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浅析生产设计校对方法

2018-10-21张剑

科技信息·下旬刊 2018年4期
关键词:型材三维建模

张剑

摘要:船舶生产设计中图纸品质严重影响船舶的品质,所以完美品质的生产图纸是实现完美船舶产品的一个重要因素。图纸的检查校对是其中重要的一个环节,它能保证设计正确性,结构合理性,减少施工错误发生率

关键词:三维建模;型材;校对

1 前言:

船舶生产设计中图纸品质严重影响船舶的品质,所以完美品质的生产图纸是实现完美船舶产品的一个重要因素。如何实现完美品质的生产图纸呢?图纸的检查校对是其中重要的一个环节,它能保证设计正确性,结构合理性,减少施工错误发生率。本人从工作实际需要出发,结合船厂生产模式,撰写此文,希望能对船舶生产设计三维校模、二维图面的校对起到参考作用。

船舶生产设计校对按校对内容可以分为三维校模和二维图面校对;按照校对方式可分为自我校对和他人校对等。

2 校对注意事项和过程

按校对内容首先是三维校模,三维校模就是对分段三维校模和校模图样的校对(用于三维模型校对的分段模型图样称为校模图样)。

三维模型校对主要是在三维模型中检查校对结构设计的完整性、合理性、结构是否有干涉等,相关联结构的关联情况等(提供校模图样时也要考虑这一部分)。三维模型中不应带有非本分段结构(如依赖本分段某一板架面建立的肘板、型材等),三维图形中也不应缺失本分段的任何一个结构(包括补板、舾装件、基座结构加强、吊耳反面加强等)。

校模图样的校对应包括以下内容:所有构件安装面,构件安装面是指所有带有安装构件的板架的安装基面,如果板材的两面都安装了构件,无法用一个视图表达清楚,则应在板材的两面都开剖面并标明剖面方向;其它辅助平面,辅助平面就是为了完整表达分段结构所提供的其它平面,即为必要的详细节点图等;中心线、肋位标尺、纵剖标尺、水线标尺、所有构件的理论线方向等;结构的主要位置尺寸,包括纵骨纵桁间距、扶强材间距、距基高度、合拢口、拼板及外板排板拼板尺寸、主要开口位置等;所有剖面名,如内底板、上甲板、距基××××平台、距中××××纵桁、FR××等等;所有部件名称,所有部件属性,如板材的厚度、材质,型材的规格等。以上所有剖面图形、标注尺寸、部材属性及相关信息都应是系统生成的,不允手工修改。

校模期间,尽量不要对模型进行更改。校模结束,建模人员方可对模型进行修改。意见修改后应该有明显的标示,以便查对。当有不同意见时,修改人应及时与校模者商讨并达成一致。

二维图面的校对就是依据退审图对施工图即工作图、加工图和其它辅助图面的检查校对。主要检查部件名称,板架或剖面的部材属性,形状尺寸,位置尺寸,焊接收缩量,余量方向和值,坡口方向和型式,部材加工信息,焊接信息,建造方式,施工要领,胎架形式,吊耳及加强,甲板机械、机、泵座反面加强,脚手架、眼板布置物量,内部舾装件及结构加强等。

工作图检查校对首先检查图面的整洁度,图面表达是否合理、清晰、完整,各种必要的剖面、节点等是否完成;图面是否标准化、规范化等。其次是检查校对图纸内容,主要有以下一些方面:

1)检查结构位置:标注并检查图样中结构位置尺寸,特别注意特殊区域的尺寸标注。例如:有梁拱或者盘式的甲板,在甲板开孔、部材定位尺寸等要标明是实长还是投影长。

2)检查板缝排列:板缝排列不应违背详细设计退审图纸有关板区的划定。板缝排列可以扩大较厚板区,缩小较薄板区,但是不能大面积的扩大和缩小。如有不合理情况,应提出修改意见。板缝排列应符合已订购板规,如不符合应商定立即订购或修改板缝。外板、内底板、甲板、平台板、纵横壁板等特殊位置的板缝排列,一般在板料订购前进行过预排,并且板料已按照预排结果订购完毕。因此在建模时板缝排列要与预排保持一致,不能随意改动。校模时要查对板缝是否符合预排。

所有板材在建模时都应按照工厂实际情况选择数控切割。因此板缝排列不仅要考虑订购板规的宽度、长度,还要考虑减掉板材周边切割量。当板材放有焊接收缩量时,焊接收缩也是板缝排列要考虑的因素。板缝排列还应考虑到结构加放的余量等。

特殊情况除外,一般情况下,拼板板料(或被嵌入的板条)最小宽度不应小于600mm,极限宽度不应小于300mm或10倍板厚(取大者);当板缝附近还有其它焊缝时,应避免焊缝局部集中或间距不足,相邻对接焊缝相互间距應至少为:50mm+4×板厚;当板缝与某一结构件相近时,角焊缝隙与对接缝的间距至少为:30mm+2×板厚;板缝排列应避免小于10°锐角相交;当有加厚板(如角隅板)嵌入时,嵌入板转圆圆角半径不应小于100mm;当拼板焊缝长度不足1米时不宜采用自动焊而应选用手工焊,若焊缝需要开坡口,则应开手工焊坡口;围壁拼板时,应避免板缝排列在于视线平行的位置(一般将整板放在上方)。除在胎架上拼板外,拼板不宜采用陶瓷衬垫焊(无法放置衬垫)。

3)检查部材属性,内容包括:型材类型、规格、材质;板材厚度、材质等。部材属性检查涉及到每一个零部件,不可遗漏。

4)检查坡口及剖面详图:坡口型式选择按工厂标准或退审图要求的坡口型式。特殊情况除外,一般情况下,双层底分段,纵桁合拢坡口开在向中表面,内底板合拢坡口开在上表面,外底板坡口开在内表面;边箱分段,货舱内纵壁合拢坡口开在向中表面,外板合拢坡口开在外表面,甲板、平台等水平结构的合拢坡口开在上表面。合拢坡口的两边分别在两个分段内,校模时要检查有没有因坡口不匹配的错误现象。合拢坡口的选择应尽量避免仰焊,避免进入窄小舱室施焊,避免在窄小舱室内气刨,尽量使工人能在宽敞、透气、安全的位置施焊。

5)检查板材上的开孔、倒角等

开孔位置及尺寸可用标注尺寸的方法检查,确认开孔数量。

施工中,为防止液舱(油舱、水舱等)内的物质(油、水、气)通过贯穿件角焊缝的焊接气孔、裂缝、夹缝等流出,当型材、非水密舱壁与水密舱壁相交或贯穿时,在型材或非水密舱壁上要开止漏孔,止漏孔应满足规范要求。双面液舱在水密壁的两边都要开止漏孔,单面液舱仅在液舱外开止漏孔,全焊透区域不开止漏孔。通焊孔、透气孔、流水孔在距水密舱壁300mm以内时可以兼作止漏孔。当T型材等组合型材贯穿水密舱壁时,组合型材复板的上下部都要开止漏孔。当外板缝通过水密结构时,在水密结构上要开水密型通焊孔,并注明板缝焊接完成后封死。当外板缝通过非水密结构时,在非水密结构上要开扇形通焊孔,也可以开水密型通焊孔。具体按工厂标准或船级社规范要求执行。

6)检查焊接收缩量:一般地,当平行焊接结构超过5档时,焊接收缩将有可能造成建造精度误差超出允许范围,此时应加放焊接收缩量。双层底以内底板为建造基面时,内底板纵横向都应加放焊接收缩量;边箱分段的甲板、平台,视具体情况纵向加放焊接收缩量,横向不加放焊接收缩量;内纵壁纵向加放焊接收缩量,垂向不加放焊接收缩量;分隔橫壁不加放焊接收缩量。机舱分段和首部分段,当甲板已有盘势时,作为建造基面的甲板或平台纵向加放焊接收缩量。横向可以不放焊接收缩量;较大的橫壁(如机舱前端壁)横向加放焊接收缩量;较大纵壁纵向加放收缩量,较小的纵横壁都可以不加放焊接收縮量。处于船舶最首端和最尾端的分段,作为建造基面的甲板或平台,纵向、横向都可以不加放焊接收缩量;纵向中组当平行焊接结构超过5档时,要加放焊接收缩量。上层建筑中当甲板(建造基面)上纵向构件较多时,甲板沿横向加放焊接收缩量,纵向不加放焊接收缩量。反之,当甲板(建造基面)上横向构件较多时,甲板沿纵向加放焊接收缩量,横向不加放焊接收缩量。

7)检查余量,施工图中余量大致分为四种:加工余量、合拢余量、修正余量、划线余量。建模时要根据《分段划分图》、《精度控制图》等技术文件要求,在板架上加放余量。当分段的某一端要求加放合拢余量或修正余量时,建模板架的板材和板材上的型材都应加放相同量值的余量。一般地,在加放了合拢余量或修正余量的板架端不再加放划线余量。

8)其他方面的检查:检查合拢位置、检查检验线位置、检查焊接保留、检查涂装保留、检查背部加热等。

加工图的检查,主要分几大类:外板、大型拼板板材、一般板材、型材(包括T型材、角钢、球扁钢、扁铁、圆钢及半圆钢等)、小部材(包括补板、垫板、很小的扁铁)等。加工图检查要求详细的检查每个部材的名称、数量、属性、规格、形状尺寸、加工信息、流向、焊接破口型式、工艺符号等和工作图中对照是否一致。

其它辅助图面的的检查,主要内容有:建造方式,施工要领,胎架形式、胎架图(型值表),焊接破口型式,工艺符号,零件流向,图面要点,重量重心计算,完工测量图,船台定位图,吊耳及加强图,机电开孔,甲板机械、机、泵座反面加强,脚手架、眼板布置图及物量表,舾装托盘表,内部舾装件(梯子、栏杆、扶手、踏步、方钢、锌块等)及结构加强、辅助结构、临时通道固定装置、船体结构上的各种标志、符号、标记,涂装分界线,放水塞等。

按照校对方式首先是自我校对,自我校对是最基本的校对,分为图纸完成前的校对和图纸完成后的校对。图纸完成前的校对就是生产设计前的技术准备工作:包括熟悉船舶参数;了解船体型线图、型值表,肋骨型线图,基本结构图,分段划分图,焊接收缩,余量分布图,理论线图,船体钢料预估单,船体焊接规格表,节点图册,吊耳标准,建造方针及相关图面信息等,在这期间发现问题或有不明确的地方要及时与详细设计人员联系,最终确认;图纸施工后校对主要是上面谈到的三维校模。自我校对贯穿整个建筑过程。

他人校对指的是自我校对完成后提供给主管者的校对,基本可以分为不同的人次,侧重点不同,防止重复检查造成的时间浪费和遗漏检查项目。一次校对主要是作业者相互之间的校对或上一级主管的校对,其校对内容主要是二维图面的校对,另外还要检查校对构造面和部材属性是否一致;确认舾装的开孔和加强反映与否及位置;现场施工时反映必要的尺寸及相关联的部材信息;确认所有节点是否按照节点图施工,并满足规范要求;确认各种标记、标志、符号的反映情况等。

二次校对就是主管或负责人的校对,校对内容有上面谈到二维图面的校对内容,另外着重检查以下几个方面:确认大合拢对接缝的信息(搭载是否干涉,相邻分段理论线是否一致,破口、削斜、通焊孔是否合适,对接型材尺寸差异情况等);确认舾装品施工相关位置、阶段及干涉;确认外板的施工;确认为了精度检查邻接分段是否反映重要尺寸;确认是否反映了margin及临时固定部材;确认100 MARK线及相关联信息等。

三次校对主要就是确认大合拢部材坡口,检查外板、拼板的板材、大型的型材及特种钢部材的尺寸、数量、属性、装配位置、开孔大小和位置等。

四次校对即为项目负责人检查校对:主要是把握大的方向。确认各种基准及标准是否反映,确认系列船或其它船舶可能在此船舶上存在的现场问题,确认相关部门图纸是否反映,确认特别重要的部位以及经常发生干涉或经常出现问题的部位,确认作图者经常发生误作的部位,确认外板、货舱壁板、甲板、特种钢材的尺寸、数量、属性、装配位置、开孔大小和位置等。

3 结束语

经过以上几人次的检查,修改完成后图面就可以出图了,出图前,作图者和校对者要把外板、拼板的板材、大型的型材及特种钢材的部材再次重复确认一次,这样出图的图面基本上不存在基础错误。

参考文献:

[1]上海市船舶与海洋工程学会《船舶与海洋工程》

[2]中国海洋工程网《船舶设计师》

[3]黄恒翔、张富华:《船舶设计使用手册-船体分册》国防工业出版社2015年版

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