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船体生产设计精度控制技术

2017-03-25李海军

科技与创新 2017年4期

李海军

文章编号:2095-6835(2017)04-0158-02

摘 要:随着时代的发展,造船技术也在不断革新。对现代化造船技术来说,船体生产设计精度控制技术的出现有着里程碑式的重要意义。

关键词:船体生产设计;精度控制技术;补偿量;胎架

中图分类号:U662 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.158

船体生产设计是船体生产的关键环节,也是船体顺利制造完成的基础保障。因此,本文就船体生产设计精度控制技术进行了以下几方面的分析和探讨。

1 应用精度控制技术的重要意义

船体生产设计精度控制技术就是合理建立精度标准,采用科学的控制方法改良船体的生产设计和工艺,同时,对船体生产全过程进行全面性、精度化的管控,严格按照生产设计图纸和工艺要求制造出船体所需零部件,确保零部件的精准度符合船体生产标准。船体生产设计精度控制技术的应用进一步完善了船体生产精度控制体系,具有非常重要的意义。将精度控制技术应用在船体生产设计中,其的重要意义主要表现为以下3个方面:①精度控制技术实现了船体生产模式的转换,为船体生产中壳、舾、涂一体化的实现奠定了坚实的基础。②精度控制技术在世界各国船体生产中得以广泛应用,所以,为了与时俱进,缩小与国际船体生产水平的差距,我国船体生产业必须加大精度控制技术的投入力度,加强精度控制技术在船体生产中的应用。这样做,能够有效降低船体生产成本,提高船体生产质量,提升船体生产水平。③建立完善的船体生产精度控制体系,加强船体生产设计精度控制技术的应用,从而推动我国船体生产市场的发展。

2 精度控制技术的内容

2.1 加强补偿量系统运用

在船体生产设计中,最关键的精度控制技术应用项目就是运用补偿量替代余量,所以,补偿量系统的运用非常重要。运用补偿量系统,主要有以下2個要点:①精确测量和记录船体生产全过程,例如,精确测量和记录制造的各零部件及其他设施设备的尺寸、规格,同时,建立零部件数据库;②结合数据库中记录的内容,采用量化分析的方法细致地分析船体零部件,以便预测出相应的补偿量,包括焊接补偿量、切割补偿量、合拢装配补偿量、曲面成型补偿量等,并建立好相应的数学模型。

2.2 高精度曲面展开技术的应用

高精度曲面展开技术中有几项复杂的内容,包括有限单元方法应用、单元板拼接精度技术,等等。高精度曲面展开技术的顺利应用必须满足以下2个前提条件:①确保加工成型的曲面外板具有较高的精准度;②建立补偿量数学模型。

2.3 加工方法的确定

精度控制技术与加工方法有密切的关系,根据船体生产过程确定相应的加工方法,是确保精度控制技术顺利运用的重要前提。采用不同的加工方法,对加工数据的要求也不同,它会影响船体的整体制造情况。

3 船体胎架

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 船体生产中的加放补偿量

船体是由多个不同构件组成的,这些构件就是船体生产的基本单元,通常需要在船体生产中设置系统补偿量,即在船体生产的加工、配备、安装等环节加放相应的补偿值。船体生产中的加放补偿量有多种方法,包括热加工余量补偿、冷加工余量补偿和其他加工余量补偿。

4.1 热加工余量补偿

热加工余量补偿要注意以下2点:①对船体板材进行热加工余量补偿。进行单板双曲面热加工时,应采用样箱加工方法,在应角上面加放100 mm余量。②对船体型钢进行热加工余量补偿。进行型钢热加工时,采用在型钢两端分别加放高度为型钢1.5倍余量的方法。

4.2 冷加工余量补偿

冷加工余量补偿要注意以下2点:①对船体板材进行冷加工余量补偿时,单块板的单曲面不加放余量;②对船体型钢进行冷加工余量补偿时,分别在型钢两端各自加放400 mm余量。

4.3 其他加工余量补偿

其他加工余量补偿要注意以下几点:①零件切割后,在放样时,根据板厚、割嘴确定加放割缝补偿量。②按照设备要求在大型弯板机预弯边缘加放相应的压头工艺余量。③船坞基准定位分段的艏、艉环形接缝端头全部正足,纵骨、纵桁同样正足。④其他由船坞搭载的分段的舷、昵端以基准定位分段为基准。在端机舱半立体分段的傍板下口和前后接缝一端,都应加放相应的补偿量。根据设计要求,结合实际情况,在货舱区舷侧分段位置加放补偿量。⑤在散货船货舱区舷侧相应的位置加放一定的补偿量。⑥在上顶边水舱分段的外板下口加放补偿量,在下边水舱分段的内口加放补偿量。

4.4 对合线设置

船体分段建造工作的精度与船体生产工作量有密切的关系。船体生产设计时,将对合线设置在拼接板材上合适的位置。这样,作业时,作业人员能够根据设置的对合线调整对方正度,实现无余量装配,不仅保证了装配质量,还有效降低了工程返工概率。另外,在进行分段生产设计时,合理设置线型模式,在装配中进行尺寸对合,能够分析并判断出分段的扭曲度和正方度,然后进行修正,确保分段精度。

5 结束语

总之,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]马桂云,林洪玲,郑素青.船体生产设计精度控制技术探讨[J].造船技术,2010(04):14-16.

[2]王荣兰.船体生产设计精度控制技术[J].科技传播,2012(19):55,58.

[3]李艳君.船体精度控制技术研究[D].大连:大连理工大学,2005.

〔编辑:白洁〕