棒料剪切机理与提高剪切精度的方法

棒材倍尺飞剪剪切误差分析及改进措施摘要：本文阐述了陕西钢铁集团龙门钢铁公司轧钢厂棒材生产线上倍尺飞剪系统配置及控制方法，分析了棒材倍尺飞剪的剪切工作原理，针对影响剪切精度的倍尺测量及计算误差、剪切执行误差进行了分析和论述，总结出减小剪切误差的方案，在实际应用中提高了倍尺飞剪的精度，实现了倍尺飞剪稳定运行，达到了提高成材率的目的。

关键词：倍尺飞剪；剪切误差；改进措施0 引言陕西钢铁集团龙门钢铁公司轧钢厂棒材生产线倍尺飞剪是一台曲柄／回转联合式飞剪，飞剪的电气控制系统主要由西门子300系列PLC 315-2DP CPU、DI模块、DO模块、高速计数器模块FM350-1与剪刃同轴的高速接近开关、飞剪传动电机尾部编码器和西门子全数字直流调速系统6RA80装置及安装在3#飞剪前、后的热金属检测器组成。

高速计数器模块实时接收来自成品轧机编码器的脉冲信号。

倍尺飞剪是钢铁企业用来对金属坯料剪切加工的重要设备，与棒材生产工艺结合非常紧密，其性能的优劣将直接影响轧制生产线的作业率和成材率，同时倍尺飞剪的剪切精度对精整区员工的劳动强度、劳动生产率影响极大，因此保证倍尺飞剪稳定运行至关重要。

1 剪切工作原理1.1首支钢剪切步骤步骤1，测量前热剪到倍尺热剪距离,得到校对距离D；步骤2，PLC读出钢材至前热剪时，末架轧机脉冲数N1，PLC读出钢材至倍尺热剪时，末架轧机脉冲数N2；步骤3，计算当前比率，；步骤4，计算理论比率，；步骤5，根据步骤3，步骤4选择实际比率。

当时，实际比率=当前比率，当时，实际比率=理论比率；步骤6，计算首支剪切脉冲数，，其中首支倍尺长度为画面设置，实际比率根据步骤5选择。

步骤7，在前热检上升沿信号来后，末架轧机脉冲数与首支剪切脉冲数相等时，飞剪执行剪切动作。

1.2非首支钢剪切步骤步骤7，测量剪刃到倍尺热剪距离,得到校对距离D1；步骤8，PLC读出钢材至剪刃时，末架轧机脉冲数N1，PLC读出钢材至倍尺热剪时，末架轧机脉冲数N2；步骤9，计算当前比率，；步骤10，计算非首支剪切脉冲数，，其中非首支倍尺设定长度为画面设置，实际比率根据步骤4，步骤5，步骤9计算并选择。

棒料剪切机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解棒料剪切机的基本结构及其工作原理；2. 学生能够掌握棒料剪切机操作流程中的关键步骤和安全规范；3. 学生能够描述棒料剪切机的维护保养方法及其重要性。

技能目标：1. 学生能够正确操作棒料剪切机，完成棒料的精准剪切；2. 学生能够根据不同材料特性调整剪切机的参数，确保剪切质量；3. 学生能够分析并解决棒料剪切过程中出现的简单问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对于机械操作的兴趣，激发其探究机械原理的欲望；2. 增强学生的安全意识，使其认识到遵守操作规程的重要性；3. 培养学生的团队协作精神，提高其沟通与协作能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生在掌握棒料剪切机基本知识的基础上，提高实际操作能力，同时注重培养学生的安全意识和团队协作精神。

课程目标具体明确，易于衡量，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本课程依据课程目标，选取以下教学内容：1. 棒料剪切机结构原理：介绍棒料剪切机的组成部分、工作原理及各部件功能；- 教材章节：第二章“剪切机械的基本结构及其工作原理”2. 棒料剪切机操作流程：详细讲解操作步骤，包括开机准备、参数设置、剪切操作及关机；- 教材章节：第三章“剪切机械的操作流程与操作要点”3. 棒料剪切机安全规范：强调操作过程中应注意的安全事项，预防事故发生；- 教材章节：第四章“剪切机械的安全操作规范”4. 棒料剪切机维护保养：介绍日常维护保养方法，阐述其对于设备性能的重要性；- 教材章节：第五章“剪切机械的维护保养与故障排除”5. 实践操作：组织学生进行实际操作，培养动手能力，巩固所学知识；- 教材章节：第六章“剪切机械的实践操作与技能训练”教学内容安排与进度：第一课时：棒料剪切机结构原理；第二课时：棒料剪切机操作流程；第三课时：棒料剪切机安全规范；第四课时：棒料剪切机维护保养；第五课时：实践操作。

教学内容科学系统，紧密结合教材，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的实际操作能力。

影响板材剪切尺寸精度的主要因素及质量控制剪板机剪切下料作为金属板材加工的重要方式之一，主要用于裁剪各种规格板材的直线边缘，具有工作方式简单、效率高、成本低等特点，所加工配件质量一般能够满足产品设计及工艺要求。

本文分析了影响金属板材剪切尺寸精度的主要因素及相应的质量控制措施。

板材剪切一般是备料下料的源头工序，其质量好坏直接影响后工序加工。

在生产实践中，常常会出现剪切配件尺寸超差等问题。

随着对剪切质量要求的不断提高，需要对剪切的实际加工精度和影响剪切精度的主要因素有一个整体认知，以便采取适当的措施，稳定和提高剪切质量。

公司一般进行t3～t16的金属板材剪切加工。

剪切设备主要为液压摆式剪板机、液压闸式剪板机和机械剪板机。

通过长期的剪切经验积累和试验，相应分析如下。

影响剪切尺寸精度的主要因素及质量控制 1.1.后档料定位精度及可靠性后档料定位精度和可靠性直接影响配件下料的尺寸精度。

根据设备说明书和相关资料介绍，数控剪板机的后档定位精度一般能达到0.1mm。

后挡料与下刀片的平行度在1000mm 长度上一般小于0.20mm，故设备本身的精度一般能够满足剪切要求。

在剪切过程中，后档料需要承受定位时难以避免的撞击，特别是大板、厚板，故需要良好的刚度和强度。

生产中，需要经常检查后档料的变形和后档料机构工作是否正常，以保证其与刀片的平行度和调整准确性，避免剪切出现尺寸超差和大小头。

1.2.板材剪切定位方式板材剪切定位方式主要包括靠后档料剪切和对线剪切。

对线剪切包括在配件上划线然后靠剪板机灯光影剪、将配件对齐工作台上的线剪切、将配件对齐卷尺挂尺剪切等方式。

由于对线剪切配件定位需目测，尺寸精度比靠后档料剪切明显要差。

在生产中，异形件、大配件和剪切过程中的尾料一般均需要对线剪切。

特别是厚板大配件，由于重量大，对线剪切时微调定位比较困难，精度就更差些。

操作时需要细致或制作专门的定位装置。

1.3.配件尺寸测量方式对于剪切配件，其边缘和断面难以避免有缺陷和变形，主要包括断面有斜度、断面层台凸起、配件剪切边缘变形等。

棒材高效剪切下料方法知识总结简介在加热和锻造之前，将原材料切成所需长度或所需几何尺寸的工序就称作下料。

常用下料方法可以分为三类：锯床下料、车床切削下料、剪切下料。

锯床下料虽可获得精度较高的坯料，但锯缝处材料的损耗大，生产效率较其他两种下料方法要低。

车床切削下料所获得的毛坯精度很高，但材料浪费情况较严重。

普通剪切下料方法生产毛坯，虽然具有生产效率高、操作简单和断口无金属损耗等优点，但也存在剪切后断面质量较冲床下料和切削加工方法下料差的缺点：容易形成“马蹄形”；产生诸如倾斜度、压塌、椭圆度和不平度等缺陷；另外，在剪切断面还伴随有毛刺和裂缝。

而高效剪切下料方法是：1蓝脆温度下料蓝脆下料是在蓝脆温度区间，即350℃~450℃时剪切棒料，此温度下的剪切具有比室温条件下更好的剪切精度，钢在蓝脆温度区间脆性提高，塑性降低，剪切后断面压塌量小，椭圆度小且加热后消耗的剪切能力大大下降，能获得良好的毛坯质量及断面质量。

2高速剪切下料高速剪切下料消除了裂纹的轴向和横向运动，加快了裂纹沿周向的扩展，裂纹尖端的应力集中不能因塑性变形而发生应力松弛，从而使裂尖塑性区减小，使材料的脆性增加，塑性降低，剪切后断面倾斜度有较大改善。

对于一般中强度碳钢而言，剪切速度根据上述理论应该控制在5m/s~7m/s最适宜。

3表面缺口应力集中下料表面缺口应力集中下料方式是通过预先在棒料上切出一定深度与角度的V型槽的方法提高棒料下料断面质量。

具有一定深度的缺口处由于应力集中不能因塑性变形而发生应力松弛，从而使裂纹尖端塑性区减小，提高剪切后断面倾斜度等缺陷，它是利用人为切口的应力集中效应、缺口效应和疲劳效应等使切口尖端的裂纹迅速扩展，完成棒料的规则分离。

上述方法均能获得较好的剪切断面质量。

浅析提高精整剪切能力的措施刘汝营李震波(南京钢铁联合有限公司中厚板卷厂，江苏南京210000)喃要]结合中厚板誊厂的生产实践。

分析了影响剪切能力的主要因素，并对提高剪切能力提出了具／4ql t r施，通过采用对应的措施，剪切能力由75万吨提高到150万吨，取得了明显效果。

暖撼剐精整线；剪切能力；措施1前言南钢中厚板卷厂精整线于2003年7月份开始进行设备安装，2004年7月份热负荷试车成功，于2004年9月28日剪出第一块钢板。

剪切设备为全套引进的滚切式剪切机，该生产线设计年剪切产量为75万吨，至2008年已经具备150万吨的剪切过板能力。

本文主要介绍了影响精整剪切线的主要因素及采用的措施。

2精整线工艺流程及主要设备21工艺流程矫直一冷床空冷一钢板上下表面检查一切边一定长一取样一标志一堆垛一探伤一判定—叭库矫直后钢板在600—90d℃进入冷床空冷，当钢板温度降至工艺要求温度后，自动下冷床：冷床出口辊道区域(双边剪入口辊道)，由检验人员进行上下表面检验，对缺陷钢板进行标识并跟踪：钢板检验后送入双边剪对中、切边，再经定尺剪剪切成定尺长度并取样：之后钢板进行侧喷、表喷、打钢印等标识，由磁力垛板机收集；对于重新需要检验、缺陷处理的钢板进入翻板区域处理。

22主体设备介绍剪切设备为从日本川崎引进的滚切式剪切机。

切边机为三轴三偏心式滚切剪，该设备可以根据钢板厚度不同，自动选择剪切速度；定尺剪为双曲轴滚切式剪切机，可剪切的钢板最大厚度为50m m。

标识机从美国引进，属于机电一体化设备，具有上表面喷印，上表面冷冲击标识及侧面标记三种功能。

3影响精整过板速度的主要因素3．1钢栖耘形轧机板形赢接关系到钢板在精整区域的过板能力。

轧件镰刀弯，双边剪将无法进行对中切边，必须采用人工在冷床区域火切，利用火切分段1块母板需要10一12分钟，每块轧件需要分3～4次，正常情况下，3块坯料出现镰刀弯，即会导致冷床堵板，降低了精整剪切速度。

棒材3#飞剪剪切控制及改进措施【摘要】棒材生产轧制过中，因信号闪烁，引起3#飞剪误动或不动，不能满足生产设备的控制要求。

基于此对3#飞剪的剪切控制原理进行介绍，并分析影响飞剪剪切精度及稳定性的原因以及总结改进方法。

经过实际应用和不断改进，现在3#飞剪已经达到工作稳定、剪切精度高、便于维护、能获得较大的产品收得率。

【关键词】3#飞剪；热金属检测器；T400前言我厂棒材生产线由18台轧机和3套飞剪组成。

1#飞剪位于6#轧机后，用于粗轧坯的切头和事故碎断；2#飞剪位于12#轧机后，用于中轧切头和切尾；3#飞剪是倍尺飞剪，用于棒材产品的倍尺分断。

3#飞剪运行是否可靠对产线作业率和成材率至关重要。

我厂3#飞剪的控制信号主要是7#活套（loop7）的开关量信号、18#轧机后的热金属检测器（HMD24）信号及3#剪前热检（HMD25）信号、3#飞剪的速度编码器等。

Loop7负责提供3#剪的连续剪切信号，HMD24负责倍尺计长，HMD25判断lastbar。

速度编码器负责速度脉冲及倍尺长度脉冲信号的采集。

棒线投产后为了保护活套和轧辊，操作人员在相应位置安装了水管进行降温，多次造成Loo7、HMD24信号闪断，造成3#飞剪信号采集出错3#飞剪误动或不动。

基于上述原因对其做出相应的改进和完善，保证了正常剪切并且提高了剪切精度，达到了预期目的。

二、3#飞剪控制系统1、硬件配置电机：直流他励电动机，型号为ZFQZ-355-42，额定功率为361KW，额定电枢电压为550V，额定电枢电流为713A，额定转速为500/1000r/min，励磁电压为220V，励磁电流为23.6A。

主传动：西门子直流调速装置6RA7085-型，带T400工艺卡检测元件：热金属检测器（HMD24、HMD25）、活套扫描器Loo7、3#飞剪速度编码器PLC系统：CPU、高速计数器模块（HSC）、数字输入输出模块（DI/DO）以及电源模块等。

2、剪刃位置控制飞剪控制系统中，剪刃的位置是用角度表示的剪刃的位置是随传动电机按一个方向旋转，旋转一周为360°，剪刃的运动轨迹见图2。

提高剪板机的生产率和安全性范本剪板机是一种常用的金属加工设备，用于将金属板材切割成所需尺寸。

为了提高剪板机的生产效率和安全性，我们可以从以下几个方面着手进行改进。

一、升级设备技术1. 采用优质材料：选择高强度、高耐磨的切割刀具，能够提高切割质量和效率，同时延长刀具的使用寿命。

2. 引入先进的控制系统：采用PLC控制系统，能够实现自动化控制和多功能操作，提高剪板机的生产效率和灵活性。

3. 配备高精度的切割传感器：利用光电传感器等高精度传感器，能够实时监测切割位置和切割质量，减少误差，提高生产效率。

4. 引入智能识别技术：利用图像识别和人工智能技术，实现对金属板材的自动识别和参数调整，减少人工干预，提高生产效率。

二、优化工艺流程1. 对板材进行预处理：采用除油、除锈等预处理方式，能够提高板材表面的光洁度，减少切割时的摩擦阻力，提高切割效率和质量。

2. 合理切割顺序：按照板材的尺寸和形状特点，合理安排切割顺序，减少切割次数和移动距离，提高生产效率。

3. 优化切割参数：根据不同材料的硬度和厚度，合理调整切割参数，如刀具转速、切削速度等，提高切割效率和质量。

4. 优化送料方式：采用自动送料装置，能够实现连续送料，提高生产效率和安全性。

三、加强安全防护措施1. 安装安全防护装置：在剪板机周围设置安全防护栏和安全门，确保工人无法直接接触到机器的运动部件，减少事故发生的可能性。

2. 配备紧急停机装置：在机器的控制系统中设置紧急停机按钮和紧急停机开关，一旦发生危险情况，能够及时切断电源，确保工人的人身安全。

3. 培训操作人员：对使用剪板机的操作人员进行专业培训，教会他们正确操作和维护机器的方法，提高安全意识和技能水平。

4. 定期检查和维护：定期对剪板机进行检查和维护，保证设备的正常运行，减少故障和事故的发生。

四、提升操作人员技能1. 提供培训机会：为操作人员提供学习和培训机会，让他们掌握剪板机的工作原理和操作技巧，提高生产效率和安全性。