摘 要:該文針對(duì)船體建造的精度控制和船體精度管理體系進(jìn)行了相關(guān)論述,以尺寸鏈在精度設(shè)計(jì)中的應(yīng)用做出了相關(guān)探討,以便為相關(guān)工作者提供一定的參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:船體建造 精度控制 尺寸鏈計(jì)算
中圖分類號(hào):U671.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2013)05(c)-0064-01
船體建造精度控制中的尺寸鏈計(jì)算可以更好地確定尺寸鏈中各環(huán)的公差和尺寸,從而減少船體建造中尺寸鏈的誤差,運(yùn)用這種計(jì)算方法可以有效地提高船的精度,是造船行業(yè)中一種較為常用的造船計(jì)算方法。因此要更好地理解尺寸鏈計(jì)算方法,那么有必要先了解船體建造精度控制的相關(guān)內(nèi)容。
1 船體建造精度控制
船體建造的精度控制是圍繞著船體建造精度計(jì)劃來(lái)開(kāi)展的,其計(jì)劃的意義是從精度的層面上對(duì)整個(gè)船體的建造進(jìn)行工程分析,運(yùn)用工程分析的方式對(duì)船體各個(gè)細(xì)節(jié)以及綜合整體的精度狀態(tài)有數(shù)據(jù)性的了解和認(rèn)知,通過(guò)增加對(duì)船體細(xì)節(jié)和整體的把握,可以方便相關(guān)工作人員對(duì)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和處理,通過(guò)采取控制補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)處理方式(包括加放余量與選擇余量的切除時(shí)機(jī))把船體建造的精度控制在合理、允許的范圍,讓整個(gè)精度計(jì)劃得以有效實(shí)施。實(shí)施的過(guò)程中應(yīng)對(duì)造船計(jì)劃的精度內(nèi)容明確,因?yàn)榫葍?nèi)容是船體精度控制工作中的重要遵守指標(biāo),是精度控制開(kāi)展的重要依據(jù),是讓整個(gè)進(jìn)度工作系統(tǒng)正常運(yùn)作的中心樞紐。因此在船體的精度控制中,無(wú)論是工藝準(zhǔn)備、生產(chǎn)設(shè)計(jì),還是施工實(shí)施,其整個(gè)過(guò)程開(kāi)展中都應(yīng)該嚴(yán)格按照精度計(jì)劃內(nèi)容來(lái)執(zhí)行,要遵守精度計(jì)劃的要求和原則,從而實(shí)現(xiàn)船體建造總體精度目標(biāo)的達(dá)成。另外,船體精度控制中不僅要明確精度計(jì)劃內(nèi)容,也要在船的建造過(guò)程中建立起完善、科學(xué)的精度管理體系,其這個(gè)管理體系的主要任務(wù)要編制出精度計(jì)劃的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于船體建造的設(shè)計(jì)、施工、竣工等各個(gè)環(huán)節(jié)要做出明確的管理要求,要對(duì)補(bǔ)償量值和加工工藝方法做出嚴(yán)格管理,因?yàn)檠a(bǔ)償量的加放會(huì)影響著船體精度控制的成敗,其補(bǔ)償量的加放得當(dāng)會(huì)提高船體精度控制工作的成功率,而作為尺寸鏈計(jì)算是相關(guān)補(bǔ)償量加放的計(jì)算方法。
2 精度控制中的尺寸鏈計(jì)算
尺寸鏈計(jì)算方法一般包括三種,第一種是中間算法,中間算法的操作是,在已知的封閉環(huán)和組成環(huán)的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包括兩者的偏差和具體尺寸的情況下,然后對(duì)某一組成環(huán)的偏差和尺寸進(jìn)行求解,這種方法是對(duì)工序尺寸的換算,也是對(duì)基準(zhǔn)面的換算,其大多用在工藝環(huán)節(jié)上。第二種是正算法,正算法是在組成環(huán)的偏差和尺寸已知的情況下,然后運(yùn)用計(jì)算對(duì)封閉環(huán)的偏差和尺寸進(jìn)行了解,正算法一般用在對(duì)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證上,其可以很好地驗(yàn)證出設(shè)計(jì)中某些地方的數(shù)據(jù)是否正確。第三種是反算法,反算法是在封閉環(huán)的偏差和尺寸已知,而且組成環(huán)的尺寸也是已知的狀態(tài),要求對(duì)組成環(huán)的偏差進(jìn)行計(jì)算,這種方法多用在對(duì)設(shè)計(jì)的精度驗(yàn)證。
在尺寸鏈計(jì)算中,要對(duì)其補(bǔ)償量進(jìn)行分配,補(bǔ)償量是指在材料的尺寸上增設(shè)另外一個(gè)值,這個(gè)值在各個(gè)工序中都要參考和結(jié)合運(yùn)用,并且要在滿足工件配合尺寸精度要求的基礎(chǔ)上,這個(gè)值要與其基礎(chǔ)彌合,這樣被增設(shè)的值叫做補(bǔ)償量。對(duì)于補(bǔ)償量的公式我們可以運(yùn)用一維中的量進(jìn)行分析。在一維補(bǔ)償量中,我們可以設(shè)立向的公式來(lái)反應(yīng)不同補(bǔ)償量之間的關(guān)系,如把隨機(jī)誤差的補(bǔ)償量設(shè)定為Y,系統(tǒng)誤差補(bǔ)償量為X,總補(bǔ)償量為A,那么它們之間的關(guān)系公式為:
在這個(gè)公式中反應(yīng)了系統(tǒng)誤差補(bǔ)償量、誤差補(bǔ)償量?jī)烧吲c總補(bǔ)償量的關(guān)系,其中αi表示各個(gè)工藝流程中的平均補(bǔ)償量,n表示各個(gè)工序流程中的系統(tǒng)誤差,m則表示隨機(jī)誤差的項(xiàng)目數(shù)。而系統(tǒng)補(bǔ)償反映在船體建造各個(gè)階段中,它們的大致情況如圖1所示:
從圖1我們可以看出系統(tǒng)誤差補(bǔ)償量在船體各個(gè)制造階段的反映,其反映包括零件加工和裝配補(bǔ)償、部件裝配補(bǔ)償、組件裝配補(bǔ)償、分段裝配補(bǔ)償、總段裝配補(bǔ)償、船臺(tái)(塢)合攏補(bǔ)償,從中可以看出每一個(gè)流程的平均補(bǔ)償量的和是這一個(gè)流程中系統(tǒng)補(bǔ)償量,最終要達(dá)到的理想狀態(tài)為±0,由此可見(jiàn)補(bǔ)償量的加放是船體精度控制的重中之重。
由于船體建造的過(guò)程中對(duì)補(bǔ)償量影響的因素有很多,因此在確定補(bǔ)償量的因素時(shí)比較錯(cuò)綜復(fù)雜,針對(duì)于這種情況,在船體建造工程中通常以焊接收縮變形這一因素為主,利用這個(gè)因素確立補(bǔ)償量影響的主要因素,從而在對(duì)問(wèn)題簡(jiǎn)化的同時(shí),也能夠滿足工程的精度需求。
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