孫佳瑩 方 媛

（廣船國際技術(shù)中心）

船舶吃水標志數(shù)字化放樣

孫佳瑩 方 媛

（廣船國際技術(shù)中心）

船舶標志是船舶標志的重要組成部分，吃水標志須經(jīng)船體數(shù)字化放樣后才進入到施工階段。經(jīng)過不斷摸索和總結(jié)，目前吃水標志建模、放樣工作日趨成熟，設計人員也優(yōu)化了相關(guān)的工作流程，提高了設計效率和質(zhì)量。

吃水標志 建模 放樣

0 前言

船舶吃水標志（也稱水尺）是船舶標志的重要組成部分，一般繪制在船體首、中、尾部的左、右兩舷，對稱排列，是以數(shù)字和字母表示船舶實際吃水的一種標記?，F(xiàn)代船舶水尺一般采用米制，由阿拉伯數(shù)字和英文字母標繪，以數(shù)字下緣為準。

船舶水尺字須經(jīng)船體放樣后才進入到施工階段。水尺字放樣標準要求水尺字安裝到外板上時，其側(cè)視圖必須要保持一個標準的正字（即字母或者數(shù)字在一個矩形框內(nèi)，無變形），字的下沿須與其所代表的位置一致。

以往的水尺字手工放樣方式是先將外板標志區(qū)域展開，得到放樣后的標志外輪廓，一般可近似看作平行四邊形，將兩對平行四邊形進行若干等分（一般十等分以上，以保證足夠的精度），然后將標準的吃水標志進行同樣的等分，最后從縱、橫雙向?qū)秸归_的輪廓上，得到下料用的吃水標志圖形。這種手工放樣方法十分的費時、費力，且水尺字質(zhì)量參差不一，早已經(jīng)被淘汰掉了。目前設計人員利用TRIBON系統(tǒng)中的相關(guān)功能，可完成水尺字的自動放樣。本文主要介紹在TRIBON系統(tǒng)中水尺字放樣的過程以及其中的側(cè)重點。

1 水尺字放樣流程

本文以50 000 DWT化學品/成品油船（簡稱50 000 DWT船）為例，對水尺字建模、放樣中的工作流程及注意事項進行說明。

水尺字放樣流程見圖1所示。

圖1 水尺放樣流程圖

圖2 廣船國際船舶標志字母模板

1.1 生成水尺字模板

船舶水尺字的數(shù)字及字母使用何種格式、字樣，這是有統(tǒng)一標準的。圖2列出了廣船國際船舶標志模板中大部分船舶水尺字的標準字形。

在TRIBON系統(tǒng)中可以首先將《廣船國際船舶標志字母模板》中的字母、數(shù)字，和一些常用字體（按船東的要求）做成系統(tǒng)模板，這樣在不同船舶進行水尺字放樣時都可以直接調(diào)用，而不用每艘船都重新制作水尺字模板（偶有船東要求的字體和模板不同，則需另外將新模板做入系統(tǒng)中）。放入TRIBON系統(tǒng)中的模板在每條船建立自己專屬的水尺時，被一一調(diào)出，整合成單船水尺模板，然后將單船水尺模板進行定位，生成曲面水尺字，再進行放樣。

圖3表明50 000 DWT船在FR237、FR122、FR14和FR2-200的位置，左、右舷各設有一組水尺。FR237位置的水尺需要從1 m布置到14 m，F(xiàn)R122位置的水尺需要從2 m布置到14 m， FR14位置的水尺需要從3 m布置到14 m，F(xiàn)R2-200位置的水尺需要從5.2 m布置到14 m。本船水尺字建模時，首先建出1 m到14 m的個位、十位、小數(shù)點后一位的3列單船水尺字模板。做單船水尺字模板時，系統(tǒng)可以做一列、一行或者單個的單船模板。在實際應用中，使用的是將其建成垂向一列最長字符的方法。按照此種方法，單船水尺模板建模的次數(shù)最少，利用率最高。其它位置的水尺字可能比最長的模板要短一些，但是只要定位準確，對放樣是沒有影響的。這是因為放樣出的字符按序依次排列，多出來的字符，只需將其從中挑出來，剔除即可。本船在FR2-200的位置，主船體距基線5.2 m以下是沒有線型的，即使是用了1 m到14 m的最長模板定位在主船體上，系統(tǒng)也會自動將此處（無主船體線型部分）刪掉，即5.2 m以下的放樣資料是空白，對放樣結(jié)果一樣沒有影響。

建模時需要注意：

⑴ 建單船水尺模板時需要給其起一個名字，這個名字后續(xù)工作還會用到。水尺模板名字除了不能有中文字符外，要求不限，但最好是統(tǒng)一、規(guī)范的。比如：小數(shù)點后一位的那列水尺模板名字為：SC-X；個位的那列水尺模板名字為：SC-G；十位的那列水尺模板名字為：SC-S。這樣的名字簡單、易記，便于后續(xù)工作和相關(guān)工作人員的查看、檢驗；

⑵ 在對字高進行設置時,由于系統(tǒng)默認的原因，100mm字高輸入的時候只能輸80，如果是其它的高度，則需按此比例換算后輸入。切記不要字高100mm就輸成100；

⑶ 設置單列字符之間的距離時，要注意這個距離是從上面字符的下邊緣到下面字符上邊緣的距離，而不是兩個字符下邊緣的距離。

圖3 50 000 DWT船《載重線，水線，吃水標志安裝圖》

1.2 生成立體曲面水尺字

單船的水尺模板生成之后，就要將其定位在水尺安裝圖所要求的位置上，然后向主船體投影生成立體的曲面水尺字模型，見圖4。建模成功后在系統(tǒng)中調(diào)出建好的水尺字模型，選擇側(cè)視圖方向，對剛建好的模型的定位進行檢測，見圖5。

圖4 水尺字立體模型

圖5 水尺字定位檢測圖

在生成曲面水尺字時需要注意：

⑴ 曲面水尺字的理論定位會和實際建模的定位有些偏差，這要求放樣人員根據(jù)理論和實際的差異，調(diào)整定位的數(shù)據(jù)，最終準確的定位水尺字；

⑵ 在曲面水尺定位時要注意Z方向的定位并不是從基線Z=0開始計算的，而是需要減去平板龍骨的厚度（本船需要減去15 mm,詳見安裝圖）；

⑶ 從側(cè)視圖看，左舷和右舷同一肋位的水尺字是反向的,這是由從左向右的閱讀習慣所決定的。

1.3 水尺字放樣圖排版、出圖

曲面水尺字模型建好之后，系統(tǒng)會按照該模板所在外板的線型自動對水尺字進行展開，并生成一個個平面板材零件，可以直接在TRIBON系統(tǒng)船體套料模塊中將其調(diào)出，作為小零件進行套料。根據(jù)不同的施工區(qū)域，目前有兩種出圖的方式：荔灣廠區(qū)主要是以光蹤圖為主見圖6，字長在500 mm以下的字符，使用光蹤下料切割，字長大于500 mm的，使用數(shù)控下料、切割；南沙廠區(qū)則完全使用數(shù)控下料見圖7。

出圖要求：

⑴ 對于光蹤下料，字符按照同一肋位，同一側(cè)放在一起，順次排列的方式將其排在一張紙上，要求一定要把每個字符代表的高度位置標示清楚。字符與字符之間，字符與圖紙邊緣之間至少有30 mm的距離，否則會影響光蹤機的錄入；

⑵ 在打印1：1的光蹤下料圖紙時，一定要把每個字符的線條加粗，對于過細的線條光蹤機不易識別；

⑶ 在光蹤圖紙打印出來之后，需要仔細檢查一下有無斷開的線條。打印這種較長的光蹤圖紙經(jīng)常會發(fā)生線條出現(xiàn)小斷點的問題，如果任其存在，光蹤機在錄入信息時到此就會停下、報錯，因此需要設計人員用黑色中性筆將斷點連好，使光蹤機能夠正常的運行；

⑷ 船舶平行中體或者其它平直部分的水尺字的字符，處于同一數(shù)位的（例如同是個位）同一個數(shù)字或者字母都是一樣的。此時光蹤圖上，只需繪制出一個字符，寫明正幾件，反幾件（即左舷幾件，右舷幾件）、各是哪個位置的即可，這樣光蹤機只需錄入一次就可以了，不用重復同樣的工作。南沙廠區(qū)的數(shù)控圖則需要把全部的字符都調(diào)出來（無論是否相同），逐一套在鋼板上，缺一不可。

⑸ 大部分水尺字字符為長度200 mm左右的小鋼板件，在南沙廠區(qū)需要的水尺字數(shù)控下料圖上，一張鋼板上套有幾十個小零件，很容易在切割后直接掉下割床，掉進割架里面去，不易拿取。因此在數(shù)控套料時，要對字符之間進行“搭橋”，使切割后的字符形成一個整體，方便拿取。不必將一張板上所有的字符都搭在一起，幾個字符搭在一起，使之不易掉下去即可。“搭橋”的位置應該盡量選擇在字符平直的邊線上，這樣現(xiàn)場將搭在一起的字符切割下來的時候，能夠最大限度的保證字符原有的外形不被割壞。

⑹ 南沙廠區(qū)數(shù)控出圖時，需要在套料的鋼板上套上一塊300mm×100mm的矩形測試塊，盡量擺放在套料板的左下角，用以測試切割的精度；

⑺ 南沙廠區(qū)數(shù)控出圖時，字符零件輪廓需要向外放大2.5 mm補償,以減小數(shù)控下料機割路對字符精度的影響。

2 結(jié)束語

圖6 荔灣廠區(qū)水尺字放樣光蹤圖

圖7 南沙廠區(qū)水尺字數(shù)控套料圖

水尺字的放樣過程需要十分地小心、謹慎，一定要對模型的定位進行反復的檢測。對于有些線型變化較大的地方，雖然建模無誤，水尺的定位無誤，但是以最上面或者最下面的字符為基準定位后，在距離定位基準的字符較遠的字符位置可能會出現(xiàn)偏差，因此檢查每個字符的定位是否達到要求（尤其是首部線型變化很大的地方）是很有必要的。一旦發(fā)現(xiàn)有偏差，應該在同一位置，按照偏差較大的詳細位置進行新的水尺定位，直到完全滿足要求為止。在這種線型變化大的地方，雖然側(cè)視圖上查看可能只是相差幾個毫米，但實際放樣出來的字符長度可能相差幾十甚至上百毫米，因此絕對馬虎不得。遇到這種情況，放樣時需要在曲面模型中挑選準確的、符合條件的字符進行出圖即可。

在以后的工作中，還要開發(fā)跨SURFACE做水尺字，使長度跨越兩個或者以上SURFACE的水尺字也能夠順利建成一個完整的模型；另外還要將水尺字在外板上的劃線，自動標識在外版下料圖中。總之，在設計的過程中，要仔細觀察，善于總結(jié)經(jīng)驗、優(yōu)化設計的方式和流程，不斷的提高設計的質(zhì)量，使其設計更快、更優(yōu)！

10.3969/j.issn.2095-4506.2016.04.010

2016-5-13）

孫佳瑩（1983--），女，工程師，船舶設計。

方 媛（1984--），女，助理工程師，船舶設計。