铝板带材圆盘切边的组成与切边精度控制

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1、铝板带材圆盘切边的组成与切边精度控制[摘要]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。重点介绍了SMS全自动切边机的结构、原理和适用范围，特别是对分切精度的自动调整做了详细的阐述。　　[关键词]全自动切边机精度圆盘刀间隙重叠量分切宽度　　　　现代铝板带、箔材加工行业中，圆盘剪切边机所起的作用可以说是“承上启下”。不管是为下一道轧制工序做准备，还是为成品料分切，都与切边机有着紧密的关系。一卷边部质量较好的铝卷可以避免在轧制过程中出现断带、裂边等问题；一垛边部质量和板形较好的铝

2、板是打动客户“亮点”。切边质量和板形、厚度控制一样，成为现代铝板带、箔材加工技术的关键　　一、圆盘剪切边机的结构、原理和适用范围　　1.1切边机的原理和结构　　切边机，顾名思义就是用圆盘刀来切掉带材边部的设备。按照剪切传动方式可以分为拉剪和动力剪。基本上所有板带材切边机是通过上下刀片的相对运动（旋转）来将带材分切开，既要保证带材切边后整洁无毛刺，又要保证分切后带材的长度、宽度要在指定的标准范围内，这就给现有切边机的分切精度提出了挑战。　　然而，目前切边机使用得最多的是圆盘刀结构。圆盘剪切边机实际使用时上下两片圆盘刀片相对转动，来实现连续分

3、切带材的目的。如图1，显示了上下刀的装配位置以及其他附件的安装位置。　　图1上下刀片分切带材　　由上图可以看出，圆盘剪由机架19、心轴20、刀片21、刀套5、调节机构及传动机构组成。刀片侧隙的调整通过蜗杆1和蜗轮7的转动来实现。重叠量的调整通过蜗杆22和蜗轮18的旋转带动偏心套11的同步旋转来实现。　　由于带材需要双边剪切（驱动侧和操作侧），因此，一般切边机主要有以下几个部分组成：　　1）驱动电机——操作侧、驱动侧各一个（也有操作侧和驱动侧使用一个电机来带动，实现操作侧和驱动侧同步运转）；　　2）上下刀轴分齿箱——操作侧、驱动侧各一套；　

4、　3)上下刀轴——操作侧、驱动侧个一套共4根刀轴；　　4)圆盘刀——与刀轴配套，共4片；　　5)其它附件——液压系统，液压螺母、联轴器、刀套、扇形齿轮、丝杠等附件。　　大致装配流程为：操作侧、驱动侧两侧电机通过联轴器驱动下刀轴旋转，上下刀轴是通过分齿箱的两个齿轮啮合连接在一起，因此上下刀轴同时反向旋转；上刀轴安装于偏心套中，下刀轴无偏心，通过上刀轴调整偏心套与下刀轴之间的偏心距来调整上下两个刀轴的重叠量；上下刀轴安装于一个能滑动的基座上，基座的滑动是通过两组旋向相反地滚珠丝杠来实现，既能实现操作侧、驱动侧基座联动，也能实现单侧基座的单动；

5、当基座位置选定好之后，通过液压缸来锁紧，防止基座发生横向移动。　　虽然整套切边机涉及到的内容很多，也很广泛，但是分切精度主要由刀片、刀轴结构和装配精度来决定，一般情况下，分切精度不足时通过它的传动机构来调整，如丝杠联接，偏心套装配及液压执行元件等。　　1.2使用范围　　铝加工行业中所使用的切边机，一般以板带材的厚度来分类，如双零箔分切，铝箔分切，铝板分切以及铝型材分切。很显然，带材越薄，对切边机的分切精度要求也就越高。　　二、切边机分切精度调整　　影响圆盘剪切边机的分切精度的主要因素有：分切宽度、上下刀片重叠量和间隙量。传统切边机的分切宽

6、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大增加，大大降低了生产效率。　　如下图所示，在选择圆盘刀时应该注意，圆盘刀直径D与带材厚度h、重叠量Δ以及最大咬入角α（5-15°不等）有以下关系：　　D=　　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可以使用HMI器（集线器管理端口，既是输出设备，也是

7、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，同时通过传感器检测的数据与电机编码器数据进行比较，来做位移、角度反馈，提高各个执行机构的动作的精确度。　　上面提到的精度调整主要涉及到下面几个方面：操作侧上下刀刃间隙、驱动侧上下刀刃间隙、操作侧上下刀刃重叠量、驱动侧上下刀刃重叠量和成品宽度和长度精度。另外分切质量还与合金状态、刀的装配精度、

8、刀片耐磨性和本身加工精度、运转速度，带材所受的张力等等都有关系，但与间隙量、重叠量以及分切宽度对分切质量的影响相比，这些都是很容易解决的。　　2.1圆盘刀间隙和重叠量调整　　为了得到较好的分切