船體建造精度控制技術(shù)探討

翟雪楓

（錦州市交通運(yùn)輸綜合行政執(zhí)法隊(duì)船舶檢驗(yàn)支隊(duì)，錦州 121000）

船體建造工程通常是以設(shè)計(jì)圖紙為參考，再將船體分段分別建造和加工處理，最后再將各分段組裝在一起，合成整個(gè)船體。故船體建造的特點(diǎn)有建造周期長(zhǎng)、工程量大、工序繁雜且多等。在建造船體過(guò)程中，每個(gè)工件精度對(duì)船舶整體的質(zhì)量都至關(guān)重要。因此，精度控制技術(shù)對(duì)建造工作尤為重要，以下文中介紹了多種船體精度控制技術(shù)。

1 把控胎架的精度

胎架是船體建造工程里必要的建造工藝設(shè)備，由于船體的體積相對(duì)龐大，所以大部分情況下都會(huì)以將船體分段的方式來(lái)分別制作各個(gè)分部，最后將各個(gè)分部銜接起來(lái)合成最后的船體形式。所以胎架在這個(gè)過(guò)程中的作用就是完成各分段的組裝和連接。并且胎架自身的精度對(duì)船體的精度會(huì)有一定的影響?？梢赃@樣說(shuō)，保證胎架的精度一定程度上也就保證了船體的精度。在艏艉的實(shí)際建造過(guò)程里面最顯著并且令人詫異的是，胎架的精度可以說(shuō)失之毫厘，差之千里，如果說(shuō)胎架的精度存在較為明顯的誤差，那么整個(gè)船體就可能出現(xiàn)成倍的建造誤差。所以在胎架的精度和穩(wěn)定性方面，要給予高度重視。所以這就要求在各船體分段建造過(guò)程中要控制好材料尺寸大小并且把控好材料的線型光順度，同時(shí)還要?jiǎng)?wù)必保證胎架的連接剛性達(dá)到工程要求，確保胎架的四角保持水平。在特定情況下，反變形是可以采取的措施。

2 對(duì)合基準(zhǔn)線的精度控制

對(duì)合基準(zhǔn)線可以作為在船體建造過(guò)程中的參考線，并且對(duì)合基準(zhǔn)線的精度對(duì)船體的精度有顯著的影響，特別是全世界對(duì)船體的對(duì)合線的精度控制十分重視，其中最明顯的例子是造船技術(shù)相對(duì)先進(jìn)的日本和韓國(guó)，控制船體裝配精度主要是通過(guò)對(duì)合線的精度控制來(lái)達(dá)成的。在船體裝配的零部件、分段到總段等各個(gè)裝配階段，通常在建造各船體時(shí)會(huì)保留特定指標(biāo)的工藝余量，以便于在裝配過(guò)程中的可以靈活調(diào)整，最后可以按照精度要求去除掉多余的部分。在去除多余工藝余量時(shí)，在調(diào)整方正度時(shí)要以對(duì)合線的精度標(biāo)準(zhǔn)為參考，此類控制精度的方式會(huì)比傳統(tǒng)預(yù)修正控制技術(shù)更簡(jiǎn)單便捷，并且可以更標(biāo)準(zhǔn)的控制裝配精度。故生產(chǎn)設(shè)計(jì)船體時(shí)，設(shè)計(jì)其對(duì)應(yīng)的施工圖紙，并標(biāo)注出相應(yīng)的對(duì)合線，羅列出水平、彎曲度等工藝值。如此施工人員控制對(duì)合線精度時(shí)可以更方便也更簡(jiǎn)單，更且還可以減少工藝誤差，同時(shí)減少建造過(guò)程中所不必要的物力、財(cái)力、人力損失。

3 反變形的控制精度技術(shù)

船體建造材料主要為鋼板，必定要通過(guò)鋼板切割加工和焊接等工藝環(huán)節(jié)，才能夠把零碎的鋼板拼接成完整的船舶。在操作過(guò)程中，正確的采用反變形技術(shù)可以在一定程度上避免出現(xiàn)鋼板變形的現(xiàn)象，并且還可以把控船體建造精度。在整個(gè)船體建造過(guò)程中，常見(jiàn)的幾種變形類型有切割變形、加工變形與焊接變形。首先，在切割鋼板的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，進(jìn)而有幾率出現(xiàn)熱變形。同時(shí)，切割機(jī)械的固有性能也會(huì)在一定程度上造成切割或加工變形。其次，在焊接過(guò)程中，除了機(jī)械性能等因素有幾率造成焊接變形外，焊接過(guò)程產(chǎn)生的高溫也會(huì)造成焊接變形。而前期的各道工序產(chǎn)生的誤差累計(jì)有幾率導(dǎo)致船體分段的變形?？偟膩?lái)說(shuō)，從標(biāo)準(zhǔn)誤差的方面來(lái)說(shuō)，船體精度由切割、號(hào)料和裝配等過(guò)程決定。而從平均值的方面來(lái)說(shuō)，焊接過(guò)程的精度水平?jīng)Q定了船體的精度控制水平。故反變形技術(shù)是世界各國(guó)的造船業(yè)研究方向。據(jù)了解，現(xiàn)如今在焊接、切割技術(shù)和誤差控制等方面，在機(jī)械設(shè)備、設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)等都有了一定程度的技術(shù)進(jìn)步。尤其時(shí)反變形技術(shù)得到了很程度的提升。比如，可以采取一定的支撐技術(shù)或者擴(kuò)大總組的方式來(lái)取得優(yōu)良的反變形效果。

4 加放補(bǔ)償量的控制精度技術(shù)

加放補(bǔ)償量是一種常見(jiàn)并且常用的精度控制技術(shù)。加放補(bǔ)償量在傳統(tǒng)加放余量基礎(chǔ)上改善了缺陷后，船體精度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求的概率大大提升。這是由于加放補(bǔ)償量技術(shù)可以使得各道工序都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在一定程度上也提高了鋼材的利用效率，并且推動(dòng)了施工的進(jìn)程，減少了資源浪費(fèi)，最終提升了船體建造工程的綜合效益。加放補(bǔ)償量有一些基本的原則。首先，注意補(bǔ)償量的加放設(shè)置。①補(bǔ)償量與板的長(zhǎng)寬的關(guān)系。板的長(zhǎng)度與寬度與補(bǔ)償量成正比。鋼板加長(zhǎng)或加寬，補(bǔ)償量就越大。②補(bǔ)償量與鋼板的厚度的關(guān)系。板越厚，補(bǔ)償量越少，反之，板越薄，補(bǔ)償量反而越大。二者之間呈現(xiàn)出反比的關(guān)系③補(bǔ)償量與角焊縫的焊腳之間的關(guān)系。焊腳越大，補(bǔ)償量也越大。④補(bǔ)償量與結(jié)構(gòu)的稀密程度的關(guān)系。結(jié)構(gòu)越密，補(bǔ)償量則越大。其次，在加放補(bǔ)償量時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：①工件或產(chǎn)品相似性（重復(fù)性）。在生產(chǎn)過(guò)程中，一些產(chǎn)品的尺寸精度達(dá)到成熟后，相同或相似的產(chǎn)品可以參照現(xiàn)有成熟精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加放控制工作。②采用穩(wěn)定的工藝。由于建造方式的差異也會(huì)對(duì)各個(gè)分段的變形產(chǎn)生不同程度的影響。因此采用相對(duì)穩(wěn)定的工藝可以減小誤差，降低成本。③嚴(yán)格的控制質(zhì)量。對(duì)質(zhì)量采取嚴(yán)格的控制可以達(dá)到建造過(guò)程中把控尺度精準(zhǔn)的目的，同時(shí)最大可能的用補(bǔ)償量來(lái)取代工藝余量。④以焊接收縮變形為確定補(bǔ)償?shù)闹饕蛩亍＞C上，降低勞動(dòng)成本，減少作業(yè)難度，提升焊接效率和產(chǎn)品質(zhì)量等目的都可以采用加放補(bǔ)償量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

5 在精度控制上的統(tǒng)計(jì)技術(shù)

精度控制在一定程度上是對(duì)制造過(guò)程的統(tǒng)計(jì)控制。持續(xù)地提升生產(chǎn)效率，降低不必要成本是其主要目的。而分析精度控制的反饋信息，從而進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)更且調(diào)整工藝方法，協(xié)調(diào)各生產(chǎn)線的流程銜接，提升工作效率，降低工程消耗水平。由于確保施工精度的必要手段和重要環(huán)節(jié)是檢測(cè)各方面數(shù)據(jù)，而精度結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析也需要大量的數(shù)據(jù)，故實(shí)現(xiàn)精度控制采用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)的方法是有效的。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，船體精度控制在現(xiàn)代船舶建造過(guò)程中有著戰(zhàn)略性地位，但是船體精度影響因素頗多，因此為保證施工環(huán)節(jié)的建造精度，需要采用多種正確使用的控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。希望本文提供的幾種精度控制技術(shù)能供相關(guān)人士參考。