婁亞峰
摘要:在船舶建設(shè)過程中,為保證船舶的質(zhì)量,降低造船成本,必須對船體的精度實行嚴格的控制。因而,造船企業(yè)非常有必要采用精度控制技術(shù)。
關(guān)鍵詞:船體;生產(chǎn)設(shè)計;精度控制技術(shù)
船體的精度,不僅影響船舶的質(zhì)量,而且關(guān)系到造船廠的經(jīng)濟效益。因此,必須高度重視船體精度,實行科學(xué)、嚴格的精度管理。
一、船舶精度控制
船體精度控制,指的是以船體生產(chǎn)、設(shè)計精度標準為基本準則,通過科學(xué)的管理方法、先進的工藝技術(shù),對船體建造實行全過程的尺寸精度控制,確保船體各個組成部分在各個工藝流程階段都達到設(shè)計規(guī)定的尺寸精度,從而盡可能地減少現(xiàn)場修整工作量,提高造船效率,降低船舶建造的成本,縮短造船周期。
二、精度控制技術(shù)的具體內(nèi)容
(一)建立精度控制體系
精度控制技術(shù)是一項涉及船舶設(shè)計、船舶建造、施工管理、質(zhì)量檢測等多個方面的綜合性技術(shù),需要各個環(huán)節(jié)的人員共同參與;因此,有必要建立船體精度控制體系。
船體精度控制體系,應(yīng)由決策機構(gòu)、精度計劃機構(gòu)、精度控制機構(gòu)等三個機構(gòu)共同組成。決策機構(gòu)必須由造船廠主要領(lǐng)導(dǎo)與主要工程師負責(zé),其職責(zé)是根據(jù)造船合同的要求確定精度管理的具體目標;精度計劃機構(gòu)的職責(zé)是在船舶設(shè)計各階段進行精度管理,確定各階段的補償量、余量加放、節(jié)點合理化與各階段的精度管理要求[1];精度控制機構(gòu)則負責(zé)船舶生產(chǎn)建造各階段的精度管理,在零件加工、零件裝配、部件裝配、組件裝配、分段裝配、總段裝配、船臺合攏等各個階段實行精度控制。
(二)船體建造過程中的精度控制
1、在零件加工、裝配階段實行精度控制
這一階段的主要工序包括:板材下料、型材下料、板材成型、坡口加工。
1.1 板材下料
板材下料,包括板材就位、設(shè)備檢測、切割第一塊板材、檢測第一塊板材、切割其他全部板材、構(gòu)件打磨、理料包裝、物料發(fā)放等各個步驟。在板材就位后,應(yīng)對等離子切割機、數(shù)控切割機等設(shè)備進行精度檢測,測量模擬切割長度。在切割第一塊板材后,應(yīng)檢測板材實際切割尺寸、實際坡口角度。板材下料加工的精度標準為:劃線長度誤差在±2毫米以內(nèi),寬度誤差在±1毫米以內(nèi),對角線誤差在±2毫米以內(nèi),曲線外形誤差在±1.5毫米以內(nèi)。零件長、寬、高誤差在±2.5毫米以內(nèi)[2]。
1.2 型材下料
型材下料,包括整料就位、短料接長、號料,冷彎加工、孔邊加工、余量切割、孔邊打磨、理料包裝、物料發(fā)送等各個步驟。在此過程中,須嚴格控制曲加工型材的精度,并檢測型材的長度、開孔位置、尺寸、距離等參數(shù)。型材下料加工精度標準為:進行接長時,型材直線度誤差應(yīng)在2毫米以下;加工曲型材時,曲型材彎曲后的長度誤差應(yīng)在±2毫米以內(nèi),彎曲后的逆直線誤差應(yīng)在±1毫米以內(nèi)。直型材號料時,其長度誤差應(yīng)在±3毫米以內(nèi),凈料端切割誤差應(yīng)在±2毫米以內(nèi)。
1.3 板材成型
板材成型,包括板材就位、號料、液壓加工(或滾壓加工-熱加工)、檢測、理料包裝、物料發(fā)送等各個步驟。在此過程中,須確保加工零件腹板高度、折邊寬度、折邊方向直線度、腹板方向直線度滿足精度標準。
液壓加工精度標準為:折邊寬度誤差在±3毫米以內(nèi),腹板高度誤差在±2毫米以內(nèi),折邊角度誤差在±2.5°以內(nèi),折邊方向直線度誤差在1毫米以下,腹板方向直線度誤差在5毫米以下[3]。
滾壓、熱加工的精度標準為:單曲度板曲面與樣板空隙在2.5毫米以下,三角樣板檢驗線的直線度誤差在2.5毫米以下;雙曲度板拉線與樣板上基準線的偏差在±2毫米以內(nèi),肋位方向與樣箱的空隙小于4毫米,長度方向與樣箱的空隙小于3毫米。
1.4 坡口加工
坡口加工,包括材料就位、劃線檢測、調(diào)整刀角、開始切割、過程檢測、修補打磨、理料包裝、物料發(fā)送等各個步驟。在此過程中,須控制劃線精度,并確保切割精度與坡口面尺寸。
坡口加工精度標準為:切割面直線度誤差應(yīng)小于1.5毫米,坡口面長度誤差應(yīng)小于其坡口深度的0.5倍;坡口深度誤差應(yīng)在±1.5毫米以內(nèi),坡口面角度誤差應(yīng)在±2°以內(nèi),零件長、寬、高誤差應(yīng)在±2.5毫米以內(nèi)。
2、在部件裝配實行精度控制
加工T型材,面板的錯開誤差應(yīng)在±2毫米以內(nèi),面板的傾斜誤差應(yīng)在±1毫米以內(nèi)。裝配拼板,其長度誤差應(yīng)在±2毫米以內(nèi),其寬度誤差應(yīng)在±1.5毫米以內(nèi),其裝配間隙應(yīng)在2毫米左右。
3、在組件裝配階段實行精度控制
組件裝配階段,精度控制的要點是肋距、對位、垂直度等。具體精度標準為:縱肋骨縱骨端對正誤差應(yīng)在±2毫米以內(nèi),肋板端對正誤差應(yīng)在±2毫米以內(nèi),肋距誤差應(yīng)在±1.5毫米以內(nèi)。
4、在分段裝配階段實行精度控制
在分段裝配階段,需要將船體的零件、部件、組件進行組合裝焊,這一階段的精度控制直接影響船體的尺寸、結(jié)構(gòu)強度。
在分段裝配階段,精度控制標準為:長度、高度、寬度、水平誤差在±3毫米以內(nèi),垂直度誤差在±4毫米以內(nèi)[4]。
5、在總段裝配階段實行精度控制
在總段裝配階段,須嚴格檢查定位段、舷側(cè)分段、變曲分段,其具體精度標準為:定位段水平誤差應(yīng)在±3毫米以內(nèi);舷側(cè)分段型深誤差、型寬誤差應(yīng)在±5毫米以內(nèi);彎曲分段定位高度誤差應(yīng)在±5毫米以內(nèi)。
6、在船臺合攏階段實行精度控制
在船臺合攏階段,主船體基本裝焊完成,須仔細檢測甲板、平臺、橫艙壁的中心線,艙壁左右水平度,舷側(cè)分段前后水平度。
結(jié)束語
造船企業(yè)積極運用船體精度控制技術(shù),充分發(fā)揮這一技術(shù)的作用,可以實現(xiàn)精細化造船,提升企業(yè)的市場競爭力。
參考文獻
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(作者單位:大連紅東方船舶工程有限公司)