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来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 21:43:48
3船体构件加工。船体构件的加工可分为船体构件的边缘加工和成型加工。
边缘加工主要是指经过套料的船体钢材的切割分离以及焊接坡口的加工。边缘加工的方法主要有机械切割法（剪切、冲孔、刨边、铣边），化学切割方法（气割）和物理切割法（等离子切割和激光切割等）。
机械切割法是指被切割金属受到剪切给予的超出材料极限强度的机械剪切力的挤压后而发生变形并断裂分离。常见的机械剪切加工机床：a.斜刃龙门剪床—剪切长直板构件的专用设备；b.压力剪切机—常见的是剪切与冲孔两用联合机床，适用于剪切短直线；c.圆盘剪切机—剪力由两个轴线平行或倾斜安装的锥形圆盘组成，剪切时上刀盘为主动盘，下刀盘为从动盘。机械剪切过程分为弹性变形阶段，塑性变形阶段，断裂阶段。
所谓气割通常指氧-乙炔切割、氧-丙烷切割和氧-天然气切割。其实质是金属在氧气中燃烧，通常可分为预热、燃烧、去渣三个阶段。特点：气割的特点主要有切割厚度大；切割形状方面适应强；自动化程度高、噪音小、劳动强度低。常用的气割设备：a.手工气割炬；b.半自动气割机；c.门式自动切割机；d.数控自动切割机。金属可以进行气割的必要条件包括a.氧化物的熔点应低于金属熔点，并且具有良好的流动性；b.金属在氧气中燃烧时能放出较多的热量；c.金属的导热率不应过高；d.金属中不应含有使气割过程恶化的杂质。
等离子切割的原理：使用一定的装置，可获得高速高温的等离子弧及其熔流，利用它可把割缝处的金属溶化和蒸发并吹离基体，随着割嘴的移动而形成割缝。优点：热变形较小；切割速度快（是氧炔切割的3-6倍）；切割质量高；能切割的材料多（钢、铝、不锈钢和多种高温难溶金属）；切割成本低；将等离子切割设备装到普通的数控机床上能提高数控切割效率，不过等离子切割时产生的烟尘很大，对人体有害，切割厚板的能力不如薄板。常用的等离子切割机包括干式和水下。等离子切割机在船企的应用很广泛。
激光切割原理：激光器发出水平激光束经过45°全反射镜以及聚焦形成极小的光斑，被切割的材料受激光光斑的照射产生局部高温使材料瞬间熔化或汽化，一定压力的辅助气体将割缝处的熔渣吹掉，随着割嘴的移动，在材料上形成割缝，从而使材料被切开。优点：速度快，割缝窄（约0.2-0.3mm）；割缝边缘垂直度好，光洁度高。应用范围：应用范围广，可用于切割各种高燃点材料、耐热合金、超硬合金等特种金属材料，也可以切割硅、锗、等半导体材料和塑料、橡胶、石英、陶瓷、玻璃、复合材料等，尤其适合薄板的切割，切割厚板的能力差。
激光切割机目前在国内船企的应用较广。
水射流切割，超高压水射流切割机是将普通的水通过一个超高压加压器，将水加压至3000PA，然后通过通道直径为0.3mm的水喷嘴产生一道约3倍音速的水射流，在计算机的控制下可方便的切割任意图形的软材料，如纸类、海绵、纤维等，若加入砂料增加其切割力，则几乎可以切割任意材料.
水射流切割机目前在国内船企的应用较少。
目前在加工时主要使用的是数控切割机，针对型材的切割也有使用手工气割炬的。在切割的同时要完成结构线的喷绘，切割后要完成零件信息的书写，对零件尺寸进行测量，检查有无缺陷，之后进行合理堆放。
手工气割炬的便携式较好，在船厂各个工序都有应用。
《大国重器》第一集中振华重工使用的火焰切割机切割200MM的厚板，这么厚的板是等离子和激光切割机割不穿的。
《环太平洋》中的男主角正在围墙的建造工程中使用便携式等离子切割机切割。可以看出携带不方便，不适合在船舱等狭窄的地方使用。不过对于无法气割的材料也是必然的选择，比如铝。
沪东的数控等离子切割机，从外形来看是上海船舶工艺研究所的产品（割枪左边是喷线枪）
上海船舶工艺研究所生产的WKQ系列数控等离子、火焰切割机在国内造船、压力容器、矿山机械、工程机械、桥梁、钢结构等行业得到广泛的应用，该产品已获得ISO9001质量体系认证证书。
主要特点：具有自动点火、自动升降，自动穿孔、自动切割、喷粉划线、高频冲打、喷水冷却、返回重割、动态图形跟踪显示、割矩自动调高等功能。等离子切割机配置美国Hypertherm公司等离子电源和割矩，可切割碳钢、铝合金、不锈钢和其它有色金属．根据不同的要求实行干式或水下切割，并获得良好的切割质量。
三星重工干式等离子切割机，生产商为日本小池酸素，国内也有不少船企采用。
三星重工的等离子切割机的喷线枪利用锌粉燃烧之后产生的氧化锌喷结构线。
小池酸素是当今世界几大切割机厂商之一，以技术力量雄厚，自主研发能力强而闻名于业界。经过八十多年的实践，积累了丰富的切割经验，并先后在美国、荷兰及东南亚建立了子工厂，是全球最大的钢板切割设备专业生产厂家。国内唐山有其全资分公司。网址http://www.koike-japan.com/jp/
小池酸素是全球唯一一家从割嘴到激光切割机，产品涵盖整个切割领域的制造商。气体切割设备、等离子切割设备、数控系统 、激光切割设备：手工割炬、压力表、减压阀（表）、快速接头、安全阀 小型便携式切割机 光电跟踪切割、数控火焰/等离子切割机、 激光切割机、 HYBRID系列数控系统。
小池的激光切割机
现代重工零件号与加工符号书写。图纸就是套料册。
焊接坡口的加工。部分焊接方式要求零件板边进行坡口加工。有的切割机可以直接切割出焊接坡口，对于无法切割坡口的切割机割出的零件，一般的焊接坡口加工方法通常为机械刨边（铣边）法和火焰切割法两种。
机械刨边（铣边）法。刨边机和铣边机可以用于构件直线边缘加工。
沪东的铣边机，可以看出设备比较大型，据说是从德国进口的
火焰切割法就是利用半自动气割设备或者其他气割设备开坡口。
沪东半自动火焰切割机坡口加工，其他国内企业的加工方法也差不多
代重工半自动火焰切割机开坡口，注意其割枪的角度，应该是开反坡口。
船体构件的成型加工主要是对船体的弯曲构件在边缘加工之后进行弯曲成型。可分为板材成型加工和型材成型加工。
板材成型的主要方法有机械冷弯法和水火弯板法。一般单向曲度板都采用机械冷弯法加工。复杂曲度板要先加工出一个方向的曲度，然后再用水火弯板法加工出其他方向的曲度。
机械冷弯法加工常用的方法为（三星辊）辊弯，（液压机）压弯，数控弯板。三星辊弯板机主要是使用一个上轴辊，两个下轴辊调节高度并旋转来弯曲板材。液压机包括悬臂式和柱式液压机，采用各种不同的压模压制出板件形状。
板材成型加工使用的木样，在船体放样中制作的，和结构线配合用来确定板材的弯曲度。
中型三星辊，船厂一般使用的是大型的，比方说21M（指的是长度）三星辊
三星重工三星辊进行冷弯加工，这个三星辊的加工能力很强。
液压机简图
1500吨柱式油压机
数控感应加热曲板成型机
上海船舶工艺研究所研制的数控感应加热曲板成型机。该设备用于船舶钢质外板的曲面成形加工，采用高频感应加热与计算机数字控制，具有自动加热、自动均载支撑、自动测量、自动画线及手动操作等功能。该设备具有加工频率高、成形精度好、工作质量稳定等特点，从根本上改变了依赖于经验的传统工艺所有的加工时间长、质量波动大、精度难以控制、工作环境差和劳动强度高等状况。是提高船舶建造质量，缩短造船周期的重要先进装备。主要技术参数：加工板宽≤4000 mm板长≤12000mm板厚≤25mm允许成形高度≤800mm成形精度满足中国造船质量标准
船舶三维数控弯板机
船舶三维数控弯板机是武汉理工大学与山东硕力机械制造有限公司于2010年联合推出的最新船体外板加工装备，标志着中国船体外板加工已经领先其他造船国家率先实现自动化。外板加工属塑性变形，弯曲过程会产生回弹，也容易产生皱折变形，自动化成形尤为困难，经过长期的研究、探讨和试验，武汉理工大学与山东硕力机械制造有限公司使用可进行任意曲面造型、压合面大、能防止受压板材失稳产生的皱折变形等的“方板压头可调活络模具板材曲面成型装置”发明专利，通过大量实验，计算设计，研发了包括：冷压弯板机、自动控制系统、激光三维测量机和进料装置等的“船舶数控弯板机”。根据描述来看，该数控弯板机可以取代水火弯板实现复杂曲度的板件成型加工。但没有听说有实际采购使用。
水火弯板是目前船厂中使用最为广泛的弯板方法，它是沿预定的加热线用氧-乙炔烘炬对板材进行局部线状加热，并用水进行跟踪冷却（或让其自然冷却），使钢板产生局部塑性变形，从而将板弯成所要求的曲面形状的一种弯板工艺方法。水火弯板的冷却的方式有：自然冷却法（优点：操作简单；缺点：成型速度慢，在生产角变形同时会产生加工所不需要的纵向挠度），正面跟踪水冷法（优点：收缩较快；缺点：角变形效果不如空冷），背面跟踪水冷法（优点：角变形大，成形效率高；缺点：需要在板下操作，比较麻烦）。
三星重工水火弯板，注意采用的是正面跟踪水冷法，下面的孔状平台方便流水，远处的样板。
型材成型加工主要是将常用的角钢，球扁钢加工为具有一定曲度的肋骨、横梁、纵骨等。常用的型材冷弯设备有数控肋骨冷弯机。热弯方法可以为水火加工，也可以是中频数控热弯机。
上海船舶工艺研究所生产的数控肋骨冷弯机
3船体构件加工。船体构件的加工可分为船体构件的边缘加工和成型加工。边缘加工主要是指经过套料的船体钢材的切割分离以及焊接坡口的加工。边缘加工的方法主要有机械切割法（剪切、冲孔、刨边、铣边），化学切割方法（气割）和物理切割法（等离子切割和激光切割等）。机械切割法是指被切割金属受到剪切给予的超出材料极限强度的机械剪切力的挤压后而发生变形并断裂分离。常见的机械剪切加工机床：a.斜刃龙门剪床—剪切长直板构件的专用设备；b.压力剪切机—常见的是剪切与冲孔两用联合机床，适用于剪切短直线；c.圆盘剪切机—剪力由两个轴线平行或倾斜安装的锥形圆盘组成，剪切时上刀盘为主动盘，下刀盘为从动盘。机械剪切过程分为弹性变形阶段，塑性变形阶段，断裂阶段。所谓气割通常指氧-乙炔切割、氧-丙烷切割和氧-天然气切割。其实质是金属在氧气中燃烧，通常可分为预热、燃烧、去渣三个阶段。特点：气割的特点主要有切割厚度大；切割形状方面适应强；自动化程度高、噪音小、劳动强度低。常用的气割设备：a.手工气割炬；b.半自动气割机；c.门式自动切割机；d.数控自动切割机。金属可以进行气割的必要条件包括a.氧化物的熔点应低于金属熔点，并且具有良好的流动性；b.金属在氧气中燃烧时能放出较多的热量；c.金属的导热率不应过高；d.金属中不应含有使气割过程恶化的杂质。等离子切割的原理：使用一定的装置，可获得高速高温的等离子弧及其熔流，利用它可把割缝处的金属溶化和蒸发并吹离基体，随着割嘴的移动而形成割缝。优点：热变形较小；切割速度快（是氧炔切割的3-6倍）；切割质量高；能切割的材料多（钢、铝、不锈钢和多种高温难溶金属）；切割成本低；将等离子切割设备装到普通的数控机床上能提高数控切割效率，不过等离子切割时产生的烟尘很大，对人体有害，切割厚板的能力不如薄板。常用的等离子切割机包括干式和水下。等离子切割机在船企的应用很广泛。激光切割原理：激光器发出水平激光束经过45°全反射镜以及聚焦形成极小的光斑，被切割的材料受激光光斑的照射产生局部高温使材料瞬间熔化或汽化，一定压力的辅助气体将割缝处的熔渣吹掉，随着割嘴的移动，在材料上形成割缝，从而使材料被切开。优点：速度快，割缝窄（约0.2-0.3mm）；割缝边缘垂直度好，光洁度高。应用范围：应用范围广，可用于切割各种高燃点材料、耐热合金、超硬合金等特种金属材料，也可以切割硅、锗、等半导体材料和塑料、橡胶、石英、陶瓷、玻璃、复合材料等，尤其适合薄板的切割，切割厚板的能力差。激光切割机目前在国内船企的应用较广。水射流切割，超高压水射流切割机是将普通的水通过一个超高压加压器，将水加压至3000PA，然后通过通道直径为0.3mm的水喷嘴产生一道约3倍音速的水射流，在计算机的控制下可方便的切割任意图形的软材料，如纸类、海绵、纤维等，若加入砂料增加其切割力，则几乎可以切割任意材料.水射流切割机目前在国内船企的应用较少。目前在加工时主要使用的是数控切割机，针对型材的切割也有使用手工气割炬的。在切割的同时要完成结构线的喷绘，切割后要完成零件信息的书写，对零件尺寸进行测量，检查有无缺陷，之后进行合理堆放。
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《大国重器》第一集中振华重工使用的火焰切割机切割200MM的厚板，这么厚的板是等离子和激光切割机割不穿的。
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《环太平洋》中的男主角正在围墙的建造工程中使用便携式等离子切割机切割。可以看出携带不方便，不适合在船舱等狭窄的地方使用。不过对于无法气割的材料也是必然的选择，比如铝。
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沪东的数控等离子切割机，从外形来看是上海船舶工艺研究所的产品（割枪左边是喷线枪） 上海船舶工艺研究所生产的WKQ系列数控等离子、火焰切割机在国内造船、压力容器、矿山机械、工程机械、桥梁、钢结构等行业得到广泛的应用，该产品已获得ISO9001质量体系认证证书。 主要特点：具有自动点火、自动升降，自动穿孔、自动切割、喷粉划线、高频冲打、喷水冷却、返回重割、动态图形跟踪显示、割矩自动调高等功能。等离子切割机配置美国Hypertherm公司等离子电源和割矩，可切割碳钢、铝合金、不锈钢和其它有色金属．根据不同的要求实行干式或水下切割，并获得良好的切割质量。
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三星重工干式等离子切割机，生产商为日本小池酸素，国内也有不少船企采用。
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三星重工的等离子切割机的喷线枪利用锌粉燃烧之后产生的氧化锌喷结构线。小池酸素是当今世界几大切割机厂商之一，以技术力量雄厚，自主研发能力强而闻名于业界。经过八十多年的实践，积累了丰富的切割经验，并先后在美国、荷兰及东南亚建立了子工厂，是全球最大的钢板切割设备专业生产厂家。国内唐山有其全资分公司。网址http://www.koike-japan.com/jp/小池酸素是全球唯一一家从割嘴到激光切割机，产品涵盖整个切割领域的制造商。气体切割设备、等离子切割设备、数控系统 、激光切割设备：手工割炬、压力表、减压阀（表）、快速接头、安全阀 小型便携式切割机 光电跟踪切割、数控火焰/等离子切割机、 激光切割机、 HYBRID系列数控系统。
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小池的激光切割机
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现代重工零件号与加工符号书写。图纸就是套料册。 焊接坡口的加工。部分焊接方式要求零件板边进行坡口加工。有的切割机可以直接切割出焊接坡口，对于无法切割坡口的切割机割出的零件，一般的焊接坡口加工方法通常为机械刨边（铣边）法和火焰切割法两种。机械刨边（铣边）法。刨边机和铣边机可以用于构件直线边缘加工。
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沪东的铣边机，可以看出设备比较大型，据说是从德国进口的
火焰切割法就是利用半自动气割设备或者其他气割设备开坡口。
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沪东半自动火焰切割机坡口加工，其他国内企业的加工方法也差不多
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代重工半自动火焰切割机开坡口，注意其割枪的角度，应该是开反坡口。 船体构件的成型加工主要是对船体的弯曲构件在边缘加工之后进行弯曲成型。可分为板材成型加工和型材成型加工。板材成型的主要方法有机械冷弯法和水火弯板法。一般单向曲度板都采用机械冷弯法加工。复杂曲度板要先加工出一个方向的曲度，然后再用水火弯板法加工出其他方向的曲度。机械冷弯法加工常用的方法为（三星辊）辊弯，（液压机）压弯，数控弯板。三星辊弯板机主要是使用一个上轴辊，两个下轴辊调节高度并旋转来弯曲板材。液压机包括悬臂式和柱式液压机，采用各种不同的压模压制出板件形状。
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板材成型加工使用的木样，在船体放样中制作的，和结构线配合用来确定板材的弯曲度。
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中型三星辊，船厂一般使用的是大型的，比方说21M（指的是长度）三星辊
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三星重工三星辊进行冷弯加工，这个三星辊的加工能力很强。
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1500吨柱式油压机
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数控感应加热曲板成型机上海船舶工艺研究所研制的数控感应加热曲板成型机。该设备用于船舶钢质外板的曲面成形加工，采用高频感应加热与计算机数字控制，具有自动加热、自动均载支撑、自动测量、自动画线及手动操作等功能。该设备具有加工频率高、成形精度好、工作质量稳定等特点，从根本上改变了依赖于经验的传统工艺所有的加工时间长、质量波动大、精度难以控制、工作环境差和劳动强度高等状况。是提高船舶建造质量，缩短造船周期的重要先进装备。主要技术参数：加工板宽≤4000 mm板长≤12000mm板厚≤25mm允许成形高度≤800mm成形精度满足中国造船质量标准
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船舶三维数控弯板机船舶三维数控弯板机是武汉理工大学与山东硕力机械制造有限公司于2010年联合推出的最新船体外板加工装备，标志着中国船体外板加工已经领先其他造船国家率先实现自动化。外板加工属塑性变形，弯曲过程会产生回弹，也容易产生皱折变形，自动化成形尤为困难，经过长期的研究、探讨和试验，武汉理工大学与山东硕力机械制造有限公司使用可进行任意曲面造型、压合面大、能防止受压板材失稳产生的皱折变形等的“方板压头可调活络模具板材曲面成型装置”发明专利，通过大量实验，计算设计，研发了包括：冷压弯板机、自动控制系统、激光三维测量机和进料装置等的“船舶数控弯板机”。根据描述来看，该数控弯板机可以取代水火弯板实现复杂曲度的板件成型加工。但没有听说有实际采购使用。 水火弯板是目前船厂中使用最为广泛的弯板方法，它是沿预定的加热线用氧-乙炔烘炬对板材进行局部线状加热，并用水进行跟踪冷却（或让其自然冷却），使钢板产生局部塑性变形，从而将板弯成所要求的曲面形状的一种弯板工艺方法。水火弯板的冷却的方式有：自然冷却法（优点：操作简单；缺点：成型速度慢，在生产角变形同时会产生加工所不需要的纵向挠度），正面跟踪水冷法（优点：收缩较快；缺点：角变形效果不如空冷），背面跟踪水冷法（优点：角变形大，成形效率高；缺点：需要在板下操作，比较麻烦）。
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三星重工水火弯板，注意采用的是正面跟踪水冷法，下面的孔状平台方便流水，远处的样板。
型材成型加工主要是将常用的角钢，球扁钢加工为具有一定曲度的肋骨、横梁、纵骨等。常用的型材冷弯设备有数控肋骨冷弯机。热弯方法可以为水火加工，也可以是中频数控热弯机。
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上海船舶工艺研究所生产的数控肋骨冷弯机
全是高科技
谢谢楼主。顶
好资料贴，图文并茂。
感谢楼主科普，大量先进设备还要进口，机械工业任重道远
水火弯板自动化哪块最早是大连理工做的，文章出了很多，没见实际应用，武汉理工强在轮机，构件加工这块儿估计还不如大工
谢谢楼主 长姿势了
水火弯板自动化哪块最早是大连理工做的，文章出了很多，没见实际应用，武汉理工强在轮机，构件加工这块儿估 ...
那个设备我也没见过，大连理工当年联合大连船舶重工应该做了一些工作的，还是有一些促进作用的。
那个设备我也没见过，大连理工当年联合大连船舶重工应该做了一些工作的，还是有一些促进作用的。
学习专业知识，谢谢科普
非常好的科普