滚筒式碎边剪刀隙线下检验方法

摘 要：主要针对可拆卸刀头的双滚筒式碎边剪在使用中出现侧垫形变、刀隙跳动的现象提出一种以线下检验、调试替代线上调试的方法，最大程度地减少生产时间损失。

关键词：双滚筒碎边剪;可拆卸刀头;刀隙跳动;线下检验

文献标识码：B

1 绪论

在冷轧生产过程中，为保证板带宽度符合产品质量要求，设置切边剪，将板带边部多余部分剪掉，板带经过切边剪后，会在两侧边部产生很长的废边，为方便碎边收集，在切边剪后侧设置碎边剪，将废边剪切成长度为20cm左右的碎边。

本文主要针对刀头可拆卸且以侧垫定位的双滚筒式碎边剪在日常使用、维护过程中出现的刀隙不均匀、刀隙整体跳动的现象，并对该现象制定一套可行的线下检测措施，以节约生产时间，提高碎边剪工作效率。

2 碎边剪现状

以唐钢高强汽车板有限公司酸洗连轧机产线选用的双滚筒式碎边剪使用状况分析，在日常生产中，双滚筒式碎边剪刀隙不稳定状况对生产连续性产生的不良影响十分明显。在碎边剪结构加工中，出于对刀盘加工精度的补充调节，设计刀片侧垫，用于调整由于机床加工误差而造成的精度差，同时，侧垫能够起到减震的作用。但在实际生产中，由于剪切速度较快，剪断后的碎边在上剪刃的挤压作用下会与上下剪刃侧垫的端面产生撞击，从而造成上下垫片桥状形变，形变后的垫片无法压实，造成装配后剪刃刀隙不均匀。

随着产线的持续生产，设备老化状况加剧，该套装备选用刀头与刀片同步更换的方式，每次刀片老化后刀头要随着一起拆卸，同时，刀头与驱动轴之间仅由一定位键连接，日常驱动由接触面静摩擦力提供，驱动稳定性会随着接触面接触状况恶化而降低。随着刀头的持续磨损，装配孔逐渐扩大，而装配轴直径逐渐减小，将导致刀头与装配轴发生相对转动，该种转动将直接导致刀隙的整体扩大或缩小，但不会对刀隙的均匀性造成影响。

影响刀隙的其他方面，如装配过程中的刀头错位、剪刃错位、紧固失效等情况均会导致刀隙的整体变化或者对称变化。

3 设计方案

由于碎边剪设备没有线下刀隙检测装置，碎边剪刀隙调整只能在线上进行，装配之后，当发现刀隙跳动时，需人工拆卸刀片并调整，占用大量的生产时间。为了节约线上生产时间，我们选择刀隙线下调节的方法。

选择一个横截面分别在上下刀头所有剪刃刃口与横截面相交的位置做好标记，选择标记点为测量点。

剪刃装配、磨削完成后，分别使用专用量具测量上下刀头1号与2号剪刃刃口的直线距离，并对两个测量值进行对比，若两个数值之差大于0.03mm，仔细检查数值较大的刀头对应的两片剪刃的装配情况，用0.02m塞尺检查刀片各个安装面的缝隙大小，着重检查剪刃背面与侧垫之间的缝隙若发现缝隙较大，将刀片拆解后，对垫片进行平面度调整，确定垫片平直后回装，再次对两片剪刃进行测量，上下刀头对应见刃距离差小于0.03mm后，进行下一对剪刃的测量，重复第一对剪刃的步骤，直至所有剪刃调整完毕。

垫片平直测量方法：0.03mm塞尺不能进入装配面与侧垫之间的缝隙或者进入后左右移动距离小于2cm，且塞尺可进入位置不对称，视为垫片与剪刃缝隙为0.03mm以下。

垫片调整方法：垫片拆卸之前对剪刃与垫片的缝隙进行整体测量，若发现单侧中间缝隙较大，两端缝隙较小而另一侧相反的状况，则能够确定改垫片存在桥型形变，存在形变的垫片需由钳工进行手工校直，无法完成手工校直的垫片，换用新垫片。若发现垫片与剪刃之间的缝隙整体偏大，中间与两端缝隙较为均匀，则可确定是垫片表面出现高点造成刀隙变化，将垫片拆下，在钳工台上对垫片表面进行平面度检查，再使用角磨机对垫片高点进行打磨，直至垫片两侧平面度小于0.02mm。

在测量与调整中，若经测量发现某组剪刃直线距离较大的一组装配精度良好，无调整空间的情况，则对剪刃直线距离较小的一组进行调整，具体调整方法为：将剪刃侧垫拆下，检查并校直垫片，将铜质薄垫片裁剪成侧垫的形状，选择铜垫片厚度为两组直线距离之差，清理剪刃、垫片装配面后重新装配，再次检验两组剪刃直线距离，差值变大则下次调整中减少垫片厚度，差值小，则增加垫片厚度，直到两组剪刃直线距离之差小于0.05mm。

线下调整之后的刀隙调节：线下调整之后，一般情况下可满足剪刃装配精度。

4 方案说明

4.1 设备结构缺陷说明

（1）侧垫属冗余设计：侧垫形变一方面导致侧垫无缓冲、保护作用，另一方面会导致刀隙不均，影响使用;同时，随着机加工工艺水平的不断提升，铣刀槽工序误差可控制在0.03mm以内，完全没有必要再使用侧垫来调整误差。（2）碎边剪刀头装配方式、驱动方式不合理：刀头随剪刃共同更换、磨削能够很好地保证剪刃加工质量，但是频繁的更换刀头会导致刀头与刀轴之间的接合面磨损加剧，一旦接触面磨损会直接导致驱动力缺失，进而定位键驱动，造成刀头传动误差增大。（3）刀轴截面形状不符合实际生产需求：刀轴截面形状为圆形，圆形轴在表面发生磨损后，无法与刀头孔进行贴合进而与刀头发生相对转动，具有不稳定性，参考其他刀头整体拆卸的碎边剪设备，刀轴截面形状为多边形时设备稳定性提高。

4.2 解决方案特点说明

（1）目前没有完全贴合该类型碎边剪设计特点的剪刃装配及修复方案。本文提供的剪刃線下检测方法来自生产实践，步骤复杂，耗时较多，但全流程在线下完成，不占用生产时间，能够最大限度地减少线上损失;（2）由于测量精度要求较高，一般情况下该项工作由专人进行;（3）由于垫片形变的不确定性，调整后可能存在少数剪刃刀隙存在微小误差的情况，经调整后的剪刃在上线之后标定前需要对刀隙进行检验和调整;（4）一般情况下，无侧垫的刀头在使用中不会出现刀片定位面形变的情况，再次上线不会造成刀隙的变化，无需线下测量。

5 结论

刀隙跳动，定位精度失准的现象仅出现在刀头整体更换且以侧垫为定位面的碎边剪设备中，不能通过修复、改造将其危害彻底消除。而通过本文的碎边剪线下检验方式将最大程度地减少由于设备制造原因造成的生产停滞现象，利用线下的预先调试替代线上调试，最大限度地减少经济损失。对可拆卸刀头的双滚筒式碎边剪的使用具有借鉴意义。

参考文献：

[1]杨俊益.碎边剪剪切缺陷的产生原因及改进[J].轧钢，19（1）：63-64.

[2]张海霞.碎边剪[J].太原科技大学学报，34卷增刊，107-108.

[3]吴秀杰.碎边剪的结构与参数设计[J].冶金设备，2019特刊：21-22.

作者简介：王志永（1990-），男，河北唐山人，助理工程师，主要从事磨辊间及工艺备件管理工作。