中底分段精度控制技術研究

謝士軍

中船澄西船舶修造有限公司 江蘇江陰 214433

隨著現代造船工業的飛速發展，運用科學、現代的管理技術來控制造船的精度和質量已成為造船企業管理的重要組成部分。根據船舶建造質量標準，通過控制船舶建造各個階段的精度，對整個過程的精度進行分析和控制。采用先進的管理方法和先進的技術手段，可以減少改造和返工，從而縮短造船周期，降低成本，提高生產效率，提高產品質量。這種管理技術被稱為精確船舶管理技術。將精密控制引入造船工業具有劃時代的意義。發達國家的造船工業已經實行了精確的造船管理。然而，在我國造船企業中，精密控制技術在造船中的應用并不高，要充分實現船舶的精密管理還有很長的路要走。隨著“船體、舾裝、涂裝”一體化造船模式的發展，精密控制在造船中的應用越來越重要。本論文的主要研究內容是以造船工藝為背景，運用相應的精度控制技術，結合激光經緯儀、水平儀、全站儀等儀器和分析軟件，研究分級中下部施工過程各階段的精度控制方法，以提高生產效率，促進數字化造船的發展。底中縫的主要結構部件為底板內外板、實心底板、底中桁架、底側桁架和底內外縱骨。其精度控制流程如下：材料加工階段的精度控制（鋼材檢驗、切割精度檢驗、板材精加工、型材精加工）、拼接打標階段精加工、組置精加工、中間組精加工、分段精加工。

1 材料加工階段精度作業

1.1 鋼材材質檢查

1.1.1 核查鋼板和型鋼質量證書

檢查材料的規格和數量，爐號是否與實際爐號一致；重要證書應由船級社和驗船師簽字；根據所用鋼板的質量等級，檢查化學成分和機械性能以及船級社的要求。

1.1.2 鋼板和型鋼的外觀質量檢驗

產品標志檢驗——目測產品外觀質量前，應先檢查板材和型鋼上標志的完整性。這些標志包括鋼的等級標志、鋼的罐號、鋼的生產廠家和船級社的檢驗標志。檢測表面缺陷的鋼板的表面和概要文件是不允許有氣泡，外殼，裂紋，夾雜物，按氧化鐵板和紋理和其他缺陷，但允許表面缺陷不影響質量，如薄層氧化、銹蝕、不明顯的粗糙紋理劃痕和其他當地的缺陷。有些缺陷可通過拋光消除。研磨、校準后，厚度不得小于鋼原厚度的93%；減薄量不應超過3mm，研磨后表面應光滑光滑。不可修復的缺陷，可在驗船師同意下，通過移走或打磨來修復。采用焊接方法改造后，必要時對修復后的焊接部位進行無損檢測。

1.2 鋼板厚度和平面度檢查

鋼板厚度檢查——鋼板厚度小于15mm，允許鋼板厚度偏差0.4mm；厚度為15-45mm，允許厚度偏差為0.1+0.2t（其中t為板材厚度）；對于大于45mm的鋼板，厚度偏差允許為1.0mm，但現在國際上普遍認為最大厚度負偏差為0.3mm。鋼板平整度檢查——對于鋼板厚度小于4mm，鋼板平整度允許偏差為12mm/m；對于厚度4-15mm的鋼板，平整度允許為10mm/m；對于厚度大于15mm的鋼板，偏差為5mm/m。

1.3 切割精度檢查

切割機每天在切割前都要對板材的切割精度進行測試，確認員工切割合格后才能正常使用。100米。每天切割前都要對原材料進行加工。K線標記檢查，標記線尺寸為8000mm及2000mm以上。貼標靶，用全站儀檢查切割機軌跡的直線度和直線度，直線度0.2mm，平整度1mm[1]。

1.4 加工船底部和內底的控制精度

底板和內底板長、寬允許上下3mm，橫向和縱向彎曲精度允許上下5mm，垂直和水平基線精度控制在3mm以內。

1.5 內部材加工精度作業

1.5.1 肋板

地板的長、寬、斜精度控制在2mm以上、2mm以下，槽角精度范圍為2°，線長、寬誤差為1.5mm，直線度精度為2mm。

1.5.2 底縱桁

底縱桁架的寬度和對角線精度控制在2mm以上和2mm以下，槽角的精度范圍為2°，線的長度和寬度的誤差為1.5mm，線性精度為2mm，開口之間累積距離的允許限值為1mm。

1.5.3 縱骨

縱骨加工的精度范圍是：長度-2到1毫米，web平面-2-1毫米，角精度2°，控制線±1.5，理論線±1.5。

2 分段建造精度作業

2.1 基準線

在船舶的建造過程中，一個單一的參考線被用來標記部件、組件或組件。導向線用于指導正確的裝配和數據測量。作為指導現場工作和精確管理的參考線。建立造船基準線的目的是建立統一的船舶尺寸控制標準和統一的船舶裝配標準。船體施工基準有兩種:基準和輔助基準。參考線是船舶建造過程中的標準參考線，輔助參考線是加工復雜零件的參考線。為了在整個船舶建造過程中形成統一的基線標準，并便于船隊建造，150米基準面高度。但是在實際工作中，由于縫隙間隙的存在，往往需要從150m中減去相應的縫隙間隙。或者100毫米等于150米。K為施工基線。中下部以中線和尾部為基礎[2]。

2.2 基準線施工過程

根據船舶施工工藝，基準線的施工工藝主要包括切割、分組、中間分組、鋼板焊接、主板mk校中、縱向校中、大分組、分組和裝載作業。

2.2.1 切割

在切割操作前，主板和內部組件應標記為加工和后續組裝的參考線。

2.2.2 小組和中組

在軸承組和中間組，底板和加強筋應與基準線一致。

2.2.3 板材焊接

焊接船板時，主板基準線應相同。

2.2.4 主板M.K標記與縱骨排列

主板M.K標記需要標記在絕對基準面上。當縱骨對齊時，主板上的縱骨必須有相同的基準面。

2.2.5 大組

第一，確保組內定位精度和組內裝配，在整個大組過程中保持相同的基線。

2.2.6 P.E（總組）及搭載作業

加載操作主要考慮各部件的補償值是否相同，并進行軸承基準線。

2.3 劃線

劃線可以有效糾正切割直角不合格、曲線加工變形、板材焊接變形和子裝配不合格。主板對接，對齊基準邊作為施工依據。底線150米。K表示一個點，任意長度表示另一個參考點的結構。底線150米。K表示一個點，任意長度表示另一個參考點的結構。它被用作勾股定理的基準和點連接構造。

2.4 小組件精度作業

從裝配操作、端差操作和角度操作三個方面對加強筋、縱筋等平面小構件的裝配精度進行控制。下面是垂直裝配的一個例子：

裝配操作：將元素移動到元素線位置，避免出現縫隙，特別是關閉兩個端口和邊緣位置時要精確對齊[3]。

端差操作：主板與各組件設定的基線對齊，調整結束差值。在國內船廠的骨料裝配中，一般采用焊接斜撐來定位骨料的兩端。焊接完成后，檢查垂直度，并拆卸斜撐。斜撐的存在限制了骨材料的變形。除了需要時間拆卸和研磨骨頭材料，它還打破了垂直。

角度工作：使用方頭等工具調整角度，特別是關閉兩個端口和肋的位置等。地板裝配的裝配精度如表1所示。

表1 肋板裝配精度

2.5 中底分段的精度作業

裝配操作需要集中于裝配和裝配，特別是線段末端和組件位置的對準需要精確。縱向構件應與主板和內部組件的裝配基準線對齊，橫向構件和高度構件應與非邊緣端對齊。主板以非邊緣裝配參考線為基礎，端差由線錘控制。在裝配操作之前，必須對主要部件的水平進行驗證。

2.6 分段裝配階段精度作業

中下段看起來像一個正方形，構造起來并不困難，但其精度會直接影響后續段的精度控制。分段精度管理的主要內容包括中間部件的長度、寬度、高度、水平度、平行度、端面間隙、邊緣平整度、相對位置和角度。水平對于有側壁的區域尤為重要。

2.6.1 中底分段精度作業的內容

工作前準備裝配圖，了解中下部截面的組成。測量了中段和中段的主要尺寸，并與設計數據進行了比較，計算了誤差。測量中下段的垂直度，檢查厚度方向和裝配方向。測量中底段的平整度和端差，檢查是否在允許誤差范圍內。如中、下部有變形，應及時糾正。

2.6.2 中底分段的作業精度管理

（1）作業順序。先檢查水平，再檢查主板的錯位，再檢查垂直度，最后完成其他操作。

（2）檢查水平。先檢查水平，再檢查主板的錯位，再檢查垂直度，最后完成其他操作。

（3）主板件端差。設基準端為基準，零位和落線錘操作后，不允許調整位錯，而是前后、左右、上下基準。

（4）垂直度。通過吊線錘，檢查垂直度。

（5）扭曲度。分段必須調水平后才能進行焊接作業。

2.6.3 中底分段的精度管理標準

位置1，工程長度，允許參考±4mm；2、工程位置寬度，允許參考±2mm；位置3，工程水平，允許基準±5mm；4、工程垂直度，允許參考±3mm；5、工程端面位置差，允許參考±3mm；6、工程項目預留焊接位置，允許基準為標準；位置7，工程末端燒斷，允許參考0-2mm；8號位置工程為縱向角度，工程為縱向角度±4mm；9、火災氣體損害項目標志，允許基準。

2.6.4 中底分段精度作業的內容

工作前準備裝配圖，了解中下部截面的組成。測量了中段和中段的主要尺寸，并與設計數據進行了比較，計算了誤差。測量中下段的垂直度，檢查厚度方向和裝配方向。測量中底段的平整度和端差，檢查是否在允許誤差范圍內。如中、下部有變形，應及時糾正。

2.6.5 中底分段的精度管理標準

中底分段的精度管理標準如表2所示。

表2 中底分段的精度

3 結語

總之，分段造船模式是目前國內外主要的造船模式。分段船有很多，無論哪種分段船，基本上都要經過零件加工、板拼接、打標、小裝配、裝配、分裝等階段。由于前期生產是后續生產的基礎，前期工藝的生產精度不能滿足要求，后期裝配前的改造往往造成人力和材料的浪費，占用場地和設備。因此，精密控制是現代造船的重要環節[4]。