管理创新 72 2016 年 10 月 13 铝板带材圆盘切边的组成与切边精度控制 罗生茂 宁夏能源铝业通润铝材责任有限公司，宁夏 吴忠 751603 摘要：圆盘剪是用于剪切带材边部，消除带材边部缺陷，保证带材宽度一致的装置.现已大范围的应用于冶金工厂连续生产线上，如：冷轧机组、清洗机组、酸洗机组、重卷机组和拉弯矫直机组等圆盘剪的作用很关键，直接影响最终带材的质量.因此，圆盘剪的设计、制造以及日常维护对其精度影响是至关重要的。本文论述了铝材切边分切精度（包括宽度精度和厚度精度）的自动调整方法和程序；以及铝材切边所使用设备的结构组成。 关键词：全自动切边机；精度；...

  管理创新 72 2016 年 10 月 13 铝板带材圆盘切边的组成与切边精度控制 罗生茂 宁夏能源铝业通润铝材责任有限公司，宁夏 吴忠 751603 摘要：圆盘剪是用于剪切带材边部，消除带材边部缺陷，保证带材宽度一致的装置.现已广泛应用于冶金工厂连续生产线上，如：冷轧机组、清洗机组、酸洗机组、重卷机组和拉弯矫直机组等圆盘剪的作用最重要，直接影响最终带材的质量.因此，圆盘剪的设计、制造以及日常维护对其精度影响是至关重要的。本文论述了铝材切边分切精度（包括宽度精度和厚度精度）的自动调整方法和程序；以及铝材切边所使用设备的结构组成。 关键词：全自动切边机；精度；圆盘刀；分切宽度 中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1671-5519(2016)10-0072-01 1 圆盘剪主要技术参数 圆盘剪的主要技术参数包括刀盘直径与厚度、侧向间隙、重叠量和滚珠丝杠的精度.特别是侧向间隙与重叠量，直接影响剪切带材的质量。针对不同厚度、不一样的材质的带材，侧隙与重叠量各不相同，需要设计者根据详细情况分析确定。图 1 为侧向间隙与重叠量的位置关系图。 图 1 1.1 刀盘直径与厚度 刀盘一般为薄圆柱状，通过一对刀盘上下错位，下刀盘在内侧，上刀盘在外侧，相互平行布置，调整出合适的重叠量与侧向间隙，带材在刀盘转动的过程中挤压剪切掉不平整的废边。 1.2 侧向间隙 在生产的全部过程中，圆盘剪两侧刀盘的侧隙、重叠量要尽可能调整一致.因为侧隙小的一侧剪切速度快，极易导致带材跑偏，重叠量大的一侧剪切力大，也轻易造成带材跑偏。对圆盘剪来说，侧隙比重叠量更重要，但也更很难保证。 剪切铝带冷轧板带时，刀盘的侧向间隙取被切带材厚度的 7%～10%；剪切厚度＜0.15 mm 的薄带时，侧向间隙接近 0，使上下刀盘彼此接触，甚至带有不大的压力；剪切热轧板带时，侧隙取被切金属厚度的 12%～16%.装配调整时，可通过修磨上下刀轴上的补偿环来满足出厂要求的侧隙值，然后先调整重叠量为负值，在上下剪刃分开后，用塞尺沿带材运动方向塞入，以验证侧隙值.在实际生产使用时，往往需要剪切不同厚度的带材，侧隙可通过设计与便于拆卸的调整垫片做调整。侧隙过小时，会导致圆盘剪负荷过大，切断面积过大，刀盘磨损严重，使用周期较短，带材有可能会出现切边发亮和毛边现象；侧隙过大时，带材会出现裂纹无法重合，剪切面不平整，甚至带材被撕裂.因此合理的侧隙值对带材剪切质量是至关重要的. 2 切边机分切精度调整 影响圆盘剪切边机的分切精度的重要的因素有：分切宽度、上下刀片重叠量和间隙量。传统切边机的分切宽度、圆盘刀间隙量和重叠量的调整都是通过手动调节，这就限制了该切边机的加工能力，在分切不同宽度、不同厚度板材的时候，传统切边机的参数设置时间和准备时间就会大幅度提升，大幅度的降低了生产效率。然而，全自动切边机的分切宽度、圆盘刀间隙和重叠量的调整最初可以从键区设置，键区使用的是闭环自动位移特征来控制，这也是切边机实现全自动的基础。基于这一点，单组刀的间隙量和重叠量调整能够正常的使用 HMI 器（集线器管理端口，既是输出设备，也是输入设备）来控制，而且调节精度都很高（一般精度 0.001mm）。当基准固定好之后，位置数据通过键区输入，HMI 上面的显示屏幕上的数据可以供操作手观查，操作手也可以从显示屏幕上输入需要调整的数据。PLC 将数据送至各个驱动器，驱动器再命令各个执行机构动作，同时通过传感器检验测试的数据与电机编码器数据来进行比较，来做位移、角度反馈，提高各个执行机构的动作的精确度。 3 轴承的选用 设计时刀轴尽量选用高精度的径向和推力轴承，提高刀轴轴承的游隙等级，保证装配后刀轴的旋转精度.圆盘剪装配完成后，刀轴的径向跳动和端面跳动精度是圆盘剪质量优劣的关键.承受径向力和轴向力的轴承精度尽可能地选择 P5 精度以上承受中度预紧，以保证刀轴径向和轴向的稳定性. 4 制造精度 圆盘剪对加工精度和装配精度要求都非常高.冷轧线上圆盘剪装配后，要求每个刀盘端面跳动值0.03 mm，刀盘径向跳动值0.03 mm，拉弯矫直机组上的端面跳动和径向跳动的要求达到 0.005 mm 以下.为满足上述要求，关键零件，如：刀轴、刀盘、刀盘锁紧螺母和偏心套等机械加工精度要求更高，这些零件一定要尽量选用在高精度数字控制机床上加工，否则极易超差.如果上下刀轴、刀盘和偏心套等关键零件尺寸或形位公差出现超差，将直接影响装配后刀盘旋转精度，无法装配出满足设计的基本要求的设备。轴向窜动直接影响侧隙值的大小，导致圆盘剪系统剪切不稳定.单个刀轴装配时，调整承受轴向载荷的轴承中度预紧，将轴承游隙控制到位以防止刀轴窜动.用千分表对轴向窜动进行仔细的检测，承受50～60 kg 轴向力后，刀轴轴向窜动变化应在 0.005～0.010 mm 内。 5 切边宽度调整 切边宽度的调整相对来说就最简单了，它是通过一根滚珠丝杠（两端的旋向相反）与切边机底座相连，电机驱动滚珠丝杠转动，切边机两底座便同时张开或关闭（即操作侧底座往操作侧移动，则驱动侧底座往驱动侧底座移动，反之亦然）。这里使用滚珠丝杠，而不使用普通的螺杆螺母丝杠，是因为分切宽度的精度范围都是以 1mm 为单位计算，并且一旦宽度调整好，就不需要再有变动；因此滚珠丝杠实现起来比螺杆螺母丝杠精度要高的多，自锁性能也比螺杆螺母丝杠强。 6 结语 圆盘切边机的组成和分切过程都已经描述清楚了，对于操作人员和设备维护人员来说，明白整个圆盘切边机的内部结构和剪切功能实现过程，既能保证切边机的正常运行，还能少走弯路使得剪切精度尽快达到设计精度，也使得剪切质量大幅度的提升。作者通过上面阐述，对圆盘切边机的参数、带材形变过程以及对不同厚度的带材进行上下刀重叠量和间隙量等影响带材剪切质量的和效果的因素，进行了理论分析研究，现场测试调试，积累了一些经验，不仅在将来对类似的圆盘切边机进行深度保养和维护提供了技术保障，而且对圆盘切边机的设计创新有着积极重要的推动作用。 参考文献 [1]梁平.铝板带材圆盘切边的组成与切边精度控制[J].科园月刊，2011（5）：72-74. [2]王祝堂.丹涅利弗罗宁公司全球主要的纵剪生产线生产企业[J].轻金属，2015（3）：26. [3]吴志生 冷轧板带切边变形过程及其影响因素[J].轻合金加工技术，2001，29（12）：23-24.