船舶与海洋结构物制造技术-no.15

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1、船舶与海洋结构物制造技术江苏科技大学先进制造技术中心第十五课本节课讲授内容第六章船舶建造精度控制技术第一节概述第二节造船误差与测量技术第三节精度控制计划第四节补偿量与精度控制问题:精度控制要解决什么问题？造船误差产生的原因是什么？什么是精度控制计划？补偿量的概念？补偿量与余量的区别？探讨提高精度管理水平的途径。6.1概述船体建造精度管理（其主要内容是精度控制），就是以船体建造精度标准为基本准则，通过科学的管理方法与先进的工艺技术手段，对船体建造进行全过程的尺寸精度分析与控制，以达到最大限度减少现场修整工作量，提高工作效率，降

2、低建造成本，保证产品质量。问题1船体建造周期长、工序多、建造过程中的积累误差比较大；工件（船体零部件、结构的统称）大，其形状尺寸所允许的误差绝对值虽比机械制造中工件的误差大，但其相对值却很小；船体建造过程中的变形情况比机械制造复杂，要掌握由切割、冷热加工、焊接、矫形以及吊运等所引起的弹塑性与热塑性变形的规律较困难；工件在制造过程中的手工作业量比机械制造大的多，且有相当一部分工件是在高空、室外相互交叉，冷热加工相互交叉，各种工序相互交叉的施工环境中进行的，工件完工后的误差难以控制。6.2造船误差与测量技术船体结构变形与误差船体

3、结构变形与误差产生的原因和特点问题26.3精度控制计划船体建造的精度计划，实际上就是对船体建造从精度角度判断的一种工程分析。通过分析，可以对建造全过程的精度状态有一个数量上的全面了解，以期事先发现问题，并采取相应的补偿和控制措施（其中包括加放余量与选择余量的切除时机），以确保船体建造的尺寸精度能控制在允许的范围之内。简单地说，船体建造的精度计划就是对建造全过程的精度分析，在这种分析的基础上采取相应的尺寸精度控制措施。问题3精度控制的阶段划分尺寸精度控制的阶段划分与船体建造的阶段划分相对应，这对于精度控制来说，不仅是合理的，而

4、且是有益的。若船体建造阶段划分为：号料、加工，部件装配，分段装配和船台装配，精度控制也就按这4个阶段分别施行。其相互制约，前一个阶段是后一个阶段的控制基础，每一个阶段的有效控制都是保证精度管理的实施。6.4补偿量与精度控制在传统的船体建造过程中，实施尺寸精度控制都采用加放余量的方法。这种控制方法已不再适应当前造船生产发展的需要。船体建造精度控制就是在实际尺寸精度控制的过程中，以系统补偿量取代余量，来保证各工序间尺寸精度，最终满足船体建造的精度要求。系统补偿量是一个行业术语，其本质是几何量补偿。其基本定义就是在工件的基本尺寸和

5、形状上增加某一额外量值，当其被加工（或焊接、或装配）后仍能满足成品或后续工序装配等对尺寸或形状精度的要求。这增加的某一额外量值称为补偿量。问题4尺寸精度补偿的原则工件或产品的重复（或相似）性。重复的产品可按照成熟的尺寸精度补偿量进行加放，具有相似性的如船舶吨位，船型以及纵、横骨架结构型式，可以比照相似产品进行加放；有些尽管产品不同，但其零件、部件或分段却是典型的，因而也可在零件、部件或分段制造相应的工序中加放有效的补偿量。稳定的工艺指建造方法、装焊程序、焊接方法、施工人员的结构等稳定不变，稳定的施工工艺对于工件或产品的几何精

6、度是具有重要意义的。尺寸精度补偿的原则严格的质量控制。此问题与管理体制和管理水平有关，也与施工人员质量意识有关。如果管理水平很高且各道工序能切实做到严格的质量控制，那么就有可能实现船体建造全过程的尺寸精度控制，尽可能地以补偿量取代工艺余量。否则，只能实行局部的尺寸精度控制，即在部分工件或施工环节上加放补偿量，而另一部分则加放工艺余量。确定补偿量时以焊接收缩变形因素为主。本来，在确定补偿量时，应全面考虑各种因素对工件变形的影响。但由于船舶建造过程中影响因素太多且错综复杂。而焊接收缩变形及量值较其他的因素影响大，所以目前从简化问

7、题及由此尚能满足工程要求的角度出发，考虑因素时主要考虑焊接收缩变形。补偿量与余量的区别尺寸精度补偿量与工艺余量不同，前者在装配过程中只需一次即可完成定位而不需实施两次号料、切割和两次定位，且可保证零、部件、分段及船体的尺寸及形位精度要求。各船厂对于系统补偿量的加放，必须建立在符合本厂的生产实际状况的精度分析基础上，对各种不同影响因素综合考虑，给予不同的补偿处理，船体建造过程中引起船体工件变形的因素很多，变形趋势及量值难以准确预测。主要变形因素为：船型的差异；分段划分；分段结构形式；分段的建造方法；不同工件在结构中的地位；船台

8、吊装程序；对工件施工的精度标准；船厂的生产条件、组织体制和管理水平等。问题5补偿量的确定线能量计算法经验公式计算法经验数据查表法（一）船体结构焊接补偿量的确定（二）船体分段补偿量的确定图谱计算法经验公式计算法直接经验估算法（三）船体主尺度及船形补偿量的确定直接经验估算法拼板补偿实例1——对