ICS47.020.01CCSU06中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會團體標準板材數(shù)字化冷加工工藝要求2024-8-20發(fā)布IT/CANSI93—2024前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14工藝準備 14.1工藝文件 14.2工裝、工具和設(shè)備 14.3環(huán)境 14.4人員 14.5材料 24.6安全 25工藝過程 25.1工藝流程 25.2數(shù)據(jù)輸入 25.3板材進料 25.4調(diào)型計算 25.5下模曲面造型 35.6上模施壓 35.7移開上模，板材回彈 35.8曲板精度檢測及修正 36工藝質(zhì)量 37檢驗 4附錄A（資料性）彎曲半徑 5附錄B（資料性）樣板、樣箱精度要求 6T/CANSI93—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責(zé)任。本文件由中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會標準化分會提出。本文件由中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會歸口。本文件起草單位：中國船舶集團有限公司綜合技術(shù)經(jīng)濟研究院、江南造船(集團)有限責(zé)任公司、哈爾濱工程大學(xué)、上海交通大學(xué)、江蘇科技大學(xué)、上海海事大學(xué)。本文件主要起草人：俞峰、昝英飛、陳明、孫楠、程萍、韓超帥、朱軍、曹軍軍、曹雪雁、殷濤。1T/CANSI93—2024板材數(shù)字化冷加工工藝要求本文件規(guī)定了采用三維數(shù)控彎板機進行板材數(shù)字化冷加工的工藝準備、工藝過程、工藝質(zhì)量和檢驗本文件適用于厚度為5mm～40mm板材數(shù)字化冷加工作業(yè)。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4工藝準備4.1工藝文件板材數(shù)字化冷加工前應(yīng)準備如下文件：a)板材冷加工工藝；b)板材加工設(shè)計文件。4.2工裝、工具和設(shè)備4.2.1對工作臺及模具進行保養(yǎng)清理工作，清除油污粉塵等雜物，確保工作臺模具清潔。4.2.2設(shè)備中的測量組件應(yīng)密封，鏡頭不應(yīng)殘留油污及水霧。4.2.3設(shè)備網(wǎng)絡(luò)應(yīng)保持通暢。4.2.4設(shè)備工控計算機應(yīng)運行正常。4.2.5設(shè)備液壓系統(tǒng)應(yīng)無漏油現(xiàn)象。4.2.6將彎板機上下模具及檢查裝置位置歸零，調(diào)整各項工作參數(shù)。4.2.7設(shè)備各處電氣及液壓檢測用儀器及儀表應(yīng)工作正常。4.3環(huán)境作業(yè)應(yīng)在不低于-25℃的環(huán)境溫度條件下進行。4.4人員2T/CANSI93—20244.4.1施工人員應(yīng)具備認定的相關(guān)專業(yè)技能資格，熟練使用本項工藝裝備，并經(jīng)考核合格后持證上崗。4.4.2施工人員應(yīng)帶好安全防護用具，并嚴格按照設(shè)備操作要求操作。4.5材料4.5.1加工前，應(yīng)核對板材基本信息如工程號、件號、安裝位置等。4.5.2板材邊緣應(yīng)無棱角、毛刺、掛渣等。4.5.3板材表面應(yīng)無油污。4.5.4板材表面應(yīng)無反光涂層。4.6安全搬運板材時應(yīng)按照設(shè)備操作規(guī)程作業(yè)，避免零件掉落造成人員傷害。5工藝過程5.1工藝流程板材數(shù)字化冷加工工藝流程見圖1。圖1板材數(shù)字化冷加工工藝流程5.2數(shù)據(jù)輸入5.2.1選擇曲板加工件。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維數(shù)控彎板機，系統(tǒng)根據(jù)曲面形狀，完成整體坐標旋轉(zhuǎn)平移，使原傾斜放置曲面變換為水平放置的曲面形狀。5.2.2曲面的逐段成形加工設(shè)計。系統(tǒng)根據(jù)彎板機的加工范圍將曲板自動劃分成若干加工段，并自動形成過渡區(qū)。過渡區(qū)一般為有效加工區(qū)域尺寸的1/4～1/3，完成后形成各加工段的定位數(shù)據(jù)。5.2.3加工線和定位線劃線。作業(yè)人員根據(jù)系統(tǒng)形成的定位數(shù)據(jù)，依次標注在曲板上。5.2.4選擇成形加工段。作業(yè)人員在系統(tǒng)中選擇當前的加工段，此時系統(tǒng)會自動計算出當前加工區(qū)域每個壓頭對應(yīng)的曲面高度位置，形成加工區(qū)域的陣列數(shù)據(jù)集。5.3板材進料5.3.1作業(yè)人員驅(qū)動送料車將曲板吊起并運輸至下模具的工作區(qū)域。5.3.2曲板的彎曲極限和彎曲半徑見附錄A。5.4調(diào)型計算3T/CANSI93—2024系統(tǒng)查詢板材的回彈系數(shù)，在理論數(shù)據(jù)中加放回彈補償值，利用曲面擬合函數(shù)重新計算出新的曲面形狀。通過插值計算得到下壓模上每個壓頭的調(diào)型高度數(shù)據(jù)。5.5下模曲面造型系統(tǒng)將調(diào)型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制指令，控制每個壓頭的電機轉(zhuǎn)動，調(diào)整壓頭到指定的高度位置，從而形成需要的加工曲面。5.6上模施壓系統(tǒng)控制上模具模塊移至工作區(qū)域，并控制上模的液壓裝置推動上壓頭向下壓板，直至鋼板與下壓頭緊貼。5.7移開上模，板材回彈系統(tǒng)控制上壓模模具復(fù)位，松開鋼板，并移動至準備區(qū)域。5.8曲板精度檢測及修正5.8.1系統(tǒng)控制測量裝置進行曲板精度測量，過程見圖2。圖2曲板精度測量過程示意圖5.8.2掃描曲板型表面。利用測量設(shè)備對曲板進行精細掃描，得到曲板的型表面三維測量數(shù)據(jù)。5.8.3曲面重構(gòu)及顯示。調(diào)入模型的理論數(shù)據(jù)，進行理論曲面的重構(gòu)和點云數(shù)據(jù)加密，處理之后的數(shù)據(jù)作為偏差計算的理論船板點云。5.8.4調(diào)入模型數(shù)據(jù)、數(shù)模匹配。將測量得到的曲面數(shù)據(jù)和理論模型進行配準。5.8.5偏差計算、數(shù)據(jù)報表生成。顯示成形偏差情況，同時生成每列支柱點的精度偏差報表。5.8.6生成二次修正的調(diào)型數(shù)據(jù)。計算結(jié)束后，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫中查找相關(guān)的板材回彈系數(shù)，在偏差數(shù)據(jù)中加放回彈補償值，利用曲面擬合函數(shù)重新計算出新的調(diào)型曲面形狀。5.8.7重復(fù)5.8.1～5.8.6的步驟，直至測量后每個壓頭處的回彈和目標比對的誤差小于給定的精度要5.8.8重復(fù)5.8.1～5.8.7步驟，依次完成每一段的成型加工。整個加工過程中出現(xiàn)的特殊狀況需記錄。6工藝質(zhì)量6.1板材成形精度要求見表1。4T/CANSI93—2024表1板材彎曲精度要求單位為毫米6.2加工后的零件表面應(yīng)光順，無明顯擦傷與壓痕，無殘留油污。7檢驗7.1曲板加工成形后應(yīng)使用樣板、樣箱或視覺檢測設(shè)備進行完工檢測。其中樣板及樣箱的制作精度要求見附錄B。7.2精度檢測，曲板加工后檢測結(jié)果應(yīng)符合表1要求。7.3采用樣板進行曲板加工完工檢測方法如下：a)將加工成形好的曲形外板放置在平地上，根據(jù)曲形外板的形狀用木塊適當墊好，不使其左右擺動；b)在曲板上每檔肋骨位置上對號放置各塊三角樣板，并用鐵夾鉗把樣板固定好，對縱向曲度大的曲板，各肋位的三角樣板應(yīng)根據(jù)肋骨線型制作角度樣板；c)把三角樣板兩側(cè)對準曲板的上下板縫線，讓各塊樣板上的縱向切面基準線，在同一直線上；d)依首尾兩塊樣板對合線為準，沿著對合線上的位置拉一根粉線，檢查中間各檔肋骨樣板上的對合線與粉線的相對位置。檢查各檔肋骨線位上的三角樣板與曲板的吻合度，間隙應(yīng)符合精度及成型要求。7.4采用樣箱進行曲板加工完工檢測方法如下：a)將已加工成形的曲板放在平臺上，并墊平不使其擺動；b)將樣箱放在曲板上對準相應(yīng)的肋骨號和斷線位置，在樣箱基準面對角線上拉粉線檢查樣箱是否扭曲；c)檢測兩粉線相交點之間距，若兩粉線粘連則將兩粉線對角上下交換后再檢測，間距在精度范圍內(nèi)，用塞尺測量或目測樣箱與曲板的間隙，如果其間隙不符合技術(shù)要求，做好記錄并修正。7.5采用視覺檢測設(shè)備進行曲板加工完工檢測方法如下：a)將已加工成形的曲板放在平臺上，并墊平不使其擺動；b)利用視覺檢測設(shè)備對曲板進行精細掃描，得到曲板的型表面三維測量數(shù)據(jù)；c)調(diào)入曲板模型的理論數(shù)據(jù)，進行理論曲面的三維重構(gòu)；d)利用圖形匹配算法將測量曲面數(shù)據(jù)和理論模型進行精確配準；e)利用插值算法得到每檔肋位的精度偏差值，并形成偏差表報。5T/CANSI93—2024彎曲半徑A.1曲板加工彎曲半徑與其寬度有直接聯(lián)系，曲面曲度越大，則最大可加工零件寬度越小。零件加工的彎曲極限數(shù)據(jù)見表A.1。表A.1彎曲最大高度、彎曲