船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)精度控制技術(shù)

李海軍

文章編號(hào)：2095-6835（2017）04-0158-02

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，造船技術(shù)也在不斷革新。對(duì)現(xiàn)代化造船技術(shù)來(lái)說(shuō)，船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)精度控制技術(shù)的出現(xiàn)有著里程碑式的重要意義。

關(guān)鍵詞：船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)；精度控制技術(shù)；補(bǔ)償量；胎架

中圖分類號(hào)：U662 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.158

船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)是船體生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是船體順利制造完成的基礎(chǔ)保障。因此，本文就船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)精度控制技術(shù)進(jìn)行了以下幾方面的分析和探討。

1 應(yīng)用精度控制技術(shù)的重要意義

船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)精度控制技術(shù)就是合理建立精度標(biāo)準(zhǔn)，采用科學(xué)的控制方法改良船體的生產(chǎn)設(shè)計(jì)和工藝，同時(shí)，對(duì)船體生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行全面性、精度化的管控，嚴(yán)格按照生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙和工藝要求制造出船體所需零部件，確保零部件的精準(zhǔn)度符合船體生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)精度控制技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步完善了船體生產(chǎn)精度控制體系，具有非常重要的意義。將精度控制技術(shù)應(yīng)用在船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，其的重要意義主要表現(xiàn)為以下3個(gè)方面：①精度控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了船體生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)換，為船體生產(chǎn)中殼、舾、涂一體化的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。②精度控制技術(shù)在世界各國(guó)船體生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用，所以，為了與時(shí)俱進(jìn)，縮小與國(guó)際船體生產(chǎn)水平的差距，我國(guó)船體生產(chǎn)業(yè)必須加大精度控制技術(shù)的投入力度，加強(qiáng)精度控制技術(shù)在船體生產(chǎn)中的應(yīng)用。這樣做，能夠有效降低船體生產(chǎn)成本，提高船體生產(chǎn)質(zhì)量，提升船體生產(chǎn)水平。③建立完善的船體生產(chǎn)精度控制體系，加強(qiáng)船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)精度控制技術(shù)的應(yīng)用，從而推動(dòng)我國(guó)船體生產(chǎn)市場(chǎng)的發(fā)展。

2 精度控制技術(shù)的內(nèi)容

2.1 加強(qiáng)補(bǔ)償量系統(tǒng)運(yùn)用

在船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的精度控制技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目就是運(yùn)用補(bǔ)償量替代余量，所以，補(bǔ)償量系統(tǒng)的運(yùn)用非常重要。運(yùn)用補(bǔ)償量系統(tǒng)，主要有以下2個(gè)要點(diǎn)：①精確測(cè)量和記錄船體生產(chǎn)全過(guò)程，例如，精確測(cè)量和記錄制造的各零部件及其他設(shè)施設(shè)備的尺寸、規(guī)格，同時(shí)，建立零部件數(shù)據(jù)庫(kù)；②結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的內(nèi)容，采用量化分析的方法細(xì)致地分析船體零部件，以便預(yù)測(cè)出相應(yīng)的補(bǔ)償量，包括焊接補(bǔ)償量、切割補(bǔ)償量、合攏裝配補(bǔ)償量、曲面成型補(bǔ)償量等，并建立好相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。

2.2 高精度曲面展開技術(shù)的應(yīng)用

高精度曲面展開技術(shù)中有幾項(xiàng)復(fù)雜的內(nèi)容，包括有限單元方法應(yīng)用、單元板拼接精度技術(shù)，等等。高精度曲面展開技術(shù)的順利應(yīng)用必須滿足以下2個(gè)前提條件：①確保加工成型的曲面外板具有較高的精準(zhǔn)度；②建立補(bǔ)償量數(shù)學(xué)模型。

2.3 加工方法的確定

精度控制技術(shù)與加工方法有密切的關(guān)系，根據(jù)船體生產(chǎn)過(guò)程確定相應(yīng)的加工方法，是確保精度控制技術(shù)順利運(yùn)用的重要前提。采用不同的加工方法，對(duì)加工數(shù)據(jù)的要求也不同，它會(huì)影響船體的整體制造情況。

3 船體胎架

現(xiàn)階段，在船體生產(chǎn)中，應(yīng)用最廣泛的胎架結(jié)構(gòu)就是活絡(luò)胎架。采用活絡(luò)胎架，每2個(gè)活絡(luò)胎之間都需要進(jìn)行縱、橫連接，這樣能夠避免安裝時(shí)發(fā)生分段偏差或變形等情況。安裝的胎架必須與板緊密結(jié)合，從而保持線型光順、平整。精度控制技術(shù)運(yùn)用的基礎(chǔ)就是胎架，而胎架是各工作隊(duì)裝配的主要依據(jù)。一旦胎架有誤差，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致各工作隊(duì)裝配出現(xiàn)誤差，進(jìn)而使得總體工程出現(xiàn)偏差，造成嚴(yán)重的后果。所以，必須嚴(yán)格按照船體生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)胎架，確保設(shè)計(jì)模板的尺寸非常精確，并且具備較好的整體四角水平和連接剛性。

4 船體生產(chǎn)中的加放補(bǔ)償量

船體是由多個(gè)不同構(gòu)件組成的，這些構(gòu)件就是船體生產(chǎn)的基本單元，通常需要在船體生產(chǎn)中設(shè)置系統(tǒng)補(bǔ)償量，即在船體生產(chǎn)的加工、配備、安裝等環(huán)節(jié)加放相應(yīng)的補(bǔ)償值。船體生產(chǎn)中的加放補(bǔ)償量有多種方法，包括熱加工余量補(bǔ)償、冷加工余量補(bǔ)償和其他加工余量補(bǔ)償。

4.1 熱加工余量補(bǔ)償

熱加工余量補(bǔ)償要注意以下2點(diǎn)：①對(duì)船體板材進(jìn)行熱加工余量補(bǔ)償。進(jìn)行單板雙曲面熱加工時(shí)，應(yīng)采用樣箱加工方法，在應(yīng)角上面加放100 mm余量。②對(duì)船體型鋼進(jìn)行熱加工余量補(bǔ)償。進(jìn)行型鋼熱加工時(shí)，采用在型鋼兩端分別加放高度為型鋼1.5倍余量的方法。

4.2 冷加工余量補(bǔ)償

冷加工余量補(bǔ)償要注意以下2點(diǎn)：①對(duì)船體板材進(jìn)行冷加工余量補(bǔ)償時(shí)，單塊板的單曲面不加放余量；②對(duì)船體型鋼進(jìn)行冷加工余量補(bǔ)償時(shí)，分別在型鋼兩端各自加放400 mm余量。

4.3 其他加工余量補(bǔ)償

其他加工余量補(bǔ)償要注意以下幾點(diǎn)：①零件切割后，在放樣時(shí)，根據(jù)板厚、割嘴確定加放割縫補(bǔ)償量。②按照設(shè)備要求在大型彎板機(jī)預(yù)彎邊緣加放相應(yīng)的壓頭工藝余量。③船塢基準(zhǔn)定位分段的艏、艉環(huán)形接縫端頭全部正足，縱骨、縱桁同樣正足。④其他由船塢搭載的分段的舷、昵端以基準(zhǔn)定位分段為基準(zhǔn)。在端機(jī)艙半立體分段的傍板下口和前后接縫一端，都應(yīng)加放相應(yīng)的補(bǔ)償量。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合實(shí)際情況，在貨艙區(qū)舷側(cè)分段位置加放補(bǔ)償量。⑤在散貨船貨艙區(qū)舷側(cè)相應(yīng)的位置加放一定的補(bǔ)償量。⑥在上頂邊水艙分段的外板下口加放補(bǔ)償量，在下邊水艙分段的內(nèi)口加放補(bǔ)償量。

4.4 對(duì)合線設(shè)置

船體分段建造工作的精度與船體生產(chǎn)工作量有密切的關(guān)系。船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，將對(duì)合線設(shè)置在拼接板材上合適的位置。這樣，作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員能夠根據(jù)設(shè)置的對(duì)合線調(diào)整對(duì)方正度，實(shí)現(xiàn)無(wú)余量裝配，不僅保證了裝配質(zhì)量，還有效降低了工程返工概率。另外，在進(jìn)行分段生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，合理設(shè)置線型模式，在裝配中進(jìn)行尺寸對(duì)合，能夠分析并判斷出分段的扭曲度和正方度，然后進(jìn)行修正，確保分段精度。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著造船技術(shù)的不斷升級(jí)和發(fā)展，對(duì)船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高，于是，船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)精度控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中應(yīng)用精度控制技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)船體

生產(chǎn)過(guò)程的有效控制，還能有效降低船體生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕