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)會團體標準型材數(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自動噴碼劃線 35.8數(shù)控進料 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 8T/CANSI91—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、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)字化加工的工藝準備、工藝過程、工藝質(zhì)量和檢驗。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通過計算機、車間網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)等手段，對型材切割、彎曲等工序?qū)崿F(xiàn)自動化加工的過程，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、進料、切割、出料等單元，能夠?qū)崿F(xiàn)型材自動上料、自動噴碼劃線、自動切割、自動出料，并可采用切割過程數(shù)據(jù)，形成工位固定型材流動的流水式節(jié)拍切割的生產(chǎn)線。4工藝準備4.1文件2T/CANSI91—2024型材數(shù)字化加工前應(yīng)準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；c)直尺、角尺、卷尺、角度尺等計量工具。4.4環(huán)境4.4.1進入生產(chǎn)場地的施工人員應(yīng)按要求穿戴好勞動保護用品。4.4.2型材加工場地應(yīng)保持整潔，施工場地區(qū)域通風、照明、抽風系統(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進行冷加工時，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)境的相對濕度應(yīng)不大于85%。型鋼的表面溫度高于露點溫度3℃。4.5材料4.5.1核對檢查應(yīng)加工型材的類型、材質(zhì)、爐批號、規(guī)格、數(shù)量等。4.5.2跟蹤補涂用車間底漆應(yīng)經(jīng)船舶檢驗機構(gòu)認可。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)線進行流水式自動化切割，型材切割生產(chǎn)線主要包括數(shù)控上料單元、自動噴碼劃線單元、數(shù)控進料單元、自動切割單元、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)控肋骨冷彎機進行自動化加工。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噴丸/拋丸、自動烘干、自動傳送的預(yù)處理線進行流水式批量處理，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)先采用機器設(shè)備進行自動化冷矯正，若因設(shè)備加工能力限制或經(jīng)多次矯正效果無法達到精度要求時，可視實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)自動輸送轉(zhuǎn)入立體庫進行存放，待用。5.5生產(chǎn)線任務(wù)分配根據(jù)生產(chǎn)計劃，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構(gòu)，或從立體庫中自動提取所需上料的型材。采用傳動鏈式橫移輸送裝置，實現(xiàn)型材自動輸送功能，系統(tǒng)將擺放好的型材自動輸送到輥式輸送緩存單元位置上。5.7自動噴碼劃線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)線上機器臂自動完成零件號、肋位號、逆直線加工線、二維碼等信息的噴碼和劃線。完成自動噴碼劃線后，通過傳送裝置將型材推送至數(shù)控進料單5.8數(shù)控進料通過型材切割生產(chǎn)線數(shù)控進料單元的機器臂夾緊裝置自動識別型材端部，自動夾緊型材，將型材從進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，進入切割前的準備工作。5.9自動切割機器人自動讀取所切割型材規(guī)格尺寸、切割指令等信息，自動調(diào)用切割程序，并自動匹配腹板切割速度、面板切割速度、電流、電壓、直切補償量、切孔補償量、反坡口切割補償量等工藝參數(shù)，對型材進行自動高精度切割。切割過程中，可通過管控系統(tǒng)進行故障診斷。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)線進行切割時，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輸送到打磨工位，進行自由邊的打磨處理及檢查。并對型材進行車間底漆跟蹤補涂。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料平臺上，采用磁吸吊將型材吊進相應(yīng)托盤，集中存放和配送。5.13數(shù)控肋骨冷彎采用數(shù)控肋骨冷彎機進行型材數(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。按肋骨冷彎機設(shè)備操作規(guī)程要求進行型材冷彎。當彎出的型材較長時，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彎曲模式和手動彎曲模式。a)自動彎曲模式。數(shù)控肋骨冷彎機讀取加工型材零件冷彎數(shù)據(jù)文件，自動完成型材彎曲加工。b)手動彎曲模式。按需要加工的數(shù)據(jù)以及數(shù)控肋骨冷彎機提示手動操作，按步驟逐步完成型材彎曲加工。手動彎曲模式時，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到精度要求時，可用水火熱加工成型的方法進行肋骨熱彎加工。a)將需要熱彎的型材放至火工鐵平臺，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固定牢（若采用靠模熱彎時，還應(yīng)將熱彎肋骨對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、材料牌號，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。當加熱溫度達到850℃~1000℃（火圈為亮紅色或黃赤色）時，緩慢地施加外力使肋骨彎曲，用力時盡量保持肋骨面貼著火工平臺。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（火圈發(fā)暗時）施加外力強制使肋骨彎曲；c)按預(yù)先劃出的加熱線依次進行熱彎，每熱彎加工好一段，應(yīng)及時用鐵樁、鐵馬使肋骨與火工平臺固定牢靠（靠模熱彎時，還應(yīng)使肋骨與靠模貼緊）。熱彎加工過程中，應(yīng)隨時消除肋骨翼板和腹板產(chǎn)生的皺折、扭曲和角變形。當需要用手工矯正時，盡量用木錘或?qū)Ｓ媚z錘，必需使用鐵錘時應(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、補償量，以及加工壓力值、加工量等信息；通過設(shè)備端可實現(xiàn)實時監(jiān)控、運行狀態(tài)的信息采集、在線檢測、設(shè)備故障報警分析等；通過集控系統(tǒng)或車間MES系統(tǒng)，可實現(xiàn)工時物量統(tǒng)計、均衡生產(chǎn)工位的生產(chǎn)負荷等功能。6工藝質(zhì)量6.1尺寸偏差6.1.1劃線對合線、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準范圍對合線、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