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摘要：目前造船技术“里程碑”的展现要靠整体采用船体生产规划设计的精度管控工艺进行实现。此项技术对船体曲面分段建设的精度管控工艺进行了相应的提出，并且进行了相应的解决，利用相关的实践证明了答案。因此，本文主要分析和研究了船体结构设计的内容以及具体过程和其设计精度管控工艺的分析。
关键词：船体生产；设计；精度控制；技术
1应用精度控制技术的重要意义
船体生产设计精度控制技术就是合理建立精度标准，采用科学的控制方法改良船体的生产设计和工艺，同时，对船体生产全过程进行全面性、精度化的管控，严格按照生产设计图纸和工艺要求制造出船体所需零部件，确保零部件的精准度符合船体生产标准。将精度控制技术应用在船体生产设计中，其的重要意义主要表现为：①实现了船体生产模式的转换，为船体生产中壳、舾、涂一体化的实现奠定了坚实的基础。②在世界各国船体生产中得以广泛应用，所以，为了与时俱进，缩小与国际船体生产水平的差距，我国船体生产业必须加大精度控制技术的投入力度，加强精度控制技术在船体生产中的应用。这样做，能够有效降低船体生产成本，提高船体生产质量，提升船体生产水平。③建立完善的船体生产精度控制体系，加强船体生产设计精度控制技术的应用，从而推动我国船体生产市场的发展。
2船体生产设计中精度控制技术研究的内容
2.1积极运用补偿量系统
船体生产设计中精度控制技术重要项目是用补偿量来代替余量。补偿量系统的几大要点有：①精确测量并如实记录船舶制造过程中的各零部件以及各种设施设备的尺寸，建立起精密的零部件数据库。②根据数据库的记录开始对船体零部件进行细致的量化分析，以建立起相应的切割补偿量、焊接补偿量、曲面成型补偿量预测以及合拢装配补偿量预测的数学模型等。
2.2应用高精度曲面展开技术
此项技术包括几项较为复杂的项目，有单元板的拼接精度技术、有限单元方法在实际工作中的应用研究等等。要圆满完成这项技术的运用，还要求有两个前提，一是精准高标地完成曲面外板的加工成型，二是完成补偿量建模工作。
2.3确定要运用加工方法
确定应用何种加工方法是精度控制技术得以准确投人使用的前提。不同的加工方法所要求的加工数据各不相同，会对船舶的整体建造造成较大影响。
3胎架
胎架是精度造船的基础，各组立分段装配的依据。胎架如果出现几毫米的误差，实施到分段上就可能是十或几十毫米的偏差，尤其是艏艉分段的建造。胎架的设计除了模板制造尺寸要求精确、总体尺寸要保证、线型要光顺吻合之外，还应有足够的连接刚性和整体四角水平。对目前广泛应用的活络胎架，每两个活络胎架之间纵、横向要有加强连接，以满足整个装配过程中分段不出现偏差和变形。另外装配时板与胎架要紧密贴合，使线型平整和光顺，分段制作达到型线设计要求。
4加放补偿量
构件是船舶制造的基本单元，有统计资料显示船体建造中的55-60%劳动量与构件尺寸修整量有关，而由于构件尺寸精度差而引起的修正劳动量占分段制造的全部劳动量的20-22%。设置系统性的补偿量，在下料、切割、加工、装配时加放一定的补偿值，以补偿量代替余量，可以确保部件尺寸精度，提高钢材利用率，减少各阶段装焊时余量的修割以及变形校正工作，缩短周期。补偿量的设置分为冷、热加工余量补偿、分段补偿、焊接收缩补偿、其他余量补偿等。根据建造中的实践，船体加放余量以及补偿的原则有如下几点。
4.1热加工余量加放原则：（1）板材的热加工余量。单块板进行双曲面热加工时，要采用样箱加工，應角尺放100mm余量。艏柱、艉柱样箱板上下（前后）各加放100-300mm余量，宽度方向不加放。一般仅需火工成形的钢板，边缘不加放加工余量。火工艏柱、艉柱板上下（前后）各加放50mm工艺余量，宽度方向不加放。艏艉柱纵向曲率≥300mm以上，钢板宽度围长最佳不超过1500mm。（2）型钢的热加工余量。型钢在进行热加工时，它的两端各加放型钢高度的1.5倍。
4.2冷加工余量加放原则：（1）板材的冷加工余量。单块板进行单曲面冷加工时，不加放余量。（2）型钢的冷加工余量。型钢在进行冷加工时，它的两端各加放400mm（肋骨冷弯机压头需要）。
4.3其他余量加放原则：（1）切割的零件，放样、下料时须加放割缝补偿量，具体补偿量的确定根据板厚、割嘴选用而定。（2）大型弯板机预弯边缘需加放300mm压头工艺余量，或者根据设备要求来决定压头余量。
4.4船体焊接收缩补偿量加放原则：（1）主船体对接缝12mm以下，加放1mm，12mm以上加放0.5mm-1mm。（2）主船体角焊缝，板厚12mm以下，加放0.3mm-0.4mm，板厚12mm以上加放0.15mm-0.2mm。（3）上层建筑、机舱棚、烟囱、舱口围、舱口盖等12mm以下薄板，每档肋距、每档纵骨间距，加放0.5mm收缩补偿量；横向薄板每1000mm宽度加放0.5mm收缩补偿量。高度方向不加收缩补偿量，下端企口加放10mm余量，与主甲板相接的分段加放30mm。（4）4T型材面板、腹板装焊加放焊接收缩补偿量0.5/1000。
总之，补偿量的加放与板的厚薄、大小，结构的疏密，焊角的高度以及建造方法有着密切的关系。板材越薄、越大，结构越密，焊角越高补偿量也越大；如果分段采用正造工艺，由于装配时避免了翻身，建造精度和效率提高，相关的补偿值可以考虑相应的减少。准确的补偿量需要平时积累的数据支持，精确的补偿数据可以准确绘制出合理的精度布置图，制定出合理的施工技术、工艺标准文件，这些有利于建造质量的保证。
5设置对合线
船体制作的作业量大多与分段建造精度有关，传统的建造方法，是在各个装配阶段，如零部件、分段、总段建造时，一般都留有工艺余量，装配中要对零部件进行修正，切除工艺余量后再组装，而修正这些偏差需要预修整，包括重新测量、划线、切割、装配、矫正，耗费大量的工时和材料。例如拼板时，为了保证对角线尺寸的正确，在板的长、宽方向一般都要加放余量，放好构件线以后，再对板边进行二次切割。生产设计时，引入公差标准来控制施工精度，在两两相拼接的板上距板边一定的位置处设置对合线，作业者可按对合线调整方正度，达到无余量装配。这样既减少了修正量，又确保了装配质量。同样的道理，在分段生产设计中，通过设置中心线、纵剖线、肋骨检验线、水线等三维线型模式，装配时依据点、线、面的型位尺寸装配对合，就可判断分段的正方度和扭曲度，以确保分段的装配精度。如某厂在建造18万吨散货船时对合基准线设置为，全船中心线、9m和18m直剖线；分段正肋位-100mm的肋骨检验线；4.8m、13.6m和18.4m水线。在装配阶段建立线型肋骨拼接矫直线；小组和中组拼板板缝对合线；肋板框架对合线；圆弧加工的切点线、装配定位线；安装参考线等。在分段完工后，用样冲敲出这些标记线，还可便于坞内搭载。在生产设计文件里设置了对合基准线，同时绘制出各小组和中组分段的施工图纸，对总体尺寸和水平、弯曲度提出要求，有利于提高部件、分段装配精度控制手段，减少消耗，节省工时降低建造成本。
结语：
随着造船技术的不断升级和发展，对船体生产设计的要求越来越高，于是，船体生产设计精度控制技术应运而生。在船体生产设计中应用精度控制技术，不仅实现了对整个船体生产过程的有效控制，还能有效降低船体生产成本。
参考文献：
[1]王荣兰.船体生产设计精度控制技术[J].科技传播，2012（19）：55，58.
[2]李艳君.船体精度控制技术研究[D].大连：大连理工大学，2010.
关键词：船体生产；设计；精度控制；技术
1应用精度控制技术的重要意义
船体生产设计精度控制技术就是合理建立精度标准，采用科学的控制方法改良船体的生产设计和工艺，同时，对船体生产全过程进行全面性、精度化的管控，严格按照生产设计图纸和工艺要求制造出船体所需零部件，确保零部件的精准度符合船体生产标准。将精度控制技术应用在船体生产设计中，其的重要意义主要表现为：①实现了船体生产模式的转换，为船体生产中壳、舾、涂一体化的实现奠定了坚实的基础。②在世界各国船体生产中得以广泛应用，所以，为了与时俱进，缩小与国际船体生产水平的差距，我国船体生产业必须加大精度控制技术的投入力度，加强精度控制技术在船体生产中的应用。这样做，能够有效降低船体生产成本，提高船体生产质量，提升船体生产水平。③建立完善的船体生产精度控制体系，加强船体生产设计精度控制技术的应用，从而推动我国船体生产市场的发展。
2船体生产设计中精度控制技术研究的内容
2.1积极运用补偿量系统
船体生产设计中精度控制技术重要项目是用补偿量来代替余量。补偿量系统的几大要点有：①精确测量并如实记录船舶制造过程中的各零部件以及各种设施设备的尺寸，建立起精密的零部件数据库。②根据数据库的记录开始对船体零部件进行细致的量化分析，以建立起相应的切割补偿量、焊接补偿量、曲面成型补偿量预测以及合拢装配补偿量预测的数学模型等。
2.2应用高精度曲面展开技术
此项技术包括几项较为复杂的项目，有单元板的拼接精度技术、有限单元方法在实际工作中的应用研究等等。要圆满完成这项技术的运用，还要求有两个前提，一是精准高标地完成曲面外板的加工成型，二是完成补偿量建模工作。
2.3确定要运用加工方法
确定应用何种加工方法是精度控制技术得以准确投人使用的前提。不同的加工方法所要求的加工数据各不相同，会对船舶的整体建造造成较大影响。
3胎架
胎架是精度造船的基础，各组立分段装配的依据。胎架如果出现几毫米的误差，实施到分段上就可能是十或几十毫米的偏差，尤其是艏艉分段的建造。胎架的设计除了模板制造尺寸要求精确、总体尺寸要保证、线型要光顺吻合之外，还应有足够的连接刚性和整体四角水平。对目前广泛应用的活络胎架，每两个活络胎架之间纵、横向要有加强连接，以满足整个装配过程中分段不出现偏差和变形。另外装配时板与胎架要紧密贴合，使线型平整和光顺，分段制作达到型线设计要求。
4加放补偿量
构件是船舶制造的基本单元，有统计资料显示船体建造中的55-60%劳动量与构件尺寸修整量有关，而由于构件尺寸精度差而引起的修正劳动量占分段制造的全部劳动量的20-22%。设置系统性的补偿量，在下料、切割、加工、装配时加放一定的补偿值，以补偿量代替余量，可以确保部件尺寸精度，提高钢材利用率，减少各阶段装焊时余量的修割以及变形校正工作，缩短周期。补偿量的设置分为冷、热加工余量补偿、分段补偿、焊接收缩补偿、其他余量补偿等。根据建造中的实践，船体加放余量以及补偿的原则有如下几点。
4.1热加工余量加放原则：（1）板材的热加工余量。单块板进行双曲面热加工时，要采用样箱加工，應角尺放100mm余量。艏柱、艉柱样箱板上下（前后）各加放100-300mm余量，宽度方向不加放。一般仅需火工成形的钢板，边缘不加放加工余量。火工艏柱、艉柱板上下（前后）各加放50mm工艺余量，宽度方向不加放。艏艉柱纵向曲率≥300mm以上，钢板宽度围长最佳不超过1500mm。（2）型钢的热加工余量。型钢在进行热加工时，它的两端各加放型钢高度的1.5倍。
4.2冷加工余量加放原则：（1）板材的冷加工余量。单块板进行单曲面冷加工时，不加放余量。（2）型钢的冷加工余量。型钢在进行冷加工时，它的两端各加放400mm（肋骨冷弯机压头需要）。
4.3其他余量加放原则：（1）切割的零件，放样、下料时须加放割缝补偿量，具体补偿量的确定根据板厚、割嘴选用而定。（2）大型弯板机预弯边缘需加放300mm压头工艺余量，或者根据设备要求来决定压头余量。
4.4船体焊接收缩补偿量加放原则：（1）主船体对接缝12mm以下，加放1mm，12mm以上加放0.5mm-1mm。（2）主船体角焊缝，板厚12mm以下，加放0.3mm-0.4mm，板厚12mm以上加放0.15mm-0.2mm。（3）上层建筑、机舱棚、烟囱、舱口围、舱口盖等12mm以下薄板，每档肋距、每档纵骨间距，加放0.5mm收缩补偿量；横向薄板每1000mm宽度加放0.5mm收缩补偿量。高度方向不加收缩补偿量，下端企口加放10mm余量，与主甲板相接的分段加放30mm。（4）4T型材面板、腹板装焊加放焊接收缩补偿量0.5/1000。
总之，补偿量的加放与板的厚薄、大小，结构的疏密，焊角的高度以及建造方法有着密切的关系。板材越薄、越大，结构越密，焊角越高补偿量也越大；如果分段采用正造工艺，由于装配时避免了翻身，建造精度和效率提高，相关的补偿值可以考虑相应的减少。准确的补偿量需要平时积累的数据支持，精确的补偿数据可以准确绘制出合理的精度布置图，制定出合理的施工技术、工艺标准文件，这些有利于建造质量的保证。
5设置对合线
船体制作的作业量大多与分段建造精度有关，传统的建造方法，是在各个装配阶段，如零部件、分段、总段建造时，一般都留有工艺余量，装配中要对零部件进行修正，切除工艺余量后再组装，而修正这些偏差需要预修整，包括重新测量、划线、切割、装配、矫正，耗费大量的工时和材料。例如拼板时，为了保证对角线尺寸的正确，在板的长、宽方向一般都要加放余量，放好构件线以后，再对板边进行二次切割。生产设计时，引入公差标准来控制施工精度，在两两相拼接的板上距板边一定的位置处设置对合线，作业者可按对合线调整方正度，达到无余量装配。这样既减少了修正量，又确保了装配质量。同样的道理，在分段生产设计中，通过设置中心线、纵剖线、肋骨检验线、水线等三维线型模式，装配时依据点、线、面的型位尺寸装配对合，就可判断分段的正方度和扭曲度，以确保分段的装配精度。如某厂在建造18万吨散货船时对合基准线设置为，全船中心线、9m和18m直剖线；分段正肋位-100mm的肋骨检验线；4.8m、13.6m和18.4m水线。在装配阶段建立线型肋骨拼接矫直线；小组和中组拼板板缝对合线；肋板框架对合线；圆弧加工的切点线、装配定位线；安装参考线等。在分段完工后，用样冲敲出这些标记线，还可便于坞内搭载。在生产设计文件里设置了对合基准线，同时绘制出各小组和中组分段的施工图纸，对总体尺寸和水平、弯曲度提出要求，有利于提高部件、分段装配精度控制手段，减少消耗，节省工时降低建造成本。
结语：
随着造船技术的不断升级和发展，对船体生产设计的要求越来越高，于是，船体生产设计精度控制技术应运而生。在船体生产设计中应用精度控制技术，不仅实现了对整个船体生产过程的有效控制，还能有效降低船体生产成本。
参考文献：
[1]王荣兰.船体生产设计精度控制技术[J].科技传播，2012（19）：55，58.
[2]李艳君.船体精度控制技术研究[D].大连：大连理工大学，2010.