船體建造精度控制技術分析

胡毅鈞　孟禹彤

摘 要：在船體的建造過程中，加強精度控制不但是保證船體建造質量的重要手段，也是降低船舶制造成本的主要措施。現本文對從不同的角度來探討幾種常用的船體建造精度控制技術，并加以詳細論述，以供參考。

關鍵詞：船體；建造；精度；控制技術

中圖分類號：U671 文獻標識碼：A

船體建造是一項規周期長、工程量大、工序多且復雜的工程，其一般是以設計圖紙為依據，通過分段加工、整體組裝的方式完成船體建造。在此過程中，每一個工件的精度把握不到位，都有可能影響到整個船舶的建造質量。為此，船體建造工作中對精度控制技術十分重視，以下本文就來介紹幾種船體建造精度控制技術。

1 對胎架的精度進行控制

在船體的建造過程中，胎架是一個不可或缺的重要工藝設備，因為船體的體型較大，所以一般采用分段的方式分別制造各個部位，然后再將這些部位拼接在一起，形成最終的船體。在此過程中，就需要用到胎架來完成分段的裝配與連接。而胎架本身的精度也會影響船體的整體精度。可以說，要保證船體的建造精度，首先就要確保胎架的精度。在實際的船體建造過程中，若胎架的精度有幾毫米的誤差，那么就可能使船體出現幾十毫米的誤差，這一現象在艏艉的建造過程中更為明顯。因此必須要給予高度重視，保證胎架的精度和穩定性。這不但要求在設計中注意尺寸誤差的控制和線型光順度的控制，還要求胎架的連接剛性達到一定要求，胎架的四角都保持水平，控制水平面的誤差和變形，必要時，可以采取一定的反變形措施。

2 對合基準線的精度進行控制

所謂對合基準線，也可以成為是參考線，在船體的建造過程中，對合線的精度水平也在很大程度上影響著船體的精度，世界各國都非常重視對合線的精度控制，尤其是日本和韓國等造船技術水平較高的國家，更是將對合線的精度控制作為船體裝配精度控制的主要手段。即在船體的每個裝配階段，無論是零部件、還是分段，抑或是總段，為了能夠靈活調整，一般在建造時都會留下一定的工藝余量，在裝配過程中再根據精度要求將這些工藝余量切除掉。在這個切除工藝余量的修正工程中，就是要以對合線的精度控制為依據來調整方正度。這樣的裝配精度控制方法要比傳統的預修正控制技術更方便簡單，裝配精度控制效果更佳。所以在船體的生產設計中，要將對合線標注出來，并繪制出相應的施工圖紙，將水平、彎曲度等工藝值要求都羅列出來，以便于施工人員在裝配過程中可以更好的實現對合線的精度控制，減小誤差，降低船體建造出成本，節省大量人力和時間。

3 反變形的精度控制技術

目前船體的建造材料一般都為鋼板，要想將鋼板組裝成一艘船舶，必須要經過鋼板切割加工和焊接等工藝環節。在此過程中，鋼板往往會出現變形現象，為此恰當的對鋼板采取反變形技術，都能夠在很大程度上控制船體的建造精度。一般在船體的建造過程中，可能會產生的變形主要有切割變形、加工變形與焊接變形。首先，鋼板的切割過程中往往會產生大量的熱量，因此會產生一定的熱變形。當然，若切割機本身性能有問題也會產生一定的切割變形和加工變形。其次，在焊接過程中，同樣會產生較高的溫度，這樣一來，溫度因素、機械性能等多種因素都可能會導致焊接變形。而船體分段的變形則主要是由前期工序中的累積誤差造成。整體來說，若從標準偏差的角度來看，切割、號料與裝配等環節的精度控制決定了船體精度，而若從平均值的角度來看，則其精度控制水平主要是由焊接的精度水平來決定。為此，各國的造船企業也都在積極的研究各種反變形技術。目前，已經能夠從焊接技術、切割技術和誤差控制等角度對造船的機械設備、設計技術和施工技術等進行了改進與完善，在很大程度上提高了反變形技術水平。例如擴大總組，或者采取一定的支撐技術等等，都能達到很好的反變形效果。

4 加放補償量

加放補償量同樣是一種較為常用的精度控制技術。其在很大程度上改善了傳統加放余量控制技術中的不足，使船體的精度更能滿足設計要求。這是因為通過加放補償量，不但能夠使每道工序的尺寸都符合要求，而且還能夠在很大程度上提高鋼材的利用效率，加快施工進度，提高船體建造的綜合效益。在加放補償量的過程中，要注意遵守一定的基本原則。

首先，在補償量的加放設置中，需要注意：①與板的長和寬有關。板越長或越寬，補償量加放越大；②跟板的厚度有關。板越薄，補償量越大；③與角焊縫的焊腳有關。焊腳越大，補償量越大；④與結構的稀密程度有關。結構越密，補償量越大。

其次，在具體的補償量加放過程中，需要注意：①工件或產品的重復性（相似性）。重復的產品可以按照成熟的尺寸精度補償量進行加放，而具有相似性的產品可以按照相似產品進行加放；②穩定的工藝。不同的建造方法對于分段的變形趨勢和大小都是不相同的；③嚴格的質量控制。嚴格的質量控制可以實現船體建造全過程的尺寸精度控制，且盡可能的以補償量取代工藝余量；④確定補償量時以焊接收縮變形因素為主。

總之，通過加放補償量，不但能夠減少無效勞動，降低作業難度，還能夠提高焊接效率和產品質量。

5 在精度控制上的統計技術

精度控制的含義是制造過程的統計控制。精度控制的最主要的目的是持續地提高生產效率。精度控制反饋信息的分析結果可指導設計和工藝方法的調整，從而協調各分道生產線的工藝流程。精度目標值的結果分析需要有大量的數據支持，檢測數據是確保施工精度的必要手段，也是精度控制的重要環節，因此通過統計技術來實現精度控制也是非常可行的。

結語

綜上所述，在現代船舶的建造過程中，船體建造精度的控制十分重要，但是影響船體精度的因素較多，為此就需要我們采取多種控制技術來保證船體各個施工環節的建造精度。本文所提出的幾種建造精度控制技術，希望能夠為相關人士提供一些借鑒。

參考文獻

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