船体型线放样中计算机放样与手工放样的结合及教学中的应用

覃达斌 黄琼念

【摘要】随着计算机技术的发展和普及，计算机技术逐渐推广到各行各业，在船舶行业也不例外，但手工放样也是最为真实、不可抛弃的放样方法，笔者结合实际情况谈谈在船体实训课程教学中将两种方法相结合的教学方式。

【关键词】计算机放样 手工放样 船体放样

【中图分类号】U671 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）02-0290-01

在船舶的建造过程中需要经过放样、号料、加工、部件装修和船台装配等工序。船体放样是船舶建造的第一道工序，也是较为重要的工序。船体放样实训课程需要采取计算机放样和手工放样相结合的教学方式。

放样简单来说即将二维样条线转换为三维对象的操作，具体来说即沿着某一固定的样条线生成二维图形，在两个以及两个以上的现有样条线对象中创建放样。而船体放样是指按照设计好的型线图及結构图，以1：1的比例进行放大，展开后进行检验，发现其中的误差并进行纠正，以此达到最符合实际情况的船体形状和结构尺寸的技术。船体放样是船舶制造过程中的第一个环节。它也是船舶制造专业必不可少的实践课程，而船体放样实训也是船舶工程专业学生必须经历的一个学习过程。船体放样实践课程可以更好的锻炼学生的空间思维能力，更好的运用船体理论知识。船体放样是一个对设计图纸进行实践应用和完善的过程，放样可以使船体初步设计时的型线误差显露出来并且做出修改，还可以对设计时的施工缺陷进行纠正。船体放样还可以为类似于号料、下水、码头舾装等工序提供施工依据。

放样的工作包括船体型线放样、船体结构放样和外板展开三个主要工序。船体放样具有一定的技术性，放样人员需熟练掌握横剖、纵剖、半宽水线三项型极图对应的型值表。还要能根据理论型放样绘制出平台、甲板、纵横材等具体结构的理论投影线。其按照特征不同可分为简单放样、中心线放样和引导线放样三个类型。

一、单纯手工放样和单纯计算机放样教学的利弊

近几年，计算机放样系统和软件不断升级。放样软件的功能越来越丰富，各种数据的精确度也不在不断提升，操作也越来越简单。所以，利用计算机放样缩短了放样的时间，提高了放样的速度。但是，单纯的计算机放样不利于学生巩固理论知识，不利于锻炼学生的动手操作能力，不利于学生对船体的实际了解能力的提高，从而影响船体设计效果。

在船体放样中，手工放样是最为传统的放样方法。手工放样一般都要在特定平台或者面积较大的地板上教学，尤其是采用实尺放样时，它需要很大的教学训练场，需要物资较多，如果船舶制造专业学生较多的情况下，学生进行训练操作的时间更短，如果长时间进行手工放样训练，成本投资会很大。

而且在进行手工放样时，如果型线中出现不光顺的现象，需要修改型线来消除不光顺因素，但是型线图路具有协调性和投影一致性的要求，所以修改的不只是出现问题的固定一条线，而需要对整个型线图做出调整。这样实训的效率是大打折扣的。而且由于手工放样调整比例是通过调整压铁位置的途径来实现的，线型的光顺性只能通过肉眼观察来实现，学生的工作经验欠缺，其判断光顺性的准确率不高，影响手工放样的进程。

计算机放样与手工放样相比较，如果生产一艘万吨级船舶，同时采取手工放样和SHM200系统两种方法，手工放样一般需要7-10个人来合作完成放样工作，时间需要1-2月时间不等，而且手工放样还需要大量的物资支撑放样和面积较大的场地来完成放样，但是，运用SHM2000只需要一位专业人员和一台计算机，一个星期就可完成放样工作，工作较为轻松，而且不需要太多的物资。

二、计算机放样与手工放样相结合

船体放样课程改革要求学生形成“知识学习、素质养成、技能训练一体化”系统结构。船舶工程专业实行计算机放样和手工放样相结合的教学方式不仅可以弥补手工放样教学方面的不足，还可以让学生提前掌握熟练操作计算机进行船体放样的技能，从而提高其工作岗位适应能力。如果两者合理搭配利用，这种教学方式更有利于学生船体放样技能的实际提高，实践课程更有价值和意义。

我国最常使用的计算机船体放样系统为HD-SHM船体结构系统，它的功能齐全，可以满足船体放样的多个需求，可以全方位的研究船体的各个部分。比如，在其系统界面有一个选择功能属性页面，其中有一个功能属性表，其中包括结构线、零件生成、套料板、生产总表、水尺展开和多项辅助工具等，功能多样。再用图形定义语句时要注意保持零件的封闭性、外逆内顺和先内后外的原则。计算机放样方式教学是模拟真实放样现场，还原度高，但又不需要太大的场地和每次放样前繁多的准备工作，计算机放样还可以提高放样的速度。

将手工放样和计算机放样相结合要注重两者的搭配教学。首先，在船舶放样的实训课程上进行手工放样，将船体的相关任务分成几部分，再将全班的学生以6-8个人为个小组组，每组学生完成任务的一部分，学生们相互合作，共同协商来完成。在学生们进行手工放样的同时，教师通过计算机软件系统展示放样生成的图形，而且对与之工序对应的线型生成原理进行讲解。其次，老师引导学生找到放样形成图中线型不光顺或者不对应的位置，分析问题存在的可能性原因，再通过放样软件自动生成型线，引导学生思考这两种构建方式之间的不同，并且针对所存在的问题找到相应的解决办法。最后，由于在手工放样中针对存在的缺陷进行反复修改，学生们可以在计算机系统中进行线条变化操作，对其变化趋势和实际效果进行比较研究，选出最科学、最准确的修改具体数据，学生依据数据进行型线修改，更有利于学生提高船体放样准确性，积累操作经验，提高训练的效率。

放样是一个细致的工序，对数据精确度有很高的要求。当需要使用压条绘制曲线时，应具体根据曲线的曲度选用粗细合适的压条，以达到获得较光顺的曲线，还可以避免因用力掌控不好而折断压条。学生在计算机上操作时应保证任意一点在各个视图上的长、宽、高型值相一致，保证投影的一致性，同时，要保证曲线光顺性。

三、小结

船体放样不仅是设计图的实践与完善，还是是船体建造工程质量的重要保障因素之一，所以学生应熟练掌握其理论知识和操作技能，提高船体放样的精度和效率。而在实践课程中将手工放样和计算尺放样相结合的教学方式更能充分利用教学资源提高实训效率，促进学生操作能力的提高，为船舶行业提供更多具有超强理论知识和操作经验的实用性人才。

参考文献：

[1]在船体放样实训中实施计算机放样与手工放样相结合的探讨.武汉船舶职业技术学院.2010年05期.

[2]谈华军.船体放样实训教学改革的思考.武汉交通职业学校学报.2013年02月.

[3]咸屹.《船体计算机放样》实训课教学与实施.2006年12月.