现代船舶建造方法PPT课件
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改革开放以来，我国造船技术获得了较快的发展， 在船体建造技术方面，除机器人、柔性制造和集成制 造技术外，其它许多单项技术都已达到或接近国外先 进水平。但是，在总体建造技术水平和先进制造技术 方面，还存在着相当大的差距，主要表现在生产效率 低，建造周期长和成本高等方面。为此，在我国船厂 由传统造船模式向现代造船模式转变的关键时刻，对 现代造船模式主要支撑技术的船体建造技术进行跟踪 和研究很有必要。船体建造技术涉及方方面面，内容 多、范围广，其中最具代表性的是船体放样、下料、 船体加工和船体装配等项工艺技术。
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14
Plasma Arc Cutting
Plasma Bevel Cutting
15
•Plasma Marking A low current plasma arc can be used to mark lines on the plate surface, for bend lines and layout marks.
•Zinc Marking An oxy-fuel flame fuses zinc oxide powder to the plate surface, forming a light gray mark. This process can be used for marking large layouts at exceptional speeds.
水下等离子弧切割与一般等离子切割相比具有以下一些优点： (1)切割产生的金属粉尘有99％沉淀在水中； (2)噪声频率大大降低，强度极大地减少(85dB／1.8m)； (3)切割质量好，端面无圆角，无挂渣； (4)割嘴寿命长； (5)有害气体被水吸收； (6)等离子弧发出的紫外线光有所减弱等。
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大型水下等离子弧数控切割系统的组成： 1、等离子电源 2、割炬 3、割炬高度控制系统 4、冷却水系统 5、水幕系统 6、充水平台 7、控制系统
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1.2 船体号料
光学号料 电印号料 数控号料
7
•Pneumatic Punching or Scribing Compressed air actuated punch markers or scribes can be used for economical marking of lines and single point marks on the plate surface.
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1.1 船体放样
随着造船技术的发展，放样已由手工比例发展到数学 放样。数学放佯也有一个发展过程，50年代出现数学放样， 60年代在船厂中得到广泛应用，70年代发展为图示放样系 统，逐步完善。80年代已在造船界广泛应用，但是由于首 尾部线型复杂，仍需借助人工或 比例放样，致使许多船厂 不得不保留投影放佯的场地。随着计算机技术的迅速发展， 现在能对全船的线型和结构实行计算机光顺和放样，还可 以用人机对话的方式修改线型和结构布置，并能实现图形 显示和自动绘图，且能把所得数据自动存储在数据库中， 供下道工序如数控绘图、数控号料和数控切割等使用，从 根本上取消了手工放样。目前除船体外，一些线型复杂的 舾装件、管系和电缆等放样也都实现了计算机化。
近年来，激光已向大功率发展，功率5Kw的数控 激光切割机，能高质量地切割厚至32mm的低碳钢，切 割厚12mm钢板的速度约2500mm／min，与现用的等离 子弧切割机相当。数控激光切割将是未来造船钢板切 割的发展方向。
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Oxy-Fuel Cutting
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1.3.1.2 数控等离子切割
等离子是一种高效的物理切割方法，它所产生的温度为一般 电弧的5～6倍，产生的气流速度达1500m／sec以上。因此，它可 以切割氧乙炔焰所不能切割的铜、铝、不锈钢等各种高温难熔金 属，尤其擅长于切割薄板。其切割速度是氧乙快焰的3～6倍。由 于数控等离子切割的高效生产效率和质量，在造船钢板切割中大 有取代氧乙快焰切割趋势。
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1.3.1.3 激光切割
采用气体(如 CO2)激光器和固体(如钕、钇铝石榴 石)激光器，产生的功率达105～106W／cm2，这样大的 能量完全足以熔化金属。因而，可以用来切割。激光 切割精度在已知的所有热切割设备中是最高的，可达 0.1～0.2 mm。瑞典 ESAB公司第一次推出的可移动式 激光数控切割机，可切割宽3m、长4.5m的大型工件， 该机最大切割厚度可达6～8mm。
8
1.3.1 钢料切割
1.3 船体加工
1.3.2 成型加工
1.3.1.1 数控火焰切割 1.3.1.2 数控等离子切割 1.3.1.3 激光切割 1.3.1.4 水射流切割
1.3.2.1 板材加工 1.3.2.2 型材加工
9
1.3.1.1 数控火焰切割
(1)精度高； (2)切割质量好； (3)自动化程度高； (4)有效切割时间长； (5)钢板尺度不受限制； (6)提高了钢材利用率； (7)热变形小； (8)切割信息易于准备和保存； (9)切割指令易于修改； (10)控制装置稳定可靠。
现代船舶建造方法概要
1
现代船体建造技术现状
2
船体建造在整个船舶生产中占据着相当重要的地位，就 工作量而言，约占总工作量的30～40％。因此，新厂建设 和老厂改造都要将其视为突破口，放在重要位置。
最近，美国政府通过征询专家的意见，对船舶工业优 先发展的项目排序如下：
1、钢料加工(40)； 2、船舶经济(37)； 3、营销、市场信息(36)； 4、设计制造一体化(34)； 5、舾装(34)； 6、自动化(32)； 7、涂装(31)； 8、新的设计思想(29)； 9、人力资源与培训(27)； 10、分段装配与合拢(24)。
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现代船体建造技术的几个方面
1.1 船体放样
1.2 船体号料
1.3.1 钢料切割
1.3 船体加工
1.3.2 成型加工
1.4 船体装配
1.4.1 部件装配 1.4.2 分段装配 1.4.3 船台装配
1.5 船体建造精度控制
1.3.1.1 数控火焰切割 1.3.1.2 数控等离子切割 1.3.1.3 激光切割 1.3.1.4 水射流切割 1.3.2.1 板材加工 1.3.2.2 型材加工
改革开放以来，我国造船技术获得了较快的发展， 在船体建造技术方面，除机器人、柔性制造和集成制 造技术外，其它许多单项技术都已达到或接近国外先 进水平。但是，在总体建造技术水平和先进制造技术 方面，还存在着相当大的差距，主要表现在生产效率 低，建造周期长和成本高等方面。为此，在我国船厂 由传统造船模式向现代造船模式转变的关键时刻，对 现代造船模式主要支撑技术的船体建造技术进行跟踪 和研究很有必要。船体建造技术涉及方方面面，内容 多、范围广，其中最具代表性的是船体放样、下料、 船体加工和船体装配等项工艺技术。
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Plasma Arc Cutting
Plasma Bevel Cutting
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•Plasma Marking A low current plasma arc can be used to mark lines on the plate surface, for bend lines and layout marks.
•Zinc Marking An oxy-fuel flame fuses zinc oxide powder to the plate surface, forming a light gray mark. This process can be used for marking large layouts at exceptional speeds.
水下等离子弧切割与一般等离子切割相比具有以下一些优点： (1)切割产生的金属粉尘有99％沉淀在水中； (2)噪声频率大大降低，强度极大地减少(85dB／1.8m)； (3)切割质量好，端面无圆角，无挂渣； (4)割嘴寿命长； (5)有害气体被水吸收； (6)等离子弧发出的紫外线光有所减弱等。
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大型水下等离子弧数控切割系统的组成： 1、等离子电源 2、割炬 3、割炬高度控制系统 4、冷却水系统 5、水幕系统 6、充水平台 7、控制系统
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1.2 船体号料
光学号料 电印号料 数控号料
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•Pneumatic Punching or Scribing Compressed air actuated punch markers or scribes can be used for economical marking of lines and single point marks on the plate surface.
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1.1 船体放样
随着造船技术的发展，放样已由手工比例发展到数学 放样。数学放佯也有一个发展过程，50年代出现数学放样， 60年代在船厂中得到广泛应用，70年代发展为图示放样系 统，逐步完善。80年代已在造船界广泛应用，但是由于首 尾部线型复杂，仍需借助人工或 比例放样，致使许多船厂 不得不保留投影放佯的场地。随着计算机技术的迅速发展， 现在能对全船的线型和结构实行计算机光顺和放样，还可 以用人机对话的方式修改线型和结构布置，并能实现图形 显示和自动绘图，且能把所得数据自动存储在数据库中， 供下道工序如数控绘图、数控号料和数控切割等使用，从 根本上取消了手工放样。目前除船体外，一些线型复杂的 舾装件、管系和电缆等放样也都实现了计算机化。
近年来，激光已向大功率发展，功率5Kw的数控 激光切割机，能高质量地切割厚至32mm的低碳钢，切 割厚12mm钢板的速度约2500mm／min，与现用的等离 子弧切割机相当。数控激光切割将是未来造船钢板切 割的发展方向。
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Oxy-Fuel Cutting
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1.3.1.2 数控等离子切割
等离子是一种高效的物理切割方法，它所产生的温度为一般 电弧的5～6倍，产生的气流速度达1500m／sec以上。因此，它可 以切割氧乙炔焰所不能切割的铜、铝、不锈钢等各种高温难熔金 属，尤其擅长于切割薄板。其切割速度是氧乙快焰的3～6倍。由 于数控等离子切割的高效生产效率和质量，在造船钢板切割中大 有取代氧乙快焰切割趋势。
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1.3.1.3 激光切割
采用气体(如 CO2)激光器和固体(如钕、钇铝石榴 石)激光器，产生的功率达105～106W／cm2，这样大的 能量完全足以熔化金属。因而，可以用来切割。激光 切割精度在已知的所有热切割设备中是最高的，可达 0.1～0.2 mm。瑞典 ESAB公司第一次推出的可移动式 激光数控切割机，可切割宽3m、长4.5m的大型工件， 该机最大切割厚度可达6～8mm。
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1.3.1 钢料切割
1.3 船体加工
1.3.2 成型加工
1.3.1.1 数控火焰切割 1.3.1.2 数控等离子切割 1.3.1.3 激光切割 1.3.1.4 水射流切割
1.3.2.1 板材加工 1.3.2.2 型材加工
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1.3.1.1 数控火焰切割
(1)精度高； (2)切割质量好； (3)自动化程度高； (4)有效切割时间长； (5)钢板尺度不受限制； (6)提高了钢材利用率； (7)热变形小； (8)切割信息易于准备和保存； (9)切割指令易于修改； (10)控制装置稳定可靠。
现代船舶建造方法概要
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现代船体建造技术现状
2
船体建造在整个船舶生产中占据着相当重要的地位，就 工作量而言，约占总工作量的30～40％。因此，新厂建设 和老厂改造都要将其视为突破口，放在重要位置。
最近，美国政府通过征询专家的意见，对船舶工业优 先发展的项目排序如下：
1、钢料加工(40)； 2、船舶经济(37)； 3、营销、市场信息(36)； 4、设计制造一体化(34)； 5、舾装(34)； 6、自动化(32)； 7、涂装(31)； 8、新的设计思想(29)； 9、人力资源与培训(27)； 10、分段装配与合拢(24)。
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现代船体建造技术的几个方面
1.1 船体放样
1.2 船体号料
1.3.1 钢料切割
1.3 船体加工
1.3.2 成型加工
1.4 船体装配
1.4.1 部件装配 1.4.2 分段装配 1.4.3 船台装配
1.5 船体建造精度控制
1.3.1.1 数控火焰切割 1.3.1.2 数控等离子切割 1.3.1.3 激光切割 1.3.1.4 水射流切割 1.3.2.1 板材加工 1.3.2.2 型材加工