趙 爽

（中國船級社實業(yè)公司，天津分公司，天津 300457）

0 引言

船舶裝配過程中，零部件種類繁多、形式多樣、工序復(fù)雜、精度要求相對較高。高效準確地傳遞精度信息和裝配基準對于提高船舶建造效率與精度品質(zhì)有著重要作用?；鶞示€作為船舶裝配的特有語言，旨在通過線對點、線對線、線對面的相交、夾角、相貫、距離等要素，快捷準確地傳遞裝配基準與精度信息?；鶞示€施工技術(shù)，涉及裝配技術(shù)、焊接技術(shù)、設(shè)計技術(shù)、精度管理技術(shù)，貫穿于設(shè)計、下料、加工、組立、涂裝、搭載、舾裝等船舶建造的主要環(huán)節(jié)，對船舶建造的全過程尺寸控制、效率提高起著穿針引線的作用，對基準線施工技術(shù)進行細致研究有重要意義[1-3]。

1 精度基準線技術(shù)研究

1.1 名詞定義

基準線：通過統(tǒng)一的規(guī)劃布置，以相同的基準、尺寸、方案在規(guī)定的施工階段加放到零部件、分段、總段上，具有一定規(guī)律，為后工序提供裝配基準及偏差的標記，基準線可以是能提供裝配基準及精度信息的點組、線段或點線組合體，可以是具有一定精度的、可用的數(shù)切機噴線或二次劃線。

輔助基準線：零件、構(gòu)件、部件在同一方向的尺寸基準有且僅能有一個，即基準線有且只能有一個，但為了便于施工及傳遞精度信息，需根據(jù)基準線及理論尺寸勘劃出若干輔助線，即輔助基準線。

輔助基準線有如下特點：

1）其相對基準線的尺寸為理論尺寸；

2）裝配時，可以作為裝配基準；

3）同一分段可以有若干條輔助基準線；

4）其與基準線距離發(fā)生沖突時，以基準線位置為準；

5）輔助基準線的堪劃僅能以基準線位置為基準。

1.2 基準線的分類

按照基準線的基本使用形式，基準線可以分為對合線、校直線、100M.K線、網(wǎng)絡(luò)線等。地樣角尺線是特殊的基準線，地樣線與地樣點是特殊的輔助基準線，詳見表1。

表1 基準線分類及使用要求

表1 基準線分類及使用要求（續(xù)）

1.3 在船體建造過程中應(yīng)用基準線施工的目的

基準線施工的基本目的：以簡單高效的手段，提供裝配基準與零部件精度信息，提高生產(chǎn)效率、控制尺寸偏差[4]，具體作用如下：

1）簡潔明了的提供裝配基準，方便裝配實施；

2）精度信息傳遞的載體，直觀體現(xiàn)來料尺寸偏差，便于后工程提前制定方案，預(yù)防誤作發(fā)生；

3）拼板、片體預(yù)制、組立裝配、船臺合攏的尺寸控制基準；

4）焊接收縮值、尺寸偏差的測量基準；5）精度管理過程中，過程控制的重要手段。

1.4 基準線應(yīng)用程序

基準線的應(yīng)用跨專業(yè)、跨區(qū)域，涉及各道制造工序，故理清基準線實施思路為首要任務(wù)。基準線要從船舶制造企業(yè)精度策劃階段進行總體規(guī)劃，設(shè)計階段在數(shù)切指令、M.K線劃線圖中加放相關(guān)信息，各生產(chǎn)階段按要求使用、堪劃、修正基準線，以達到船舶制造全過程尺寸控制目的[5]。

1.4.1 生產(chǎn)設(shè)計

設(shè)計人員在生產(chǎn)設(shè)計階段根據(jù)各類基準線的設(shè)置原則在施工圖紙中設(shè)置基準線，指導(dǎo)生產(chǎn)過程中基準線的勘劃和傳遞使用：

在板材下料《數(shù)切套料圖》中編入各類基準線的噴線信息，使數(shù)切零件在下料的同時完成絕大部分基準線的數(shù)噴勘劃；

在分段結(jié)構(gòu)圖和劃線圖中同樣要體現(xiàn)基準線位置，并且以基準線為基準進行結(jié)構(gòu)尺寸標注，以便分段裝配時，快速準確定位小中組及片體；

型材端部基準線與輔助基準線應(yīng)在型材下料圖中體現(xiàn)，以便控制型材下料、預(yù)制及下道工序裝配時的定位控制。

1.4.2 鋼料加工

基準線的勘劃：鋼加工作為船體生產(chǎn)的第一個階段，應(yīng)該負責所有基礎(chǔ)基準線的勘劃工作。在此階段主要存在兩種劃線方式：數(shù)控切割機數(shù)噴劃線；手工劃線。

數(shù)控切割機數(shù)噴劃線依據(jù)與數(shù)切下料指令，屬全自動機器劃線，劃線準確性取決于設(shè)計階段零件放樣是否正確以及數(shù)控設(shè)備的劃線精度。船體結(jié)構(gòu)95%以上的板材下料均為數(shù)控切割下料。此階段噴劃的基準線在后續(xù)各個階段要得到充分的利用并不斷的進行矯正。

手工劃線，型材號料采用的是手工號料方式，在手工號料時應(yīng)根據(jù)型材下料單進行手工下料，同時需根據(jù)型材下料圖勘劃端頭的100M.K.線。

基準線的使用：

1）板材成型加工階段，要使用加工線、折角線等，便于更好地控制加工精度和找準加工方法；

2）型材整形加工階段，要使用逆直線、100檢查線、復(fù)樣噴線等，便于控制加工精度；

3）自動焊拼板階段，要使用對合線、100檢查線等，便于控制平板的外形尺寸和方正度；

4）同時加工成型后要修正100檢查線、對合線。

1.4.3 分段組立階段

基準線的使用：

1）小組立階段，拼板使用對合線和100檢查線，扶強材裝配要使用檢查線，組合型材預(yù)制要使用對合線和校直線；

2）中組立階段，要使用對合線和100檢查線；

3）分段組立階段，應(yīng)二次勘劃位置線和基準線為基準裝配中組、片體及型材，其與主板面基準線對位偏差要求≤2mm，與位置線對位精度要求小于等于1mm。

基準線的堪劃：

1）FCB劃線階段，劃線人員按照劃線圖要求勘劃各結(jié)構(gòu)定位基準線（偏差要求≤2mm），并準確勘劃板口100M.K（偏差≤1mm）；

2）中組立焊后測量后，根據(jù)測量尺寸勘劃100M.K線并確認端差，以便分段組立時與主板面100M.K線配合使用。

3）分段焊后測量后，應(yīng)根據(jù)測量結(jié)果及《分段100M.K線布置詳圖》要求勘劃100M.K線，以供總組、搭載階段使用。

1.4.4 總組階段

基準線的使用：分段總組階段，應(yīng)以相鄰分段100M.K距離及其與地樣基準線重合度為基準定位分段，并控制分段尺寸。

基準線的堪劃：

1）總組前，應(yīng)按照《總組地樣線圖》勘劃總組地樣線，并布墩；

2）總組焊后測量后，應(yīng)根據(jù)測量結(jié)果修正100M.K線位置（或根據(jù)要求勘劃網(wǎng)絡(luò)線），以便塢內(nèi)搭載階段使用。

1.4.5 塢內(nèi)搭載

塢內(nèi)階段，應(yīng)以相鄰分段100M.K距離及其與地樣基準線重合度為基準定位分段，并管理分段尺寸。

2 精度基準線在項目中的應(yīng)用舉例

國內(nèi)某公司76000噸散貨船項目船體制造過程中，全面的采用了基準線的實施。項目初期其策劃了詳細的基準線設(shè)置的原則要求，對設(shè)計階段設(shè)置哪些基準線做出明確規(guī)定，對這些基準線在生產(chǎn)過程中何時勘劃、如何勘劃以及勘劃的精度標準給出要求，對各類基準線如何傳遞使用給予相關(guān)說明。下面就此項目中基準線實施的一些過程給予闡述。

2.1 在設(shè)計階段進行了如下基準線的設(shè)置

小中組階段零部件裝配設(shè)置100檢查線，使從材的裝配更方便和準確。

針對肋骨冷彎機加工的型材，設(shè)計逆直線；對于需設(shè)置2段以上逆直線的曲率較大的型材，另外設(shè)計數(shù)控噴線加工樣，用于檢驗其加工精度。

帶線型的組合型材（如：機艙和艏艉部肋骨、貨艙區(qū)艏艉區(qū)域縱骨等），腹板上設(shè)計檢驗線（校直線）。

需小組拼接成型的部件（如：底邊艙或頂邊艙框架、艙口端梁、艏艉和機艙分段強肋骨等）設(shè)計對合線。

精度基準線（如：肋檢線、中心線、縱剖線、水線）在數(shù)切零件上設(shè)計噴線；同時在主板或胎板劃線圖中明確；曲面胎架外板劃線尺寸標注應(yīng)基于地樣十字線。為了細化分段精度基準線設(shè)置情況，繪制了“船體對合網(wǎng)絡(luò)線圖”。

用于分段裝配階段實用的分段合攏口100檢查線也在下料階段噴線（數(shù)切件）或手工劃線。

2.2 在小中組階段基準線的應(yīng)用

利用校直線進行組合型材焊后線性的矯正。帶線型的組合型材在進行面板和腹板的組合焊接時，由于焊接收縮影響會發(fā)生腹板的拱彎變形，在沒有校直基準線的情況下很難檢驗腹板的拱彎變形量，也就難以矯正其線型。設(shè)置并預(yù)先勘劃了校直線后，此步工作變得簡單了很多，只要用粉線檢查校直線的直線度，就能判斷出型材的變形量，通過火攻矯正型材的腹板，使其校直線的直線度達到標準要求也就完成了組合型材的加工。

利用100檢查線使小中組從材和主材的組合更加簡單和準確；在沒有此類100檢查線的情況下，從材安裝端差的控制累積誤差大，過梁孔處的從材定位要首先了解更多的圖紙信息（縱骨規(guī)格、節(jié)點形式等），依據(jù)100檢查線安裝避免了上述麻煩，裝配施工操作更簡便。如圖1小中組基準線應(yīng)用示意。

圖1 小中組100檢查線應(yīng)用示意

FCB拼板和縱骨裝焊工位同樣利用100檢查線簡化了施工操作，提升了裝焊精度。在主板拼板過程中利用單板數(shù)切噴線，保證此噴線一致，有效地控制了拼板精度；對拼焊完成的主板重新勘劃了100檢查線，為后道工序（縱骨裝配）提供裝配基準線；縱骨裝配時只需保持縱骨和主板基準線一致，就能有效控制端差精度，減少累積誤差。拼板、片體預(yù)制100檢查線應(yīng)用示意如圖2所示。

圖2 拼板、片體預(yù)制100檢查線的應(yīng)用示意

2.3 分段大組立階段基準線的應(yīng)用

分段大組階段階段，結(jié)構(gòu)裝配主要使用了端部100檢查線，控制裝配端差精度，減少累積誤差；子分段之間定位使用了網(wǎng)絡(luò)線，此網(wǎng)絡(luò)線是在子分段焊接結(jié)束后，根據(jù)子分段的精度狀況優(yōu)化后進行勘劃，對網(wǎng)絡(luò)線定義了XY坐標的三個方向，對子分段的精度誤差進行了充分限制，保證子分段之間組合時累積誤差小。分段制作完成后，根據(jù)測量結(jié)果，勘劃出整個分段的網(wǎng)絡(luò)線，為后續(xù)的總組、搭載提供基準線依據(jù)。分段組立階段端部100檢查線應(yīng)用示意如圖3所示。

圖3 分段組立階段端部100檢查線的應(yīng)用示意

2.4 分段總組搭載階段基準線的應(yīng)用

地樣線作為總組、搭載定位和精度檢驗的基礎(chǔ)應(yīng)由精控班首先繪劃。分段總組搭載定位以網(wǎng)絡(luò)線（肋檢線、中心線、縱剖線、水線）、100mm檢查線為依據(jù)。以地樣線、網(wǎng)絡(luò)線、檢查線為依據(jù)進行分段定位，如圖4所示。以100檢查線為依據(jù)對裝配間隙進行修整，如圖5所示。

圖4 以地樣線、網(wǎng)絡(luò)線、檢查線為依據(jù)進行分段定位

圖5 以100檢查線為依據(jù)對裝配間隙進行修整

3 總結(jié)

相比于數(shù)據(jù)庫、人工、測量表單等信息傳遞手段，基準線具有數(shù)據(jù)直觀、易操作、準確快捷、成本低、附加勞動量小等優(yōu)點，基準線將成為造船過程控制的重要依據(jù)?；鶞示€策劃工作繁瑣復(fù)雜，是基準線實施的重點工作。

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