船體建造精度控制中的尺寸鏈計算方法的幾點思考

摘 要：該文針對船體建造的精度控制和船體精度管理體系進(jìn)行了相關(guān)論述，以尺寸鏈在精度設(shè)計中的應(yīng)用做出了相關(guān)探討，以便為相關(guān)工作者提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：船體建造 精度控制 尺寸鏈計算

中圖分類號：U671.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（c）-0064-01

船體建造精度控制中的尺寸鏈計算可以更好地確定尺寸鏈中各環(huán)的公差和尺寸，從而減少船體建造中尺寸鏈的誤差，運用這種計算方法可以有效地提高船的精度，是造船行業(yè)中一種較為常用的造船計算方法。因此要更好地理解尺寸鏈計算方法，那么有必要先了解船體建造精度控制的相關(guān)內(nèi)容。

1 船體建造精度控制

船體建造的精度控制是圍繞著船體建造精度計劃來開展的，其計劃的意義是從精度的層面上對整個船體的建造進(jìn)行工程分析，運用工程分析的方式對船體各個細(xì)節(jié)以及綜合整體的精度狀態(tài)有數(shù)據(jù)性的了解和認(rèn)知，通過增加對船體細(xì)節(jié)和整體的把握，可以方便相關(guān)工作人員對問題的發(fā)現(xiàn)和處理，通過采取控制補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)處理方式（包括加放余量與選擇余量的切除時機(jī)）把船體建造的精度控制在合理、允許的范圍，讓整個精度計劃得以有效實施。實施的過程中應(yīng)對造船計劃的精度內(nèi)容明確，因為精度內(nèi)容是船體精度控制工作中的重要遵守指標(biāo)，是精度控制開展的重要依據(jù)，是讓整個進(jìn)度工作系統(tǒng)正常運作的中心樞紐。因此在船體的精度控制中，無論是工藝準(zhǔn)備、生產(chǎn)設(shè)計，還是施工實施，其整個過程開展中都應(yīng)該嚴(yán)格按照精度計劃內(nèi)容來執(zhí)行，要遵守精度計劃的要求和原則，從而實現(xiàn)船體建造總體精度目標(biāo)的達(dá)成。另外，船體精度控制中不僅要明確精度計劃內(nèi)容，也要在船的建造過程中建立起完善、科學(xué)的精度管理體系，其這個管理體系的主要任務(wù)要編制出精度計劃的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，對于船體建造的設(shè)計、施工、竣工等各個環(huán)節(jié)要做出明確的管理要求，要對補(bǔ)償量值和加工工藝方法做出嚴(yán)格管理，因為補(bǔ)償量的加放會影響著船體精度控制的成敗，其補(bǔ)償量的加放得當(dāng)會提高船體精度控制工作的成功率，而作為尺寸鏈計算是相關(guān)補(bǔ)償量加放的計算方法。

2 精度控制中的尺寸鏈計算

尺寸鏈計算方法一般包括三種，第一種是中間算法，中間算法的操作是，在已知的封閉環(huán)和組成環(huán)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括兩者的偏差和具體尺寸的情況下，然后對某一組成環(huán)的偏差和尺寸進(jìn)行求解，這種方法是對工序尺寸的換算，也是對基準(zhǔn)面的換算，其大多用在工藝環(huán)節(jié)上。第二種是正算法，正算法是在組成環(huán)的偏差和尺寸已知的情況下，然后運用計算對封閉環(huán)的偏差和尺寸進(jìn)行了解，正算法一般用在對設(shè)計的驗證上，其可以很好地驗證出設(shè)計中某些地方的數(shù)據(jù)是否正確。第三種是反算法，反算法是在封閉環(huán)的偏差和尺寸已知，而且組成環(huán)的尺寸也是已知的狀態(tài)，要求對組成環(huán)的偏差進(jìn)行計算，這種方法多用在對設(shè)計的精度驗證。

在尺寸鏈計算中，要對其補(bǔ)償量進(jìn)行分配，補(bǔ)償量是指在材料的尺寸上增設(shè)另外一個值，這個值在各個工序中都要參考和結(jié)合運用，并且要在滿足工件配合尺寸精度要求的基礎(chǔ)上，這個值要與其基礎(chǔ)彌合，這樣被增設(shè)的值叫做補(bǔ)償量。對于補(bǔ)償量的公式我們可以運用一維中的量進(jìn)行分析。在一維補(bǔ)償量中，我們可以設(shè)立向的公式來反應(yīng)不同補(bǔ)償量之間的關(guān)系，如把隨機(jī)誤差的補(bǔ)償量設(shè)定為Y，系統(tǒng)誤差補(bǔ)償量為X，總補(bǔ)償量為A，那么它們之間的關(guān)系公式為：

在這個公式中反應(yīng)了系統(tǒng)誤差補(bǔ)償量、誤差補(bǔ)償量兩者與總補(bǔ)償量的關(guān)系，其中αi表示各個工藝流程中的平均補(bǔ)償量，n表示各個工序流程中的系統(tǒng)誤差，m則表示隨機(jī)誤差的項目數(shù)。而系統(tǒng)補(bǔ)償反映在船體建造各個階段中，它們的大致情況如圖1所示：

從圖1我們可以看出系統(tǒng)誤差補(bǔ)償量在船體各個制造階段的反映，其反映包括零件加工和裝配補(bǔ)償、部件裝配補(bǔ)償、組件裝配補(bǔ)償、分段裝配補(bǔ)償、總段裝配補(bǔ)償、船臺（塢）合攏補(bǔ)償，從中可以看出每一個流程的平均補(bǔ)償量的和是這一個流程中系統(tǒng)補(bǔ)償量，最終要達(dá)到的理想狀態(tài)為±0，由此可見補(bǔ)償量的加放是船體精度控制的重中之重。

由于船體建造的過程中對補(bǔ)償量影響的因素有很多，因此在確定補(bǔ)償量的因素時比較錯綜復(fù)雜，針對于這種情況，在船體建造工程中通常以焊接收縮變形這一因素為主，利用這個因素確立補(bǔ)償量影響的主要因素，從而在對問題簡化的同時，也能夠滿足工程的精度需求。

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