船体生产设计精度控制技术

船体生产设计精度控制技术
船舶建造的质量需要在各个环节的工作中把好每一个操作步骤，船体的生产设计是船舶建造的关键步骤，要加强关键性的技术环节胎架、以及加放补偿量等方面的生产设计精确度的控制，提高建造船舶的效率。

标签：精度控制；船体建造精度控制表
一、前言
船舶的建造是一项非常复杂的工程，需要对各个生产环节进行严格的质量控制，在生产中执行严格的检验与生产标准，才会提高船舶建设的总体质量，而船体生产设计的精确度控制技术的出现正好满足了这一要求，本文对这项技术的关键性环节进行了论述与探讨。

二、船体生产设计精度控制技术工程的意义
造船精度管理隶属于管理技术的一类，但是又区别于笼统的管理技术。

造船精度管理通过科学、合理地建立起来的精度标准，运用行之有效的管理方法，同时对工艺和设计进行改良，对船舶制造的过程进行全方位细致化的精度管理、修正、分析和掌控，通过这一系列的动作，将船舶制造所需要的各个部位的零部件制作出来，并且保证这些零部件的精准度能够达到制造所要求的标准。

这对研究船体精度管理体系有十分重要的工程意义。

首先，造船精度管理实质上是转换造船模式，它是实现壳、舫、涂一体化的重要基础。

其次，世界上造船技术较为发达的国家都采用这种技术，要想提高我国船舶制造业的竞争力，就要遵循“科技是第一生产力”的指导方针，加强我国在高精度制造技术上的投人，提高造船质量和造船水平，同时降低造船成本，因为船体精度管理的最重要理念就是以精度控制为基本出发点，运用先进的管理体系和精密的工艺技术对船舶建造进行细致全面的尺寸和技术分析、控制，这样就能保证在建造初始环节就能得到良好的监督，可以在极大程度上避免后期返工，提高了工作效益的同时也大大降低了建造成本。

最后，加强造船精度控制管理体系的建立还可以开拓我国的船舶市场。

三、胎架
胎架是精度造船的基础，各组立分段装配的依据。

胎架如果出现几毫米的误差，实施到分段上就可能是十或几十毫米的偏差，尤其是艏艉分段的建造。

胎架的设计除了模板制造尺寸要求精确、总体尺寸要保证、线型要光顺吻合之外，还应有足够的连接刚性和整体四角水平。

对目前广泛应用的活络胎架，每两个活络胎之间纵、横向要有加强连接，以满足整个装配过程中分段不出现偏差和变形。

另外装配时板与胎架要紧密贴合，使线型平整和光顺，分段制作达到型线设计要求。

四、船体生产过程中加放补偿量的问题
构件是船舶制造的基本单元，这需要设置系统的补偿量。

补偿量指的是在加工、安装、配备的过程中加放的一定的补偿值。

它分为冷加工余量补偿，热加工余量补偿等。

1、热加工余量加放原则
第一，船体板材的热加工余量。

样箱加工的方法是用在单板进行双曲面热加工的时候，需要加放100mm余量在应角上面；第二，船体型钢的热加工余量。

两端各需要加放型钢高度的1.5倍的方法是型钢在进行热加工时必须要注意的。

2、冷加工余量加放原则
第一，船体板材在进行冷加工时候的余量一一单曲面冷加工时不需要加放余量；第二，船体型钢的冷加工余量—在进行船体型钢冷加工的时候，两端分别加放400mm。

3、其他余量加放原则
第一，切割零件、放样的时候需要加放割缝补偿量；第二，大型弯板机预弯边缘需要根据设备的要求来决定加放一定的工艺余量。

主要提到的是压头余量头船体的原则。

（l）船坞基准定位分段的舷、昵环形接缝处的端点需要正足。

（2）由船坞搭载的、其他分段的舷、昵端以基准定位分段为基准。

（3）舷昵端机舱半立体分段要求傍板下口和前后接缝的一端都要加放一定的补偿量。

（4）货舱区舷侧分段处，要根据要求和实际情况加放补偿量。

（5）散货船的货舱区舷侧一定的位置的补偿量加放smm。

（6）上顶边水舱分段中的外板下口需要加放补偿量。

（7）下边水舱分段中，内口需要加放；8）货舱区的甲板分段、左右舷端头等加放5毫米补偿量。

4、设置对合线
传统的造船方法基本上是在各个装配阶段保留余量，在装配过程中，根据实
际情况修改船体的零部件，切除工艺余量后再行组装，在此过程中要对船体进行重新的测量、然后划线、接着切割以及装配等耗费工时和材料的程序。

据了解，船体制造的工作量多数情况下与分段建造的精度密切相关，在船舶建造时，在拼接板材合适的位置上设置对合线，对作业者调整设计的方正度是十分有利的，用此方法，既能够减少建造工程的返工率，又能保证安装配备的良好质量。

在分段施工中，通过设置线型模式以及在装配的时候进行尺寸对合，便可准确的分析出分段界面的扭曲度，进而加以修正，保证工程精度。

总的来说，板材的长度、宽度、厚度、板材结构的质量以及船舶的建造方法对补偿量的加放发挥着作
五、设计编制船体生产精度控制表
造船数度测量数据的采集应该充分利用激光经纬仪、全站仪等现有的科技手段，适应企业软硬件条件的实际需求。

一方面进行简单的精度测量即尺寸检测和修正：另一方面提前预测变形，将管理带入精度控制，提前做好预防变形作业。

而这两个方面都和船体建造精度控制表息息相关。

船体建造精度控制表需要体现分段位置、理論数据以及我们所需的数据。

事先做好所要测量分段的船体建造精度控制表，将所有需要测量数据涵括在此表格中，以避免现场测量时候遗漏任何重要数据。

船体建造精度控制表的内容主要包括《船体建造精度管理与控制组织机构》、《船体建造精度管理与控制内容和程序图》、《船体关键项目精控申请确认单》、《零件号料加工精度控制表》、《分段制作过程精度跟踪控制表》和《船台大合拢过程精度跟踪控制表》等。

《零件号料加工精度控制表》的主要内容是：零件号料时核对套料图与材料的规格、材质应相符，检查数控机的程序处于正确状态，检查喷粉线的间距和切割后的零件外形尺寸及割缝的垂直度、光洁度，并做好相关记录，发现超差的必须进行调整；手工号料也先核对图、材相符，划线后复核并标识，采取半自动或靠模切割和坡口，割后检查尺寸和坡口角度情况并做好记录。

零件成形加工时过程中也必须跟踪检测并按标准进行自主控制。

《分段制作过程精度跟踪控制表》的主要内容是：零部件小组装过程中主要是控制结构安装位置线的正确性和装配间隙、焊接的电流和焊脚尺寸、校正的方法和缺陷处理的完整性。

拼板自动焊主要是对收缩量和角变形值要跟踪检测记录。

分段的施工时，平曲面分段铺板后，检查其基准线和余量线。

平曲面分段大接头正作端余量和坡口，要检查切割精度。

胎架制作时，检查胎架中心线和基准肋位线以及基准水平线。

轴系、舵系以及主机座等分段制作过程中，对尾轴孔、舵孔中心线的偏差和轴系前后节点的距离以及舵系上下节点的高度尺寸始终要进行重点控制，详细记录。

封闭型立体分段制作中，要防止扭曲变形，分段四角与地龙作刚性固定，按程序对称施焊和掌握焊接参数，跟踪测量记录。

所有半立体敞口分段的合拢区开口尺寸，必须按照图纸上规定的测量点和数据为依据进行定位和检测。

另外应记录所有焊接控制电流和焊脚及程序；火工校正方法、加热线；纵横围壁相交节点垂直度；控制结构的长度和间距。

分段在移胎前或者完工交验过程中时刻测量检验线是否超差。

《船台大合拢过程精度跟踪控制表》的主要内容是：对上道流进的分段进行检测并记录，发现超差且没有“让步接收申请单”的分段，要及时以书面形式反馈给上道和精控、质检等人员处理。

分段总组过程中和完工交验，复核其基准线和大接头余量线、对合线、检验线，同时，总组段大合拢区余量切割后报检确认。

在每个分段进行合拢时，必须随时测量已经合拢分段的状态并记录，控制好各分段和船体主尺度处于公差范围内，发现超差或有不良现象的必须及时上报并采取工艺措施。

六、结束语
精确度控制技术是船舶建设发展的需要，这项技术的实施提高了船体建造的质量，同时也提高了船体建造的速度，在生产应用中取得了良好的效果，为船舶建造技术的进一步提高奠定了坚实的基础。

参考文献：
[1]中国船级社.钢质内河船舶建造规范2009.北京：人民交通出版社，2009.
[2]叶家玮.船体建造测量数据处理技术〔M〕.广州：华南理工大学出版社，2001。