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船体分段测量数据配准技术研究与应用 　　摘 要：船体分段测量数据配准是用于控制精度尺度的技术，用于船体分段建造过程，十分实用。船舶制造质量的主要评价参数之一是配准偏差值，这个数值为后续的建造提供定量的数据。船舶制造的精度管理的目的主要是使用数据分析手段把被动的管理转变为主动的管理。 　　关键词：船舶制造；精度控制；配准技术；建造误差 　　中图分类号：U66 文献标识码：A 文章编号：1006―7973（2017）05-0037-02 　　1 船体分段测量数据配准技术的意义和作用 　　时代的发展对船舶制造提出来更高的要求，现在的船舶制造走向了快速制造，虚拟制造，绿色制造和精益制造的方向，因此，船体建造过程中必须严格控制精度。数字化是船舶制造业的基本方向 ，可以显著提高制造的效益和生产的水平。通过现代的手段，船舶建造的精度控制可以把控在一个非常良好的范围。 　　船舶制造的精度管理的目的主要是使用数据分析手段把被动的管理转变为主动的管理，在船舶制造过程中，试图提高使用的钢材的利用率，尽量降低生产的成本，将建造的周期缩短，提高工作的效率。根据精度管理，可以修正船舶制造业的许多问题，比如船体分段建造的尺度误差和材料变形问题，这些问题在实际生产中可能出现在下料，焊接以及装配等过程中，最终目的是实现船舶实际生产过程的分度分段的无余量上船台，准确把控误差值，进行完整全面的精度控制，使信息直观显示，便于现场人员修正。 　　在配准技术中，由于坐标系的不同，通常要将数据进行转化，把测量数据坐标系换为设计坐标系，最终得到点集坐标系，?M行配准处理时，要将所有数据转化在同一个坐标系里才能进行，得到误差数据。 　　2 船体分段测量数据配准技术概述 　　2.1 船舶制造的误差分析 　　在船舶的生产制造过程中有许多的工艺，比如切割，放样，焊接等，整个流程中都出现误差。为了提高船舶制造的质量，减少生产成本，提高施工速度，必须严格控制生产精度。因此船体分段测量数据配准技术十分重要。船舶制造与一般机械生产不一样，有自己的特点，船舶制造的特殊性表现在以下几个方面：①船体分段结构的尺度很大，因此会带来很大的尺寸误差。分段建造过程中，测量过程中，以及船体装配过程中，都很难采集到有较高准确度的模型特征数据。除此之外，分段会导致材料因为刚度差而发生变形，在吊装和运输贮存过程中都有这样的隐患，比如胎架位置摆放不对，分装吊顶时位置选择不良等等。②船舶制造业有基本的行业特点，一般都是小批量生产，生产加工的周期漫长，加工的流程复杂且经常发生改变，材料在多个工序处理之后会出现加工误差，装配误差以及变形误差。③在船舶制造中焊接技术的变形规律是不可控制的，数理统计的方法和经验判断都不是非常准确，比如火工作业可能使部分材料变形，焊接时发生热收缩，焊接过程中顺序发生错乱等等，都会带来严重的变形问题。④目前船舶制造依然依靠手工劳动为主要工作形式，尤其是在室外和高空中，完成后制造偏差不能通过经验预料。⑤测量设备的精度不够，也会导致严重误差。分段建造过程中，仪器误差是随机变量，不符合基本的误差统计规律。测量所得数据的坐标没有严格制度的把控，科学的管理方法和丰富的经验积累。 　　船体的分段测量数据配准技术，可以使用四点法计算，得到数据转换的基本参数，按照施工现场的具体情况，以及后续的装配情况，可以选定坐标变换的三类数据，分别是基准带点，基准轴和基准面。最后通过迭代计算，就可以得出坐标偏差。 　　2.2 船体分段测量数据配准技术的精度控制 　　精度控制对于船舶制造业有巨大的作用，控制偏差在标准的精度范围之内，才能有效保障船体的稳定性和安全性。 　　以几何上的要素为分类的依据，可以将船舶制造的误差分类分为四种，分别是尺寸误差，形状误差，表面粗糙度误差和位置误差。①形状误差是指船体模型的实际形状与理想形状的变动量，一般包括水平度，分度制造垂直度等等。②尺寸误差是指船体的零件实际尺寸与模型尺寸的变动量，一般包括肋骨间距偏差，同轴度以及主尺度偏差等等。③表面粗糙度误差是指钢材料经过加工处理后的表面凹凸不平程度，一般包括气割加工后钢板缘状态。④位置误差是指船体的关联实体模型与位置基准量的偏差量，一般包括肋骨线与坞底线的吻合度偏差，构件安装位置误差，制造中心线误差，接头对接错位误差等等。 　　我们也可以将误差分为三种：系统误差、随机误差和草率性粗大误差，这时是以生产过程中的特点来对误差进行分类的。①系统误差指在生产过程中会产生的固定不变的误差，它有确定的规律变换，也叫做规律性误差。一般包括测量仪器的系统误差，焊接收缩产生的负误差等等，但是船舶制造业的系统误差一般很小。②随机误差是指大小和符号不可控制，只能估计不能修正的误差，这样的误差也是服从一定的统计规律的。船舶制造业中，各种零部件