastu približne o 5 %, a zdôraznil, že nové kvalitné produkčné sily komplexne transformujú spôsoby výroby.

V roku 2024 sa hrubý domáci produkt Číny zvýšil medziročne o 5 %, pričom ročná výroba vozidiel na alternatívne palivá presiahla 13 miliónov kusov a zaradila sa medzi najvyššie hodnoty vo svete.

Vlnou globálneho priemyselného modernizovania počas dvoch schôdzok ďalej Ministerstvo obchodu zdôraznilo dôležitosť podporovania kvalitnej spotreby a priemyselného modernizovania.

2 Vedecký základ pre výber materiálu

Dôvodom, prečo mosadzné ozubené kolesá zaujímajú dôležité miesto v oblasti presného prenosu, je ich jedinečné materiálové vlastnosti. Mosadz, zliatina medi a zinku, má nielen vysokú pevnosť a húževnatosť, ale tiež dobrú odolnosť voči únave materiálu a nízky koeficient trenia.

V praktických aplikáciách výrazne zníženie trenia v prevodových systémoch dosahuje vlastným mazacím účinkom tohto materiálu, čo zvyšuje prevádzkovú účinnosť zariadení.

Obzvlášť v aplikáciách citlivých na hluk, ako sú vysokorozlíšovacie audio zariadenia a presné prístroje, zabezpečujú nízke trenie a odolnosť voči korózii mosadzných ozubených kolies dlhodobú stabilnú prevádzku.

3 Presný spracovateľský tok pre mosadzné ozubené kolesá

Do roku 2025 sa technológia spracovania ozubených kolies dostala do nového štádia vývoja. Podľa priemyselných výskumných správ možno systematický spracovateľský tok pre mosadzné ozubené kolesá rozdeliť na niekoľko kľúčových štádií.

Od počiatočného digitálneho návrhu až po konečnú overenie produktu vyžaduje každý krok presnú kontrolu.

• Návrh a programovanie CAD/CAM

Prvým krokom pri výrobe mosadzných ozubených kolies je modelovanie pomocou CAD (počítačom podporovaného návrhu). Na základe sledovania 47 projektov v oblasti presnej výroby sa zistilo, že táto fáza zaberá priemerne 18 % času celého procesu, ale má vysoké skóre vplyvu na kvalitu – 9,2 bodu.

Navrhovatelia musia zohľadniť kľúčové parametre, ako sú modul ozubeného kolesa, počet zubov a tlakový uhol, aby sa zabezpečilo, že finálny výrobok bude spĺňať presné požiadavky daného aplikačného scenára.

• CNC sústruženie pre hrubovanie

Pod vedením CAM (počítačom podporovanej výroby) programov sú mosadzné tyče upevnené na CNC sústruhoch pre hrubovanie.

Rezacie nástroje sa presne pohybujú pozdĺž dopredu naprogramovaných dráh a tvarujú tyče na polotovary ozubených kolies. Výskum ukazuje, že sústruženie je obzvlášť vhodné na tvorbu polotovarov ozubených kolies s jednoduchými tvarmi a vysokými požiadavkami na presnosť.

• Presný proces frézovania hrebienkom

Hobbovanie je základný proces pri obrábaní mosadzných ozubených kolies. Použitím generačnej metódy hobovacie nástroje a obrobok simulujú zasúvajúci pohyb, postupne vytvárajúc presný profil zubov ozubeného kolesa.

Pre malé a stredné moduly ozubených kolies hobovacie stroje umožňujú vysokovýkonnú a vysokopresnú sériovú výrobu.

• Nový trend integrovaného obrábania

S pokročilými technológiami dokáže zariadenie ako napríklad nový „GE25CF Hobovací a fazujúci integrovaný stroj“ od spoločnosti Nidec Machine Tool vykonávať hobovanie a fazenie súčasne na jednom stroji, čo výrazne zvyšuje výrobnú efektívnosť a presnosť.

Tento typ stroja používa kruhový loader na výmenu obrobkov, čo umožňuje synchronizované operácie hobovania a fazenia.

4 Kontrola kvality a skúšobný systém

Presnosť mosadzných ozubených kolies závisí nielen na procese obrábania, ale aj na prísnej kontrole kvality. Počas spracovania sú potrebné presné merania a hodnotenia na viacerých stupňoch.

Hoci štádium kontroly počas výroby predstavuje len 7 % času, jeho skóre vplyvu na kvalitu je až 9,4 bodu.

Priemysel široko využíva pokročilé zariadenia, ako sú súradnicové meracie stroje a prístroje na kontrolu ozubených kolies, aby sa zabezpečilo, že každý výrobok spĺňa medzinárodné normy.

5 Technologická optimalizácia a zvyšovanie efektivity

Digitálna transformácia výroby sa odráža nielen v modernizácii zariadení, ale aj v optimalizácii procesov a zvyšovaní efektivity. Podľa porovnávacích štúdií tradičných a optimalizovaných pracovných postupov dosiahli podniky, ktoré zaviedli štruktúrované pracovné postupy, významné zlepšenia.

Najvýraznejšou zmenou je zníženie času na nastavenie strojov o 41 %, čo je predovšetkým spôsobené štandardizovanými postupmi a prednastavenými upínacími systémami. Takéto opatrenia priamo znižujú nevýrobny čas a umožňujú podnikom flexibilnejšie reagovať na zmeny dopytu na trhu.

Zníženie programovacích chýb je obzvlášť významné – používaním softvéru na simuláciu a overovanie sa podarilo firmám znížiť počet programovacích chýb o 67 %. Tento technologický pokrok výrazne zlepšil mieru správnosti pri výrobe prvých dielov.

6 Smernice politiky a priemyselná budúcnosť

V júli 2025 rozhodlo výkonné zasadnutie Štátnej rady o opatreniach na urýchlenie rozvoja a otvárania scenárov s cieľom podporiť masové využitie nových scenárov.

Zasadnutie zdôraznilo potrebu plného využitia čínskych výhod veľkého trhu a bohatého množstva aplikačných scenárov, s dôrazom na otváranie zdrojov scenárov a realizáciu pilotných overení inovácií.

Okrem toho výkonné zasadnutie Štátnej rady v októbri uviedlo, že je potrebné prehĺbiť reformy v kľúčových oblastiach a rozšíriť inštitucionálnu otvorenosť, čím sa posilní otvorenosť trhov s tovarmi.

Tieto smernice politiky poskytujú makroúrovňovú podporu pre odvetvia presného strojárstva, ako sú bronzové ozubené kolieska. Vo dnešnom hlboko sa meniacom medzinárodnom obchodnom prostredí Čína nadväzuje na vysoké medzinárodné hospodárske a obchodné predpisy prostredníctvom inštitucionálnej otvorenosti a vytvára tak priaznivejšie prostredie pre rozvoj výroby.

Bronzové ozubené koliesko, ktoré prešlo všetkými procesmi „CNC sústruženie + frézovanie“, sa pomaly otáča pod meracím prístrojom pre ozubené kolesá. Skúšobná správa ukazuje, že všetky ukazovatele – chyba profilu zubov, chyba smeru zubov a chyba rozteče – sú zobrazené v zelenej farbe, čo zodpovedá presnosti podľa štandardu triedy 6.

Toto koliesko bude namontované do vysokej triedy automatického zariadenia určeného na exportný trh. Jeho plynulosť prenosu pohybu a životnosť priamo ovplyvní medzinárodnú renomé celého zariadenia.

Pre globálny výrobný priemysel sa presná výroba mosadzového ozubného kolieska mení z jednoduchej výrobnej metódy na mikrokosmos národného priemyselného modernizovania a posilnenia medzinárodnej konkurencieschopnosti.