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【摘 要】该文针对船体建造的精度控制和船体精度管理体系进行了相关论述，以尺寸链在精度设计中的应用做出了相关探讨，以便为相关工作者提供一定的参考和借鉴。
【关键词】船体建造 精度控制 尺寸链计算
船舶建造中焊接引起的变形是诸多变形中最常见的现象，在变形达到一定程度之后就会超出精度标准范围，需要现场通过额外的弥补措施进行矫正，按照造船行业1：3：9的成本理论，越是后期进行矫正，所付出的代价越大。通常情况下，焊接的变形我们可以在以下三个阶段进行控制：
1、前期设计：合理的焊缝设计及焊接方法的选用；
2、施工过程：制定合理的施工工艺，并对施工工艺严格执行，即现场工人按照设计的焊接电流、电压、焊接顺序、焊接速度进行施工；
3、后期矫正：即变形后的补救措施，通过机械和火工进行变形矫正。对于整个船舶建造环节，分段精度的控制是重中之重，分段因焊接产生的变形我们需两方面加以理解和区别对待，从而制定相应的措施进行控制，保证船坞分段搭载顺利进行。
1、分段完工状态
目前船厂普遍的精度测量方法基本上是利用全站仪对分段相关点进行数据扫描，收集数据后用专用软件进行处理并与分段理论模型进行对比，尽量做到让实际分段与理论模型吻合。
在船舶实际建造中，常见的分段完工状态应该和理论模型一致，分段的变形需要进行矫正或制作胎架时释放一定反变形，让分段完工后朝着理论模型的方向变化。另一种是该分段完工后产生的变形，虽然不能与理论模型数据吻合，但正是我们在船坞搭载阶段所需要的状态，或者认为在胎架制作时为让分段完工后达到与理论模型吻合所释放反变形反而不利于船坞搭载。那么一个分段完工后究竟需要一个什么样的状态呢，这需要我们结合船坞的搭载时分段状态来判断，进而制定分段建造时分段反变形释放的方法。下面将介绍两种不同分段状态要求下某造船厂分段反变形的释放应用。
2、船体建造精度控制
船体建造的精度控制是围绕着船体建造精度计划来开展的，其计划的意义是从精度的层面上对整个船体的建造进行工程分析，运用工程分析的方式对船体各个细节以及综合整体的精度状态有数据性的了解和认知，通过增加对船体细节和整体的把握，可以方便相关工作人员对问题的发现和处理，通过采取控制补偿等相关处理方式（包括加放余量与选择余量的切除时机）把船体建造的精度控制在合理、允许的范围，让整个精度计划得以有效实施。实施的过程中应对造船计划的精度内容明确，因为精度内容是船体精度控制工作中的重要遵守指标，是精度控制开展的重要依据，是让整个进度工作系统正常运作的中心枢纽。因此在船体的精度控制中，无论是工艺准备、生产设计，还是施工实施，其整个过程开展中都应该严格按照精度计划内容来执行，要遵守精度计划的要求和原则，从而实现船体建造总体精度目标的达成。另外，船体精度控制中不仅要明确精度计划内容，也要在船的建造过程中建立起完善、科学的精度管理体系，其这个管理体系的主要任务要编制出精度计划的规范、标准，对于船体建造的设计、施工、竣工等各个环节要做出明确的管理要求，要对补偿量值和加工工艺方法做出严格管理，因为补偿量的加放会影响着船体精度控制的成败，其补偿量的加放得当会提高船体精度控制工作的成功率，而作为尺寸链计算是相关补偿量加放的计算方法。
3、精度控制中的尺寸链计算
尺寸链计算方法一般包括三种，第一种是中间算法，中间算法的操作是，在已知的封闭环和组成环的数据，数据包括两者的偏差和具体尺寸的情况下，然后对某一组成环的偏差和尺寸进行求解，这种方法是对工序尺寸的换算，也是对基准面的换算，其大多用在工艺环节上。第二种是正算法，正算法是在组成环的偏差和尺寸已知的情况下，然后运用计算对封闭环的偏差和尺寸进行了解，正算法一般用在对设计的验证上，其可以很好地验证出设计中某些地方的数据是否正确。第三种是反算法，反算法是在封闭环的偏差和尺寸已知，而且组成环的尺寸也是已知的状态，要求对组成环的偏差进行计算，这种方法多用在对设计的精度验证。
在尺寸链计算中，要对其补偿量进行分配，补偿量是指在材料的尺寸上增设另外一个值，这个值在各个工序中都要参考和结合运用，并且要在满足工件配合尺寸精度要求的基础上，这个值要与其基础弥合，这样被增设的值叫做补偿量。对于补偿量的公式我们可以运用一维中的量进行分析。在一维补偿量中，我们可以设立向的公式来反应不同补偿量之间的关系，如把随机误差的补偿量设定为Y，系统误差补偿量为X，总补偿量为A，那么它们之间的关系公式为：
在这个公式中反应了系统误差补偿量、误差补偿量两者与总补偿量的关系，其中αi表示各个工艺流程中的平均补偿量，n表示各个工序流程中的系统误差，m则表示随机误差的项目数。而系统补偿反映在船体建造各个阶段中
由于船体建造的过程中对补偿量影响的因素有很多，因此在确定补偿量的因素时比较错综复杂，针对于这种情况，在船体建造工程中通常以焊接收缩变形这一因素为主，利用这个因素确立补偿量影响的主要因素，从而在对问题简化的同时，也能够满足工程的精度需求。
4、基于SB3DS关键弯管的控制研究
弯角的参数是影响船舶管系的一个关键数据，不能随意的修改和设计制作。要考虑到外观的同时，也要和企业的利益相连接，减少材料的生产浪费，节约成本费，提高船舶生产效率和质量。
SB3DS系统是借助AUTOCAD的平台，建立三维模型为重点，与船舶设计和制造的计算机结合为一个系统体系。其控制方法是：用装备配件控制管子的形状，使用直管段、弯头或是异径等方式，将这些配件合拼成一个管路，在形状和尺寸上要把握好。也可以通过给定的直管段长度和弯头的方向以及角度等准备的确定控制船舶管系的形状。通过AUTOCAD开拓管道的通路方向，形成三维管道，控制船舶管系的弯角和弯的方向。利用计算的方式，控制单根管路的空间形状，将管道的坐标节点进行修改和设计计算就可以保证修改后的实施性和准确性。
选择合适的弯管参数基准，在计算应用是任何的三维曲线都要函数坐标系中体现出来。在船舶的设计方面也要建立相应的坐标系，一般情况下使用的基准线是肋位线、基线和船中线，将这三天基准线用于船舶空间的坐标系。管道与管道的节点要形成一条节点路线，用来确定管道的方向、位置、工艺措施和弯管的基本要点，一般管子的弯角要小于180o。
结语
分段建造反变形的释放是一个逐渐摸索的过程，需要结合船坞搭载全面考虑，而不能仅停留在单一分段的建造上，在现场建造中，A011分段我们曾经与控制其单个分段的精度为目标，在分段上端向艏释放15mm反变形，引起了船坞搭载后结构的大量错位，后期的调整付出了极大的代价。
对于反变形值具体释放多少才最合适，需要进过多条船的数据积累，但这是我们需要耐心去做的工作，合适的释放值及释放方法会对提高船舶整体结构精度，保证船舶性能，降低船舶建造成本，缩短船坞建造周期做出极大的贡献.
参考文献：
[1] 刘玉君，李艳君.船体建造精度控制中的尺寸链计算方法[J].中国造船，2004，45（2）：81-87.
[2] 瞿芳.3种工艺尺寸链的分析和解算[J].机械研究与应用，2004，17（6）：70-71.
[3] 刘玉君，胡日强，潘作为，等.海洋结构物空船的质量、质心精度控制技术研究[J].中国造船，2008，49（1）：40-46.
[4] 田丰增.全船补偿量计算及焊接变形预测[D].大连理工大学，2005.
[5] 吴连海.浅谈零部件装配中尺寸链的算法[J].科技致富向导，2011（24）：187-187.
[6] 胡日强.船体建造精度控制关键技术研究[D].大连理工大学，2006.
【关键词】船体建造 精度控制 尺寸链计算
船舶建造中焊接引起的变形是诸多变形中最常见的现象，在变形达到一定程度之后就会超出精度标准范围，需要现场通过额外的弥补措施进行矫正，按照造船行业1：3：9的成本理论，越是后期进行矫正，所付出的代价越大。通常情况下，焊接的变形我们可以在以下三个阶段进行控制：
1、前期设计：合理的焊缝设计及焊接方法的选用；
2、施工过程：制定合理的施工工艺，并对施工工艺严格执行，即现场工人按照设计的焊接电流、电压、焊接顺序、焊接速度进行施工；
3、后期矫正：即变形后的补救措施，通过机械和火工进行变形矫正。对于整个船舶建造环节，分段精度的控制是重中之重，分段因焊接产生的变形我们需两方面加以理解和区别对待，从而制定相应的措施进行控制，保证船坞分段搭载顺利进行。
1、分段完工状态
目前船厂普遍的精度测量方法基本上是利用全站仪对分段相关点进行数据扫描，收集数据后用专用软件进行处理并与分段理论模型进行对比，尽量做到让实际分段与理论模型吻合。
在船舶实际建造中，常见的分段完工状态应该和理论模型一致，分段的变形需要进行矫正或制作胎架时释放一定反变形，让分段完工后朝着理论模型的方向变化。另一种是该分段完工后产生的变形，虽然不能与理论模型数据吻合，但正是我们在船坞搭载阶段所需要的状态，或者认为在胎架制作时为让分段完工后达到与理论模型吻合所释放反变形反而不利于船坞搭载。那么一个分段完工后究竟需要一个什么样的状态呢，这需要我们结合船坞的搭载时分段状态来判断，进而制定分段建造时分段反变形释放的方法。下面将介绍两种不同分段状态要求下某造船厂分段反变形的释放应用。
2、船体建造精度控制
船体建造的精度控制是围绕着船体建造精度计划来开展的，其计划的意义是从精度的层面上对整个船体的建造进行工程分析，运用工程分析的方式对船体各个细节以及综合整体的精度状态有数据性的了解和认知，通过增加对船体细节和整体的把握，可以方便相关工作人员对问题的发现和处理，通过采取控制补偿等相关处理方式（包括加放余量与选择余量的切除时机）把船体建造的精度控制在合理、允许的范围，让整个精度计划得以有效实施。实施的过程中应对造船计划的精度内容明确，因为精度内容是船体精度控制工作中的重要遵守指标，是精度控制开展的重要依据，是让整个进度工作系统正常运作的中心枢纽。因此在船体的精度控制中，无论是工艺准备、生产设计，还是施工实施，其整个过程开展中都应该严格按照精度计划内容来执行，要遵守精度计划的要求和原则，从而实现船体建造总体精度目标的达成。另外，船体精度控制中不仅要明确精度计划内容，也要在船的建造过程中建立起完善、科学的精度管理体系，其这个管理体系的主要任务要编制出精度计划的规范、标准，对于船体建造的设计、施工、竣工等各个环节要做出明确的管理要求，要对补偿量值和加工工艺方法做出严格管理，因为补偿量的加放会影响着船体精度控制的成败，其补偿量的加放得当会提高船体精度控制工作的成功率，而作为尺寸链计算是相关补偿量加放的计算方法。
3、精度控制中的尺寸链计算
尺寸链计算方法一般包括三种，第一种是中间算法，中间算法的操作是，在已知的封闭环和组成环的数据，数据包括两者的偏差和具体尺寸的情况下，然后对某一组成环的偏差和尺寸进行求解，这种方法是对工序尺寸的换算，也是对基准面的换算，其大多用在工艺环节上。第二种是正算法，正算法是在组成环的偏差和尺寸已知的情况下，然后运用计算对封闭环的偏差和尺寸进行了解，正算法一般用在对设计的验证上，其可以很好地验证出设计中某些地方的数据是否正确。第三种是反算法，反算法是在封闭环的偏差和尺寸已知，而且组成环的尺寸也是已知的状态，要求对组成环的偏差进行计算，这种方法多用在对设计的精度验证。
在尺寸链计算中，要对其补偿量进行分配，补偿量是指在材料的尺寸上增设另外一个值，这个值在各个工序中都要参考和结合运用，并且要在满足工件配合尺寸精度要求的基础上，这个值要与其基础弥合，这样被增设的值叫做补偿量。对于补偿量的公式我们可以运用一维中的量进行分析。在一维补偿量中，我们可以设立向的公式来反应不同补偿量之间的关系，如把随机误差的补偿量设定为Y，系统误差补偿量为X，总补偿量为A，那么它们之间的关系公式为：
在这个公式中反应了系统误差补偿量、误差补偿量两者与总补偿量的关系，其中αi表示各个工艺流程中的平均补偿量，n表示各个工序流程中的系统误差，m则表示随机误差的项目数。而系统补偿反映在船体建造各个阶段中
由于船体建造的过程中对补偿量影响的因素有很多，因此在确定补偿量的因素时比较错综复杂，针对于这种情况，在船体建造工程中通常以焊接收缩变形这一因素为主，利用这个因素确立补偿量影响的主要因素，从而在对问题简化的同时，也能够满足工程的精度需求。
4、基于SB3DS关键弯管的控制研究
弯角的参数是影响船舶管系的一个关键数据，不能随意的修改和设计制作。要考虑到外观的同时，也要和企业的利益相连接，减少材料的生产浪费，节约成本费，提高船舶生产效率和质量。
SB3DS系统是借助AUTOCAD的平台，建立三维模型为重点，与船舶设计和制造的计算机结合为一个系统体系。其控制方法是：用装备配件控制管子的形状，使用直管段、弯头或是异径等方式，将这些配件合拼成一个管路，在形状和尺寸上要把握好。也可以通过给定的直管段长度和弯头的方向以及角度等准备的确定控制船舶管系的形状。通过AUTOCAD开拓管道的通路方向，形成三维管道，控制船舶管系的弯角和弯的方向。利用计算的方式，控制单根管路的空间形状，将管道的坐标节点进行修改和设计计算就可以保证修改后的实施性和准确性。
选择合适的弯管参数基准，在计算应用是任何的三维曲线都要函数坐标系中体现出来。在船舶的设计方面也要建立相应的坐标系，一般情况下使用的基准线是肋位线、基线和船中线，将这三天基准线用于船舶空间的坐标系。管道与管道的节点要形成一条节点路线，用来确定管道的方向、位置、工艺措施和弯管的基本要点，一般管子的弯角要小于180o。
结语
分段建造反变形的释放是一个逐渐摸索的过程，需要结合船坞搭载全面考虑，而不能仅停留在单一分段的建造上，在现场建造中，A011分段我们曾经与控制其单个分段的精度为目标，在分段上端向艏释放15mm反变形，引起了船坞搭载后结构的大量错位，后期的调整付出了极大的代价。
对于反变形值具体释放多少才最合适，需要进过多条船的数据积累，但这是我们需要耐心去做的工作，合适的释放值及释放方法会对提高船舶整体结构精度，保证船舶性能，降低船舶建造成本，缩短船坞建造周期做出极大的贡献.
参考文献：
[1] 刘玉君，李艳君.船体建造精度控制中的尺寸链计算方法[J].中国造船，2004，45（2）：81-87.
[2] 瞿芳.3种工艺尺寸链的分析和解算[J].机械研究与应用，2004，17（6）：70-71.
[3] 刘玉君，胡日强，潘作为，等.海洋结构物空船的质量、质心精度控制技术研究[J].中国造船，2008，49（1）：40-46.
[4] 田丰增.全船补偿量计算及焊接变形预测[D].大连理工大学，2005.
[5] 吴连海.浅谈零部件装配中尺寸链的算法[J].科技致富向导，2011（24）：187-187.
[6] 胡日强.船体建造精度控制关键技术研究[D].大连理工大学，2006.