Digitalisoinnin hyödyntäminen hammasvaihteen välitysosien takaisinmallinnuksessa

Abstract

Digitalisoinnin tärkeys on kasvanut viime vuosina teollisuuden aloilla huomattavasti, ja 3D-skannerien kehittyessä on tämä ollut entistä vaivattomampaa integroida yrityksien olemassa oleviin toimintaprosesseihin. 3D-skannerit mahdollistavat komponenttien digitalisoinnin nopeasti säilyttäen korkean mittatarkkuuden, jota voidaan yrityksissä hyödyntää muun muassa laadunvalvonnassa ja takaisinmallinnuksessa.

Toimeksiantajana työlle toimi David Brown Santasalo Finland Oy, joka on erikoistunut raskaitten teollisuus-vaihteiden valmistukseen, huoltoon ja elinkaaripalveluihin. Työn tavoitteena oli laatia toimeksiantajalle takai-sinmallinuksen suunnitteluohje, tarkistuslista skannaajalle sekä takaisinmallinnuksen prosessikuvaus. Aluksi työssä tutkittiin hammaslaskennan perusteita ja perinteisiä mittausmenetelmiä, sekä perehdyttiin eri skan-nausmenetelmiin, jotta pystyttiin varmentumaan toimeksiantajan 3D-skannerin olevan oikea takaisinmallin-nuksen vaativiin osa-alueisiin. Käytännön toteutuksessa selvitettiin yrityksen nykyinen takaisinmallinnusprosessi ja verrattiin sitä 3D-skannerin avulla toteutettuun takaisinmallintamiseen, jonka avulla saatiin laadittua tavoiteltu tarkistuslista ja prosessikuvaus. Suunnitteluohjeen laatimisessa hyödynnettiin hammaslaskennan tietoperustaa sekä edellä mainittua tarkistuslistaa, jossa apuna toimi myös yrityksen sisäiset ohjeet ja asiantuntijoiden haastattelut.

Työn tuloksena syntyi skannaajan tarkistuslista, takaisinmallinnuksen prosessikuvaus ja suunnitteluohje. Tarkistuslista toimii tukena skannaajalle, johon voi dokumentoida tärkeimmät tiedot skannausprojektista. Prosessikuvaus kuvaa kuinka takaisinmallinnusprosessi toimii asiakaskontaksista komponenttien valmistukseen. Suunnitteluohjeen tarkoitus oli toimia takaisinmallinnusprojektien tukena, jota hyödyntämällä työ saadaan valmiiksi.

The importance of digitalization has grown considerably in recent years in industrial sectors, and the development of 3D-scanners had made it easier than ever to integrate this into companies existing processes. 3D-scanners allow components to be easily digitized quickly while maintaining a high level of dimensional accuracy, which companies can use for quality control and reverse engineering.

The work was commissioned by David Brown Santasalo Finland Oy, a company specializing in the manufacture, maintenance, and lifecycle services of heavy industrial gearboxes. The aim of the work was to develop a design guide for reverse engineering, a checklist for the scanner and a process description for reverse engineering. Initially, the work studied basics of gear calculation and traditional measurement methods, and looked at different scanning methods to verify that the company’s 3D scanner was the right one for the required aspects of reverse engineering. The practical implementation involved examining the company’s current reverse engineering process and comparing it with the 3D scanner-based reverse engineering process to produce the desired checklist and process description. The design guide was developed using the gear calculation census knowledge base and the checklist mentioned above, supported by company’s guidelines and interviews with experts.

The work resulted in a scanner checklist, reverse engineering process description and a design guide. The checklist serves as a support for the scanner to document the most important information about the scanning project. The process description describes how the reverse engineering process work from customer contact to component manufacturing. The purpose of the design guide was to support the reverse engineering projects, which is used to complete the work.