精度控制和精度管理

一.精度管理的内容1.精度管理的基本概念:我们先要搞清几个基本概念：什么是精度管理、什么是精度控制、什么是精度测量？三者关系如何？如何统一起来？一般厂家把精度管理等同于精度测量，这是错误的观点。其实，精度管理应着重管理内容；精度控制应该着重控制技术研究和控制方法的实现；精度测量着重尺寸测量；三者既有区别，又密不可分，三者应统一在精度管理的内容中。精度管理的重要内容之一是尺寸管理。船体建造精度指船体建造的尺寸准确度，也就是船体建造后的实际尺寸相对于图样尺寸的符合程度。船体建造精度涉及自船体放样至船体建造完工过程中各工序的零件、部件、半成品精度与施工操作精度。船体建造精度取决于设备的精度、工装的质量、作业者的技术水平、作业工具与检测方法、施工工艺及管理水平等。因此，船体建成后的精度体现建造厂的工艺、技术与管理水平，也是评价船体建造质量的重要标志之一。3通过卷尺.三角缀等工具来计算分段变形依靠个人的计算能力以及计算器对高级精度管理人员的能力有极大要求第3代(2006年后)使用3维CAD系统使用全站仪及,和PDA上的软件测量是通过全站仪和PDA来进行,但精密分析还是通过使用计算器来计算测量数据和设计数据通过文本来查看确认比较,错误和失误经常发生

校对表格和报告书要另外通过AutoCAD或者WORDEXCEL来编辑制作大部分韩国船厂正处于从第2代到第3代的转换过程中与造船3维CAD软件相连接(Tribon

等)测量方式与第2代类似,但分段变形分析和模拟搭载等比以前更便于计算大幅度缩短计算时间缩短新手的培训时间自动生成校对表格和报告书新一代的韩国造船精度管理系统第1代(~1990年中期)人工手动计算第2代(1990年后期

~2005年)使用PDA추줄자

造船生产精度测量配件PDA固定架反射片标靶磁铁块

与

半圆标靶150mm钢尺2点标靶(间距150mm)旋转标靶破口转角标靶序号名称测量内容1数控切割抽查长、宽尺寸（矩形板需测对角线）和坡口方向2T型流水线纵骨抽检长度和直线度及面板与腹板对齐情况、坡口方向３拼板检查长、宽、对角线尺寸（构件安装需测间距尺寸）４FCB焊检查拼板缝焊接后的收缩量（用游标卡尺测量）５分段制造检查长、宽、高、水平度和垂直度及线型分段外板定位半宽尺寸、端面同面性等（中心线、肋骨检验线、水线等需标注）６总组半宽尺寸、高度、拱高、水平和垂直度、端面７船坞搭载检查定位半宽、高度及前后的大接头端面对齐和上下接头位置，中心线位置、肋骨检验线位置等８舾装、船装舱口围尺寸和水平检查组立顺序图

名称

项目

控制措施与方法精度计划值(mm)零件加工切割精度半自动与手割门切、数控切割板的焊接方向与板边切割方向相反提高门切切割精度±2±2部件组装型材精度组装精度焊接收缩变形门切划线号料数控精度要求焊接规范、程序加放切割和焊接余量±1.5±2±2分段形成组件精度组件顺序构件与盖板的精度FCB焊接收缩构件焊接收缩组装顺序确定焊接顺序盖板与内构件用基准线结合±2平直分段±4极限±6曲面分段±4极限±810.5总段合成分段精度组件精度中心线对合线装配顺序、焊接规范±1间隙16以内船坞划线分段定位精度合拢精度全船坞内中心线偏差度坞内肋检线与分段对接误差主尺寸±1—2±50.05%各阶段精度控制标准

研究精度管理的三大技术问题1.对合基准线控制是精度控制的关键内容之一，目前国内外都比较重视。从日、韩等先进造船国家看，在各个装配阶段，如零部件、分段、总段及型位尺寸所依据的点、线、面，都用对合线基准方法来控制装配精度。因此，对合基准线的应用是精度控制的基本技术之一。如以中心线或直剖线、肋骨检验线、水线三维模式，来判断分段的正方度和扭曲度。对合基准线最大的作用是使操作简单化，大量减少需要高技术工人的数量，可以节约企业成本。目前国内与国外最大的技术差距，我认为就是对合基准线的设置；我们通常讲的快乐造船、傻瓜造船，其实基础就是对合基准线。对合基准线设置要重视人性化，如日本对水线的高度，以人可以划线或拉线定位高度来设置。对合基准线要解决的系统问题。日本认为，精度管理=效率，如何才能体现效率？对合基准线设置的合理性就能体现效率，我们说，设计是精度的源头，从这个意义上讲，设计应重视对合基准线的设置。划线工一般均使用钢带，而不使用钢卷尺，减少了卷尺松紧不一的偏差。通过大量对合基准线的设置，使操作变得简单化，一般三个月即能成为熟练工即是明证。问题:目前国内船厂在施工中大部分仅重视做到主船体对合基准线对合基准线的优点和作用对合基准线的应用有利于提高精度控制手段；对合基准线的应用是提高船坞搭载速度的主要方法对合基准线的优点：一是作为分段划线、定位依据；二是方便搭载定位；三是方便查找问题。因此，对合基准线一定要强制推行。对合基准线的应用水平高低是衡量一个企业的造船技术水平标志之一，也是国内造船与国外造船技术的差距之一对合基准线的设置系统主船体对合基准线所设定的定位基准线，是船体分段搭载所需要控制的基本设置。定位基准线的设置：按照搭载用船坞格子线，设计应在每只分段上标有中心线或直剖线、肋骨检验线、水线、100mmMARK线等。其他基准线：一般在施工过程中还应有拼板对合线、线型肋骨校直线(逆直线)、线型外板四角定位线等。分段完工后必须划出中心线、肋骨检验线、水线等相应位置并用洋冲敲出标记。主船体基准线应移开结构100mm（向艏或向艉可以根据各场习惯内定）。对合基准线的表示对合基准线在分段、搭载定位的表示：按照搭载用船坞格子线，一般在每只分段上均标有中心线、直剖线、肋骨检验线、水线、100mmMARK线等。分段完工后必须划出中心线、肋骨检验线、水线、100mmMARK线等相应位置，并用洋冲敲出标记。基准线设置的基本做法焊接剖口切割剖口对合线的标注2.补偿量系统精度管理的目的就是以加放补偿量逐步取代各组立阶段零部件的余量，因此从设计、放样开始，零件加工应尽量无余量、少余量。补偿量加放技术的应用，也是精度管理三大控制技术之一。补偿量加放的成功与否，将直接关系到精度管理的成败！而补偿量加放需要有大量数据支持，因此，对数据积累务必要引起重视。补偿量加放技术的应用需要设计在切割、加工版图上明确加放补偿的具体数值。3.变形和反变形控制技术变形和反变形控制技术也是精度管理三大控制技术之一；变形和反变形技术目前在国内比较难。反变形在胎架上预放，设计就无法做到。从施工实际看，变形在各施工阶段中都会产生。吊装、翻身、运输等因素也会造成变形；结构因素，如只有横向结构无纵向结构的构件，如没有支撑、加强等工艺考虑，则变形的可能性就很大。变形产生的后果就是现场开刀多、顶压拉对位置难，花费劳动时间长，有时劳动强度也大，使成本上升。反变形控制反变形可以通过补偿值加放，如横向收缩大于纵向收缩；也可通过预放反变形值，如按1‰比例加放等措施。反变形需要从工艺上加以研究，如支撑、加强、保距横担、水平搁凳等。现场生产过程中的精度控制1.船体建造特点及装配施工要求我们知道，船体建造有如下特点：

1.船体建造周期长，工序多，建造过程中的累积误差比较大。

2.工件（零部件、结构）大，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。

3.船体建造过程中的变形情况，要比机械制造复杂，要掌握由切割、冷热加工、焊接、火工矫正以及吊装运输等所引起的弹性与塑性变形的规律较困难。4.工件在制造过程中的手工作业量比例较大，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，因此工件误差较难控制。以上特点说明，船体建造中要使工件的几何形状、尺寸和位置都处于可控状态，具有高度的复杂性。因此在装配、焊接施工、管理上，应不断研究新技术、新工艺、新课题，使船体施工处于可控状态。施工控制精度控制其实是生产施工过程中的控制。精度是生产出来的，不是检查出来的，因此要重视施工过程控制，特别是装配、划线、切割，标准偏差中的三个关键因素，建立上述三个工种的档案，实行施工实名制制度，施工人员应在工件、分段、总段、搭载上写明施工定位人员姓名或工号；焊接质量控制同样用实名制。沪东厂74000吨散货船分段定位线和对合线例子。型材、组件装配检查型材装配的中腹板与面板的垂直度及型材端部坡口方向的正确性；组件装配应按照图纸和工艺的要求确保构件安装位置正确，构件间距位置误差为±3mm；构件与板位置应对齐，对齐误差为±3mm；用角尺样板校对组合件的安装角度，应与样板重合。（图）检查型材、组件的直线度和平整度（以目测或用拉线测量），应无明显变形或弯曲，如有变形或弯曲，须进行火工矫正，对特殊构件或应力集中的构件在进行火工矫正前应得到船级社及船东的认可；型材、组合件完工后，应测量其尺寸是否符合设计要求，并记录备查。切割尺寸时大时小，平直门切板与数孔切割板不一致，造成板边缘有高低；切割直线呈弧型，使板边缘无法对接；小合拢拼板不拉尺寸，使分段尺寸不符合要求；分段拼板对角线差，造成分段上下端面不齐；小合拢施工不规范，碰坏构件时有发生。板边差严重分段板边上下呈相反弧形构件弯分段尺寸控制项目和标准：分段项目标准允许超差处理分段完工尺寸平直46调整曲型48分段水平度812分段对角线48分段正方度平直1015曲型1015分段扭曲度816机座分段标准：项目标准允许机座面板平面度≤5≤10机座面板长度及宽度±4±6同一水平结构的高度偏差±4±6两个水平结构间的高度偏差±5±10机座纵桁与中心线的偏差±4±6偏差要求：项目标准允许分段歪斜510舵柱中心线48分段施工中经常性的问题例子转圆板凸出明显折角分段角度会有问题标准胎架不标准板边差不希奇端面不齐也蛮多型值尺寸控制差分段与总组的测量步骤通过全站仪可直接测量单个分段的接口宽度、高度与长度，从而组成总段的长、宽、高。总段和搭载的测量定位要求通过全站仪可直接测量单个分段的左右对接尺寸，上下对接口的尺寸与肋距；从而组成总段和搭载的长、宽、高及型值、拱高等所需尺寸。方法：左右按中心线；前后按肋骨检验线；上下按水线。无余量测量测整体水平度定肋检线位置测中心线或直剖线搭载定位的正确性直接关系到相邻分段连续搭载的顺利进行定位分段或关键分段要测量后搭载搭载的基本要求从工艺上保证尺寸得到控制支撑应在装配结束后加强，防止焊接后影响甲板冲势分段搭载控制项目和标准项目标准允许备注中心线偏差双层底分段与船台≤3≤5甲板、平台、横舱壁与双层底≤5≤8艏艉端点与船台＜0.1%h＜0.15%hH为艏艉端点处高度上层建筑与甲板≤4≤8上舵承中心线与船台中心线艉轴孔中心线与船台中心线≤5水平度底部、平台、甲板四角水平±8±12舱壁左右（前后）水平±4±6舷侧分段前后水平±5±10上层建筑四角水平±10±15项目标准允许备注定位高度舱壁±3±6舷侧分段±5±8上层建筑±10±15分段接缝处肋距±10±20舱壁垂直度＜0.1%h且＜10＜0.15%h且＜12H为舱壁高度项目标准允许备注外壳板平行部分2L/10003L/1000基本长度L是指一个横向距离（至少3米）舱壁和外壳板的基本长度约为5米前部和艉部3L/10004L/1000双层底甲板内底板3L/10004L/1000舱壁4L/10005L/1000其他5L/10006L/10