Thiết kế ngược bánh răng kim loại là gì? Tại sao cần thiết kế ngược bánh răng?
Thiết kế ngược bánh răng kim loại, cơ khí (Reverse Engineering Gear) là quá trình phân tích và tái tạo lại mô hình CAD 3D, thông số kỹ thuật và bản vẽ chế tạo của một bánh răng có sẵn, khi không còn bản vẽ gốc hoặc cần sản xuất lại chi tiết.
Đối với lĩnh vực cơ khí, đây là một trong những công việc đòi hỏi độ chính xác cao vì bánh răng không chỉ cần giống hình dạng bên ngoài mà còn phải đảm bảo ăn khớp chính xác, truyền động êm và tuổi thọ làm việc.
Khi nào cần thiết kế ngược bánh răng?
Một số trường hợp phổ biến:
- Bánh răng bị mòn hoặc gãy nhưng không còn bản vẽ.
- Máy móc nhập khẩu đã ngừng sản xuất phụ tùng.
- Muốn gia công lại bánh răng với vật liệu tốt hơn.
- Cải tiến thiết kế để tăng độ bền hoặc giảm tiếng ồn.
- Chuyển từ chi tiết thực tế sang dữ liệu CAD để quản lý hoặc sản xuất
Hàn lại vị trí hỏng hóc
Quy trình thiết kế ngược bánh răng bằng máy Scan 3D:
1. Chuẩn bị máy Scan 3D độ chính xác cao:
Nếu có thể hãy sử dụng máy scan 3D có độ chính xác cao nhất ( hiện nay máy scan 3D laser cầm tay ánh sáng laser xanh của Faro Creaform Handy black elite + có độ chính xác cao nhất 0.012mm).
Máy scan 3D công nghiệp độ chính xác 0.02mm có thể sử dụng được.
Tại sao nên sử dụng các máy scan laser công nghiệp mà không phải các máy cá nhân cầm tay giá rẻ?
Vì máy scan công nghiệp có độ ổn định cao cho chúng ta dữ liệu scan 3D chính xác, ổn định ..hầu như không có sai số giữa các lần scan.
Tốc độ scan nhanh, tiết kiệm thời gian và chi phí cho khách hàng.
Độ tin cậy cao, ít hỏng hóc trong quá trình làm việc…
2. Chuẩn bị mẫu và tiến hành quét mẫu:
Phải vệ sinh mẫu thật sạch trước khi scan.
Các bánh răng phải hoạt động trong môi trường nhiều dầu mỡ mới đảm bảo độ bền, tránh mài mòn.. Do đó trước khi scan phải tiến hành vệ sinh sạch sẽ dầu mỡ, bụi bẩn tránh làm sai số kích thước răng.
3. Thiết kế ngược bánh răng.
Sử dụng các phần mềm thiết kế ngược chuyên dụng để thiết kế ngược bánh răng.
Khi thiết kế phải lựa chọn vị trí mesh tốt, không biến dạng, sửa chữa.. Để lấy được biên dạng răng, thông số răng chuẩn nhất
4. Phân tích thông số bánh răng
Kỹ sư thiết kế nên có thêm bước phân tích thông số răng để xác định:
- Module (m)
- Số răng (Z)
- Góc áp lực (Pressure Angle)
- Góc nghiêng (đối với bánh răng nghiêng)
- Đường kính vòng chia
- Đường kính đỉnh răng
- Đường kính chân răng
- Chiều rộng bánh răng
- Bán kính lượn chân răng
- Dung sai chế tạo
Điều này tránh được sai sót trong thiết kế ngược.
Kiểm tra khả năng ăn khớp nếu có thể:
Sau khi dựng xong cần kiểm tra:
- Khoảng cách tâm
- Độ ăn khớp
- Backlash
- Tỷ số truyền
- Va chạm
- Tiếp xúc bề mặt
5. Xuất bản vẽ chế tạo ( nếu khách hàng yêu cầu)
Bản vẽ sẽ thể hiện:
- Kích thước
- Dung sai
- Độ nhám
- Vật liệu
- Nhiệt luyện
- Độ cứng
- Các yêu cầu kỹ thuật
Sau đó có thể gia công bằng các phương pháp như phay lăn răng (gear hobbing), xọc răng, mài răng hoặc các công nghệ phù hợp khác.
Nhiều khách hàng hỏi: Máy scan 3D laser cầm tay có đủ để thiết kế ngược bánh răng không?
Máy scan 3D sẽ giúp:
- Thu hình dạng ngoài.
- Hỗ trợ đo kích thước nhanh.
- Tiết kiệm thời gian.
Nhưng không thể xác định chính xác:
- Module.
- Góc áp lực.
- Biên dạng involute chuẩn.
- Dung sai truyền động.
- Cấp chính xác bánh răng.
Vì vậy, một dự án thiết kế ngược bánh răng chuyên nghiệp luôn kết hợp:
- Scan 3D
- Đo kiểm cơ khí chính xác.
- Tính toán theo tiêu chuẩn.
- Dựng lại mô hình CAD.
Kết quả bàn giao cho khách hàng
Thông thường sẽ bao gồm:
- File CAD 3D (STEP, Parasolid hoặc định dạng theo yêu cầu).
- File gốc của phần mềm thiết kế stl ( mesh scan)
- Bản vẽ kỹ thuật 2D.
- Thông số bánh răng.
- Tư vấn quy trình gia công và nhiệt luyện (nếu khách hàng yêu cầu).
Việc scan 3D và thiết kế ngược bánh răng cực kỳ dễ, nhưng để làm sao sau khi thiết kế ngược bánh răng có thể hoạt động trơn tru, đúng yêu cầu kỹ thuật, đúng bản gốc thì cần phải có kỹ sư cơ khí nhiều kinh nghiệm về sản xuất, về chế tạo .. để có thể phân tích các thông số răng 1 cách chính xác, điều chỉnh thiết kế nếu cần, xuất bản vẽ 2D chi tiết, đúng để có thể gia công lại được 1 bánh răng đúng và ăn khớp.
Hãy tham khảo dịch vụ thiết kế ngược bánh răng cơ khí ở liên kết sau:
https://thietkenguoc.com.vn/thiet-ke-nguoc-truc-va-banh-rang-co-khi-duong-kinh-600mm
Thietkenguoc.com.vn cảm ơn quý khách hàng đã liên hệ và tin tưởng.
