船舶建造工藝04_船體放樣

1、第二章第二章 船體放樣船體放樣 第一節(jié)第一節(jié) 船體放樣的目的、內(nèi)容和方法船體放樣的目的、內(nèi)容和方法 船體放樣是船廠實施船舶建造的第一項內(nèi)船體放樣是船廠實施船舶建造的第一項內(nèi)容容 船體放樣工作所涉及的理論知識包括船體放樣工作所涉及的理論知識包括 畫法幾何畫法幾何( (投影幾何投影幾何) )、立體幾何、解析、立體幾何、解析幾何幾何等幾何知識等幾何知識 數(shù)學(xué)放樣還包括算法數(shù)學(xué)放樣還包括算法等知識等知識 （一）放樣的目的 既是設(shè)計意圖的體現(xiàn)和完善既是設(shè)計意圖的體現(xiàn)和完善 又是產(chǎn)生后續(xù)工序施工依據(jù)的重要環(huán)節(jié)又是產(chǎn)生后續(xù)工序施工依據(jù)的重要環(huán)節(jié)（二）放樣的內(nèi)容 船體型線放樣船體型線放樣 求得準確的船體外形求

2、得準確的船體外形 肋骨型線放樣和船體結(jié)構(gòu)放樣：肋骨型線放樣和船體結(jié)構(gòu)放樣： 肋骨型線圖是船體構(gòu)件成形加工、胎架肋骨型線圖是船體構(gòu)件成形加工、胎架制作以及船體裝配的施工依據(jù)制作以及船體裝配的施工依據(jù) 船體構(gòu)件展開船體構(gòu)件展開 求取構(gòu)件的真實形狀和尺寸，或者是近似求取構(gòu)件的真實形狀和尺寸，或者是近似的平面形狀的平面形狀 目的是檢驗工藝性和為號料提供施工依據(jù)目的是檢驗工藝性和為號料提供施工依據(jù) 為后續(xù)工序提供可行的依據(jù)為后續(xù)工序提供可行的依據(jù) 把具體的施工要求和生產(chǎn)管理圖表中所記把具體的施工要求和生產(chǎn)管理圖表中所記載的主要施工方法和指示，用準確的圖形、載的主要施工方法和指示，用準確的圖形、數(shù)據(jù)以及樣

3、板等方式表示出來，并以此傳數(shù)據(jù)以及樣板等方式表示出來，并以此傳遞到后續(xù)各道工序中指導(dǎo)施工遞到后續(xù)各道工序中指導(dǎo)施工 總之：總之： 放樣作業(yè)不僅僅是對設(shè)計圖表和生產(chǎn)管理放樣作業(yè)不僅僅是對設(shè)計圖表和生產(chǎn)管理圖表這船體構(gòu)件進行簡單的重復(fù)圖表這船體構(gòu)件進行簡單的重復(fù) 而且是對原設(shè)計工作、對生產(chǎn)和有關(guān)規(guī)定而且是對原設(shè)計工作、對生產(chǎn)和有關(guān)規(guī)定等方面的一次審核和完善等方面的一次審核和完善 并成為施工方法的傳遞者并成為施工方法的傳遞者 起到指導(dǎo)施工的作用起到指導(dǎo)施工的作用（三）放樣的方法 兩種方式兩種方式 手工放樣手工放樣( (實尺，比例實尺，比例) ) 數(shù)學(xué)放樣數(shù)學(xué)放樣( (比例出圖比例出圖) ) (四)船

4、體放樣所需的基本資料 船體設(shè)計型線圖船體設(shè)計型線圖 表達主船體形狀的圖紙，是型線放樣的表達主船體形狀的圖紙，是型線放樣的主要依據(jù)主要依據(jù) 肋骨型線圖肋骨型線圖 表示外板排列和構(gòu)件位置的圖紙，表示外板排列和構(gòu)件位置的圖紙，是繪是繪制外板展開圖和其它結(jié)構(gòu)圖的原始資料，制外板展開圖和其它結(jié)構(gòu)圖的原始資料，也是外板接縫線和構(gòu)件放樣的依據(jù)也是外板接縫線和構(gòu)件放樣的依據(jù) 外板展開圖外板展開圖 表示外板布置的圖紙，用于決定船體縱骨表示外板布置的圖紙，用于決定船體縱骨及外板配置的及外板配置的 首尾結(jié)構(gòu)圖首尾結(jié)構(gòu)圖 表達首尾柱形狀的圖紙，用于繪制首柱、表達首尾柱形狀的圖紙，用于繪制首柱、尾柱架的詳細型線圖尾柱架

5、的詳細型線圖 中橫剖面圖中橫剖面圖 表示船長中部范圍內(nèi)橫剖面情況的圖紙，表示船長中部范圍內(nèi)橫剖面情況的圖紙，用于船體中部構(gòu)件位置的確定用于船體中部構(gòu)件位置的確定 基本結(jié)構(gòu)圖基本結(jié)構(gòu)圖 表示全部構(gòu)件分布情況的圖紙，用于決表示全部構(gòu)件分布情況的圖紙，用于決定雙層底、縱桁、甲板等位置的型線圖及定雙層底、縱桁、甲板等位置的型線圖及其與外板配置的關(guān)系其與外板配置的關(guān)系 船體理論線圖船體理論線圖 表明船體理論線選取位置的圖紙，使施表明船體理論線選取位置的圖紙，使施工各方面統(tǒng)一工各方面統(tǒng)一 第二節(jié)第二節(jié) 船體型線放樣船體型線放樣 1 1船體理論型線放樣船體理論型線放樣 2 2肋骨型線放樣肋骨型線放樣 3 3

6、縱向結(jié)構(gòu)線放樣縱向結(jié)構(gòu)線放樣一、船體型線放樣一、船體型線放樣 船體外板型表面由封閉的光順曲面船體外板型表面由封閉的光順曲面構(gòu)成，有兩個方向的曲度構(gòu)成，有兩個方向的曲度 表達船體形狀最常用的方法是用船表達船體形狀最常用的方法是用船體型線圖描述船體形狀的特征體型線圖描述船體形狀的特征 船體形狀主要指船體外板型表面和船體形狀主要指船體外板型表面和甲板型表面形狀甲板型表面形狀 手工放樣與繪制設(shè)計圖的方式基本手工放樣與繪制設(shè)計圖的方式基本相同。有如下內(nèi)容相同。有如下內(nèi)容（一）繪制格子線（一）繪制格子線 格子線本身是各組剖線在相應(yīng)投影線上格子線本身是各組剖線在相應(yīng)投影線上的投影的投影 格子線又是型線放樣中

7、量取型值和其它格子線又是型線放樣中量取型值和其它尺寸的坐標系尺寸的坐標系 格子線以基準線為繪制基準格子線以基準線為繪制基準 縱向基線作為縱剖線圖的基準縱向基線作為縱剖線圖的基準 橫向基線為橫剖線圖的基準線橫向基線為橫剖線圖的基準線 中縱剖線為半寬水線圖的基準線中縱剖線為半寬水線圖的基準線 格子線的繪制精度將會直接影響到格子線的繪制精度將會直接影響到型線的三面投影的一致性和整個船型線的三面投影的一致性和整個船體型表面的光順性體型表面的光順性 格子線的精度由其格子線的精度由其直線性直線性、垂直性垂直性和和間距值間距值決定決定格子線圖格子線圖（二（二）繪制和光順型線的步驟繪制和光順型線的步驟 1 1

8、、作邊界線、作邊界線 首尾輪廓線，甲板邊線，舷墻頂線，邊首尾輪廓線，甲板邊線，舷墻頂線，邊平線，底平線等平線，底平線等(1)(1)中線面上中線面上 首尾輪廓線、龍骨板與基線首尾輪廓線、龍骨板與基線 首尾柱與外板交線的圓切線首尾柱與外板交線的圓切線 艏柱及其光順要素艏柱及其光順要素 (2)(2)甲板線甲板線 按船舶的種類，甲板的位置及功用，甲按船舶的種類，甲板的位置及功用，甲板的形狀不盡相同板的形狀不盡相同 橫向看橫向看梁拱線，有直線、折線、曲線梁拱線，有直線、折線、曲線( (拋物線、圓弧拋物線、圓弧) ) 側(cè)向看側(cè)向看甲板中心線甲板中心線( (脊弧線、首尾翹脊弧線、首尾翹起起) )；甲板邊線；

9、甲板邊線( (舷弧線舷弧線) )甲板型表面形狀的表達甲板型表面形狀的表達雙向曲度甲板形狀的特點雙向曲度甲板形狀的特點 同層甲板所有橫剖線形狀相同同層甲板所有橫剖線形狀相同 同層甲板所有縱剖線形狀相同同層甲板所有縱剖線形狀相同 多層曲面甲板，甲板層間的高度差沿全船多層曲面甲板，甲板層間的高度差沿全船保持不變保持不變 不同層甲板梁拱曲線的曲率并一定相同，不同層甲板梁拱曲線的曲率并一定相同，為施工方便做成相同為施工方便做成相同 全船可用一個梁拱曲線樣板全船可用一個梁拱曲線樣板 甲板邊線的放樣甲板邊線的放樣 為空間曲線：有高度和半寬兩組型為空間曲線：有高度和半寬兩組型值。放樣時型值得取法值。放樣時型值

10、得取法(只能用一次只能用一次) 三向光順；半寬水線圖上的首部作三向光順；半寬水線圖上的首部作法法(首圓弧、圓心線、切點線首圓弧、圓心線、切點線 邊界邊界線，輔助剖面的作法等問題線，輔助剖面的作法等問題) 梁拱線曲線的特點梁拱線曲線的特點 梁拱線的梁拱高度，隨橫剖線寬度而變化，梁拱線的梁拱高度，隨橫剖線寬度而變化，從中間向首尾逐漸減小從中間向首尾逐漸減小 梁拱曲線形狀為拋物線、圓弧線和折線三梁拱曲線形狀為拋物線、圓弧線和折線三種，后兩者因簡便而常被采用種，后兩者因簡便而常被采用 梁拱線按船寬梁拱線按船寬B B和梁拱高度和梁拱高度h h繪制，并做成繪制，并做成樣板。露天甲板的梁拱高度一般是樣板。露

11、天甲板的梁拱高度一般是B/50B/50，居住艙可小些，客艙不希望太大居住艙可小些，客艙不希望太大 梁拱樣板可用來繪制甲板中心線，并作為梁拱樣板可用來繪制甲板中心線，并作為甲板成形加工和橫梁成形加工的依據(jù)甲板成形加工和橫梁成形加工的依據(jù) 拋物線型梁拱曲線的幾何作圖法拋物線型梁拱曲線的幾何作圖法 簡單但曲線上各點的曲率半徑不同，即中簡單但曲線上各點的曲率半徑不同，即中部的彎曲度與邊上的彎曲度不同。這在加部的彎曲度與邊上的彎曲度不同。這在加工甲板橫梁時，須對中心線，給施工帶來工甲板橫梁時，須對中心線，給施工帶來不便不便 圓弧型梁拱曲線的性質(zhì)圓弧型梁拱曲線的性質(zhì) 圓弧線由于橫向曲率處處相等，圓弧線由于

12、橫向曲率處處相等，避免了拋物線形梁拱線的缺點避免了拋物線形梁拱線的缺點 使用時可不考慮橫梁所處的位置，使用時可不考慮橫梁所處的位置，給加工和安裝帶來方便給加工和安裝帶來方便圓弧型梁拱曲線的幾何作圖法圓弧型梁拱曲線的幾何作圖法 不需求圓心和半徑，直接描點做圓弧線不需求圓心和半徑，直接描點做圓弧線 A A1 1B B1 1為梁拱高度；為梁拱高度；B B1 1B B5 5為半寬為半寬圓弧型梁拱曲線的計算法圓弧型梁拱曲線的計算法 用用大圓弧大圓弧曲線曲線作作梁梁拱曲線拱曲線，稱大，稱大R R法法 在給定在給定船寬船寬B B和梁拱和梁拱高度高度h h的條件下找出的條件下找出圓弧半徑圓弧半徑R R 由于由

13、于圓弧半徑圓弧半徑R R很大很大不便用作圖法不便用作圖法圓弧型梁拱曲線的計算法圓弧型梁拱曲線的計算法 在在ABCABC中，中，ODOD2 2=AD=AD2 2+OA+OA2 2 R R2 2= =22hR2B;2hh8BR22,B26. 6R50Bh圓弧型梁拱曲線的計算法圓弧型梁拱曲線的計算法 以以O(shè) O點為原點，點為原點，O OA A為為x x軸，軸，O OC C為為y y軸建立軸建立直角坐標系，曲線直角坐標系，曲線上的每一點坐上的每一點坐標為標為( (x,yx,y) )2hh8Bx2hh8By2222甲板中心線放甲板中心線放樣 甲板邊線和梁拱曲線作出之后，以甲板邊線甲板邊線和梁拱曲線作出之

14、后，以甲板邊線為基準，利用梁拱曲線作出為基準，利用梁拱曲線作出2 2、在三個投影圖上繪制和光順型線、在三個投影圖上繪制和光順型線 將型線修改為光滑、協(xié)調(diào)以及沒有不應(yīng)將型線修改為光滑、協(xié)調(diào)以及沒有不應(yīng)有的凸凹現(xiàn)象的過程叫做型線光順有的凸凹現(xiàn)象的過程叫做型線光順 型線放樣的過程就是型線光順的過程。型線放樣的過程就是型線光順的過程。三視圖的型線放樣就是光順整個船體型三視圖的型線放樣就是光順整個船體型表面表面 根據(jù)三面投影一致性，如果在一個投影根據(jù)三面投影一致性，如果在一個投影面上光順型線會影響到另兩個投影面與面上光順型線會影響到另兩個投影面與其相關(guān)聯(lián)的型線和型值其相關(guān)聯(lián)的型線和型值在三個投影圖上繪制

15、和光順型線在三個投影圖上繪制和光順型線 船體型線三向光順過程船體型線三向光順過程 先光順哪個投影面上型線的問題先光順哪個投影面上型線的問題 光順一個面上的型線又可初步控制另兩個光順一個面上的型線又可初步控制另兩個投影面上的型線投影面上的型線 比較型線圖三個視圖的型線特征，可以看比較型線圖三個視圖的型線特征，可以看出，橫剖線圖的型線數(shù)量多，曲率大，形出，橫剖線圖的型線數(shù)量多，曲率大，形狀復(fù)雜狀復(fù)雜 橫剖線圖同時給出半寬和高度兩組型值橫剖線圖同時給出半寬和高度兩組型值 橫剖線的間距相等；便于觀察橫剖線與縱橫剖線的間距相等；便于觀察橫剖線與縱剖線和水線之間的關(guān)系以及變化規(guī)律剖線和水線之間的關(guān)系以及變

16、化規(guī)律 橫剖線和縱剖線的關(guān)系橫剖線和縱剖線的關(guān)系 橫向曲線間的協(xié)調(diào)性正是縱向曲線橫向曲線間的協(xié)調(diào)性正是縱向曲線( (水線水線和縱剖線和縱剖線) )光順性的間接表現(xiàn)光順性的間接表現(xiàn) 橫剖線和縱剖線的關(guān)系橫剖線和縱剖線的關(guān)系 型線放樣時，可先光順橫剖線圖，以橫剖型線放樣時，可先光順橫剖線圖，以橫剖線圖為依據(jù)光順水線和縱剖線線圖為依據(jù)光順水線和縱剖線 邊平線和底平線的光順邊平線和底平線的光順 各橫剖線在舷側(cè)處的切點連線各橫剖線在舷側(cè)處的切點連線( (邊平線邊平線) ) 各橫剖線在舷底處的切點連線各橫剖線在舷底處的切點連線( (底平線底平線) )型線光順步驟型線光順步驟1 1）外型線的繪制和光順）外型

17、線的繪制和光順 (1)(1)在縱剖線圖上繪制并光順首、尾輪廓線、在縱剖線圖上繪制并光順首、尾輪廓線、甲板邊線和折角線甲板邊線和折角線 (2)(2)在半寬水線圖上繪制并光順甲板邊線和折在半寬水線圖上繪制并光順甲板邊線和折角線角線 (3)(3)將縱剖線圖及半寬水線圖上甲板邊線、折將縱剖線圖及半寬水線圖上甲板邊線、折角線的高度和半寬型值轉(zhuǎn)錄到橫剖向圖上，角線的高度和半寬型值轉(zhuǎn)錄到橫剖向圖上，并進行三向光順，繪出光順的甲板邊線和折并進行三向光順，繪出光順的甲板邊線和折角線角線 (4)(4)繪制梁拱樣板并釘制梁拱樣板，然后在繪制梁拱樣板并釘制梁拱樣板，然后在縱剖線圖上繪制甲板中心線縱剖線圖上繪制甲板中心

18、線型線光順步驟型線光順步驟2 2）在橫剖線圖上，按照型線光順的原則與要）在橫剖線圖上，按照型線光順的原則與要求，繪制并光順各站橫剖線求，繪制并光順各站橫剖線3 3）在半寬水線圖和縱剖線圖上繪制并光順水）在半寬水線圖和縱剖線圖上繪制并光順水線和縱剖線線和縱剖線 (1)(1)將橫剖線圖上各水線的半寬型值和各縱剖將橫剖線圖上各水線的半寬型值和各縱剖線的高度值，分別轉(zhuǎn)錄到半寬水線圖和縱剖線的高度值，分別轉(zhuǎn)錄到半寬水線圖和縱剖線圖對應(yīng)的站線，進行光順線圖對應(yīng)的站線，進行光順 (2)(2)若有修改，應(yīng)進行三向光順，直至三個投若有修改，應(yīng)進行三向光順，直至三個投影圖都滿足光順要求以及投影一致性要求影圖都滿足

19、光順要求以及投影一致性要求4 4）在橫剖線圖上作一根或多根斜剖線進行光）在橫剖線圖上作一根或多根斜剖線進行光順性檢驗，再次修順型線順性檢驗，再次修順型線3 3、型線的修正和檢驗、型線的修正和檢驗 船體型線上任一點在三個投影圖上的型值，船體型線上任一點在三個投影圖上的型值，符合長對正、高平齊和寬相等的規(guī)律，即符合長對正、高平齊和寬相等的規(guī)律，即滿足投影一致性要求滿足投影一致性要求 三視圖上所有型線必須是變化和緩，不允三視圖上所有型線必須是變化和緩，不允許有多余的凸凹現(xiàn)象和折角存在許有多余的凸凹現(xiàn)象和折角存在( (型線設(shè)計型線設(shè)計本身的除外本身的除外) )，即，即滿足光順性要求滿足光順性要求。這一

20、點。這一點對水下部分型現(xiàn)尤為重要對水下部分型現(xiàn)尤為重要 同組型線的間距大小呈現(xiàn)規(guī)律性變化，即同組型線的間距大小呈現(xiàn)規(guī)律性變化，即滿足諧調(diào)性要求滿足諧調(diào)性要求船體型線的放樣質(zhì)量船體型線的放樣質(zhì)量 主要由型線的光順性和一致投影性來保證。主要由型線的光順性和一致投影性來保證。這兩個要求得到滿足，協(xié)調(diào)性必能滿足這兩個要求得到滿足，協(xié)調(diào)性必能滿足 三者是矛盾的也是統(tǒng)一的三者是矛盾的也是統(tǒng)一的 型線修正的目的就是要解決型線光順和型型線修正的目的就是要解決型線光順和型值吻合這一矛盾，使光順性、協(xié)調(diào)型和一值吻合這一矛盾，使光順性、協(xié)調(diào)型和一致投影性的到統(tǒng)一，使型線圖能正確表達致投影性的到統(tǒng)一，使型線圖能正確表達船體表面的真實形狀船體表面的真實形狀 型線修正的原則型線修正的原則歸納起來有這樣幾點歸納起來有這樣幾點 型線修改時，要保證原型線所圍的體積型線修改時，要保證原型線所圍