李加钦-船舶建造全过程精度管理.docxVIP

船舶建造全过程精度管理All-proceeding Accuracy Administration of Ship Building 作 者 姓 名： 李加钦 学科、 专业： 船舶与海洋工程 学 号： 指 导 教 师： 张雪彪 完 成 日 期： 2013年10月30日 大连理工大学Dalian University of Technology 前言为什么要进行船体建造全过程精度管理？因为船体建造周期长、工序多，累积误差比较大； 船体建造过程的变形情况复杂，要掌握在切割、冷热加工、焊接、矫正、吊运等各工序引起的弹塑性与热塑性变形规律较困难；建造过程中大多为手工制作，手工误差难以控制?；工件在制作过程中的环境影响远比机械制作过程大得多，有相当一部分工件的 制作过程是需要在室外、高空等条件下作业，冷热加工的相互交叉，不同条件 的工序相互交叉等形成的作业环境非常恶劣，工件完工后的误差难以控制。以上特点导致了船体建造必须进行全过程精度管理。1.全过程精度管理的概念全过程造船精度管理，即精度造船，就是以船体建造精度标准为基本原则，通过科学的管理办法和先进的工艺技术手段，对船体零部件、分段和全船舾装件进行尺度精度控制，减少总组以及船坞修 正量，并为提高舾装率、降低涂装破坏率创造有利条件，达到提高船舶建造质量、缩短船舶建造周期的目的。2.全过程精度管理的内容2.1全过程精度管理的分类全过程精度管理分为主动管理和被动管理。主动管理是指在切割、加工、焊接等分段组立的全 部过程中，事先进行一系列预防分段变形的措施，如改良设计、刚才厚度、分段切割、 改善施工方法等。被动管理是指在组立、搭载过程中，利用全站仪进行精度管理 ，对已经发生变形的分段进行控制，如受力变形、垂直度、精度管理基准、焊接顺序等。全过程精度管理按阶段划分为：号料及加工、部件装配、分段装配和船台装配。2.2全过程精度管理的内容2.2.1导致变形的因素以及变形的预防措施 导致变形的因素主要有：外界环境因素导致的变形 、焊接因素导致的变形 、外力因素导致的变形 以及其他因素导致的变形。 若要预防变形，应该正确选择 焊接程序 、合理预留收缩余量 、积极采用 反变形措施 、适当刚性固定。2.2.2精度分析精度分析是为了对建造全过程的精度状况有一个数量上的了解，以便发现问题，并采 取相应的补偿和控制措施（包括加放余量与选择余量的切除时机），以确保尺寸精度能控制在允许的范围内。精度分析包括：精度标准的制定、补偿量的计算及分配、过程建造控制。图1.全过程精度管理流程2.2.3精度计划及编制要领 通过实测、理论分析、试行、反馈、研究…（反复循环）→ 获得符合本企业的精度分析结果；依据建造方法和工艺流程，划分精度控制各阶段；分析各阶段误差形成及累积过程，确定各阶段的允许误差；按照允许误差值，决定施工要领和工艺技术方法，即：在精度分析的基础上， 采取各种相应措施，其中最重要的是加放系统补偿量、余量以及合理选择切除余量的时机等。3.精度造船的关键技术3.1无余量造船无余量这个概念比较广，包含两层意思，一是分段有余量，通过切割余量后为无余量制造；另一是施工过程本身就是无余量的，一般称为精度分段，即从内部构件到分段完成直接就是无余量的。 后者相对前者来说，设计、工艺、施工难度要大多了，而关键的难点就在补偿量的加放。 补偿量取代余量，是当今造船精度控制的核心内容。 补偿量的加放的原则：1）稳定工艺原则：指建造方法、装焊程序、焊接方法，以及人员、设备等工艺稳定不变，并以此作为精度补偿的前提。2）严格管理原则：提高管理水平与精度控制直接相关.如果管理水平很高，各道工序能切实做到严格控制，那么就有可能实行全过程的尺寸精度补偿.如果管理水平较高，则只能实行局部的尺寸精度补偿.如果管理水平较差，只能进行非系统补偿，或以加放工艺余量为主，要开展尺寸精度的系统补偿是不可能的。3）对影响工件收缩变形因素考虑原则：在确定补偿量值时，应全面考虑船体建造过程中各种因素对工件变形所起作用的大小，以及各种因素间的相互关系.但由于船体建造过程中影响因素实在太多，它们之间关系错综复杂，纵横交叉，因此，一般以考虑焊接收缩变形为主，并加以补偿。3.2总组工具和工装优化图2.优化前的工装图3.优化后的工装3.3先进的测量技术以前所有的尺寸均是在一维空间上测量，结合后也只有二维空间尺寸，若常规测量方法得出三维尺寸则将消耗大量测量劳动力且繁琐，实际在快速生产中是不现实的.这样对于总组数据控制上提供分析时就不能全面.在引进了先进的全站仪后这样就可以优化所有的总组精度测量表。3.4三维模拟搭载技术图4.全站仪测量船首数据三维模拟搭载技术可用于船舶制造过程现场尺寸检查、几何量检查、三维精度控制、分段模拟搭载、检查分段CUT