鄭文濤

摘 要：隨著船舶制造行業(yè)的不斷興起，制造船舶的工藝和技術(shù)也在不斷地更新?lián)Q代當(dāng)中，所以對于船舶生產(chǎn)的要求也越來越高，不僅僅體現(xiàn)于對于船舶質(zhì)量的要求，所以在行業(yè)的發(fā)展中逐步形成了船體制造設(shè)計精度控制技術(shù)，這一技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用給船舶制造企業(yè)帶來的諸多好處是不用質(zhì)疑的，然而我國的很多船舶企業(yè)還沒有真正的意識到這種技術(shù)的潛在價值，對于這種技術(shù)和方法的運用還很生疏，船體建造精度控制技術(shù)是現(xiàn)代造船模式的一項關(guān)鍵性技術(shù)。在整個船體生產(chǎn)的過程當(dāng)中，船體生產(chǎn)設(shè)計占據(jù)著至關(guān)重要的地位，其也是制造船體的根本前提，而隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步提升，我國在造船技術(shù)方面也實現(xiàn)了新的突破。其對于船體生產(chǎn)設(shè)計的精度以及相關(guān)要求也隨之不斷提高，因此將精度控制技術(shù)運用在船體生產(chǎn)設(shè)計當(dāng)中，不僅是有效完成船體制造的關(guān)鍵，同時也是提高船體生產(chǎn)設(shè)計合理性與科技性的一項重要舉措。在此背景之下，本文將著重圍繞船體生產(chǎn)設(shè)計精度控制技術(shù)進(jìn)行簡要分析研究。

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

船體制造包含眾多復(fù)雜的環(huán)節(jié)與內(nèi)容，只有保障每一項工序都具有極高的精確度，才能使得最終制造而成的船體能夠符合現(xiàn)代造船要求，保障船舶的高質(zhì)量。因此在船體制造尤其是船體生產(chǎn)設(shè)計當(dāng)中需要靈活運用精度控制技術(shù)，從源頭上把控每一個零部件的規(guī)格與尺寸，從而為有效提升船舶建造效率與質(zhì)量創(chuàng)造有利條件。基于此，本文將從簡單介紹精度控制技術(shù)對于船體生產(chǎn)設(shè)計的重要性入手，簡要談?wù)劥w生產(chǎn)設(shè)計中精度控制技術(shù)的實際運用。

1 精度控制技術(shù)的重要意義

船體生產(chǎn)設(shè)計精度控制技術(shù)就是合理建立精度標(biāo)準(zhǔn)，采用科學(xué)的控制方法改良船體的生產(chǎn)設(shè)計和工藝，同時，對船體生產(chǎn)全過程進(jìn)行全面性、精度化的管控，嚴(yán)格按照生產(chǎn)設(shè)計圖紙和工藝要求制造出船體所需零部件，確保零部件的精準(zhǔn)度符合船體生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。船體生產(chǎn)設(shè)計精度控制技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步完善了船體生產(chǎn)精度控制體系，具有非常重要的意義。將精度控制技術(shù)應(yīng)用在船體生產(chǎn)設(shè)計中，其的重要意義主要表現(xiàn)為以下3個方面：1）精度控制技術(shù)實現(xiàn)了船體生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)換，為船體生產(chǎn)中殼、舾、涂一體化的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。2）精度控制技術(shù)在世界各國船體生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用，所以，為了與時俱進(jìn)，縮小與國際船體生產(chǎn)水平的差距，我國船體生產(chǎn)業(yè)必須加大精度控制技術(shù)的投入力度，加強精度控制技術(shù)在船體生產(chǎn)中的應(yīng)用。這樣做，能夠有效降低船體生產(chǎn)成本，提高船體生產(chǎn)質(zhì)量，提升船體生產(chǎn)水平。3）建立完善的船體生產(chǎn)精度控制體系，加強船體生產(chǎn)設(shè)計精度控制技術(shù)的應(yīng)用，從而推動我國船體生產(chǎn)市場的發(fā)展[1]。

2 應(yīng)用于船體生產(chǎn)設(shè)計的精度控制技術(shù)

2.1 加強補償量系統(tǒng)

精度控制技術(shù)應(yīng)用在船體生產(chǎn)設(shè)計當(dāng)中，最為常見的應(yīng)用領(lǐng)域即補償量系統(tǒng)，通過使用補償量進(jìn)行余量的代替。首先工作人員將利用精密的檢測儀器對船體生產(chǎn)過程中需要使用的零部件以及各設(shè)施設(shè)備的尺寸、規(guī)格等進(jìn)行全面、精確的測量，通過運用現(xiàn)代信息技術(shù)，工作人員還可以專門為此建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫用于統(tǒng)一對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理。同時，工作人員通過運用其獲取到的數(shù)據(jù)信息，通過使用量化分析的方法對船體的零部件進(jìn)行深入分析，從而有效確定出切割、焊接等需要的具體補償量，由此完成相應(yīng)數(shù)學(xué)模型的建立。

2.2 高精度曲面展開

在船體生產(chǎn)設(shè)計當(dāng)中運用的高精度曲面展開技術(shù)，通常指的是應(yīng)用有限單元方法或是運用精度控制技術(shù)進(jìn)行單元板的拼接等等，而應(yīng)用于高精度曲面展開和上文提及的精度控制技術(shù)應(yīng)用于加強補償量系統(tǒng)，二者之間有著明顯的共通之處，即工作人員均需要結(jié)合相關(guān)檢測儀器獲取得到的船體生產(chǎn)過程中的各項數(shù)據(jù)，在完成相關(guān)補償量的預(yù)測之后進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立。而在應(yīng)用高精度曲面展開技術(shù)過程中還要求工作人員對已經(jīng)經(jīng)過加工并且成型的曲面外板進(jìn)行嚴(yán)格的精度控制，保障曲面外板的尺寸規(guī)格等能夠與加工要求完全吻合[2]。

2.3 船體胎架

在當(dāng)前生產(chǎn)船體的過程中，精度控制技術(shù)還會經(jīng)常被用在船體胎架當(dāng)中，通常船體生產(chǎn)會選擇使用活絡(luò)胎架，即通過橫縱連接相結(jié)合的方式完成相鄰兩個活絡(luò)胎的連接工作，此舉能夠有效保障活絡(luò)胎的固定連接，使其在連接過程中不易出現(xiàn)形變或是位置偏移等問題。在精度控制技術(shù)運用下，工作人員需要在安裝時牢牢固結(jié)胎架和船板，并重點保障線型具有較好的平滑性、流暢性。在進(jìn)行胎架設(shè)計的過程當(dāng)中，設(shè)計人員需要以生產(chǎn)船體的要求作為基礎(chǔ)，對模板的設(shè)計尺寸進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并要求工作隊在進(jìn)行裝配時注重保障設(shè)計模板的連接剛性，以此有效避免裝配誤差的出現(xiàn)。

2.4 加放補償量

2.4.1 補償冷熱加工余量

在補償熱加工余量時，工作人員首先需要使用樣箱加工的方式對船體板材中的單板雙曲面進(jìn)行熱加工，此后將100mm的余量放置在應(yīng)角上，以有效完成熱加工余量補償。而對于船體型鋼，則需要工作人員將型鋼1.5倍高度的余量加放在兩端型鋼上，從而有效完成對型鋼的熱加工和余量補償。在補償了冷加工余量時，同樣需要分為船體板材和船體型鋼兩個補償對象，在前者的余量補償當(dāng)中，與熱加工余量不同的是，工作人員無需將余量加放在單塊板曲面中。而在后者的余量補償當(dāng)中，則需要分別將400mm的余量加放在量算的型鋼位置處。

2.4.2 補償其他加工余量

其他加工余量補償要注意以下幾點：1）零件切割后，在放樣時，根據(jù)板厚、割嘴確定加放割縫補償量。2）按照設(shè)備要求在大型彎板機預(yù)彎邊緣加放相應(yīng)的壓頭工藝余量。3）船塢基準(zhǔn)定位分段的艏、艉環(huán)形接縫端頭全部正足，縱骨、縱桁同樣正足。4）其他由船塢搭載的分段的舷、昵端以基準(zhǔn)定位分段為基準(zhǔn)。在端機艙半立體分段的傍板下口和前后接縫一端，都應(yīng)加放相應(yīng)的補償量。根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合實際情況，在貨艙區(qū)舷側(cè)分段位置加放補償量。5）在散貨船貨艙區(qū)舷側(cè)相應(yīng)的位置加放一定的補償量。6）在上頂邊水艙分段的外板下口加放補償量，在下邊水艙分段的內(nèi)口加放補償量。[3]

2.4.3 設(shè)置對合線

分段建造船體并保障其精度也同樣是精度控制技術(shù)運用在船體生產(chǎn)設(shè)計中的關(guān)鍵之一，設(shè)計人員需要在拼接板材的相應(yīng)位置處設(shè)置對合線，從而使得后續(xù)作業(yè)人員可以在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行對方正度的有效調(diào)整，進(jìn)而完成無余量裝配。通過此種方式不僅能夠有效控制修正量，同時也可以在很大程度上為裝配實現(xiàn)高質(zhì)量提供重要保障。同樣在分段生產(chǎn)設(shè)計過程中，設(shè)計人員通過進(jìn)行包括肋骨檢驗線、中心線等設(shè)置，按照點、線、面的型位尺寸在進(jìn)行裝配對合時，可以對分段正方以及扭曲程度進(jìn)行科學(xué)判斷，并以此實現(xiàn)提高裝配分段精度的目的。尤其是工作人員在完成分段作業(yè)之后使用樣沖進(jìn)行標(biāo)記，可以為船塢內(nèi)的搭載創(chuàng)造有利條件[4]。

3 結(jié)束語

總而言之，將精度控制技術(shù)運用在船體生產(chǎn)設(shè)計當(dāng)中，可以在有效轉(zhuǎn)換船體生產(chǎn)模式的同時，提高船體生產(chǎn)的效率與質(zhì)量，并有效控制和減少船體生產(chǎn)成本，對保障船體能夠保質(zhì)保量完成制造具有十分重要的積極作用。因此生產(chǎn)設(shè)計人員還需要充分結(jié)合實際情況，靈活運用精度控制技術(shù)，在全方位地掌握各項檢測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，使得零部件的尺寸規(guī)格以及安裝配備等均具有較高的精確度，為船舶的整體制造奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]王榮蘭.船體生產(chǎn)設(shè)計精度控制技術(shù)[J].科技傳播，2014，19：55-58.

[2]馬桂云，林洪玲，鄭素青.船體生產(chǎn)設(shè)計精度控制技術(shù)探討[J].造船技術(shù)，2016，04：14-16.

[3]李海軍.船體生產(chǎn)設(shè)計精度控制技術(shù)[J].科技與創(chuàng)新，2017，04：158+160.

[4]陳風(fēng).船體分段精度控制體系和方法研究[D].上海交通大學(xué)，2016.