计算机辅助工艺设计技术研究范文

摘要：

从当前我国船舶制造业生产效率低下和操作不规范等问题入手，对船舶曲型分段生产的工艺和技术提出了建设性建议，并提倡广泛借鉴国内外先进制造技术应用的经验，走最适合我国船舶制造业的发展道路；科学运用相关的理论知识，规范和优化生产工艺，建立完善的船舶曲型分段生产工艺体系，提高我国船舶制造业的整体生产水平，并从制造工艺和操作方式上全面指导相关企业的生产，使整个船舶建造业的生产效率得以有效提升。

关键词：

船舶；曲型分段生产；计算机；工艺设计

在我国船舶建造和生产的过程中，曲型分段的建造非常关键。由于在进行曲型分段生产时，通常采用小规模、多种类的生产模式，因此，每一个单独的分段都具有不同的造型且曲面形态差别较大，这就增加了曲型分段的生产难度，同时也对技术人员提出了更高的要求。目前，大多数船舶制造商都采用传统的生产方式，生产过程缺乏统一的理论指导，生产操作不规范，且生产成品的合格率较低。如果能够将先进、科学的制造技术引入船舶建造和生产阶段，那么就可以提高企业的生产效率和生产水平。现阶段，我国船舶制造业的生产水平参差不齐，急需加强技术指导。

1生产原理

1.1系统的构建一个完整的船舶曲型分段生产计算机辅助工艺设计系统的基本框架通常由以下五个板块构成：①信息录入板块。这一板块是系统最基础的组成部分，主要用来接收、录入零件和供应商的相关资源信息。②工艺流程的确认板块。该板块主要是用来记录整体的建造工艺流程。整体建造工艺流程包括主要工艺流程和辅助性工艺流程。③工艺和方法板块。这一板块主要用于记录生产过程中所采用的工艺和方法，以及建造过程中所用到的各种理论知识和原理。④动素操作板块。这一板块主要用于分解板块与板块间的制作工序。⑤输出板块。该板块主要用来输出数据信息，以规范相关的制作工艺。

1.2设计思路船舶曲型分段生产计算机辅助工艺设计系统与普通的计算机辅助工艺设计系统存在很大的区别，前者大致从制作工艺流程、工艺操作和模拟操作这三个方面进行具体的设计。在生产工艺的选择上，要求设计人员对产品的结构、性能等非常熟悉，具体到每一道工序的细小环节，比如生产时间、工艺手段和操作方式等。这就要求相关企业必须制订完善的制作工艺章程，在生产的每一个环节上都能够加以指导和规范。此外，章程内容一定要清晰、明确，便于操作人员理解。

2工艺设计

2.1工艺流程制订并落实制作工艺章程的主要目的是通过按照规范性的工艺流程进行生产和制造，全面掌握各零部件的特性，实现船舶曲型分段的顺利生产。在具体的船舶制造过程中，可以将加工工序概括为重要工序和辅助工序两个类型。其中，主要工序包括产品零件的运输、定位、安装和焊接等。通常情况下，对各类组件进行加工和制造都会运用到主要工序。辅助工序主要包括零件的翻新和细节上的二次划分等。需要注意的是，在运用上述两种加工工序前，要得到用户的肯定。加工完成后，如果用户不满意，还需要进行修改，直到用户满意为止。

2.2工艺制作方式在船舶制造过程中，船舶制造工艺和方法更倾向于设计人员个人制造技术的应用。通过借鉴国内外先进制造技术应用的经验，以专业理论知识为指导，许多船舶制造企业决定采用设计工艺模式，并在具体的生产过程中，积极扩展和优化原有的理论和技术。在具体的船舶生产过程中，可以按照已经制定好的生产工艺流程进行，先查阅与之相关的理论著作，然后结合实际优先选择最优的工艺决策；严格按照所选的工艺决策操作，完整地记录整个工艺流程和最终结论。这个流程就是所谓的“工艺规程”。

2.3人机工程学原理的运用对船舶制造工艺进行细致划分的目的是记录一些专用的模拟化操作流程，为今后的操作提供理论依据和实践经验。最基本的动素为符合人体操作和使用习惯的动作，比如抓取、移动、张开手臂等。为了能够满足用户的使用需求，需将人机工程学原理应用于船舶设计和生产中。如果新的工艺标准存在诸多相似之处，操作者就需要进行相应的修改；如果只是某些环节相似，操作者可以对工艺进行细致的划分，尽可能地简化工艺流程，便于操作；如果基本不存在相似之处，操作者就要重新进行系统的录入，筛选出相应的工艺决策，然后依照工艺决策操作。

2.4工艺设计上的理论知识和技术在应用船舶曲型分段生产计算机辅助工艺设计系统时，需将制造方式和规律转化为理论知识，作为储备，并将其录入系统的知识库中，以进行合理的推荐和分配，然后基于对具体部件特性和参数的分析，提供最适合的工艺方式。比如，在焊接工艺上，应着重考虑焊接的接头型号、材质等相关数据，然后将其录入知识库，以选择最适合的焊接加热方式。

3结束语

综上所述，本文主要阐述了船舶曲型分段生产计算机辅助工艺设计系统框架的建立原则和整体的工艺设计思路。通过论证，总结出船舶曲型分段生产的工艺流程，即构建设计思路、实施工艺制作决策和进行严格的操作，从而形成一个完整的工艺设计流程，并在操作的过程中形成相关的工艺和操作决策。该工艺流程的应用不仅为我国船舶制造业实现标准化建造提供了指导，还为计算机集成制造系统在船舶制造业中的应用提供了依据，最终提升了计算机辅助设计系统在我国船舶建造中的应用水平。

参考文献

［1］张璎，蒋祖华，江志斌.基于动素的船舶曲型分段生产CAPP研究和系统开发［J］.机械科学与技术，2005（11）：1277-1281.

［2］李川.基于虚拟流水线的船舶制造生产调度与建模技术研究［D］.上海：上海交通大学，2008.

［3］陶宁蓉.船舶分段建造过程中的资源调度优化研究［D］.上海：上海交通大学，2013.

作者：钱小龙 金圣杰 单位：中海工业（江苏）有限公司