船体生产设计精度控制技术

娄亚峰

摘要：在船舶建设过程中，为保证船舶的质量，降低造船成本，必须对船体的精度实行严格的控制。因而，造船企业非常有必要采用精度控制技术。

关键词：船体；生产设计；精度控制技术

船体的精度，不仅影响船舶的质量，而且关系到造船厂的经济效益。因此，必须高度重视船体精度，实行科学、严格的精度管理。

一、船舶精度控制

船体精度控制，指的是以船体生产、设计精度标准为基本准则，通过科学的管理方法、先进的工艺技术，对船体建造实行全过程的尺寸精度控制，确保船体各个组成部分在各个工艺流程阶段都达到设计规定的尺寸精度，从而尽可能地减少现场修整工作量，提高造船效率，降低船舶建造的成本，缩短造船周期。

二、精度控制技术的具体内容

（一）建立精度控制体系

精度控制技术是一项涉及船舶设计、船舶建造、施工管理、质量检测等多个方面的综合性技术，需要各个环节的人员共同参与；因此，有必要建立船体精度控制体系。

船体精度控制体系，应由决策机构、精度计划机构、精度控制机构等三个机构共同组成。决策机构必须由造船厂主要领导与主要工程师负责，其职责是根据造船合同的要求确定精度管理的具体目标；精度计划机构的職责是在船舶设计各阶段进行精度管理，确定各阶段的补偿量、余量加放、节点合理化与各阶段的精度管理要求[1]；精度控制机构则负责船舶生产建造各阶段的精度管理，在零件加工、零件装配、部件装配、组件装配、分段装配、总段装配、船台合拢等各个阶段实行精度控制。

（二）船体建造过程中的精度控制

1、在零件加工、装配阶段实行精度控制

这一阶段的主要工序包括：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、设备检测、切割第一块板材、检测第一块板材、切割其他全部板材、构件打磨、理料包装、物料发放等各个步骤。在板材就位后，应对等离子切割机、数控切割机等设备进行精度检测，测量模拟切割长度。在切割第一块板材后，应检测板材实际切割尺寸、实际坡口角度。板材下料加工的精度标准为：划线长度误差在±2毫米以内，宽度误差在±1毫米以内，对角线误差在±2毫米以内，曲线外形误差在±1.5毫米以内。零件长、宽、高误差在±2.5毫米以内[2]。

1.2 型材下料

型材下料，包括整料就位、短料接长、号料，冷弯加工、孔边加工、余量切割、孔边打磨、理料包装、物料发送等各个步骤。在此过程中，须严格控制曲加工型材的精度，并检测型材的长度、开孔位置、尺寸、距离等参数。型材下料加工精度标准为：进行接长时，型材直线度误差应在2毫米以下；加工曲型材时，曲型材弯曲后的长度误差应在±2毫米以内，弯曲后的逆直线误差应在±1毫米以内。直型材号料时，其长度误差应在±3毫米以内，净料端切割误差应在±2毫米以内。

1.3 板材成型

板材成型，包括板材就位、号料、液压加工（或滚压加工-热加工）、检测、理料包装、物料发送等各个步骤。在此过程中，须确保加工零件腹板高度、折边宽度、折边方向直线度、腹板方向直线度满足精度标准。

液压加工精度标准为：折边宽度误差在±3毫米以内，腹板高度误差在±2毫米以内，折边角度误差在±2.5°以内，折边方向直线度误差在1毫米以下，腹板方向直线度误差在5毫米以下[3]。

滚压、热加工的精度标准为：单曲度板曲面与样板空隙在2.5毫米以下，三角样板检验线的直线度误差在2.5毫米以下；双曲度板拉线与样板上基准线的偏差在±2毫米以内，肋位方向与样箱的空隙小于4毫米，长度方向与样箱的空隙小于3毫米。

1.4 坡口加工

坡口加工，包括材料就位、划线检测、调整刀角、开始切割、过程检测、修补打磨、理料包装、物料发送等各个步骤。在此过程中，须控制划线精度，并确保切割精度与坡口面尺寸。

坡口加工精度标准为：切割面直线度误差应小于1.5毫米，坡口面长度误差应小于其坡口深度的0.5倍；坡口深度误差应在±1.5毫米以内，坡口面角度误差应在±2°以内，零件长、宽、高误差应在±2.5毫米以内。

2、在部件装配实行精度控制

加工T型材，面板的错开误差应在±2毫米以内，面板的倾斜误差应在±1毫米以内。装配拼板，其长度误差应在±2毫米以内，其宽度误差应在±1.5毫米以内，其装配间隙应在2毫米左右。

3、在组件装配阶段实行精度控制

组件装配阶段，精度控制的要点是肋距、对位、垂直度等。具体精度标准为：纵肋骨纵骨端对正误差应在±2毫米以内，肋板端对正误差应在±2毫米以内，肋距误差应在±1.5毫米以内。

4、在分段装配阶段实行精度控制

在分段装配阶段，需要将船体的零件、部件、组件进行组合装焊，这一阶段的精度控制直接影响船体的尺寸、结构强度。

在分段装配阶段，精度控制标准为：长度、高度、宽度、水平误差在±3毫米以内，垂直度误差在±4毫米以内[4]。

5、在总段装配阶段实行精度控制

在总段装配阶段，须严格检查定位段、舷侧分段、变曲分段，其具体精度标准为：定位段水平误差应在±3毫米以内；舷侧分段型深误差、型宽误差应在±5毫米以内；弯曲分段定位高度误差应在±5毫米以内。

6、在船台合拢阶段实行精度控制

在船台合拢阶段，主船体基本装焊完成，须仔细检测甲板、平台、横舱壁的中心线，舱壁左右水平度，舷侧分段前后水平度。

结束语

造船企业积极运用船体精度控制技术，充分发挥这一技术的作用，可以实现精细化造船，提升企业的市场竞争力。

参考文献

[1]孙剑.船舶制造精度管理及过程控制技术分析[J] .产业与科技论坛，2018，17（17）：51-52 .

[2]蒋华，徐建，袁峰.58000 DWT散货船船体建造精度分析[J] .广东造船，2018，37（04）：57-59 .

[3]宋伟伟.浅谈船体分段建造的精度管理与控制[J] .现代经济信息，2016（24）：334-335 .

[4]王旨.造船企业船体建造精度控制技术浅析[J] .山东工业技术，2014（24）：26-27 .

（作者单位：大连红东方船舶工程有限公司）