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1、现代船舶制造技术基础1.船舶特点：形状最大，分量最重的单个产品；技术复杂，内容丰富，功能齐全造价昂贵的水上结构；集复杂造船客观需求和缤纷各异客户需求于一体的个性化产品；按订单量生产且生产通常是单件或小批量；2.船舶制造特点：一家企业同时实现室内加工制造和室外总装两种生产方式；复合型生产方式，生产自动化程度较低；生产周期长，生产管理十分复杂；造船工艺只要分三种作业：船体制造（壳）；船舶舾装（舾）船舶涂装（涂）；3.船体制造：将钢材制成船体壳体的生产过程;按顺序划分：（1）将原料制成船体零件；（2）将零件组装成部件或进而组装成分段和总段；（3）将零件，部件，或分总段组装成船体；4.船舶舾装：将各种
2、船用设备仪器装置和设施等安装到船上的生产过程；按作业区域和专业划分：甲板舾装，住舱，机舱，电气等工作内容；按地点和阶段划分：预舾装（内场预舾装和外场分段舾装）；船上舾装（船台舾装和码头舾装）；还可以分为：船体舾装（外（甲板舾装）和内（居装）；轮机舾装；电气舾装；5.船舶涂装：对全船进行除锈，涂漆的生产过程；按作业顺序划分：钢板表面预处理；分段涂装（分段除锈和船底喷漆）；船上涂装（下水前对船体外部面漆涂装和交船前船舶进坞进行完工涂装）；6.船体放样和号料：（1）船体放样：对船体型线进行三向光顺，求取光顺的结构线和板缝线，进行船体构件展开-制作为后续工序提供可用数据的工艺过程；（2）船体放样的内容
3、：a）理论型线放样；b)肋骨型线放样；c)船体结构线放样；d)船体构建的展开；e)制作后续工序所需资料-样板，样棒，样箱和草图等这样的资料（3）船体放样的原因：a)设计部门提供的型线图结构图等图纸一般是小比例的；b)船体的某些局部结构集众多内部构件不能在型线图上一一表示（艏艉柱，肋板）；（4）放样的目的：a）修改光顺船体型线图；b)确定船体的外形，确定全部构件的准确形状和尺寸；c)为后续工序提供施工资料；(5)放样的重要性：a）船体建造的第一道工序；b)设计意图的体现和改善，为后续工序的重要施工依据；c)工作质量是保证船体建造质量的重要因素之一；（6）放样的常用方法：手工放样：(1)实尺放样；
4、(2)比例放羊； 数学放样：(1)剖面放样；(2)曲面放样；(3)数学放样；（7）船体结构号料：依据放样提供的构件样板，草图，样棒，和数据在平直的钢板和型材上划（印）出构件切割线及加工线等；并在材料上合理的排列各构件图样以省料省工（套料）的加工工艺；二船体型线放样1.船体理论型线的定义理论型线图船体理论型线习题一1. 梁拱，脊弧含义；掌握梁拱的抛物线和圆弧作图法2. 板缝的排列原则思考题1 船体理论型线的含义；2 船体型线光顺三点基本要求；3 船体理论型线放样与肋骨型线放样的主要区别；4 如何检验船体型线的光顺性？5 完整放样后的肋骨型线图中包括哪些主要内容？斜剖线-检验型线图光顺线梁拱定义：
5、甲板型表面与横剖面的交线作用：排水，提高甲板结构的承载能力类型：抛物线，圆弧，折线梁拱样板的作用：（1）绘制纵剖线图的甲板中心线（2）绘制肋骨型线图上的横梁线。材料：优质的木材（松木）；铝合金活络样板；甲板线（梁拱-横剖线图，脊梁（昂势）：首尾上昂-纵剖线图）甲板边线；甲板中心线；甲板特点：1. 同一层甲板自首至尾的梁拱曲线形状相同；2. 同一层甲板从中心至两舷所有的纵剖线形状相同，甲板中心线可代表所有甲板纵剖线；3. 对于多层甲板，各甲板中心线具有相同的弯曲度，甲板间高度是相对于甲板的垂直高度;型线光顺的要求1. 吻合性 任一点在三个投影面型值吻合，误差不大于+-1mm；2. 光顺性3. 一
6、致性 各型值应尽可能接近原型值；二肋骨型线放样1.定义：在理论型线放样完成的基础上，对光顺好的船体表面做肋骨剖面而获得各肋骨型线的过程；三：船体结构线放样定义：依据肋骨型线图，外板展开图和结构线图提供的信息，绘制全部的船体结构的理论线。船体结构（1）船体外板-横缝（一般平行于肋骨剖面） -纵缝 （2）甲板（同外板） （3）内部构件-横向（横梁，横舱壁，肋骨，肋板等）横向构件在肋骨型线图上的位置已定 - 纵向（纵桁、骨，纵舱壁等）纵向构件放样（p83）一船体外板板缝放样（排列）1.放样的原因：肋骨型线图上仅有投影且沿船长方向变化2.放样目的：确定纵向构件位置，方向和尺寸；3.放样的内容：在肋骨型
7、线图上绘出纵向构件与船体型表面及各肋骨剖面相交的投影；放样的步骤：习题二1 有垂直准线法展开上下口有斜升的旁底桁2 用垂直分段准线法展开呈扭曲的舷侧纵桁3 用测地线法展开外板。思考题1. 船体结构中可展和非可展曲面构件有那些2. 曲度特别复杂的外板如何展开？3. 构件展开的三要素？肋骨弯度的几何意义？已知：腹板的高度(或宽度)及结构布置图步骤：1. 根据结构布置在指定剖面图上绘出结构与板材的交线（上下口线或外口线）2. 将此线投影到横剖面图上；3. 做肋骨剖线（垂直肋骨线；垂直或平行于基线）4. 在肋骨剖线图上截得腹板与面板交点，并光顺连接；排板的原则1. 板缝线的排列应能充分利用原材料；2.
8、 外板便于加工3. 避免外板纵缝线之间或纵缝线与内部构件之间呈小角度相交（大于150度）；（纵缝线与舷侧桁材间距大于等于100；与肋骨正交-使展开后的外板形状接近于矩形以利于提高钢板的利用率和减少焊缝数量）；4. 便于装配和焊接5. 满装水线以上的纵缝线应尽量在保证施工工艺性能的前提下，尽量使这些纵缝线近似平行于甲板边线（或折角线）并沿船长方向全线光顺畅通，以保证满载水线以上船体外形的美观；外板和纵缝的名称（p85）k，a，b，c，d，e四船体构件展开展开的三要素1. 准线为了保证四边形唯一性而设的确定各边相对位置的线2. 投影线实长外板纵缝，纵向构件理论线在型线图上的投影3. 肋骨弯度肋骨与
9、外板的交线展开后拱度P87P88肋骨弯度的求取方法p89图-肋骨弯度的几何意义展开的概念1. 展开的定义：将空间曲面构件展开在平面上或将平面构件（在肋骨型线图上只有投影）求实型的过程；2. 船体构件展开的目的：在投影图上不能表示真实形状的船体构件（外板和纵向构件）展开成平面，求展开后的真实形状，以便制作样板在平直的钢材上进行号料；3. 空间曲面类型可展曲面：舾装件，平行中体外板，大部分纵向构件非可展曲面；复杂曲度外板；可展曲面：；通过几何作图法精确的求出展开后的真实形状非可展曲面：不能通过几何作图法精确的求出展开后的真实形状的平面，船体外板多数属于这种；在造船的过程中为了求得构件的真实形状，仍
10、然采用几何作图法近似的将这类外板展开成平面；特殊复杂的曲面：轴壳板，尾部球形板：用几何作图近似展开误差大，制作样箱；4. 展开方法（近似）准线法：将非可展平面分割成若干四边形吗，展开四边形并一准线加以约束的近似展开方法；撑线法：将非可展平面分割成若干三角形，依次展开每个三角形以近似展开曲面的方法；一确定准线1. 做准线的原因：构件作为四边形，已知四边形的边长不能做出唯2. 一的四边形=增加约束条件（做准线）-确定四边在平面上的相对位置（保证个四边形的唯一性）3. 对准线的要求：做法便捷，贯穿整个构件，保证展开的精度4. 常用准线：垂直线；测地线和旋转线二求投影的实长问题：外板纵缝线，纵向构件理
11、论线在肋骨型线图上反映的投影长，必须求出实际长度。假设：船体表面是曲度变化和缓的光顺曲面，沿船长的任何一根曲线在一个肋距范围内，可以近似成一根直线（生产中够精确）三求肋骨弯度1.定义：展开图上肋骨曲线与过其弦线的法面展开线（呈直线）间的最大拱度（用s表示）2.条件：将船体外板表面近似视作可展曲面-圆柱面平行中体部分：圆柱面的母线垂直于肋骨剖面，圆柱外板的法面与肋骨剖面平行或重合，其展开图上的肋骨线呈直线；在首尾部分：圆柱外板的母线与肋骨剖面不垂直，外板的法面与肋骨面斜交，展开图上的肋骨线呈曲线状；肋骨弯度：展开图上的肋骨曲线与相应法面展开线（呈直线）间的最大拱度；一准线法展开纵向构件（垂直线）
12、（1.）纵向构件投影的特点：形状各异；与肋骨剖面的交线均为直线；（2.）展开方法：垂直准线法（3.）展开的步骤：p90作垂直准线（一段，分段）求上下口线及准线实长展开P91呈扭曲壮的舷侧纵桁展开二准线法展开船体外板（测地线）1.测地线：空间曲面上两定点间最短的曲线；如果这个曲面是可展开的，则在展开面上的测地线就成为一条直线，而要求测地线垂直于基准肋骨弦线扇形外板测地线展开法-在肋骨型线图中，当外板接缝线锁包围的肋骨型线成扇形时，称扇形外板（船体外板多数是）作图步骤：1. 在肋骨型线图上做测地线2. 求测地线，纵缝线实长3. 求肋骨弯度4. 展开五样板与号料1）样板及制作主要类型：（1）平面：木
13、质，扁铁，三角样板（固定，活络） （2）立体：样箱（正样箱，斜样箱）光学投影号料：略数控号料：船体钢料加工技术趋势：加工设备高效化，辅佐工作机械化，工艺操作流程化；加工机床数控化船体加工方法：船体构件的边缘加工数控切割-未来造船钢板切割的发展和方向船体构件的成型加工方法对肋骨成型的方法：（1）用铁样（或样板）人工对样 （2）逆直线法-在肋骨弯曲的过程中不断地检测逆直线是否变直对板材：单向曲度板：采用机械冷弯法加工-舭部外板（位于平行中体），首柱板，轴遂板复杂曲度板：（1）先用机械冷弯加工一个方向（曲度较大的方向）然后用水火弯板法加工其他方向的曲度；（2）若批量较大，则可在压力机上安装专用压模压
14、制成型-成本高球面曲度：巡洋舰尾部的尾包板，上层建筑及烟囱的流线型封头板材-油压机压模-冷加工肋骨冷弯机(昆弯)平面分段曲面分段上层建筑分段水火弯板-板材沿预定的加热线用氧乙炔工艺因素对水火弯板的影响1. 加热线位置，疏密，和长短，对板材成型效果影响极大。1） 加热线的位置正确与否直接关系到板材能否正确成型。2） 加热线越密越长，则产生的变形愈大。当要求的弯曲度较大时，加热线的位置可适当加密加长。3） 加热线长度不能跨越加热线所在的中和轴，否则会使成型效果恶化。2. 冷弯方式-自然冷却，正面跟踪水冷却，背面跟踪水冷却对成型效果的影响。1） 角变形以背面水冷却法最大，正面冷却法次之，空气法最小2） 横向收缩变形背面水冷却法最大，正面冷却法次之，空气法最小。3） 背面跟踪冷却水法的成型效率最高，但操作不便。（三）船体加工流程建工车间内部的布置，从工艺角度看，主要应考虑：（1） 合理选择和布置加工设备，保证工艺路线畅通，是构建加工中没有往返运送和运输的路线最短，以便组成生产流水线。（2） 应尽量实现船体加工车间辅助作业机械化，故组建船体钢材成组加工区-批量，高效化。1. 工艺流程2. 加工
