关于船体生产设计精度控制技术的探讨

关于船体生产设计精度控制技术的探讨

发表时间：2019-07-01T10:46:37.190Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：邱海涛1 唐艳2

[导读] 一次定位，快速装配、快速搭载，缩短船舶建造周期，从而取得降低船舶建造成本的综合性效果。

1.江苏扬子鑫福造船有限公司工艺工法部江苏泰兴 225400；

2.江苏扬子鑫福造船有限公司分段车间江苏泰兴 225400

摘要：船体制造精度控制技术的源头是生产设计。从生产设计开始，对船体零部件尺寸精度进行控制，从而最大限度的减少分段制造、分段总组以及坞内搭载装配工作量，实施外场无修割、少修割，一次定位，快速装配、快速搭载，缩短船舶建造周期，从而取得降低船舶建造成本的综合性效果。

关键词：生产设计，精度控制，船体船舶，探讨分析

1引言

船体制造是根据设计图纸资料，经过放样、下料、加工、装配、焊接等一系列工序完成的壳体建造。精度控制技术就是在各个生产环节中采取先进的工艺技术、精准的检测手段，以船舶建造精度标准为基本准则，并采取一系列的技术管理措施，对各工序实行严格的精度控制。避免由于船舶结构体积和重量，构件数量、形状和规格，加工工序和工艺而引发的尺寸偏差。

2船体生产设计精度控制技术工程的重要性

虽然造船精度管理属于管理技术这一类，但是与笼统的管理技术相比较仍然存在一定的区别。在管理造船精度的时候，要建立科学的、合理的精度标准，并且要运用有效的管理方法，与此同时要改良工艺以及设计，并且要全方位以及细致化的管理、修正、分析以及掌控船舶过程。在完成这一系列动作之后，可以将船舶制造所需要的各个部位的零部件制作出来，从而可以使得这些零部件的精准度能够达到所有的标准。

第一，造船精度管理的实质就是将造船模式进行转换，并且可以使得壳、涂一体化的重要基础得以实现。第二，目前，大部分发达国家的造船技术都采用这一技术，从而使得我国船舶制造业的竞争力得以提高，最终不断加强我国在高精度制造技术上的投入。与此同时为了能够使得造船成本降低，因此船体精度管理的最重要的理念就是从精度控制出发，对船舶建造进行细致全面的尺寸以及技术分析、控制的时候，要运用先进的管理体系以及精密的工艺技术，从而可以确保建造初始环节可以得到良好的监督。通过良好的监督，可以避免后期的返工，最终使得工作效益得到提高，与此同时可以使得建造成本得以降低。第三，要建立造船精度控制管理体系，从而可以开拓我国的船舶市场。

3船体建造的胎架结构

现阶段，在船体生产中，应用最广泛的胎架结构就是活络胎架。采用活络胎架，每2个活络胎之间都需要进行纵、横连接，这样能够避免安装时发生分段偏差或变形等情况。安装的胎架必须与板紧密结合，从而保持线型光顺、平整。精度控制技术运用的基础就是胎架，而胎架是各工作队装配的主要依据。一旦胎架有误差，势必会导致各工作队装配出现误差，进而使得总体工程出现偏差，造成严重的后果。所以，必须严格按照船体生产要求设计胎架，确保设计模板的尺寸非常精确，并且具备较好的整体四角水平和连接刚性。

4船体生产设计过程中精度控制技术研究的具体内容

4.1生产设计过程中的精度控制

在船体分段建造的精度控制中，每个阶段都要进行严格的精度控制，这样既能保证本建造阶段的精度满足要求，同时也为下一个建造阶段的精度控制打下良好的基础。在各阶段中，其每个工序的精度控制程序应该包括，典型工艺流程、精度控制点、精度标准与检验。现分别表述如下。淤典型工艺流程。在每个工序的精度控制过程中，应确定一个合理的工艺流程。合理的工艺流程既能够使施工人员按照统一的程序进行产品的生产，也有利于保证产品的精度与质量。于精度控制点。精度控制点明确了影响产品精度与质量的主要因素，使施工人员能够在生产过程中自行对产品精度进行控制，保证产品的精度与质量。盂精度标准与检验。精度标准是精度控制过程中检验的基础，是检验产品精度的参照物，同时也是保证下道工序精度的前提。

4.2积极运用补偿量系统

在进行船体生产设计精确度控制的过程中，主要是用补偿量代替余量。补偿量主要有以下特征：（1）进行精确测量，并且真实地记录船舶制造过程中的各个零部件以及各种基础设备的具体尺寸，建立精密科学的零部件数据库；（2）在全面分析数据库记录的基础上，对船体零部件进行细致的量化分析，从而建立相配套的切割补偿量模型、焊接补偿量模型、曲面成型补偿量预测模型以及合拢装配补偿量预测模型等。

4.2.1热加工加放补偿原则

板材的热加工余量。以样箱加工的方法进行单块板双曲面热加工时，加放100mm的余量，艏柱、艉柱加工时，余量大小有所变化，在100～300mm之间，且宽度方向不加放，钢板成形方式不同，加放情况也是有差别，比如火工成形的钢板边缘不加放余量。另外，型钢热加工时，它的加放余量与型钢高度密切相关，为型钢高度的1.5倍。

4.2.2冷加工加放补偿原则

板材冷加工余量与型钢不同，单块板的单曲面冷加工不需要加放余量，型钢的冷加工需要在钢材两端各加放400mm余量。

4.2.3其他余量加放原则

切割零件在放样、下料时应根据板厚及割嘴情况加放割缝补偿量；大型弯板机预弯边缘须根据设备要求加放压头工艺余量；船坞基准定位分段的艏、艉环形接缝端点、应全部正足，船坞搭载的其他分段艏、艉端的向艏的分段前端、向艉的后端正足，向艏的后端、向艉的前段有补偿量；艏艉端机舱半立体分段要求傍板下口，前后接缝的一端，应根据具体的工艺要求加放一定量的补偿量；货舱区舷侧分段的上企口、上顶边水舱的分段外板下口、下边水舱分段外板上口全部正足，货舱区舷侧分段的下企口、下边水舱分段外板内口、货舱区甲板分段、左右舷端头、甲板上墩座下口、货舱下墩座分段下口加放5mm补偿量；散货船的货舱区舷侧分段，一端加放5mm补偿量，另一端为

正足；货舱隔舱左右分段，左右向舯企口正足，上口斜旁正足，向舷侧加放、下口斜旁加放、下口平直加放一定的补偿量，注意这三个部位的补偿量各不相同；货舱隔舱中间分段，左右及上口分别正足，下口加放补偿量；货舱双层底左右分段四周企口正足。

4.3对合线设置

传统的船舶建造过程中，为了保证建造的精度，各个装配阶段都会留有工艺余量，装配时需要先切除零部件的工艺余量后才能进行零件的组装，这些工艺余量的预修整需要花费大量的工时及原材料，分段设计生产中，在合适的位置设置对合线，通过设置三维线性模型，然后在装配时进行尺寸对合，界能够准确判断各个分段的扭曲度、正方度等，然后进行修正，就可以保证分段制造的精度，同时减少了原材料的消耗及设计制造人员的工作量，缩短了工期，降低了生产制造的成本，有效的提高了船厂的经济效益。如在拼板的过程中，为了提高对角线尺寸的准确性，往往会对板的长宽加放余量，设置好构件线后，需要二次切割板边；在生产设计的过程中，要想对施工精度进行有效控制，可合理引入公差标准，将对合线设置在板边处，并以对合线为依据对方正度进行调整，保证装配无余量，提高装配的效率和质量。此外，在实际分段的生产设计中，可以设置三维线性模式，如水线、肋骨检验线、纵剖线、中心线等，并在装配过程中结合面、线和点的型位尺寸，对分段的扭曲度与正方度加以准确判断，有效提高装配精度。

5结语

总之，生产设计精度控制技术是总体布置，分段落实。随着造船技术的不断升级和发展，对船体生产设计的要求越来越高，于是，船体生产设计精度控制技术应运而生。在船体生产设计中应用精度控制技术，不仅实现了对整个船体生产过程的有效控制，还能有效降低船体生产成本。

参考文献

[1]李艳君.船体精度控制技术研究[D].大连理工大学,2005.

[2]郑灿平.浅谈“人机料法环”对船体生产设计质量管理的控制[J].中国水运(下半月),2017,17(09):58-59.