多米尼工程使波

建立一个大型船舶需要大量的工程和制造时间。所有组件需要设计,以确保船可以遍历水轻松,绞尽了数百万英里的旅行,同时保持足够的快速和有效的从港口到港口。最具挑战性的一个组件在任何船舶制造,特别是大型军舰和海军舰艇,螺旋桨。

有许多不同的尺度船舶螺旋桨。更大和更重的船,需要推进来移动它。自1800年代初以来螺旋桨是一个常规海军和海军制造的一部分。然而,制造方法发生了变化显著。

船舶螺旋桨传统上是由技术熟练的工匠手工制作的构建模式,生产模板,并产生形状用于印迹模具铸造一个粗略的螺旋桨。

然后设计师使用数学表达式来包装,球场上,斜,耙的2 d模型图。螺旋桨用粗灰泥涂后,放置在一个钻孔机,经营者钻洞的确切位置的表面完成螺旋桨。

这些漏洞就位后,经营者才能开始磨掉多余的材料,直到他们消失在洞,给所需的表面光洁度。然而,这个方法可以只包括有限数量的孔圆柱段,留下空白的部分运营商规范熟练地完成。即使最新的CAD / CAM软件,有时很难确保表面平滑、连续的通过这些部分。

所有多余的材料需要地面叶片,直到光滑的表面,这是传统上被联系。任何扭曲或违规行为之间的部分可以带来灾难的整体有效性螺旋桨效率,导致问题,空化和噪声。

传统上的大部分工作是使用手工方法完成的,可能会非常耗时,生灵涂炭。完美的这些精密组件所需的技能并不总是可用,。

今天的船螺旋桨,通常满足ISO 484公差标准制造,仍然需要大量的手工流程从开始到结束。他们通常是finish-ground手动从铸件,对数控铣床的粗加工。但手动和机械磨削螺旋桨表面还可以导致不准确和偏离设计。

与技术的进步,数控铣生产已成为选择这些组件,但是这些机器能复制一个有经验的人的技巧,精确,和专业知识吗?

多米尼工程

这是更大的在博多Gospodnetic心头的问题35年的一部分。他在渥太华的通信研究中心工作。他父亲Drasko退出国家研究委员会的船实验室的研究员,1985年被授予名誉NRC的数控铣船舶模型的开创性工作。同年两人决定将注意力集中在发展一个可重复的、自动化的流程制造大型、高精度螺旋桨更好。

“有很多事情你可以做在数控铣床上,但它并不总是很明显,你可以完全机螺旋桨,”博多Gospodnetic说,总统,多米尼工程有限公司,位于安大略省渥太华。“我们的目标是编写一个进程创建步骤展示我们可以完全机螺旋桨数控铣床。的一大挑战是螺旋桨雕刻表面,这意味着他们是属于以非思辩定义表面。它们是由离散点空间。你必须插入这些点之间的空间创建一个表面。和螺旋桨的表面必须是光滑的粗糙度,但它也必须是光滑的几何而言。这意味着不可能有疙瘩,拐点或不连续面。这就是为什么我们决定开发自己的插值方案,我们可以平滑表面和他们准备完整的数控铣削。我们也开发了一些特殊的工具,允许我们机器表面快。”

第一步是建立一个3 d电脑模型整个螺旋桨的几何,不仅仅是圆柱部分。

多米尼使用专有的内部软件插入和检查所有螺旋桨桨叶部分。顺利螺旋桨桨叶不仅是重要的性能,而且对机器的能力,作为一个崎岖不平的表面可以肆虐在创建一个数控加工程序。软件有能力识别碰撞和不连续和改正提高叶片部分,同时验证螺旋桨桨叶的性能。

一旦父子开发他们的专有软件和工具,他们决定购买他们的第一个铣床,1990年开店在渥太华。

店的第一份工作是为德国生产叶片水轮机和螺旋桨公司设施在蒙特利尔。此后主宰扩大车间和设备包括5数控铣床,4 -和5 -轴旋转旋转设置,而不是两轴旋转旋转头。

主宰了一系列的项目,包括螺旋桨叶片变化加拿大巡逻护卫舰、射流叶轮濒海战斗舰的洛克希德马丁公司整体螺旋桨为埃及海军导弹快速工艺和加拿大海岸警卫队和螺旋桨三美国海军计划。

研究和开发

Gospodnetic表示,该公司面临的一大挑战是找到必要的资金来开发和试验所需要的先进技术和过程数控机螺旋桨从开始到结束。小商店大约有15人,主宰与跨国公司竞争,发现,专注于研究和开发已获得资助和资金来实现这个想法。

“我们已经有很多成功的,因为我们专注于研究和开发,“Gospodnetic说。“与此同时,我们也帮助来自加拿大行业通过国防工业生产力项目,技术合作加拿大,最近战略航空和国防计划。我们正在与DRDC-Atlantic合作研究项目,纪念大学,资金来自加拿大运输确定制造公差对推进的影响和空泡螺旋桨的性能。这是我想要的东西检查了很长一段时间。它有助于表明一个小尼克的前缘刀片的例子中,只有一个0.5毫米厚尼克在4.5 -metre-diameter propeller-will性能产生巨大的差异。”

主宰是引领证明即使是最小的偏差会大大影响螺旋桨的性能,这就是为什么该公司花了很多的时间删除任何变量和体力劳动从生产的螺旋桨。

“小的缺口或偏差的形式的前缘开始空泡螺旋桨桨叶将导致,”他说。“它将开始前空化设计点,因为最初的形式在设计没有被尊重,这将导致噪音。螺旋桨空泡开始时,噪音会产生水,这可能是非常危险的军舰,但它也是潜在的毁灭性的虎鲸和海豚等海洋生物,可能会迷失方向的噪音。”

运输加拿大减轻噪音有相当大的兴趣,尤其是在西海岸,虎鲸鲸数量已经慢慢消失。

今天生产

虽然主宰一直积极研究和开发的最新技术更大的35年的一部分,Gospodnetic仍然认为它实际上是一个小公司,唯一一家生产大型、高精度螺旋桨叶片在加拿大。

车间生产螺旋桨和叶轮在不同的材料,包括镍铝青铜,几种不同类型的不锈钢(316 l, CA6NM)和双相不锈钢(ASTM A890 4年级)。Gospodnetic指出,切削加工性能有很大差距从铜到双相不锈钢,恰好是非常具有挑战性的轧机。“最终形式,完成“技术商店开发了可用于所有类型的材料,不管他们的硬度和切削加工性能。

“我们的重点是减少人工干预过程中,最终完全消除它,“Gospodnetic说。“我们希望能够启动流程,走开。我们不是很有,但这是我们的目标。”

Gospodnetic补充说,螺旋桨越大,越困难它可以走开,因为纯粹的数控铣削量需要做的事情。这是尤其如此,当这些大块精炼钢或难加工材料。插入不长久,即使自动工具改变或自动削减,替换雕刻表面的效果并不好。这些组件生产时需要更多的人工干预。

“替换插入作品在平面,”他说。“但在雕刻表面,它不是那么容易。你改变工具之后,您必须重新测量刀具和验算程序与这些新变量。没有这一步,你最有可能需要做一些整理和混合之后,我们尽量避免。”

当主宰打开时,商店都很少使用数控铣床对任何过程。大多数螺旋桨完全手动适合模板,机器人的粗加工,地面。但即使机器人磨削的边缘可能会有问题。

螺旋桨的领导和后缘的部分是最重要的特性。小费是定做两个模板,但机器人一般只能磨平地区和困难磨曲面。手动研磨前后的边缘是不可重复的,容易出错。这就是为什么主宰着手开发一种使用数控铣削过程生产螺旋桨铸件最终形式和完成。

切割速度是非常重要的在生产高精度螺旋桨。切割速度是由许多不同的因素,如大小和类型的铣刀,铣刀的转速,物料类型、截面的形状,和其他所需的效果,可用于创建必要的加工程序产生任何给定叶片的特点。

主宰使用特殊的设备,适合在叶片将其固定住,也可以180度转向机相反的脸上。叶片旋转中的任何错误导致两个面可以不匹配,这可能需要重做或螺旋桨,根据程度不同,取消。

叶片加工处理小个人部分两面之前搬到下一节。这个方法确保叶片的最大强度和减少弯曲的机会,从技巧和工作一直到厚部分材料的基础。

在商店可以加工螺旋桨叶片直接监督下每天24小时。根据项目的规模和大小,它需要两个星期生产刀片和多个叶片几周完成。

“最初的想法是一个艰难的过程,不是很多人能做的和开发新工艺和技术完全自动化生产螺旋桨,“Gospodnetic说。“螺旋桨旋转组件是一个特殊的段或利基市场的过程,因为他们的表面,在与水接触,属于以非思辩定义表面。这样会使事情变得复杂。虽然有些人满意使事情来满足所需的公差,我们希望看到多远我们可以挑战极限提高整体性能的精确,因为它真的很重要。”

副主编林赛路可以达成的lluminoso@canadianmetalworking.com。

多米尼工程,www.dominis.ca