船体建造精度控制方法研究.pdf

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1、·28·造船技术2011年第1期(总第299期)船体建造精度控制方法研究周秀琴，马晓平(江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江212003)提要船体建造推行精度控制技术是确保船体建造质量、实施科学生产管理、缩短造船周期、提高造船生产技术的重要手段。根据船体分段建造的特点，对开工前的精度计划、作业中的现场精度控制、施工现场精度数据的收集和反馈分析，在此基础上建立了符合船体分段建造要求的精度管理体系。关键词分段建造精度控制精度管理体系中图分类号U671文献标识码A1前言船体建造精度管理是综合性的过程管理。船体设计精度管理保证了产品质量的起点，而船体建造是精度管理的关键，辅助技术工作是精度管理

2、的基础，质量检验是精度管理工作的保证。积极开展精度管理技术的研究，在精度管理的过程中收集各种反馈数据并应用数理统计的方法加以分析，尽快形成标准化，形成完善的精度控制体系。2船体建造精度计划2．1精度计划的概念船体建造的精度计划，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。2．2精度计划的内容实施精度控制必须有具体的精度计划，编制精度计划不仅是船体精度控制的重要环节和核心所在，也是整个控制工作系统正常运

3、转的枢纽。生产设计、工艺准备和施工实施阶段的精度控制，都应该严格按照精度计划的原则和要求执行，这样才能最终达到实现船体建造的精度目标。在船体分段建造精度管理体系中，精度计划的主要任务是确定补偿量值和加工工艺方法，编制出船体精度管理计划的标准、规范，提出船体建造各作者简介：周秀琴(1986--)，女，硕士研究生。阶段的精度管理要求。补偿量加放是否合理恰当，直接关系到船体精度控制的成败，而尺寸链理论是研究产品各零部件之间尺寸关系的一种有效的方法。2．2．1尺寸链在精度设计中的的应用计算尺寸链就是为了正确地确定尺寸链中各环的尺寸和公差，并合理分配公差。通常有以下用法。正算法。已知组成环的基本尺寸

4、和极限偏差，求封闭环的基本尺寸和偏差，主要用于验证设计是否正确。中间算法。己知封闭环及组成环的尺寸和偏差，求某一组成环的尺寸和偏差。主要用于工艺上，进行基准面换算和确定工序尺寸。反算法。己知封闭环的基本尺寸和极限偏差以及组成环的基本尺寸，求组成环的偏差，主要用于精度设计方面。求取补偿量的工作，实际上就是先进行各项系统误差和随机误差的合成，然后将合成误差的负值取为预留的补偿值，对加工过程中的尺寸进行校正，以保证合拢精度，达到无余量上船台的目的。具体做法是，由后一道工序向前一道工序提出具体的精度要求，即船台(船坞)总装向总段制作提出具体要求，总段向分段提出具体要求，分段向部件提出具体要求，最后

5、落实到零件上规定出具体的要求，如图1所示。要求包括下料、余量的切割范围、初余量设计值，余量切割时机、具体补偿值的大小等。2．2．2补偿量的分配尺寸的精度补偿就是在基本尺寸的基础上新增一个值，供船体建造各工序配合使用，并最终在满足工件配合尺寸精度要求的基础上被各道工序弥合。增加的量值被称为补偿量。以一维补偿量的分析为例，设总补偿量为A，系统误差的补偿量为x，随机误差的补偿量为】，，总补偿量为彳=∑以。=∑(∑x。+∑匕)，周秀琴，等：船体建造精度控制方法研究·29·±0一船台(坞)装配补偿量a7零件装配补偿量口2口7+口6+口5+口4+以3+口2总段装配补偿量a6a7+a6部件装配补偿量a3

6、口7+口6+口5+口4+口3零件加工补偿量口1口7+口6+口5+口4+口3+口2+口1图1各制造阶段的系统补偿量式中ai一各工艺阶段补偿量的平均值，即零件加工、零件装配、部件装配、组件装配、分段装配、总段装配以及船台(坞)合拢补偿量；刀、m一各工序内系统误差和随机误差的项数。系统补偿又可分为以下几种。(1)零件加工和装配补偿。零件是船体建造中组成工件最基本的单元，首先把它看作船体建造过程中最小的零件，是系统补偿的起点。对它的补偿，除了对形成零件本身的纵向和横向工艺系统补偿外，还必须包括后续所有纵向和横向工艺系统的补偿。它的补偿总值为彳零件系统补偿t=al+a2+a3-I-a4+a5+口6+

7、a7。(2)部件装配补偿。同零件补偿原理一样，部件装配补偿除了部件装配本身的纵向和横向工艺系统的补偿外，必须包含后续所有纵向和横向工艺系统的补偿。与零件补偿不同之处在于，部件装配补偿对零件无严格要求，零件边缘可以以带余量的形式或只留补偿量的形式加到部件装配的基本单元中来。它的补偿总值为A组件装配系统朴偿量=a4-I-a5+a6+a7。(3)组件装配补偿。同部件装配补偿原理一样，组件装配补偿除了组件装配本身的纵向和横向工艺