CN112191719A - 一种船体扭曲纵骨加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船体扭曲纵骨加工方法，方法包括获取待加工的扭曲纵骨的肋骨线型图；在肋骨线型图中的每一肋位上设绘纵骨结构剖面以放样得到纵骨结构剖面图；在纵骨结构剖面图中设绘检验线，基于检验线计算相邻的两个肋位之间的级差；根据相邻的两个肋位之间的级差划分出检验线上的多个检验点，在每一检验点上设绘检验杆；相邻的两条检验杆之间平行；在设绘有检验杆和检验线的纵骨结构剖面图中截取每一肋位的扭曲角度样，基于扭曲角度样获得立体扭曲加工样图；根据立体扭曲加工样图加工制得船体扭曲纵骨。本发明能够在内场将船体扭曲纵骨一次加工成型，减少了后续及外场配合施工的工作量，同时也降低了劳动强度，提高了加工质量和加工效率。

Description

一种船体扭曲纵骨加工方法

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其是涉及一种船体扭曲纵骨加工方法。

背景技术

船体扭曲纵骨是船舶建造过程中比较常见的纵向构件，其形成主要是由于船体双曲面上的纵骨需要垂直外板曲面安装，或者是由某一安装角度(例如水平)过渡到另一安装角度(例如垂直)等原因形成的船体纵骨扭曲。

目前，较多的船厂普遍采用逆直线或者是结构线进行粗加工，实现平面单向曲度，然后上胎，在现场用适当火调的方式，根据相关的结构来修正，最终实现船体纵骨的扭曲构造。

但本发明的发明人发现，现有技术的缺点是，加工过程分两步实现，而且这两步分别是不同工位，存在内场的加工问题延伸到外场，不利于建造流程的合理开展，同时增加了建造成本。

发明内容

本发明提供一种船体扭曲纵骨加工方法，以解决现有的船体扭曲纵骨的加工成本高且工作量大的技术问题，能够在内场将船体扭曲纵骨一次加工成型，减少了后续及外场配合施工的工作量，同时也降低了劳动强度，提高了加工质量和加工效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种船体扭曲纵骨加工方法，包括：

获取待加工的扭曲纵骨的肋骨线型图；

在所述肋骨线型图中的每一肋位上设绘纵骨结构剖面以放样得到纵骨结构剖面图；

在所述纵骨结构剖面图中设绘检验线，并基于所述检验线计算相邻的两个肋位之间的级差；

根据所述相邻的两个肋位之间的级差划分出所述检验线上的多个检验点，并在每一所述检验点上设绘检验杆；其中，相邻的两条检验杆之间平行；

在设绘有所述检验杆和所述检验线的纵骨结构剖面图中截取每一肋位的扭曲角度样，基于所述扭曲角度样获得立体扭曲加工样图；

根据所述立体扭曲加工样图加工制得船体扭曲纵骨。

在本发明的其中一种实施例中，所述在所述纵骨结构剖面图中设绘检验线，具体为：

选取所述纵骨结构剖面图中的中间肋位的纵骨剖线中的任一点作垂直线L0；

选取所述纵骨结构剖面图中的艏端肋位的纵骨剖线中的一点C1作平行于所述垂直线L0的线段L1；

选取所述纵骨结构剖面图中的艉端肋位的纵骨剖线中的一点C7作平行于所述垂直线L0的线段L7；其中，所述艏端肋位的纵骨剖线中的一点C1与结构线之间的距离为A1C1，所述艉端肋位的纵骨剖线中的一点C7与结构线之间的距离为A7C7，使A1C1＝A7C7，所述线段L1与所述线段L7的长度相等；

以所述线段L1的上端点与所述线段L7的上端点之间的连接线作为所述检验线L17。

在本发明的其中一种实施例中，所述艏端肋位的纵骨剖线中的一点C1为所述艏端肋位的纵骨剖线中的中点，所述艉端肋位的纵骨剖线中的一点C7为所述艉端肋位的纵骨剖线中的中点。

在本发明的其中一种实施例中，所述基于所述检验线计算相邻的两个肋位之间的级差，具体为：

以预设的理论肋距总长和所述检验线作为直角三角形的两条直角边，构建得到所述直角三角形的斜边；

将计算得到的所述斜边上相邻的两个肋位之间的高度差作为相邻的两个肋位之间的级差。

相比于现有技术，本发明实施例提供一种船体扭曲纵骨加工方法，具有如下有益效果：

通过在内场普通的加工平台上采用一组扭曲样板进行加工，根据肋骨横剖线图，设计该纵骨在每个肋位的扭曲样，并且设计出加工检验线，每个肋位的扭曲样通过检验线构造出一个3D空间曲面，基于检验线、检验杆、扭曲角度样的设计，通过这几个关键技术的配合，使各个独立元素组合成为一个立体曲面加工样，从而为船体扭曲纵骨加工提供了一个很好的仿型加工平台，这样能够在内场将船体扭曲纵骨一次加工成型，减少了后续及外场配合施工的工作量，同时也降低了劳动强度，提高了加工质量和加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的船体扭曲纵骨加工方法的的方法步骤图；

图2是本发明实施例中的待加工的扭曲纵骨的肋骨线型图；

图3是本发明实施例中的各肋位纵骨剖面图；

图4是本发明实施例中的各肋位简化的纵骨剖面图；

图5是本发明实施例中的基准肋位纵骨垂线图；

图6展示了本发明实施例中的艏艉端肋位检验杆及检验线；

图7展示了本发明实施例采用作图法求取级差；

图8展示了本发明实施例根据级差求检验点；

图9展示了本发明实施例根据检验点作检验杆；

图10是本发明实施例中的设计完成的扭曲样图；

图11是本发明实施例中的立体扭曲加工样图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明实施例提供了一种船体扭曲纵骨加工方法，包括：

S1、获取待加工的扭曲纵骨的肋骨线型图；

在本实施例中，取肋骨线型图(含结构线)作为设计基础。

S2、在所述肋骨线型图中的每一肋位上设绘纵骨结构剖面以放样得到纵骨结构剖面图；

S3、在所述纵骨结构剖面图中设绘检验线，并基于所述检验线计算相邻的两个肋位之间的级差。

在本实施例中，所述在所述纵骨结构剖面图中设绘检验线，具体为：

选取所述纵骨结构剖面图中的中间肋位的纵骨剖线中的任一点作垂直线L0；

选取所述纵骨结构剖面图中的艏端肋位的纵骨剖线中的一点C1作平行于所述垂直线L0的线段L1；

选取所述纵骨结构剖面图中的艉端肋位的纵骨剖线中的一点C7作平行于所述垂直线L0的线段L7；其中，所述艏端肋位的纵骨剖线中的一点C1与结构线之间的距离为A1C1，所述艉端肋位的纵骨剖线中的一点C7与结构线之间的距离为A7C7，使A1C1＝A7C7，所述线段L1与所述线段L7的长度相等；

以所述线段L1的上端点与所述线段L7的上端点之间的连接线作为所述检验线L17。

作为优选的，所述艏端肋位的纵骨剖线中的一点C1为所述艏端肋位的纵骨剖线中的中点，所述艉端肋位的纵骨剖线中的一点C7为所述艉端肋位的纵骨剖线中的中点。

所述基于所述检验线计算相邻的两个肋位之间的级差，具体为：

以预设的理论肋距总长和所述检验线作为直角三角形的两条直角边，构建得到所述直角三角形的斜边；

将计算得到的所述斜边上相邻的两个肋位之间的高度差作为相邻的两个肋位之间的级差。

S4、根据所述相邻的两个肋位之间的级差划分出所述检验线上的多个检验点，并在每一所述检验点上设绘检验杆；其中，相邻的两条检验杆之间平行；

S5、在设绘有所述检验杆和所述检验线的纵骨结构剖面图中截取每一肋位的扭曲角度样，基于所述扭曲角度样获得立体扭曲加工样图；

S6、根据所述立体扭曲加工样图加工制得船体扭曲纵骨。

基于上述方案，为了便于理解，作为其中一种可行的实施方式，下文以某船2028结构线扭曲纵骨为例，就本发明的技术方案设计流程逐一阐述。

步骤一、肋骨线型图

本实施例以截取了的相关区域的线型进行说明，如图2示出为某船FR181～FR187肋骨及结构线2028区域。

步骤二、设绘纵骨结构剖面

在肋骨线型图的每一肋位上放样出纵骨结构剖面图。如图3所示，选取2028结构线与肋骨FR181～FR184～FR187的交点A1～A4～A7为起点作出其纵骨结构剖面，终点分别为B1～B4～B7。

其中应当说明的是，本例中的纵骨为垂直外板的扭曲纵骨；纵骨的宽度按纵骨实际尺寸设绘，本例中纵骨规格为280*12。纵骨如有扭曲过渡的，过渡区域的角度按肋位数量均分。本例中FR184为中间肋位。图3示出能够比较直观的反映纵骨的几何特征，图4示出为各肋位简化的纵骨剖面，图4为了方便设计做了简化，在实际操作中，设计人员可根据个性化风格选用。

为了设计及看图方便，后续附图中都隐去上半部分肋骨线。本文中FR181～FR184～FR187，表示各位数相应变化的每一根肋骨，点的标示A1～A4～A7(B、C、D系列点相同)中的数字1～7分别表示个位数相同的肋骨的相应点。

步骤三、设绘检验线

接下来如图5所示，取中间肋位FR184的纵骨剖线A4B4中的任一点，作垂直线L0，L0⊥线段A4B4。

请参见图6，取艏艉端肋位FR181、FR187的纵骨剖线A1B1、A7B7中的一点C1、C7，使A1C1＝A7C7(C1、C7通常取纵骨剖线的中点)，过C1、C7作平行线L1∥L0、L7∥L0，并且线段L1＝L7＝400，上端点分别为D1，D7。400为优选尺寸，通常取值在300～500范围内较好。

然后连接上端点D1，D7作线段L17，L17为检验线；L1为FR181检验杆，L7为FR187检验杆；D1，D7为检验点。

步骤四、求取检验线级差

对于检验线级差的求取，级差的求取方式有多种。本实施例以图7所示的作图法求取级差。通过以理论肋距总长及检验线长度L17为两条直角边作直角三角型，斜边在每两个肋位之间的高度差即为两个肋位之间的级差d。图示中求出的级差d＝108.7。另外，级差也可以通过比例关系计算求得。如果各档肋位的理论肋距相同，则可以按定数等分方式求得。

步骤五、根据级差求检验点

如图8所示，根据各肋位之间的级差d，分出检验线L17上各个检验点D2～D4～D6。

如图9所示，根据检验线L17上检验点D2～D4～D6，此时作L1或L7的平行线，下端与纵骨剖线交于C7～C4～C6点；全部检验点为D1～D4～D7；A1～A4～A7为对样外口点。

步骤六、根据检验点作检验杆

在图9的基础上，截取每个肋位的扭曲角度样。如∠A1C1D1为FR181肋位的扭曲样，以此类推可以分别截取各个肋位的扭曲角度样，汇总和适当标注得到图10设计完成的扭曲样。通过绘图仪打印1:1图样交加工部门使用。

步骤七、制得立体扭曲加工样图

如图11所示为立体扭曲加工样图，则工作人员根据所述立体扭曲加工样图加工制得船体扭曲纵骨，相比于现有技术，本发明实施例使得能够在内场将船体扭曲纵骨一次加工成型，减少了后续及外场配合施工的工作量，同时也降低了劳动强度，提高了加工质量和加工效率。

此外，通过在内场普通的加工平台上采用一组扭曲样板进行加工，根据肋骨横剖线图，设计该纵骨在每个肋位的扭曲样，并且设计出加工检验线，每个肋位的扭曲样通过检验线构造出一个3D空间曲面，基于检验线、检验杆、扭曲角度样的设计，通过这几个关键技术的配合，使各个独立元素组合成为一个立体曲面加工样，从而为船体扭曲纵骨加工提供了一个很好的仿型加工平台，这样能够在内场将船体扭曲纵骨一次加工成型，减少了后续及外场配合施工的工作量，同时也降低了劳动强度，提高了加工质量和加工效率。本发明实施例具有设计原理精巧、构造简单、操作方便、适用性强等优点，具有较高的推广和应用价值。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种船体扭曲纵骨加工方法，其特征在于，包括：

获取待加工的扭曲纵骨的肋骨线型图；

在所述肋骨线型图中的每一肋位上设绘纵骨结构剖面以放样得到纵骨结构剖面图；

在所述纵骨结构剖面图中设绘检验线，并基于所述检验线计算相邻的两个肋位之间的级差；

根据所述相邻的两个肋位之间的级差划分出所述检验线上的多个检验点，并在每一所述检验点上设绘检验杆；其中，相邻的两条检验杆之间平行；

在设绘有所述检验杆和所述检验线的纵骨结构剖面图中截取每一肋位的扭曲角度样，基于所述扭曲角度样获得立体扭曲加工样图；

根据所述立体扭曲加工样图加工制得船体扭曲纵骨。

2.如权利要求1所述的船体扭曲纵骨加工方法，其特征在于，所述在所述纵骨结构剖面图中设绘检验线，具体为：

选取所述纵骨结构剖面图中的中间肋位的纵骨剖线中的任一点作垂直线L0；

选取所述纵骨结构剖面图中的艏端肋位的纵骨剖线中的一点C1作平行于所述垂直线L0的线段L1；

选取所述纵骨结构剖面图中的艉端肋位的纵骨剖线中的一点C7作平行于所述垂直线L0的线段L7；其中，所述艏端肋位的纵骨剖线中的一点C1与结构线之间的距离为A1C1，所述艉端肋位的纵骨剖线中的一点C7与结构线之间的距离为A7C7，使A1C1＝A7C7，所述线段L1与所述线段L7的长度相等；

以所述线段L1的上端点与所述线段L7的上端点之间的连接线作为所述检验线L17。

3.如权利要求2所述的船体扭曲纵骨加工方法，其特征在于，所述艏端肋位的纵骨剖线中的一点C1为所述艏端肋位的纵骨剖线中的中点，所述艉端肋位的纵骨剖线中的一点C7为所述艉端肋位的纵骨剖线中的中点。

4.如权利要求1或2所述的船体扭曲纵骨加工方法，其特征在于，所述基于所述检验线计算相邻的两个肋位之间的级差，具体为：

以预设的理论肋距总长和所述检验线作为直角三角形的两条直角边，构建得到所述直角三角形的斜边；

将计算得到的所述斜边上相邻的两个肋位之间的高度差作为相邻的两个肋位之间的级差。

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