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船体建造精度控制技术分析
作者：胡毅钧 孟禹彤
来源：《中国新技术新产品》2015年第04期
摘 要：在船体的建造过程中，加强精度控制不但是保证船体建造质量的重要手段，也是降低船舶制造成本的主要措施。现本文对从不同的角度来探讨几种常用的船体建造精度控制技术，并加以详细论述，以供参考。 关键词：船体；建造；精度；控制技术 中图分类号：U671 文献标识码：A
船体建造是一项规周期长、工程量大、工序多且复杂的工程，其一般是以设计图纸为依据，通过分段加工、整体组装的方式完成船体建造。在此过程中，每一个工件的精度把握不到位，都有可能影响到整个船舶的建造质量。为此，船体建造工作中对精度控制技术十分重视，以下本文就来介绍几种船体建造精度控制技术。 1 对胎架的精度进行控制
在船体的建造过程中，胎架是一个不可或缺的重要工艺设备，因为船体的体型较大，所以一般采用分段的方式分别制造各个部位，然后再将这些部位拼接在一起，形成最终的船体。在此过程中，就需要用到胎架来完成分段的装配与连接。而胎架本身的精度也会影响船体的整体精度。可以说，要保证船体的建造精度，首先就要确保胎架的精度。在实际的船体建造过程中，若胎架的精度有几毫米的误差，那么就可能使船体出现几十毫米的误差，这一现象在艏艉的建造过程中更为明显。因此必须要给予高度重视，保证胎架的精度和稳定性。这不但要求在设计中注意尺寸误差的控制和线型光顺度的控制，还要求胎架的连接刚性达到一定要求，胎架的四角都保持水平，控制水平面的误差和变形，必要时，可以采取一定的反变形措施。 2 对合基准线的精度进行控制
所谓对合基准线，也可以成为是参考线，在船体的建造过程中，对合线的精度水平也在很大程度上影响着船体的精度，世界各国都非常重视对合线的精度控制，尤其是日本和韩国等造船技术水平较高的国家，更是将对合线的精度控制作为船体装配精度控制的主要手段。即在船体的每个装配阶段，无论是零部件、还是分段，抑或是总段，为了能够灵活调整，一般在建造时都会留下一定的工艺余量，在装配过程中再根据精度要求将这些工艺余量切除掉。在这个切除工艺余量的修正工程中，就是要以对合线的精度控制为依据来调整方正度。这样的装配精度控制方法要比传统的预修正控制技术更方便简单，装配精度控制效果更佳。所以在船体的生产设计中，要将对合线标注出来，并绘制出相应的施工图纸，将水平、弯曲度等工艺值要求都罗
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列出来，以便于施工人员在装配过程中可以更好的实现对合线的精度控制，减小误差，降低船体建造出成本，节省大量人力和时间。 3 反变形的精度控制技术
目前船体的建造材料一般都为钢板，要想将钢板组装成一艘船舶，必须要经过钢板切割加工和焊接等工艺环节。在此过程中，钢板往往会出现变形现象，为此恰当的对钢板采取反变形技术，都能够在很大程度上控制船体的建造精度。一般在船体的建造过程中，可能会产生的变形主要有切割变形、加工变形与焊接变形。首先，钢板的切割过程中往往会产生大量的热量，因此会产生一定的热变形。当然，若切割机本身性能有问题也会产生一定的切割变形和加工变形。其次，在焊接过程中，同样会产生较高的温度，这样一来，温度因素、机械性能等多种因素都可能会导致焊接变形。而船体分段的变形则主要是由前期工序中的累积误差造成。整体来说，若从标准偏差的角度来看，切割、号料与装配等环节的精度控制决定了船体精度，而若从平均值的角度来看，则其精度控制水平主要是由焊接的精度水平来决定。为此，各国的造船企业也都在积极的研究各种反变形技术。目前，已经能够从焊接技术、切割技术和误差控制等角度对造船的机械设备、设计技术和施工技术等进行了改进与完善，在很大程度上提高了反变形技术水平。例如扩大总组，或者采取一定的支撑技术等等，都能达到很好的反变形效果。 4 加放补偿量
加放补偿量同样是一种较为常用的精度控制技术。其在很大程度上改善了传统加放余量控制技术中的不足，使船体的精度更能满足设计要求。这是因为通过加放补偿量，不但能够使每道工序的尺寸都符合要求，而且还能够在很大程度上提高钢材的利用效率，加快施工进度，提高船体建造的综合效益。在加放补偿量的过程中，要注意遵守一定的基本原则。
首先，在补偿量的加放设置中，需要注意：①与板的长和宽有关。板越长或越宽，补偿量加放越大；②跟板的厚度有关。板越薄，补偿量越大；③与角焊缝的焊脚有关。焊脚越大，补偿量越大；④与结构的稀密程度有关。结构越密，补偿量越大。
其次，在具体的补偿量加放过程中，需要注意：①工件或产品的重复性（相似性）。重复的产品可以按照成熟的尺寸精度补偿量进行加放，而具有相似性的产品可以按照相似产品进行加放；②稳定的工艺。不同的建造方法对于分段的变形趋势和大小都是不相同的；③严格的质量控制。严格的质量控制可以实现船体建造全过程的尺寸精度控制，且尽可能的以补偿量取代工艺余量；④确定补偿量时以焊接收缩变形因素为主。
总之，通过加放补偿量，不但能够减少无效劳动，降低作业难度，还能够提高焊接效率和产品质量。
5 在精度控制上的统计技术
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精度控制的含义是制造过程的统计控制。精度控制的最主要的目的是持续地提高生产效率。精度控制反馈信息的分析结果可指导设计和工艺方法的调整，从而协调各分道生产线的工艺流程。精度目标值的结果分析需要有大量的数据支持，检测数据是确保施工精度的必要手段，也是精度控制的重要环节，因此通过统计技术来实现精度控制也是非常可行的。 结语
综上所述，在现代船舶的建造过程中，船体建造精度的控制十分重要，但是影响船体精度的因素较多，为此就需要我们采取多种控制技术来保证船体各个施工环节的建造精度。本文所提出的几种建造精度控制技术，希望能够为相关人士提供一些借鉴。 参考文献
[1]胡日强.船体建造精度控制关键技术研究[D].大连理工大学， 2007. [2]郭荣奎，唐建琼.关于船体建造补偿量的加放[J].造船技术， 2005（03）. [3]郑巨良.船舶建造中的船体变形控制[J].中国船检，2005（04）.