季建峰
摘 要:隨著造船工藝技術發展的不斷深入,如何通過精度造船的基準線設計來提升造船技術,推動我國船舶事業發展尤為重要。基于此,本文就精度造船的基準線設計問題進行分析探討,在論述的最后本文結合了具體工作實踐提出了一些自己的看法和見解,為精度造船工藝,提升基準線設計水平創造了一定的有利條件。
關鍵詞:造船技術;基準線;零部件
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.203
在進行船舶裝配的時候,需要大量的零部件,且零部件種類多,樣式不同,裝配過程復雜,有很高的精度要求。確定船舶裝配的精度信息以及裝配基礎信息能夠很大程度上提升工作的效率,并能夠保證船舶建造的質量[1]。船舶裝配過程中需要重點確定基準線,其中包括了對于線對點、線對線、線對面的相交、夾角、相貫、距離等要素的確定,進而保障了相關信息的準確性。
基準線施工技術中包括了裝配、焊接、設計、精度管理等技術,在船舶建造的過程中起到至關重要的作用,能夠通過這些技術來確定船舶的尺寸,同時也可以利用這些技術提升船舶制造的效率,因此,應當對基準線施工技術進行全面、深刻的研究。
1 精度基準線技術的相關概念界定
為了進一步了解本文論述的內容,在本部分的論述中,我們首先就要對精度基準線這一概念進行闡述,在船舶工業上,精度基準線技術是造船工業的重要內容,他是造船的框架,因此,下面本文首先基準線的概念和輔助性基準線進行分析。
1.1 基準線的概念
基準線:通過統一的規劃布置,以相同的基準、尺寸、方案在規定的施工階段加放到零部件、分段、總段上,具有一定規律,為后道工序提供裝配基準及偏差的標記,基準線可以是能夠提供裝配基準與精度信息的點組、線段或點線組合體,也可以是具有一定精度的、可用的數切機噴線或二次劃線[2]。
輔助基準線:零部件在同一方向的尺寸基準有且僅能有一個,即基準線有且只能有一個,但為了便于施工及傳遞精度信息,需根據基準線及理論尺寸勘劃出若干輔助線,即輔助基準線。
1.2 基準線應用程序
基準線應用范圍極廣,在很多范圍內都能夠實施應用,其中覆蓋了絕大多數的生產環節,因此需要優先確定基準線實施思路[3]。基準線應當在精度策劃階段開始完成總體規劃,并在設計階段中將許多相關的信息加入到數切指令以及MK線劃線圖當中去,在制造階段正確應用基準線,使得整個制造過程中能夠對船舶有一個整體的尺寸掌控。
其一,生產設計。設計人員在生產設計階段根據各類基準線的設置原則在施工圖紙中設置基準線,指導生產過程中基準線的勘劃和傳遞使用:
在板材下料《數切套料圖》中編入各類基準線的噴線信息,使數切零件在下料的同時完成絕大部分基準線的數噴勘劃;
分段結構圖以及劃線圖當中需要明確基準線,同時需要根據基準線的位置來標注結構尺寸,進而在之后的分段裝配階段,能夠在短時間內完成小中組位置的確定;
造船大型材料的端部基準線與輔助基準線應在材料的搭配上符合相關的設計標準,以便控制型材下料、預制及下道工序裝配時的定位控制。
其二,鋼料加工。基準線的勘劃:鋼料加工作為船體生產的第一個階段,應該負責所有基礎基準線的勘劃工作。在此階段主要存在兩種劃線方式:數控切割機數噴劃線;手工劃線。
數控切割機數噴劃線以及數切下料指令都是全自動機器劃線,其準確程度是主要是依據機器使用方式是否正確和機器本身的劃線精度。船體機構95%左右的板材下料都是數控切割下料。在這個過程中所設置的基準線需要在之后的制造過程中進行應用并矯正[4]。此外,除了數控切割機的噴劃線在船舶上還需要手工劃線進行輔助設計,在手工劃線過程中,需要依據造船所需的材料,根據材料的面質進行優化設計,從而將船舶設計的外觀更加線條美,更符合現代船舶航行的要求,除此之外,手工劃線還要基于型材下料圖勘劃端頭的 100M.K.線。
第三,分段組立階段。1)小組立階段,拼板使用對合線和 100MK檢查線,扶強材裝配要使用檢查線,組合型材預制要使用對合線和校直線;2)中組立階段,要使用對合線和 100MK檢查線;3)分段組立階段,應二次勘劃位置線和基準線為基準裝配中組、片體及型材,其與主板面基準線對位偏差要求≤2mm,與位置線對位精度要求小于等于 1mm。
第四,總組階段。基準線的使用:分段總組階段,應以相鄰分段100M.K 距離及其與地樣基準線重合度為基準定位分段,并控制分段尺寸。
2 精度基準線在造船項目中的應用舉例
為了進一步了解精度基準線在造船工業中的應用情況,本文將結合相關案例進行了探討。如我國內某公司在進行76000噸散貨船船體制造的時候,在整個制造環節當中引入了基準線。該項目的實施開始階段對于基準線設置了相應的標準,并確定了在制造的過程中應當在什么時候進行勘劃、勘劃的方式與精度,同時對于基準線的傳遞使用方式進行了詳盡的解釋說明。下文將對這些方面進行詳細的敘述。
2.1 在設計階段進行了如下基準線的設置
小中組階段零部件裝配的檢查線為 100MK.這樣的裝配操作更為簡易。肋骨冷彎機加工的型材為逆直線;型材的逆直線曲率較高且設置2段之上,需要進行數控噴線加工樣的設計,主要是為了檢驗該型材的加工精度。
例如機艙和艏艉部肋骨等帶線型的組合型材,在腹板上設置校直線。
中心線、縱剖線等精度基準線在數切零件上進行噴線的設置;并且在主板或胎板劃線圖當中指出;曲面胎架外板劃線尺寸的標注需要在地樣十字線的基礎上設置[5]。繪制“船體對合網絡線圖”用于細化分段精度基準線設置。分段合攏口 100MK檢查線需要在下料過程中噴線或手工劃線。
2.2 在小中組階段基準線的應用
在組合型材焊后線性矯正的過程當中,應用校直線。在面板與腹板進行組合焊接的過程當中,因為焊接收縮使得腹板的形狀發生相應的變化,如果在這個過程中當中沒有應用校直線,那么腹板的變形情況就很難量化,使得矯正工作無法順利進行。而在進行矯正工作之前設置勘劃好了校直線之后,矯正工作的進行就相當的容易,僅僅需要使用粉線針對校直線的直線度進行檢測,便能夠得到具體的變形量,
再使用火攻矯正型材的腹板,最后讓校直線的直線度與標準值相當就達到了加工的要求。
通過上述文章結合相關實例進行分析,為我們進一步了解精度基準線在船舶工業中的設計應用起到了很好的 作用,尤其是在造船工業
的各項目階段中,精度基準線的應用能夠將船舶工業的設計更為精確,使船舶技術質量更為符合設計標準,這樣為船舶安全生產起到了很好的作用。
3 結束語
基準線作為一種簡易、快捷的信息傳遞方式,能夠直接反應出所需要的數據,操作方式簡單易學,成本低廉,與其他的信息傳遞方式相比具有較大的優勢,在造船的過程中起到至關重要的作用。基準線的進行需要首先完成策劃工作,該工作較為復雜,應當將其作為重點工作。
總之,精度基準線是船舶業的框架,它對造船設計具有重要的意義。因此,通過本文的探討,我們對船舶工業技術的基準線進行一番了解后,這樣為我們今后在從事造船工作能夠提供很好的理論指導,提升個人的工作技能。
參考文獻:
[1]于昌利,初冠南,張喜秋.船舶制造精度管理及過程控制技術探討[J].現代制造工程,2011(04).
[2]江志鋒,馬曉平.基于船體分道建造的精度管理體系研究[J].造船技術,2010(01).
[3]高愛華,劉建峰,馬登哲.基于DAP和WSD的現代造船工法策劃研究[J].上海造船,2007(01).
[4]周秀琴,馬曉平.船體建造精度控制方法研究[J].造船技術,2011(01).
[5]傅曉斌.中小型船廠船體建造精度控制研究[J].南通航運職業技術學院學報,2009(04).