船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)精度控制技術(shù)

婁亞峰

摘要：在船舶建設(shè)過(guò)程中，為保證船舶的質(zhì)量，降低造船成本，必須對(duì)船體的精度實(shí)行嚴(yán)格的控制。因而，造船企業(yè)非常有必要采用精度控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：船體；生產(chǎn)設(shè)計(jì)；精度控制技術(shù)

船體的精度，不僅影響船舶的質(zhì)量，而且關(guān)系到造船廠的經(jīng)濟(jì)效益。因此，必須高度重視船體精度，實(shí)行科學(xué)、嚴(yán)格的精度管理。

一、船舶精度控制

船體精度控制，指的是以船體生產(chǎn)、設(shè)計(jì)精度標(biāo)準(zhǔn)為基本準(zhǔn)則，通過(guò)科學(xué)的管理方法、先進(jìn)的工藝技術(shù)，對(duì)船體建造實(shí)行全過(guò)程的尺寸精度控制，確保船體各個(gè)組成部分在各個(gè)工藝流程階段都達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的尺寸精度，從而盡可能地減少現(xiàn)場(chǎng)修整工作量，提高造船效率，降低船舶建造的成本，縮短造船周期。

二、精度控制技術(shù)的具體內(nèi)容

（一）建立精度控制體系

精度控制技術(shù)是一項(xiàng)涉及船舶設(shè)計(jì)、船舶建造、施工管理、質(zhì)量檢測(cè)等多個(gè)方面的綜合性技術(shù)，需要各個(gè)環(huán)節(jié)的人員共同參與；因此，有必要建立船體精度控制體系。

船體精度控制體系，應(yīng)由決策機(jī)構(gòu)、精度計(jì)劃?rùn)C(jī)構(gòu)、精度控制機(jī)構(gòu)等三個(gè)機(jī)構(gòu)共同組成。決策機(jī)構(gòu)必須由造船廠主要領(lǐng)導(dǎo)與主要工程師負(fù)責(zé)，其職責(zé)是根據(jù)造船合同的要求確定精度管理的具體目標(biāo)；精度計(jì)劃?rùn)C(jī)構(gòu)的職責(zé)是在船舶設(shè)計(jì)各階段進(jìn)行精度管理，確定各階段的補(bǔ)償量、余量加放、節(jié)點(diǎn)合理化與各階段的精度管理要求[1]；精度控制機(jī)構(gòu)則負(fù)責(zé)船舶生產(chǎn)建造各階段的精度管理，在零件加工、零件裝配、部件裝配、組件裝配、分段裝配、總段裝配、船臺(tái)合攏等各個(gè)階段實(shí)行精度控制。

（二）船體建造過(guò)程中的精度控制

1、在零件加工、裝配階段實(shí)行精度控制

這一階段的主要工序包括：板材下料、型材下料、板材成型、坡口加工。

1.1 板材下料

板材下料，包括板材就位、設(shè)備檢測(cè)、切割第一塊板材、檢測(cè)第一塊板材、切割其他全部板材、構(gòu)件打磨、理料包裝、物料發(fā)放等各個(gè)步驟。在板材就位后，應(yīng)對(duì)等離子切割機(jī)、數(shù)控切割機(jī)等設(shè)備進(jìn)行精度檢測(cè)，測(cè)量模擬切割長(zhǎng)度。在切割第一塊板材后，應(yīng)檢測(cè)板材實(shí)際切割尺寸、實(shí)際坡口角度。板材下料加工的精度標(biāo)準(zhǔn)為：劃線長(zhǎng)度誤差在±2毫米以?xún)?nèi)，寬度誤差在±1毫米以?xún)?nèi)，對(duì)角線誤差在±2毫米以?xún)?nèi)，曲線外形誤差在±1.5毫米以?xún)?nèi)。零件長(zhǎng)、寬、高誤差在±2.5毫米以?xún)?nèi)[2]。

1.2 型材下料

型材下料，包括整料就位、短料接長(zhǎng)、號(hào)料，冷彎加工、孔邊加工、余量切割、孔邊打磨、理料包裝、物料發(fā)送等各個(gè)步驟。在此過(guò)程中，須嚴(yán)格控制曲加工型材的精度，并檢測(cè)型材的長(zhǎng)度、開(kāi)孔位置、尺寸、距離等參數(shù)。型材下料加工精度標(biāo)準(zhǔn)為：進(jìn)行接長(zhǎng)時(shí)，型材直線度誤差應(yīng)在2毫米以下；加工曲型材時(shí)，曲型材彎曲后的長(zhǎng)度誤差應(yīng)在±2毫米以?xún)?nèi)，彎曲后的逆直線誤差應(yīng)在±1毫米以?xún)?nèi)。直型材號(hào)料時(shí)，其長(zhǎng)度誤差應(yīng)在±3毫米以?xún)?nèi)，凈料端切割誤差應(yīng)在±2毫米以?xún)?nèi)。

1.3 板材成型

板材成型，包括板材就位、號(hào)料、液壓加工（或滾壓加工-熱加工）、檢測(cè)、理料包裝、物料發(fā)送等各個(gè)步驟。在此過(guò)程中，須確保加工零件腹板高度、折邊寬度、折邊方向直線度、腹板方向直線度滿(mǎn)足精度標(biāo)準(zhǔn)。

液壓加工精度標(biāo)準(zhǔn)為：折邊寬度誤差在±3毫米以?xún)?nèi)，腹板高度誤差在±2毫米以?xún)?nèi)，折邊角度誤差在±2.5°以?xún)?nèi)，折邊方向直線度誤差在1毫米以下，腹板方向直線度誤差在5毫米以下[3]。

滾壓、熱加工的精度標(biāo)準(zhǔn)為：?jiǎn)吻劝迩媾c樣板空隙在2.5毫米以下，三角樣板檢驗(yàn)線的直線度誤差在2.5毫米以下；雙曲度板拉線與樣板上基準(zhǔn)線的偏差在±2毫米以?xún)?nèi)，肋位方向與樣箱的空隙小于4毫米，長(zhǎng)度方向與樣箱的空隙小于3毫米。

1.4 坡口加工

坡口加工，包括材料就位、劃線檢測(cè)、調(diào)整刀角、開(kāi)始切割、過(guò)程檢測(cè)、修補(bǔ)打磨、理料包裝、物料發(fā)送等各個(gè)步驟。在此過(guò)程中，須控制劃線精度，并確保切割精度與坡口面尺寸。

坡口加工精度標(biāo)準(zhǔn)為：切割面直線度誤差應(yīng)小于1.5毫米，坡口面長(zhǎng)度誤差應(yīng)小于其坡口深度的0.5倍；坡口深度誤差應(yīng)在±1.5毫米以?xún)?nèi)，坡口面角度誤差應(yīng)在±2°以?xún)?nèi)，零件長(zhǎng)、寬、高誤差應(yīng)在±2.5毫米以?xún)?nèi)。

2、在部件裝配實(shí)行精度控制

加工T型材，面板的錯(cuò)開(kāi)誤差應(yīng)在±2毫米以?xún)?nèi)，面板的傾斜誤差應(yīng)在±1毫米以?xún)?nèi)。裝配拼板，其長(zhǎng)度誤差應(yīng)在±2毫米以?xún)?nèi)，其寬度誤差應(yīng)在±1.5毫米以?xún)?nèi)，其裝配間隙應(yīng)在2毫米左右。

3、在組件裝配階段實(shí)行精度控制

組件裝配階段，精度控制的要點(diǎn)是肋距、對(duì)位、垂直度等。具體精度標(biāo)準(zhǔn)為：縱肋骨縱骨端對(duì)正誤差應(yīng)在±2毫米以?xún)?nèi)，肋板端對(duì)正誤差應(yīng)在±2毫米以?xún)?nèi)，肋距誤差應(yīng)在±1.5毫米以?xún)?nèi)。

4、在分段裝配階段實(shí)行精度控制

在分段裝配階段，需要將船體的零件、部件、組件進(jìn)行組合裝焊，這一階段的精度控制直接影響船體的尺寸、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

在分段裝配階段，精度控制標(biāo)準(zhǔn)為：長(zhǎng)度、高度、寬度、水平誤差在±3毫米以?xún)?nèi)，垂直度誤差在±4毫米以?xún)?nèi)[4]。

5、在總段裝配階段實(shí)行精度控制

在總段裝配階段，須嚴(yán)格檢查定位段、舷側(cè)分段、變曲分段，其具體精度標(biāo)準(zhǔn)為：定位段水平誤差應(yīng)在±3毫米以?xún)?nèi)；舷側(cè)分段型深誤差、型寬誤差應(yīng)在±5毫米以?xún)?nèi)；彎曲分段定位高度誤差應(yīng)在±5毫米以?xún)?nèi)。

6、在船臺(tái)合攏階段實(shí)行精度控制

在船臺(tái)合攏階段，主船體基本裝焊完成，須仔細(xì)檢測(cè)甲板、平臺(tái)、橫艙壁的中心線，艙壁左右水平度，舷側(cè)分段前后水平度。

結(jié)束語(yǔ)

造船企業(yè)積極運(yùn)用船體精度控制技術(shù)，充分發(fā)揮這一技術(shù)的作用，可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化造船，提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]孫劍.船舶制造精度管理及過(guò)程控制技術(shù)分析[J] .產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018，17（17）：51-52 .

[2]蔣華，徐建，袁峰.58000 DWT散貨船船體建造精度分析[J] .廣東造船，2018，37（04）：57-59 .

[3]宋偉偉.淺談船體分段建造的精度管理與控制[J] .現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2016（24）：334-335 .

[4]王旨.造船企業(yè)船體建造精度控制技術(shù)淺析[J] .山東工業(yè)技術(shù)，2014（24）：26-27 .

（作者單位：大連紅東方船舶工程有限公司）