船舶吃水标志数字化放样

孙佳莹 方 媛

（广船国际技术中心）

船舶吃水标志数字化放样

孙佳莹 方 媛

（广船国际技术中心）

船舶标志是船舶标志的重要组成部分，吃水标志须经船体数字化放样后才进入到施工阶段。经过不断摸索和总结，目前吃水标志建模、放样工作日趋成熟，设计人员也优化了相关的工作流程，提高了设计效率和质量。

吃水标志 建模 放样

0 前言

船舶吃水标志（也称水尺）是船舶标志的重要组成部分，一般绘制在船体首、中、尾部的左、右两舷，对称排列，是以数字和字母表示船舶实际吃水的一种标记。现代船舶水尺一般采用米制，由阿拉伯数字和英文字母标绘，以数字下缘为准。

船舶水尺字须经船体放样后才进入到施工阶段。水尺字放样标准要求水尺字安装到外板上时，其侧视图必须要保持一个标准的正字（即字母或者数字在一个矩形框内，无变形），字的下沿须与其所代表的位置一致。

以往的水尺字手工放样方式是先将外板标志区域展开，得到放样后的标志外轮廓，一般可近似看作平行四边形，将两对平行四边形进行若干等分（一般十等分以上，以保证足够的精度），然后将标准的吃水标志进行同样的等分，最后从纵、横双向对应到展开的轮廓上，得到下料用的吃水标志图形。这种手工放样方法十分的费时、费力，且水尺字质量参差不一，早已经被淘汰掉了。目前设计人员利用TRIBON系统中的相关功能，可完成水尺字的自动放样。本文主要介绍在TRIBON系统中水尺字放样的过程以及其中的侧重点。

1 水尺字放样流程

本文以50 000 DWT化学品/成品油船（简称50 000 DWT船）为例，对水尺字建模、放样中的工作流程及注意事项进行说明。

水尺字放样流程见图1所示。

图1 水尺放样流程图

图2 广船国际船舶标志字母模板

1.1 生成水尺字模板

船舶水尺字的数字及字母使用何种格式、字样，这是有统一标准的。图2列出了广船国际船舶标志模板中大部分船舶水尺字的标准字形。

在TRIBON系统中可以首先将《广船国际船舶标志字母模板》中的字母、数字，和一些常用字体（按船东的要求）做成系统模板，这样在不同船舶进行水尺字放样时都可以直接调用，而不用每艘船都重新制作水尺字模板（偶有船东要求的字体和模板不同，则需另外将新模板做入系统中）。放入TRIBON系统中的模板在每条船建立自己专属的水尺时，被一一调出，整合成单船水尺模板，然后将单船水尺模板进行定位，生成曲面水尺字，再进行放样。

图3表明50 000 DWT船在FR237、FR122、FR14和FR2-200的位置，左、右舷各设有一组水尺。FR237位置的水尺需要从1 m布置到14 m，FR122位置的水尺需要从2 m布置到14 m， FR14位置的水尺需要从3 m布置到14 m，FR2-200位置的水尺需要从5.2 m布置到14 m。本船水尺字建模时，首先建出1 m到14 m的个位、十位、小数点后一位的3列单船水尺字模板。做单船水尺字模板时，系统可以做一列、一行或者单个的单船模板。在实际应用中，使用的是将其建成垂向一列最长字符的方法。按照此种方法，单船水尺模板建模的次数最少，利用率最高。其它位置的水尺字可能比最长的模板要短一些，但是只要定位准确，对放样是没有影响的。这是因为放样出的字符按序依次排列，多出来的字符，只需将其从中挑出来，剔除即可。本船在FR2-200的位置，主船体距基线5.2 m以下是没有线型的，即使是用了1 m到14 m的最长模板定位在主船体上，系统也会自动将此处（无主船体线型部分）删掉，即5.2 m以下的放样资料是空白，对放样结果一样没有影响。

建模时需要注意：

⑴ 建单船水尺模板时需要给其起一个名字，这个名字后续工作还会用到。水尺模板名字除了不能有中文字符外，要求不限，但最好是统一、规范的。比如：小数点后一位的那列水尺模板名字为：SC-X；个位的那列水尺模板名字为：SC-G；十位的那列水尺模板名字为：SC-S。这样的名字简单、易记，便于后续工作和相关工作人员的查看、检验；

⑵ 在对字高进行设置时,由于系统默认的原因，100mm字高输入的时候只能输80，如果是其它的高度，则需按此比例换算后输入。切记不要字高100mm就输成100；

⑶ 设置单列字符之间的距离时，要注意这个距离是从上面字符的下边缘到下面字符上边缘的距离，而不是两个字符下边缘的距离。

图3 50 000 DWT船《载重线，水线，吃水标志安装图》

1.2 生成立体曲面水尺字

单船的水尺模板生成之后，就要将其定位在水尺安装图所要求的位置上，然后向主船体投影生成立体的曲面水尺字模型，见图4。建模成功后在系统中调出建好的水尺字模型，选择侧视图方向，对刚建好的模型的定位进行检测，见图5。

图4 水尺字立体模型

图5 水尺字定位检测图

在生成曲面水尺字时需要注意：

⑴ 曲面水尺字的理论定位会和实际建模的定位有些偏差，这要求放样人员根据理论和实际的差异，调整定位的数据，最终准确的定位水尺字；

⑵ 在曲面水尺定位时要注意Z方向的定位并不是从基线Z=0开始计算的，而是需要减去平板龙骨的厚度（本船需要减去15 mm,详见安装图）；

⑶ 从侧视图看，左舷和右舷同一肋位的水尺字是反向的,这是由从左向右的阅读习惯所决定的。

1.3 水尺字放样图排版、出图

曲面水尺字模型建好之后，系统会按照该模板所在外板的线型自动对水尺字进行展开，并生成一个个平面板材零件，可以直接在TRIBON系统船体套料模块中将其调出，作为小零件进行套料。根据不同的施工区域，目前有两种出图的方式：荔湾厂区主要是以光踪图为主见图6，字长在500 mm以下的字符，使用光踪下料切割，字长大于500 mm的，使用数控下料、切割；南沙厂区则完全使用数控下料见图7。

出图要求：

⑴ 对于光踪下料，字符按照同一肋位，同一侧放在一起，顺次排列的方式将其排在一张纸上，要求一定要把每个字符代表的高度位置标示清楚。字符与字符之间，字符与图纸边缘之间至少有30 mm的距离，否则会影响光踪机的录入；

⑵ 在打印1：1的光踪下料图纸时，一定要把每个字符的线条加粗，对于过细的线条光踪机不易识别；

⑶ 在光踪图纸打印出来之后，需要仔细检查一下有无断开的线条。打印这种较长的光踪图纸经常会发生线条出现小断点的问题，如果任其存在，光踪机在录入信息时到此就会停下、报错，因此需要设计人员用黑色中性笔将断点连好，使光踪机能够正常的运行；

⑷ 船舶平行中体或者其它平直部分的水尺字的字符，处于同一数位的（例如同是个位）同一个数字或者字母都是一样的。此时光踪图上，只需绘制出一个字符，写明正几件，反几件（即左舷几件，右舷几件）、各是哪个位置的即可，这样光踪机只需录入一次就可以了，不用重复同样的工作。南沙厂区的数控图则需要把全部的字符都调出来（无论是否相同），逐一套在钢板上，缺一不可。

⑸ 大部分水尺字字符为长度200 mm左右的小钢板件，在南沙厂区需要的水尺字数控下料图上，一张钢板上套有几十个小零件，很容易在切割后直接掉下割床，掉进割架里面去，不易拿取。因此在数控套料时，要对字符之间进行“搭桥”，使切割后的字符形成一个整体，方便拿取。不必将一张板上所有的字符都搭在一起，几个字符搭在一起，使之不易掉下去即可。“搭桥”的位置应该尽量选择在字符平直的边线上，这样现场将搭在一起的字符切割下来的时候，能够最大限度的保证字符原有的外形不被割坏。

⑹ 南沙厂区数控出图时，需要在套料的钢板上套上一块300mm×100mm的矩形测试块，尽量摆放在套料板的左下角，用以测试切割的精度；

⑺ 南沙厂区数控出图时，字符零件轮廓需要向外放大2.5 mm补偿,以减小数控下料机割路对字符精度的影响。

2 结束语

图6 荔湾厂区水尺字放样光踪图

图7 南沙厂区水尺字数控套料图

水尺字的放样过程需要十分地小心、谨慎，一定要对模型的定位进行反复的检测。对于有些线型变化较大的地方，虽然建模无误，水尺的定位无误，但是以最上面或者最下面的字符为基准定位后，在距离定位基准的字符较远的字符位置可能会出现偏差，因此检查每个字符的定位是否达到要求（尤其是首部线型变化很大的地方）是很有必要的。一旦发现有偏差，应该在同一位置，按照偏差较大的详细位置进行新的水尺定位，直到完全满足要求为止。在这种线型变化大的地方，虽然侧视图上查看可能只是相差几个毫米，但实际放样出来的字符长度可能相差几十甚至上百毫米，因此绝对马虎不得。遇到这种情况，放样时需要在曲面模型中挑选准确的、符合条件的字符进行出图即可。

在以后的工作中，还要开发跨SURFACE做水尺字，使长度跨越两个或者以上SURFACE的水尺字也能够顺利建成一个完整的模型；另外还要将水尺字在外板上的划线，自动标识在外版下料图中。总之，在设计的过程中，要仔细观察，善于总结经验、优化设计的方式和流程，不断的提高设计的质量，使其设计更快、更优！

10.3969/j.issn.2095-4506.2016.04.010

2016-5-13）

孙佳莹（1983--），女，工程师，船舶设计。

方 媛（1984--），女，助理工程师，船舶设计。