T-CANSI 91-2024 型材數(shù)字化加工工藝要求

ICS47.020.01CCSU06中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)型材數(shù)字化加工工藝要求Requirementsfordigitalprocessingofp2024-8-20發(fā)布IT/CANSI91—2024前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14工藝準(zhǔn)備 14.1文件 14.2人員 24.3工裝、工具和設(shè)備 24.4環(huán)境 24.5材料 25工藝過程 25.1工藝流程 25.2預(yù)處理 35.3矯正 35.4入托/入庫存放 35.5生產(chǎn)線任務(wù)分配 35.6數(shù)控上料 35.7自動(dòng)噴碼劃線 35.8數(shù)控進(jìn)料 4 45.10數(shù)控出料 55.11打磨檢查 55.12卸料入托 55.13數(shù)控肋骨冷彎 55.14肋骨熱彎 55.15入托轉(zhuǎn)序 55.16數(shù)據(jù)采集 56工藝質(zhì)量 66.1尺寸偏差 66.2預(yù)處理要求 87檢驗(yàn) 8T/CANSI91—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)提出。本文件由中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)歸口。本文件起草單位：中國船舶集團(tuán)有限公司綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院、中船黃埔文沖造船有限公司、哈爾濱工程大學(xué)、江蘇科技大學(xué)、上海海事大學(xué)、上海交通大學(xué)。本文件主要起草人：何開平、孫楠、閆德俊、昝英飛、梁劍明、曹雪雁、韓超帥、曹軍軍、程萍、金語龍、朱成立、謝專、鄒哲、黃河萊、陳熙寰、孔德銀、周德命、劉季杭、馮振偉、劉惠明、肖城龍、殷濤。1T/CANSI91—2024型材數(shù)字化加工工藝要求本文件規(guī)定了型材數(shù)字化加工的工藝準(zhǔn)備、工藝過程、工藝質(zhì)量和檢驗(yàn)。本文件適用于一般船舶的型材數(shù)字化加工，其他特種船舶或鋼結(jié)構(gòu)的型材加工可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。CB/T4442船體零件加工技術(shù)要求3術(shù)語和定義CB/T4442界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1型材數(shù)字化加工digitalprocessingofprofiles通過計(jì)算機(jī)、車間網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)等手段，對(duì)型材切割、彎曲等工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化加工的過程，并收集相關(guān)加工過程數(shù)據(jù)。3.2逆直線加工straightenanti-curvelineprocessing預(yù)先在型材的原材料上畫出一定形式的曲線，再進(jìn)行彎曲加工，直至所畫曲線成為直線即結(jié)束的加工方法。3.3型材切割生產(chǎn)線profilescuttingproductionline具有上料、緩存、噴碼、劃線、進(jìn)料、切割、出料等單元，能夠?qū)崿F(xiàn)型材自動(dòng)上料、自動(dòng)噴碼劃線、自動(dòng)切割、自動(dòng)出料，并可采用切割過程數(shù)據(jù)，形成工位固定型材流動(dòng)的流水式節(jié)拍切割的生產(chǎn)線。4工藝準(zhǔn)備4.1文件2T/CANSI91—2024型材數(shù)字化加工前應(yīng)準(zhǔn)備下列圖樣及工藝文件：a）加工圖樣；b）加工工藝文件。4.2人員4.2.1施工人員應(yīng)具備認(rèn)定的相關(guān)專業(yè)技能資格，熟練使用型材數(shù)字化切割機(jī)械設(shè)備，并經(jīng)考核合格后持證上崗。4.2.2從事型材數(shù)字化加工的施工人員應(yīng)熟悉圖樣及相關(guān)工藝文件。4.3工裝、工具和設(shè)備型材數(shù)字化加工作業(yè)主要工裝、工具和設(shè)備包括：a)型材切割生產(chǎn)線；b)數(shù)控肋骨冷彎機(jī)；c)直尺、角尺、卷尺、角度尺等計(jì)量工具。4.4環(huán)境4.4.1進(jìn)入生產(chǎn)場地的施工人員應(yīng)按要求穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品。4.4.2型材加工場地應(yīng)保持整潔，施工場地區(qū)域通風(fēng)、照明、抽風(fēng)系統(tǒng)功能以及水、電、氣等能源的供應(yīng)狀況均應(yīng)處于良好狀態(tài)，符合安全生產(chǎn)施工條件。4.4.3進(jìn)行冷加工時(shí)，工作環(huán)境的溫度應(yīng)不低于-20℃。4.4.4型材表面預(yù)處理環(huán)境的相對(duì)濕度應(yīng)不大于85%。型鋼的表面溫度高于露點(diǎn)溫度3℃。4.5材料4.5.1核對(duì)檢查應(yīng)加工型材的類型、材質(zhì)、爐批號(hào)、規(guī)格、數(shù)量等。4.5.2跟蹤補(bǔ)涂用車間底漆應(yīng)經(jīng)船舶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)可。5工藝過程5.1工藝流程型材的切割宜采用型材切割生產(chǎn)線進(jìn)行流水式自動(dòng)化切割，型材切割生產(chǎn)線主要包括數(shù)控上料單元、自動(dòng)噴碼劃線單元、數(shù)控進(jìn)料單元、自動(dòng)切割單元、數(shù)控出料單元、打磨檢查單元，和數(shù)據(jù)采集及管控系統(tǒng)組成。型材數(shù)字化加工主要工藝流程示意圖見圖1。型材的彎曲加工，主要采用數(shù)控肋骨冷彎機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化加工。3T/CANSI91—2024圖1型材數(shù)字化加工工藝流程示意圖5.2預(yù)處理型材加工前應(yīng)完成預(yù)處理。型材預(yù)處理一般采用具有自動(dòng)噴丸/拋丸、自動(dòng)烘干、自動(dòng)傳送的預(yù)處理線進(jìn)行流水式批量處理，并清除型材表面可見油脂、污垢、泥沙雜物、水分等。5.3矯正有明顯變形的型材應(yīng)進(jìn)行矯正，矯正作業(yè)根據(jù)型材規(guī)格尺寸選擇相應(yīng)設(shè)備，原則上應(yīng)優(yōu)先采用機(jī)器設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化冷矯正，若因設(shè)備加工能力限制或經(jīng)多次矯正效果無法達(dá)到精度要求時(shí)，可視實(shí)際情況輔以火工配合矯正。5.4入托/入庫存放經(jīng)過矯正的型材，按尺寸規(guī)格依次吊裝入托盤存放或通過傳送系統(tǒng)自動(dòng)輸送轉(zhuǎn)入立體庫進(jìn)行存放，待用。5.5生產(chǎn)線任務(wù)分配根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，結(jié)合各型材切割生產(chǎn)線切割能力及參數(shù)，通過設(shè)備端集控系統(tǒng)，自動(dòng)分配各型材切割生產(chǎn)線切割任務(wù)量，包括相應(yīng)切割指令、工藝參數(shù)、零件信息等。5.6數(shù)控上料從托盤將型材依次吊裝到上料機(jī)構(gòu)，或從立體庫中自動(dòng)提取所需上料的型材。采用傳動(dòng)鏈?zhǔn)綑M移輸送裝置，實(shí)現(xiàn)型材自動(dòng)輸送功能，系統(tǒng)將擺放好的型材自動(dòng)輸送到輥式輸送緩存單元位置上。5.7自動(dòng)噴碼劃線4T/CANSI91—2024根據(jù)所發(fā)送的切割指令、零件信息等，在型材切割生產(chǎn)線上機(jī)器臂自動(dòng)完成零件號(hào)、肋位號(hào)、逆直線加工線、二維碼等信息的噴碼和劃線。完成自動(dòng)噴碼劃線后，通過傳送裝置將型材推送至數(shù)控進(jìn)料單5.8數(shù)控進(jìn)料通過型材切割生產(chǎn)線數(shù)控進(jìn)料單元的機(jī)器臂夾緊裝置自動(dòng)識(shí)別型材端部，自動(dòng)夾緊型材，將型材從進(jìn)料輥道推送至型材切割房內(nèi)，并通過切割房內(nèi)的固定裝置將型材鎖緊，進(jìn)入切割前的準(zhǔn)備工作。5.9自動(dòng)切割機(jī)器人自動(dòng)讀取所切割型材規(guī)格尺寸、切割指令等信息，自動(dòng)調(diào)用切割程序，并自動(dòng)匹配腹板切割速度、面板切割速度、電流、電壓、直切補(bǔ)償量、切孔補(bǔ)償量、反坡口切割補(bǔ)償量等工藝參數(shù)，對(duì)型材進(jìn)行自動(dòng)高精度切割。切割過程中，可通過管控系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。型材切割一般包括氣割、等離子切割、激光切割等，采用型材切割生產(chǎn)線進(jìn)行切割時(shí)，切割工位宜采用等離子切割，等離子切割參數(shù)見表表1型材等離子切割參數(shù)表AbarV6785.56630003.685.56625003.85.566220045.56620004.15.5664.25.5664.3825057643004.457739004.758734005.158825005.45885.75885.95889006.15888006.3405886006.35884006.53006744.16844.6406848504.86944506.1606943506.15T/CANSI91—20245.10數(shù)控出料型材在切割房完成切割后，將通過出料單元輸送系統(tǒng)將切割后的型材按短料和長料分別自動(dòng)轉(zhuǎn)出至短料出料區(qū)和長料出料區(qū)。5.11打磨檢查將加工后的型材自動(dòng)輸送到打磨工位，進(jìn)行自由邊的打磨處理及檢查。并對(duì)型材進(jìn)行車間底漆跟蹤補(bǔ)涂。5.12卸料入托型材打磨并檢查完成后，通過出料裝置輸送至出料單元的儲(chǔ)料平臺(tái)上，采用磁吸吊將型材吊進(jìn)相應(yīng)托盤，集中存放和配送。5.13數(shù)控肋骨冷彎采用數(shù)控肋骨冷彎機(jī)進(jìn)行型材數(shù)控冷彎加工，根據(jù)型材種類和規(guī)格選取相應(yīng)的加工模具。按肋骨冷彎機(jī)設(shè)備操作規(guī)程要求進(jìn)行型材冷彎。當(dāng)彎出的型材較長時(shí)，兩端應(yīng)采用托架支撐型材，避免由于其自身重力而下垂。數(shù)控肋骨冷彎分為自動(dòng)彎曲模式和手動(dòng)彎曲模式。a)自動(dòng)彎曲模式。數(shù)控肋骨冷彎機(jī)讀取加工型材零件冷彎數(shù)據(jù)文件，自動(dòng)完成型材彎曲加工。b)手動(dòng)彎曲模式。按需要加工的數(shù)據(jù)以及數(shù)控肋骨冷彎機(jī)提示手動(dòng)操作，按步驟逐步完成型材彎曲加工。手動(dòng)彎曲模式時(shí)，應(yīng)用選用“慢正彎”和“慢反彎”，不宜采用“快正彎”和“快反彎”。5.14肋骨熱彎對(duì)大規(guī)格或彎曲半徑過小的肋骨彎曲加工，若因設(shè)備加工能力或彎曲效果無法達(dá)到精度要求時(shí)，可用水火熱加工成型的方法進(jìn)行肋骨熱彎加工。a)將需要熱彎的型材放至火工鐵平臺(tái)，在型材上預(yù)先劃出加熱線的位置。用鐵樁、鐵馬使肋骨的一端與火工平臺(tái)固定牢（若采用靠模熱彎時(shí)，還應(yīng)將熱彎肋骨對(duì)樣邊緣貼緊固定在預(yù)先固定好的靠模旁）。b)根據(jù)肋骨彎曲的要求和型號(hào)、材料牌號(hào)，選擇合適的溫度，熱彎曲應(yīng)采用中性火焰，禁止采用氧化焰。當(dāng)加熱溫度達(dá)到850℃~1000℃（火圈為亮紅色或黃赤色）時(shí)，緩慢地施加外力使肋骨彎曲，用力時(shí)盡量保持肋骨面貼著火工平臺(tái)。最高加熱溫度不應(yīng)高于1000℃,最低加熱溫度不應(yīng)低于500℃,禁止在250℃~350℃時(shí)（火圈發(fā)暗時(shí)）施加外力強(qiáng)制使肋骨彎曲；c)按預(yù)先劃出的加熱線依次進(jìn)行熱彎，每熱彎加工好一段，應(yīng)及時(shí)用鐵樁、鐵馬使肋骨與火工平臺(tái)固定牢靠（靠模熱彎時(shí)，還應(yīng)使肋骨與靠模貼緊）。熱彎加工過程中，應(yīng)隨時(shí)消除肋骨翼板和腹板產(chǎn)生的皺折、扭曲和角變形。當(dāng)需要用手工矯正時(shí)，盡量用木錘或?qū)Ｓ媚z錘，必需使用鐵錘時(shí)應(yīng)墊薄鋼板，以免留下錘印。5.15入托轉(zhuǎn)序經(jīng)過數(shù)控肋骨冷彎或熱彎后的型材，依次吊裝放入相應(yīng)托盤，進(jìn)行集中存放和轉(zhuǎn)序配送。5.16數(shù)據(jù)采集6T/CANSI91—2024通過設(shè)備傳感器可采集型材切割速度、物量、補(bǔ)償量，以及加工壓力值、加工量等信息；通過設(shè)備端可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行狀態(tài)的信息采集、在線檢測(cè)、設(shè)備故障報(bào)警分析等；通過集控系統(tǒng)或車間MES系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)工時(shí)物量統(tǒng)計(jì)、均衡生產(chǎn)工位的生產(chǎn)負(fù)荷等功能。6工藝質(zhì)量6.1尺寸偏差6.1.1劃線對(duì)合線、檢查線等線條的位置偏差要求見表2。表2線條的位置偏差要求單位為毫米標(biāo)準(zhǔn)范圍對(duì)合線、檢查線6.1.2切割切割面粗糙度要求見表3，尺寸偏差要求見表4。表3切割面粗糙度要求單位為毫米刺表4切割尺寸偏差要求單位為毫米6.1.3自由邊倒角要求自由邊倒角要求見表5。7T/CANSI91—2024表5自由邊倒角要求單位為毫米角半徑R—6.1.4成形要求6.1.4.1折邊尺寸偏差和幾何公差要求見表6。表6折邊尺寸偏差和幾何公差要求