螺旋桨加工工艺
舰船用螺旋桨铜合金铸件的开模工艺和熔模设计优化
舰船用螺旋桨铜合金铸件的开模工艺和熔模设计优化导言：舰船用螺旋桨铜合金铸件作为舰船推进系统的关键零件，对于船舶的性能和安全起着至关重要的作用。
为了确保其质量和可靠性，需要进行合理高效的开模工艺和熔模设计优化。
本文旨在探讨舰船用螺旋桨铜合金铸件的开模工艺以及熔模设计的优化方法，为相关工程师提供参考和指导。
一、舰船用螺旋桨铜合金铸件的开模工艺开模工艺对螺旋桨铜合金铸件的成型质量和生产效率影响重大。
下面将从模具材料的选择、模具设计、模具制造和模具调试等方面来探讨舰船用螺旋桨铜合金铸件的开模工艺。
1. 模具材料的选择模具材料的选择直接关系到铸件质量和模具的寿命。
对于舰船用螺旋桨铜合金铸件的开模工艺，一般可选择耐高温、耐磨损、导热性好的材料，如Cr12MoV等。
这样可以提高模具的使用寿命，减少因材料损耗而带来的成本。
2. 模具设计模具设计应充分考虑到铸件的结构特点以及生产效率的要求。
在设计过程中需要注意以下几点：（1）准确确定铸件的缩孔和加工余量。
（2）合理设置浇口和喷嘴，保证熔体流动的顺畅。
（3）避免设计过于复杂的结构，降低模具制造和维修的难度。
3. 模具制造模具制造的质量直接影响到铸件的成型质量。
因此，在模具制造过程中需要注意以下几点：（1）加工工艺的选择。
根据模具的具体要求，选择合适的加工工艺，如铣削、电火花、磨削等。
同时，要保证加工精度和表面质量。
（2）热处理。
对于模具材料进行适当的热处理，提高材料的硬度和耐磨性，延长模具的使用寿命。
4. 模具调试模具调试是确保铸件成型质量的关键环节。
在进行模具调试时，需要注意以下几点：（1）优化模具参数。
根据具体情况，调整浇注温度、浇注速度和施压力度等参数，确保熔体充满模腔，并且避免过热或者过冷现象。
（2）及时发现和解决问题。
在模具调试过程中，要及时发现和解决可能出现的问题，如铸件缩孔、裂纹等。
二、舰船用螺旋桨铜合金铸件的熔模设计优化熔模设计是保证铸件质量的关键之一。
可调螺旋桨桨叶制造工艺探讨
可调螺旋桨桨叶制造工艺探讨【摘要】采用不同制造工艺，对螺旋桨桨叶的精度等级有很大的影响。
本文通过对不同的桨叶制造工艺的探讨和分析，寻求较为经济的桨叶制造工艺组合，以满足本公司可调螺旋桨桨叶达到ISO484标准S级和级的精度要求。
【关键词】桨叶；制造工艺；精度要求1、前言我国正处于世界造船大国向世界造船强国的转型期，船舶制造业已有多元化发展趋势，但高端的船舶推进器受国外的一些知名厂家垄断，国内也只有极少数厂家能生产，而且大多数都是走的低端产品路线，目前的生产状况根本无法满足市场的需求，成为行业发展瓶颈。
国家提出发展海洋经济规划，开发高性能、高附加值的船舶装备是当今国内造船业多元化发展的方向。
用户对船舶机动性及平稳性要求越来越高。
这就要求高质量、高精度的可调螺旋桨来代替原来较为低端定距桨。
为了降低制造成本，减少设备投入，需要我们寻求较为经济的桨叶制造工艺组合。
2、桨叶毛坯的铸造工艺2.1造型工艺：通常有二种造型方法一是水玻璃粘土砂测点造型，需要工艺人员编制造型测点工艺表（下表），人工测点造型。
其优点是适用性强，生产准备时间短，无需模具（生产准备投入费用少）；缺点是生产效率低，铸件质量稳定性差；适用于单件或少量生产。
二是模具树脂砂造型，需要预先制作模具，人工树脂砂模具造型。
其优点生产效率较高，铸件质量稳定；缺点是生产准备时间长，投入费用多；适用于批量生产。
综合以上二种造型方法的优缺点，采用水玻璃粘土砂测点造型制造一次性母模，以母模作模具，再进行人工树脂砂造型。
既提高了生产效率，又减少了投入费用，同时又可获得较为稳定的铸件质量。
2.2熔炼采用中频电炉熔炼，吹氮气除气除渣，炉前直读光谱检测，可获得稳定的高质量铜水。
3、桨叶的加工工艺3.1桨叶法兰的加工：首先工艺人员需要根据桨叶截面螺距及截面型值（图1）编制出桨叶截面螺距测点表（表2），划线工根据测点表划线，划出桨叶螺距基准线。
法兰加工通常采用数显坐标镗床或数控坐标镗床加工，加工内容通常是法兰底面，法兰外圆和法兰联接螺孔。
螺旋桨加工
底铸法的优点是铸件成品率高，质量较好。其缺点是浇
铸系统比较复杂。
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2) 顶铸法
顶铸法是将金属液自冒口上方直接注入铸型模腔。这种 方法的优点是铸型简单，没有浇铸系统；冒口温度较高 ，铸件能得到充分补缩；金属液浇注完毕时，铸型各处 金属液的温度分布比较合理，具有方向性冷凝的条件。
锰铁黄铜等。由于锰黄铜的使用性能较好，目前世界各国用这种
材料制造螺旋桨的最多。但抗空泡剥蚀性能差，不适于制造高速 船舶螺旋桨。
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2. 铝青铜
铝青铜是以Cu-Al为主体的多元合金，其添加金属元素有Mn、Fe
、Ni等。 属于这类材料的有：
高锰铝青铜（ZCuAl8Mnl3Fe3Ni2），相同于英国的BSCMAl和美
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L
图12-5 桨叶后倾的测量
3. 螺旋桨的表面粗糙度
1) 桨毂锥孔为Ra3.2μm，端面为Ra6.3μm 。
2) 大于0.3R及的桨叶表面：I级的铜质桨叶面为Ra3.2~1.6μm，钢质 的为Ra12.5~3.2μm；Ⅱ级的铜质桨叶面为Ra6.3~3.2μm，钢质、铁
质的为Ra25~12.5μm；Ⅲ级的铜质桨叶面为Ra25~12.5μm，对钢质
、铁质桨叶面的表面粗糙度则不作要求。 3) 小于0.3R的桨叶表面和桨毂表面：I级的铜质为Ra6.3~3.2μm；钢 质为Ra25~6.3μm；Ⅱ级的铜质为Ra25~6.3μm；钢质、铁质为 Ra25μm；Ⅲ级的铜质为Ra25μm 。 4) 组合螺旋桨桨毂为Ra25~12.5μm。 内河船舶螺旋桨的表面粗糙度数值可适当提高；对叶背的表面粗糙 度数值可按照桨叶面的要求适当提高。此外，凡对表面粗糙度无要 求的表面也必须达到平整光顺，除净毛刺，倒圆边角。
可调距螺旋桨桨叶加工工艺流程
可调距螺旋桨桨叶加工工艺流程
1. 原材料准备
- 选择合适的高强度铝合金或其他合金材料作为原材料。
- 对原材料进行检验,确保其满足技术要求。
2. 锻造成型
- 将原材料加热至适当温度,通过锻造工艺将其成型为初始的桨叶形状。
- 锻造过程中需要严格控制温度和压力,以确保材料的均匀性和力学性能。
3. 机械加工
- 采用数控机床对锻件进行粗加工,将其加工至接近最终尺寸和形状。
- 进行精加工,对桨叶表面进行精密加工,确保其满足气动外形要求。
4. 热处理
- 对加工后的桨叶进行适当的固溶时效热处理,以提高其强度和抗疲劳性能。
- 热处理温度和时间需要严格控制,以获得最佳的力学性能。
5. 检测和校正
- 对热处理后的桨叶进行尺寸、形状和表面粗糙度等检测,确保其满足设计要求。
- 如发现偏差,需要进行适当的校正加工。
6. 防护处理
- 对桨叶表面进行阳极氧化或其他防护处理,以提高其耐腐蚀性能。
- 涂装防护层,以增强桨叶的耐磨损性和美观性。
7. 装配和调试
- 将加工完成的桨叶安装到螺旋桨总成上。
- 进行动平衡调试,确保螺旋桨的动态性能满足要求。
8. 最终检验
- 对装配完成的螺旋桨进行全面的性能检验,包括静力学、动力学和耐久性等方面。
- 只有通过全面检验的螺旋桨才能投入使用。
以上是可调距螺旋桨桨叶加工的基本工艺流程。
在实际生产中,还需要根据具体情况对工艺参数进行优化,以提高生产效率和产品质量。
螺旋桨的制造方法_概述说明
螺旋槳的製造方法概述说明1. 引言1.1 概述螺旋槳作为一种重要的推进装置，广泛应用于航空航天领域、船舶工业领域以及其他领域。
它通过转动螺旋状的叶片产生推力，从而推动飞机或船只前进。
由于其关键作用和特殊要求，螺旋槳的制造方法备受关注。
1.2 文章结构本文将围绕螺旋槳的製造方法展开详细论述，并探讨了相关技术和创新发展对行业的影响。
文章主要分为以下几个部分：- 引言：对文章进行概述，介绍目的和结构。
- 螺旋槳的製造方法：对螺旋槳制造过程中涉及的材料准备、设计和制图、制造工艺步骤进行阐述。
- 重要性和应用领域：探讨螺旋槳在航空航天领域、船舶工业领域以及其他应用领域中的重要性和应用情况。
- 新技术和创新发展：介绍近年来在螺旋槳制造领域涌现的新技术和创新发展，包括三维打印技术的应用、材料研究与改进以及自动化制造流程的引入。
- 结论与展望：总结现有制造方法优缺点，展望未来螺旋槳制造技术的进展方向，并对相关产业和应用领域进行影响分析与评价。
1.3 目的本文旨在全面介绍螺旋槳的製造方法，并讨论其在航空航天、船舶工业以及其他领域中的重要性和应用。
同时，通过探讨新技术和创新发展，期望为螺旋槳制造行业带来更多的可能性和机遇。
最后，通过总结现有制造方法优缺点，并对未来技术进展进行展望，希望为相关产业提供实质性参考和启示。
2. 螺旋槳的製造方法:2.1 材料准备:在螺旋槳的製造中，选择适当的材料非常重要。
通常使用铝合金、复合材料或不锈钢等高强度材料来制造螺旋槳。
这些材料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，能够承受航空领域和船舶工业领域复杂环境的考验。
在选择材料时，需要考虑到重量、成本和性能等方面因素。
2.2 设计和制图:在开始制造螺旋槳之前，需要进行详细的设计和制图工作。
首先，根据飞行器或船舶的特定要求和参数，确定螺旋槳的尺寸、外形和叶片数目等参数。
然后，使用计算机辅助设计软件(CAD)来绘制螺旋槳模型，并对其进行仿真分析以确保其aerodynamic 的稳定性和效率。
螺旋桨加工工艺
1.螺旋桨的加工1.1机械加工1.1.1除掉桨毂两端的冒口，浇口等多余的部分，造成两个基准面，其光洁度为5，不平行度小于0.1mm。
1.1.2在桨毂中心镗出或车出轴孔，光洁度为25，不垂直度不超过0.15mm/M。
1.1.3沿轴孔内侧插出镀槽，键槽两侧应与锥孔轴心行平行，装配后与键的接触面不少于75%。
1.1.4锥体与键孔的连接，亦可以分为有粘合和无缝粘合两中情形。
有键和无键时，对轴毂和轴的要求均不同。
有键环痒粘合，要求锥孔大小端各留有30~70mm长度的配合面。
其余则低0.2`~0.3mm，以便研配，对轴上锥体中无空腔（图1.B示意）。
{两种粘合装配螺旋桨情况见图一}当采用环痒粘合时，键和键槽的加工要求和结合要求均可降低，减少了研配的工作量。
1.1.5环氧粘合剂的配方（重量比）见下表（供参考）表一1.2手工加工手工加工的内容有：桨叶轮毂，叶片，桨毂表面加工以及修刮轴孔，消除静不平衡，采用风铲，砂轮几锉刀等工具。
步骤是：根据测量的结果，划出加工线，批凿桨叶轮廓，铲除毛坯上多余的金属，使螺旋桨具有所需要的光洁度。
1.2.1叶面的加工在制作叶面样板时，一般将全部加工余量都放在叶背上，认为叶面朝下，浇铸质量容易保证表面光顺，所以叶面的加工只是消除铸成面个别不平部分，但是在多数情况下，桨叶面的几何形状总有偏差。
叶面加工的任务是修正铸造时造成的偏差。
加工时，根据铸件的测量结果，在桨叶每个半径切面上标出必须除去金属层的厚度的若干点，再在各点钻出除厚刚好等于要除去金属层的厚度的孔。
光沿桨叶半径切面铲去多余的金属而得若干光顺的螺旋桨线，再以这些螺旋桨线为基准，沿桨叶径向铲去多余的金属，便可完成叶面加工。
1.2.2叶背加工（对叶面不加工的工厂，仅在此面消除静不平衡）叶背加工以叶面为基准面，在叶面加工后，重新测量桨叶厚度，并根图纸要求，决定需要从叶背铲除金属的厚度，与叶面加工一样，先钻孔，铲除各切面形状曲线，然后再沿桨叶径向铲除多余的金属。
螺旋桨的制作流程-概述说明以及解释
螺旋桨的制作流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:螺旋桨作为航空航天领域中的重要部件，其制作流程十分复杂且关键。
螺旋桨的设计与制作直接关系到飞行器的性能与稳定性，因此制作过程需要精密而严谨。
本文将着重介绍螺旋桨的制作流程，包括材料准备、制作流程和调试方法等内容，以便读者了解螺旋桨制作的关键步骤，为航空航天领域的发展做出贡献。
1.2文章结构1.2 文章结构:本文将从螺旋桨的制作流程入手，主要包括材料准备、制作流程和螺旋桨调试三个部分。
首先，将介绍所需材料的选取和准备工作，包括材料的特性及用途。
然后，详细介绍螺旋桨的制作流程，从设计到加工再到组装，每个步骤都将被详细描述。
最后，将介绍螺旋桨的调试工作，确保其性能达到最佳状态。
通过本文的阐述，读者将对螺旋桨的制作流程有一个全面的了解，有助于他们在实际制作中更加顺利地进行操作。
1.3 目的：本文旨在介绍螺旋桨的制作流程，通过对材料准备、制作流程和螺旋桨调试的详细介绍，帮助读者了解螺旋桨的制作过程，掌握相关技术和方法。
同时，通过对螺旋桨制作过程的分析和总结，展望其在航空领域的应用前景，为相关领域的研究和发展提供一定的参考和帮助。
希望读者通过本文的阅读，能够对螺旋桨的制作流程有更深入的认识，激发对该领域的兴趣，并为相关领域的研究和应用提供一定的启示和指导。
2.正文2.1 材料准备在制作螺旋桨之前，需要准备以下材料和工具：1. 铝合金材料：选择高质量的铝合金材料作为螺旋桨的主要制作材料，这种材料具有轻盈、耐用的特点，能够确保螺旋桨的性能和稳定性。
2. 切割设备：包括激光切割机或数控切割机等，用于将铝合金材料按照设计尺寸进行精确切割。
3. 磨削设备：例如磨床、砂轮机等，用于对螺旋桨的表面进行精细加工，保证其平整度和光滑度。
4. 编程软件：用于设计和调整螺旋桨的造型和尺寸，确保其符合飞行器的需求。
5. 其他辅助设备：如量具、夹具、焊接设备等，用于辅助完成螺旋桨的制作过程。
螺旋桨的加工工艺
螺旋桨的加工工艺
螺旋桨的加工工艺主要包括以下几个步骤：
1. 设计确定：根据使用的要求和参数设计出螺旋桨的外形、尺寸和相关参数。
2. 材料选择：选择适合制作螺旋桨的材料，通常使用的材料有铝合金、不锈钢等。
3. 制作模具：根据设计图纸制作螺旋桨的模具，模具的制作过程需要考虑到螺旋桨的外形和结构。
4. 切割材料：在选择的材料上，根据模具形状进行切割，切割出模具所需的螺旋桨板。
5. 清理和打磨：对切割出的板材进行清理和打磨，以去除切割过程中留下的毛边和不平整的地方。
6. 弯曲成型：将打磨好的螺旋桨板按照设计要求进行弯曲成型，通常需要借助模具或专用设备。
7. 对接焊接：将螺旋桨的不同部分进行对接焊接，以形成完整的螺旋桨结构。
8. 整体打磨和涂装：对焊接好的螺旋桨进行整体的打磨和涂装，以提高表面光滑度和防腐能力。
9. 动平衡测试：对加工好的螺旋桨进行动平衡测试，以确定螺旋桨的平衡性能。
10. 检验和包装：对加工好的螺旋桨进行质量检验，检查其尺寸、外观和性能是否符合要求；最后进行包装，以便于运输和使用。
第二章__螺旋桨的几何形体及制造工艺
2πr1
图 2-8
2.桨叶切面
与螺旋桨共轴的圆柱面和桨叶相截所得的截面称为桨叶的切面，简称叶切面或叶剖面， 如图 2-6( b) 所示。将圆柱面展为平面后则得如图 2-6( c) 所示的叶切面形状，其形状与机翼切 面相仿。所以表征机翼切面几何特性的方法，可以用于桨叶切面。 桨叶切面的形状通常为圆背式切面( 弓形切面) 或机翼形切面，特殊的也有梭形切面和月 牙形切面，如图 2-9 所示。一般说来，机翼形切面的叶型效率较高，但空泡性能较差，弓形 切面则相反。普通之弓形切面展开后叶面为一直线，叶背为一曲线，中部最厚两端颇尖。机 翼形切面在展开后无一定形状，叶面大致为一直线或曲线，叶背为曲线，导边钝而随边较尖， 其最大厚度则近于导边，约在离导边 25%～40%弦长处。 切面的弦长一般有内弦和外弦之分。连接切面导边与随边的直线 AB 称内弦( 图 2-10) ， 图中所示线段 BC 称为外弦。对于系列图谱螺旋桨来说，通常称外弦为弦线，而对于理论设
d
o1
(a)
a b
(b)
c
o
(c)
(d)
图 2-3
图 2-4
母线上任一固定点在运动过程中所形成的轨迹为一螺旋线。任一共轴之圆柱面与螺旋面 相交的交线也为螺旋线，图 2-5( a) 表示半径为 R 的圆柱面与螺旋面相交所得的螺旋线 BB1 B2 。 如将此圆柱面展成平面， 则此圆柱面即成一底长为 2πR 高为 P 的矩形， 而螺旋线变为斜线( 矩 形的对角线) ，此斜线称为节线。三角形 B' B" B " 称为螺距三角形，节线与底线间之夹角 θ 称为螺距角，如图 2-5( b) 所示。由图可知，螺距角可由下式来确定：
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包含的面积之总和称为伸张面积，以 AE 表示。伸张面积 AE 与盘面积 A0 之比称为伸张面比， 即 伸张面比 = AE/A0 将桨叶叶面近似展放在平面上所得的轮廓称为展开轮廓，如图 2-11( b) 所示。各桨叶展开 轮廓所包含面积之总和称为展开面积，以 AD 表示。展开面积 AD 与盘面积 A0 之比称为展开面 比，即 展开面比＝AD/A0 螺旋桨桨叶的展开面积和伸张面积极为接近，故均可称为叶面积，而伸张面比和展开面 比均可称为盘面比或叶面比。盘面比的大小实质上表示桨叶的宽窄程度，在相同的叶数下， 盘面比愈大，桨叶愈宽。 此外，还可用桨叶的平均宽度 bm 来表示桨叶的宽窄程度，其值按下式求取： bm=
5.1螺旋桨_基础知识
锰青铜的机械强度高，延伸率大，抗冲击性能好，耐海水腐蚀，而 且制造和加工比较容易，但抗空泡剥蚀性能较差。
铝青铜是以钢铝为主体，添加锰，铁，镍等元素构成。它除了具有锰青铜 的优点外，还具有重量较轻，疲劳强度高、抗剥蚀性能好等优点，故多用 于制造大型(dàxíng)高速船舶螺旋桨。其缺点是要求熔炼，浇铸技术高，同 时大型(dàxíng)铸件的缓冷脆性等问题较难处理，造价较高。
此外，桨叶模型也可这样制作：用薄木板作成若干半径处的切 面样板，并在相应的位置上垂直钉于平模板上(俗称琵琶板)。 琵琶板各切面样板间空隙部分的总面积应与桨叶的仲长面积相 同。将样板间空隙填紧砂土，使砂面与各切面样板上边缘成一 光顺曲面。然后将琵琶板上砂土切成小块并移置于下砂箱上的 相应位置，最后把各小块砂土间缝隙修填平整，即可制作上砂 箱。
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⒊螺旋桨加工(jiā gōng)
工序：切掉浇口、冒口，桨毂两端(liǎnɡ duān)面和轴孔的加 工，插轴孔内的键槽，刮削轴孔，加工桨叶的叶面和叶 背等，作平衡试验。
加工时先切除桨毂两端的冒口，浇口等多余部分，造成 桨毂前后的两个基准面，然后沿桨毂中心镗孔并在轴孔 内插出键槽。
第十七页，共三十二页。
键(平键)与尾轴锥体和螺旋桨锥孔的键槽的配合要求为：键与锥 体键槽刮配后，能将键轻轻打入不松脱；两侧应均匀接触，在80 ％ 长 度 上 插 不 进 0.05mm 的 塞 尺 ， 键 底 与 轴 槽 底 接 触 面 积 为 30 ％～40％以上，不得悬空，如用小锤轻敲平键时发出清脆的响声， 即认为底面已紧贴；要求键与锥孔键槽的侧面接触均匀，按表 3—1规定的塞尺厚度检查时，所插进的部分不超过接触长度40％， 且键的两端两倍键宽的长度上应接触良好。为了刮配工艺(gōngyì) 上的需要，对大型螺旋桨，孔槽及键两端的宽度允许有0.05～ 0.10mm的对应差值进行刮配并达到上述要求。键装入锥体和锥 孔 键 槽 后 ， 键 的 顶 部 与 螺 旋 桨 锥 孔 键 槽 底 部 之 间 应 有 0.20 ～ 0.50mm的间隙。
铜质螺旋桨熔炼浇铸工艺
铜质螺旋桨熔炼浇铸工艺我国目前可以用来铸造铜质螺旋桨的材料,除规范规定的Cu1(1级锰青铜)、Cu2(2级镍锰青铜)、Cu3(3级镍铝青铜)、Cu4(4级锰铝青铜)四种类型的铜合金外,还有GB1176中的ZCuZn40Mn3Fe1(40-3-1锰黄铜)、ZCuZn35A12Mn2Fe1(35-2-2-1铝黄铜)、ZCuAl9Fe4Ni4Mn2(9-4-4-2铝青铜)、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2(8-13-3-2铝青铜)及CB818中的ZHMn55-3-1(锰黄铜)、ZHAl67-5-2-2(铝黄铜)、ZQAl9-4-4-2、ZQAI(14-8-3-2)、ZQAl12-8--3-2,ZQAl13-7-4-3-1、ZQAl8-1-1共十几种合金牌号的铜合金,其中CCS中的Cu1、Cu2、Cu3、Cu4四种铜合金类型是从国际船级社协会的统一要求lACS-UR-W24中引用来的,螺旋桨的制造工艺过程分铸模造型、熔炼、浇铸、毛坯加工、成品检查五个阶段,国际上几家著名船级社在我国的螺旋桨产品检验中均要求见证螺旋桨制造过程中的熔炼浇铸,通过对熔炼浇铸工艺合理性的考察来掌握了解该螺旋桨的内在质量和日后使用的安全可靠性。
到现场见证浇铸的验船师如何判定工厂铸造螺旋桨过程中的工艺是否合理呢？归纳起来，有以下几项：加入熔炼炉的原材料的化学成分应符合熔炼材料标准(不得带入有害杂质),允许使用同牌号的冒口、水口料，但不得太多，炉料必须干净,无油污、水分、泥沙等脏物。
炉料下炉前应有充分预热，烘烤(预热温度120摄氏度以上，反应炉可冷装料，但熔炼过程中加入的炉料必须预热至12O摄氏度以上)。
新砌炉子、大修后的炉子第一炉水一般不让其浇铸船用产品。
关于配料,各厂有其最佳的化学成分配方比例，因各元素的烧损率不同,最好让工厂现场提供配料计算,原则上易熔、易氧化或易挥发的合金元素后下,同时炉内金属不宜过分翻滚；要严格控制熔炼气氛为中性或微氧化性，以减少氧化和吸气。
螺旋桨设计与绘制汇总
螺旋桨设计与绘制汇总螺旋桨是一种船舶和飞机上常用的推进装置，其设计与绘制涉及到多个方面，包括几何形状、流体力学、材料力学等等。
以下是关于螺旋桨设计与绘制的汇总，详细介绍了各个方面的内容。
一、螺旋桨的几何形状设计1.螺旋桨的基本几何形状包括螺距、叶片数、叶片截面形状等。
确定螺距时需要考虑推进效率和船舶/飞机的性能需求，叶片数的选择影响到螺旋桨的稳定性和噪音产生。
叶片截面形状通常为翼型，需要进行流线型设计，以减少阻力和音响。
2.利用计算机辅助设计软件进行螺旋桨的三维模型设计，可采用实体造型或曲面造型方法。
实体造型较为简单，但不易调整；曲面造型则可以更加灵活地对螺旋桨进行优化。
二、螺旋桨的流体力学设计1.螺旋桨受到的流体力学作用主要包括阻力、升力和扭矩。
螺旋桨的叶片形状和叶片曲度将直接影响这些力的大小和分布。
三、螺旋桨的静力学和强度设计1.螺旋桨在运行时会受到来自流体力学、离心力和惯性力等载荷的作用，因此需要进行强度和振动分析。
静力学分析用于确定螺旋桨的刚度和变形情况，而动力学分析则用于确定螺旋桨的共振频率和临界速度。
2.使用有限元分析软件对螺旋桨进行强度和振动分析，以确保螺旋桨在运行时不会发生破裂或共振失效。
四、螺旋桨的材料选择和制造工艺1.螺旋桨常用的材料包括高强度钢、铝合金、复合材料等。
材料的选择主要考虑到强度、耐腐蚀性和重量等因素。
复合材料由于具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能，逐渐在螺旋桨制造中得到应用。
2.螺旋桨的制造工艺包括铸造、锻造、机械加工和涂装等。
涂装工艺对螺旋桨的表面光滑度和耐腐蚀性都有重要影响。
总结：螺旋桨的设计与绘制涉及到几何形状、流体力学、静力学和强度分析、材料选择和制造工艺等多个方面。
设计过程中需要使用计算机辅助设计软件和CFD软件进行模拟和优化，并结合有限元分析软件进行强度和振动分析。
材料的选择需要考虑到强度、耐腐蚀性和重量等因素。
制造工艺包括铸造、锻造、机械加工和涂装等。
螺旋桨机械加工工艺
螺旋桨机械加工工艺
技术领域 [0001] 本发明涉及螺旋桨机械加工工艺，属于船舶技术领域。
背景技术 [0002] 螺旋桨是为船体提供动力的主要部件，目前螺旋桨都是由主机来带动，螺旋桨的 质量直接关系到船舶的航行性能，目前的螺旋桨由于加工工艺简陋，在使用过程中经常 会出现边缘断裂、腐蚀点、凹痕等质量问题，会对航速有一定影响，增加了燃料的消 耗，是一个急需解决的问题。
螺旋桨机械加工工艺
(57) 摘要 螺旋桨机械加工工艺，属于船舶技术领域，
包括以下步骤：预调机床卡爪，放好调节底盘， 调节底盘螺钉成等高；通过该工艺加 工出来的螺旋桨，质量可靠，使用寿命长，航行 时节能效果好，深受客户的好评。
权利要求书
1. 螺旋桨机械加工工艺，其特征在于：包括以下步骤， 1 预调机床卡爪，放好调节底盘，调节底盘螺钉成等高 2 上车将已经毛坯划线的螺旋桨铸件小端朝上放入卡爪位 置； 3 校调 校正各叶片的平面找正线，相对误差不小于 1mm ；校正各叶片的 R 找正线，相对误差不大于 2mm ； 4 用拉杆，卡爪固定螺旋桨 4.1 粗车轴孔，小头内孔留量 10mm 直车，车出大头内孔毛坯可以校正为止； 4.1.1 粗车小头平面包括（密封槽和台阶）到图线要求按图线要求各处倒角； 4.1.2 检验产品在机床上由检验员进行现场检验； 4.2 调头装夹，校正； 4.2.1 预调机床卡爪，放上等高垫将已经车好小端面的螺旋桨，小端朝下放入卡爪位 置，小端面与机床等高垫贴合无缝，使入与基准面平行校正端面内圆径向跳动≤ 0.05mm ； 4.2.2 车大端面平面，保证桨壳长度； 粗车轴孔，初校锥度，车锥孔到单边留量 23mm ； 4.3 精车； 4.3.1 校正锥度精车锥孔，校板与锥面贴合间隙应 0.05mm 塞尺不入； 4.3.2 带有油槽的轴孔应在加工油槽前先检查一次锥度和样板刻线，合格后方可加工 油槽，油槽加工完毕后，还应用样板或塞规验收； 专用工艺中第几道环油槽是指从孔大头往小头方向数； 4.3.3 车油槽及密封槽，油槽深度应按机加工专用工艺执行，密封槽单向时要注意斜 角方向 4.4 车内外台阶，精车大端面； 4.41 内台阶深度控制，既要保证锥孔大头直径在要求范围，又要使大端面略有精车 量； 4.42 精车大端面，使内台阶深度达到图纸，工艺要求； 精车后洋冲眼留量见下表： 4.43 车外台阶至图纸要求； 4.44 车桨壳大头外圆 2×90° ； 4.45 车叶片外圆至要求尺寸； 4.46 按图纸要求各处倒角； 同时当桨壳长度 L，L ≤ 400，洋冲眼留量 δ（mm）为 0 ～ 2 ；400<L ≤ 800， 洋冲眼留量δ（mm）为 0 ～ 3 ；L ≥ 800，洋冲眼留量 δ（mm）为 0 ～ 5 ； 5 检验
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1.螺旋桨的加工1.1机械加工
1.1.1除掉桨毂两端的冒口，浇口等多余的部分，造成两个基准面，其光洁度为5，
不平行度小于。
1.1.2在桨毂中心镗出或车出轴孔，光洁度为25，不垂直度不超过M。
1.1.3沿轴孔内侧插出镀槽，键槽两侧应与锥孔轴心行平行，装配后与键的接触面
不少于75%。
1.1.4锥体与键孔的连接，亦可以分为有粘合和无缝粘合两中情形。
有键和无键时，
对轴毂和轴的要求均不同。
有键环痒粘合，要求锥孔大小端各留有30~70mm 长度的配合面。
其余则低`~，以便研配，对轴上锥体中无空腔（图示意）。
{两种粘合装配螺旋桨情况见图一}当采用环痒粘合时，键和键槽的加工要求和结合要求均可降低，减少了研配的工作量。
1.1.5环氧粘合剂的配方（重量比）见下表（供参考）
表一
1.2手工加工
手工加工的内容有：桨叶轮毂，叶片，桨毂表面加工以及修刮轴孔，消除静不平衡，采用风铲，砂轮几锉刀等工具。
步骤是：根据测量的结果，划出加工线，批凿桨叶轮廓，铲除毛坯上多余的金属，使螺旋桨具有所需要的光洁度。
1.2.1叶面的加工
在制作叶面样板时，一般将全部加工余量都放在叶背上，认为叶面朝下，浇铸质量容易保证表面光顺，所以叶面的加工只是消除铸成面个别不平部分，但是在多数情况下，桨叶面的几何形状总有偏差。
叶面加工的任务是修正铸造时造成的偏差。
加工时，根据铸件的测量结果，在桨叶每个半径切面上标出必须除去金属层的厚度的若干点，再在各点钻出除厚刚好等于要除去金属层的厚度的孔。
光沿桨叶半径切面铲去多余的金属而得若干光顺的螺旋桨线，再以这些螺旋桨线为基准，沿桨叶径向铲去多余的金属，便可完成叶面加工。
1.2.2叶背加工（对叶面不加工的工厂，仅在此面消除静不平衡）
叶背加工以叶面为基准面，在叶面加工后，重新测量桨叶厚度，并根图纸要求，决定需要从叶背铲除金属的厚度，与叶面加工一样，先钻孔，铲除各切面形状曲线，然后再沿桨叶径向铲除多余的金属。
2.螺旋桨的静平衡
螺旋桨的静平衡是其加工中不可缺少的一道工序，用来消除不平衡的离心力，以减少振动。
静平衡的步骤和要求如下：
在螺旋桨锥孔中装一心轴，将心轴的两端搁置在有水平刀口或滚珠轴承的支架上，使螺旋桨能自由的转动，并能自由停止。
这时较重的桨叶总是向下。
若在轻的桨叶上加某一重物，（一般粘贴橡皮泥使螺旋桨得到平衡）则加上的重量就是较重桨叶多出的重量，铲除此重量就能等到平衡（但应注意相应位置）。
多余的重量要从叶背铲除，面积要广，剔除后表面应光滑，允许的不平衡重量按下式计算：
P ≤K·G/D
式中：G-----螺旋桨的重量（T）
K-----系表（见表二）
D-----螺旋桨的直径（M）
P-----不平衡重量（Kg）
表二
注：Ⅰ级螺旋桨，航于航速高于18海里/小时的海船及其它特殊要求的船舶。
Ⅱ级螺旋桨，航于航速在10~18海里/小时的海船及航速高于18海里/小时的内河船舶
Ⅲ级螺旋桨，用于不属于Ⅰ级和Ⅱ级的一般船舶
3.螺旋桨的验收
光洁度，见表三：
表三
注：1. 桨叶背面的光洁度，允许照正面要求适当降低
2. 表中我光洁度，其表面也必须平整光顺
3. 内河螺旋桨的要求可适当降低
桨叶各部分几何尺寸的误差应表达出要求。
特殊要求的螺旋桨，允许由设计图纸规定。
4.螺旋桨的安装
艉轴锥体与螺旋桨锥孔应研配，研配后检查应有75%的面积均匀接触，25×25mm2
的面积上不得少于2~4个接触点。
螺旋桨用手工装配到最紧要的程度，并有可靠的防松保险装置。
螺旋桨的传统安装方法
安装前的准备：
用传动键连结的螺旋桨与艉轴，将其配合面试檫干净，移动艉轴至相应的位置并套上“O”型密封圈，转动艉轴使键向上，在螺旋桨锥孔内的非配合表面上涂以黄油，但配合面不得涂黄油。
工艺过程：
将螺旋桨吊起，并使锥孔中心对准艉轴中心，把螺旋桨套在艉轴上。
当艉轴穿过锥孔伸出螺旋桨端面时，立即装张艉轴螺帽并旋紧，大型螺旋桨螺帽的紧固工作一般用大锤敲击专用扳手进行，也可以采用空气锤进行敲击，效果较好。
为了防止海水渗入艉轴锥体与螺旋桨锥孔的配合面，在安装螺旋桨时必须在螺旋桨毂前端面与防腐套筒后端法兰面之间装上水密装置——水密橡圈，它应能耐酸，耐油和耐海水腐蚀，肖氏硬度为65~70水密胶圈。