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探析船舶建造精度控制

 
来源:船舶标准化与质量 栏目:期刊导读 时间:2021-04-01
 
一、船舶建造与船舶精度管理 (1)船舶建造的特点 通常情况下,船舶建造具有明确的流程,第一,制作设计图纸;第二,处理材料并加工,第三,装配。钢材经过加工后被制作成零件,施工人员将其组成构建,最后搭建完整的船体。而船舶建造较为复杂,不仅需要长久的施工周期,而且施工环节较为繁琐,导致中途环节产生一系列误差,此外,船舶属于大规模物体,因此存在较大范围的允许误差,但由于钢材加工阶段会受到冷热、焊接等一系列因素的影响,导致施工人员难以掌握材料变形规律,最为困难的是船舶建造普遍采用手工方式,因而难以避免误差的产生。 (2)船体建造精度管理 船舶建造技术不断进步,施工人员对于精度控制越发精准,如今,精度控制主要体现在尺寸补偿量,根据标准文件的公差范围,从而在船舶建造阶段掌控精度,提高船舶性能。 二、船舶建造中精度的控制 (1)船舶建造精度控制的涵义 随着科学技术的发展,精度控制技术逐渐进步,所谓船舶建造精度控制,通常情况是指施工人员补偿尺寸代替余量,在建造环节开展科学的管理。精度控制的关键环节在于图纸设计,施工人员需要根据实际需要,尽可能减少施工环节以及装配规模,降低修整量,以最高效率实现船舶安装,按时完成任务,减少经济支出。 (2)船舶精度控制在船舶建造中的意义 第一,保证船舶的大体规模满足航行要求以及运输要求,其重点在于控制船舶主要尺寸精度,把控船舶总质量,保证航行安全;第二,满足船体装配误差在标准范围内,提高船体结构的连接强度,进而保证航行安全;第三管理人员减少加工环节数量,增加施工效率,减少人工成本;第四,合理规划船舶建造的环节周期,控制各个环节的起步以及完成时间,最大程度提前实现目标;第五,船舶主要由钢材制造,施工人员需要加强材料利用率,避免造成资源浪费;第六,施工人员需要选择适合的施工场地,避免高空等危险地带,尽可能采取平地作业的方式,不仅提高施工效率,而且保障施工人员的生命安全;第七,控制能源输出,减轻污染排放,避免危害生态环境;第八,反复检查连接缝隙是否达到标准,提高焊接质量。 三、船体分段精度控制 (1)船体分段精度控制的发展趋势 根据调查得知,由于船舶建造与材料学、光学等领域具有密切联系,尤其是焊接变形等领域,研究人员希望利用理论以及计算得出船舶建造的变形规律。此外,随着仿真分析技术的进步,未来可能实现模拟变形状况并自动计算出精确数值的目的。如今,发达国家都在深入研究理论以及数值计算领域,希望提高造船效率,高效掌握补偿量范围。 (2)精度控制系统集成化。 自动化技术已经成为潮流,不论是故障检测还是数据处理,船舶建造过程均利用先进的计算机系统完成相应工作,实现精度控制。研究人员可以根据船舶建造的实际情况,开发控制环节的软件,例如:数据分析、精度控制等,并将所减少的经济支出用于研发新兴技术,良性循环。 (3)船体分段精度控制的可行性分析 由于船舶建造流程繁琐,中间环节过多,因而管理人员开展精度控制需要将其拆开,细化环节控制,保证设备以及施工的稳定,进而掌控补偿量以及余量的范围。如今,TRIBON软件已经广泛用于船舶设计,其对于补偿量以及余量的调整有出色的效果,并能够在软件中完成船舶模型的构建,便于施工人员查看细节构造,找出不合理的施工部位,发现过大的间隙或者结构碰撞问题,可以及时纠正,避免留下安全隐患。如今,绝大多数企业均采取分段建造,焊接流程采用自动化与半自动化结合,避免变形过大,而且焊接技术较为先进,一定程度提高建造精度,使装配过程更加流畅。 四、具体的精度控制 (1)胎架 胎架是精度造船的基础,它是将各个部分连接的关键,一旦其出现误差,哪怕只有几毫米,随着零件尺寸的增大,最终导致几十甚至几百毫米的差距,从而无法完成装配。构造胎架的阶段,施工人员需要保证胎架的稳定性,设计人员需要科学规划模板尺寸,保证角度以及线条的规范。随着结构更加复杂,设计人员可以适当增加反变性措施,降低误差。 (2)设置对合线 对合线控制也是保证精度的重要举措,通常情况下,建造过程中会留有加工余量,在装配环节需要及时调整零件,包括切割、矫正等手段,不仅浪费材料,而且延缓工期。施工人员需要测量每块钢板的尺寸,并合理预留余量,根据实际情况做出调整,生产设计时,引入公差标准来控制施工精度,相邻板块构造对合线,施工人员以对合线为标准,提高装配精度。同理,切割环节可以事先标记工作线,便于施工人员能够精确切割零件,减少修整次数。 (3)加放补偿量 通常情况下,设计人员不仅会加放余量,而且需要控制补偿量,此手段可以明显提高资源利用率、保证建造精度、减少施工时间、提高船舶安全系数。如今,有关部门已经制定加放补偿量的标准,第一,随着板材的宽度与长度的加大而加放补偿量;第二,随着板材的厚度下降而加放补偿量;第三,随着焊脚的加大而加放补偿量;第四,随着结构密度的增大而加放补偿量。施工人员可以根据尺寸精度、工艺方式、变形程度等因素来选择加放补偿量。 五、补偿量加放的用处 第一,通过补偿量取代余量,可以提高施工效率,降低无用的时间耗费。 第二,随着实施分段控制,可以有效简化施工人员的作业量,减轻人员负担,缩短施工周期。 第三,由于提高预处理环节质量,可以有效提高焊接精度,进而保证装配顺利完成。 第四,随着精度的提高,零件质量得到提升,保证船体的安全性。 结语 船舶建造行业作为我国的重点工程项目,精度控制技术在工程内部的运用极其广泛,推动船舶行业发展,提高市场经济。本文提出设置对合线、补偿量取代余量、实施分段控制、科学规划模板尺寸等手段,提高施工精度,加强施工效率,进而保证船舶的整体安全性,为船舶行业的发展打下良好基础。 一、船舶建造与船舶精度管理 (1)船舶建造的特点 通常情况下,船舶建造具有明确的流程,第一,制作设计图纸;第二,处理材料并加工,第三,装配。钢材经过加工后被制作成零件,施工人员将其组成构建,最后搭建完整的船体。而船舶建造较为复杂,不仅需要长久的施工周期,而且施工环节较为繁琐,导致中途环节产生一系列误差,此外,船舶属于大规模物体,因此存在较大范围的允许误差,但由于钢材加工阶段会受到冷热、焊接等一系列因素的影响,导致施工人员难以掌握材料变形规律,最为困难的是船舶建造普遍采用手工方式,因而难以避免误差的产生。 (2)船体建造精度管理 船舶建造技术不断进步,施工人员对于精度控制越发精准,如今,精度控制主要体现在尺寸补偿量,根据标准文件的公差范围,从而在船舶建造阶段掌控精度,提高船舶性能。 二、船舶建造中精度的控制 (1)船舶建造精度控制的涵义 随着科学技术的发展,精度控制技术逐渐进步,所谓船舶建造精度控制,通常情况是指施工人员补偿尺寸代替余量,在建造环节开展科学的管理。精度控制的关键环节在于图纸设计,施工人员需要根据实际需要,尽可能减少施工环节以及装配规模,降低修整量,以最高效率实现船舶安装,按时完成任务,减少经济支出。 (2)船舶精度控制在船舶建造中的意义 第一,保证船舶的大体规模满足航行要求以及运输要求,其重点在于控制船舶主要尺寸精度,把控船舶总质量,保证航行安全;第二,满足船体装配误差在标准范围内,提高船体结构的连接强度,进而保证航行安全;第三管理人员减少加工环节数量,增加施工效率,减少人工成本;第四,合理规划船舶建造的环节周期,控制各个环节的起步以及完成时间,最大程度提前实现目标;第五,船舶主要由钢材制造,施工人员需要加强材料利用率,避免造成资源浪费;第六,施工人员需要选择适合的施工场地,避免高空等危险地带,尽可能采取平地作业的方式,不仅提高施工效率,而且保障施工人员的生命安全;第七,控制能源输出,减轻污染排放,避免危害生态环境;第八,反复检查连接缝隙是否达到标准,提高焊接质量。 三、船体分段精度控制 (1)船体分段精度控制的发展趋势 根据调查得知,由于船舶建造与材料学、光学等领域具有密切联系,尤其是焊接变形等领域,研究人员希望利用理论以及计算得出船舶建造的变形规律。此外,随着仿真分析技术的进步,未来可能实现模拟变形状况并自动计算出精确数值的目的。如今,发达国家都在深入研究理论以及数值计算领域,希望提高造船效率,高效掌握补偿量范围。 (2)精度控制系统集成化。 自动化技术已经成为潮流,不论是故障检测还是数据处理,船舶建造过程均利用先进的计算机系统完成相应工作,实现精度控制。研究人员可以根据船舶建造的实际情况,开发控制环节的软件,例如:数据分析、精度控制等,并将所减少的经济支出用于研发新兴技术,良性循环。 (3)船体分段精度控制的可行性分析 由于船舶建造流程繁琐,中间环节过多,因而管理人员开展精度控制需要将其拆开,细化环节控制,保证设备以及施工的稳定,进而掌控补偿量以及余量的范围。如今,TRIBON软件已经广泛用于船舶设计,其对于补偿量以及余量的调整有出色的效果,并能够在软件中完成船舶模型的构建,便于施工人员查看细节构造,找出不合理的施工部位,发现过大的间隙或者结构碰撞问题,可以及时纠正,避免留下安全隐患。如今,绝大多数企业均采取分段建造,焊接流程采用自动化与半自动化结合,避免变形过大,而且焊接技术较为先进,一定程度提高建造精度,使装配过程更加流畅。 四、具体的精度控制 (1)胎架 胎架是精度造船的基础,它是将各个部分连接的关键,一旦其出现误差,哪怕只有几毫米,随着零件尺寸的增大,最终导致几十甚至几百毫米的差距,从而无法完成装配。构造胎架的阶段,施工人员需要保证胎架的稳定性,设计人员需要科学规划模板尺寸,保证角度以及线条的规范。随着结构更加复杂,设计人员可以适当增加反变性措施,降低误差。 (2)设置对合线 对合线控制也是保证精度的重要举措,通常情况下,建造过程中会留有加工余量,在装配环节需要及时调整零件,包括切割、矫正等手段,不仅浪费材料,而且延缓工期。施工人员需要测量每块钢板的尺寸,并合理预留余量,根据实际情况做出调整,生产设计时,引入公差标准来控制施工精度,相邻板块构造对合线,施工人员以对合线为标准,提高装配精度。同理,切割环节可以事先标记工作线,便于施工人员能够精确切割零件,减少修整次数。 (3)加放补偿量 通常情况下,设计人员不仅会加放余量,而且需要控制补偿量,此手段可以明显提高资源利用率、保证建造精度、减少施工时间、提高船舶安全系数。如今,有关部门已经制定加放补偿量的标准,第一,随着板材的宽度与长度的加大而加放补偿量;第二,随着板材的厚度下降而加放补偿量;第三,随着焊脚的加大而加放补偿量;第四,随着结构密度的增大而加放补偿量。施工人员可以根据尺寸精度、工艺方式、变形程度等因素来选择加放补偿量。 五、补偿量加放的用处 第一,通过补偿量取代余量,可以提高施工效率,降低无用的时间耗费。 第二,随着实施分段控制,可以有效简化施工人员的作业量,减轻人员负担,缩短施工周期。 第三,由于提高预处理环节质量,可以有效提高焊接精度,进而保证装配顺利完成。 第四,随着精度的提高,零件质量得到提升,保证船体的安全性。 结语 船舶建造行业作为我国的重点工程项目,精度控制技术在工程内部的运用极其广泛,推动船舶行业发展,提高市场经济。本文提出设置对合线、补偿量取代余量、实施分段控制、科学规划模板尺寸等手段,提高施工精度,加强施工效率,进而保证船舶的整体安全性,为船舶行业的发展打下良好基础。

文章来源:船舶标准化与质量 网址: http://cbbzhyzl.400nongye.com/lunwen/itemid-18143.shtml


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