王丹

摘 要：该文以25万吨级的镀铝锌线卷取机卷筒为例，首先针对卷筒的实际加工难点进行了分析，进而针对其加工工艺从具体的几个细节分别进行了阐述，最后针对扇形板的加工从工艺难点及解决办法等层面分别进行了表述。卷取机是精整生产线中的重要设备之一，而卷筒则是卷取机的核心部件。在機组待机时可缩小直径，方便机组上料或者卸料，机组运行时，卷筒可胀大至工作直径，将带材头部紧紧夹住，以便卷取机与其它设备（如轧机、张立机等）建立张力，实现整齐稳定的卷取。因此卷筒的加工精度对最后成品的质量有很大影响。

关键词：镀铝锌线 卷取机 卷筒加工 工艺

中图分类号：TG174.44 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0110-01

25万吨级卷取机所应用的卷筒相比于一般的卷筒在结构的形式上存在很大的区别，对于卷筒、钳口压板、钳口斜楔、空心芯轴、扇形板以及钳口下压板等各种零部件的具体精度要求都非常高，在进行这一类零部件的加工时经常会出现加工工艺性较差或者是外形相对单薄等问题。这些零部件是否能够到达要求精度在很大程度上决定着卷筒整体的装备精度。下面针对这种卷筒在设计阶段所需要注意的一些工艺上的难点进行了具体的分析。

1 主轴的加工难点及解决办法

主轴的零件：主轴总长度：1609 mm，内花键的长度：520 mm，距右端589 mm，距左端500 mm。进行主轴加工时的难点主要在于当前的实际加工技术很难真正满足内花键的设计要求，一方面没有行程为1200 mm的插床；另一方面还没有理想的花键拉床。在进行花键位置设计时，经常将其加工在工件整体的中间位置，因此其具体的加工工况很难有效控制，与此同时，现有的测量技术并不能满足花键加工后的测量需求，因此加工的实际结果不能很好地实现有效掌握。

结合已有的一些实践加工经验，针对以上这些加工的难点可以采取刨床冲花键这种加工形式，在刨床刀架处安装设计好的刀杆，将刀杆的方向控制和导轨相互平行，然后借助于工件在导轨上的平行移动来完成整个冲削的过程，这种加工原理和插床的原理相类似，区别在于运动方向上的不同。

采用这种工艺最主要的问题是让刀的多少。一旦吃刀量大、工件行程过长亦或是刀体、刀杆的刚度较差，都会造成工件冲削量出现不同程度的差异。因此，设计一个相对合理的刀杆、解决让刀、测量等问题就变得非常重要。

1.1 刀杆的设计

（1）通常情况下，刀杆本身直径和其长度的比值对刀体的工作效果会产生非常大的影响，如果具体工件的长度被确定下来，那么相应的刀杆长度和其最佳的直径长度也就能确定下来。如果刀杆的直径过小，就很容易导致刀体在加工过程中发生过多的振动，这一方面影响了刀体的使用寿命，另一方面影响了工件的加工粗糙程度。而反之，刀杆的直径过长，就会导致刀杆本身的质量增大，如果超出了整个设备所能承载的范围，就会出现刀杆很难被带动的问题。

（2）在实际的加工过程中，刀体在回程时不能和工件发生硬性的接触，这会导致刀体划伤工件已经加工好的光滑表面或者引起刀杆振动。因此，在进行设计时可以在刀杆上连接设计一个弹簧，这样就能起到很好的缓冲作用，即便是发生碰撞也不会产生幅度较大的振动。

（3）在确定刀体尺寸时需要考虑吃刀量大小和加工效率等。如果刀体设计过大，虽然提升了加工的效率，但同时也会增大吃刀量，进而使得刀杆（在）发生振动时很容易出现打刀的情况进而影响到刀体的使用寿命，这样反而降低了工作的效率。而相反的话就会造成加工效率整体下降，通过实践表明，刀体的最佳尺寸在14 mm左右，材质以白钢最佳。

1.2 让刀

所谓的让刀问题是指如果刀杆的长度过长的话，就很容易在进行加工时出现花键加工行程过大的问题。要想有效避免或是尽可能地减少让刀问题的出现，首先需要对刀杆进行科学、合理的设计，在保证刀杆在一定荷载能力基础上最大程度地提高刀杆本身的直径。其次，还需要合理地考虑吃刀量的大小，如果吃刀量处于一个较小范围的话，那么出现让刀问题的概率就会非常小，但与此同时，设备的加工效率也会随之降低。所以说，为了同时保证加工的效率和加工的效果，应该在最大合理吃刀量的基础上进行让刀的减小。通过实践发现，在进行粗加工时，最佳的吃刀量是3 mm，在进行精加工时，最佳的吃刀量是1 mm。

1.3 测量方法

对花键进行测量时可以借助花键样板进行测量，具体在实际的加工过程中，每加工出一个新的键槽，就制作出一个对应的键槽样板。在进行样板的匹配时要着重强点位置的一致性，这样可以有效避免受力不均和接触不均的问题出现。

2 扇形板加工难点及解决办法

扇形板由于需要和钳口压板、钳口斜楔以及钳口下压板等进行装配，因此结构比较单薄，对应的壁厚差也大，这就使其在进行加工或者是氮化处理工艺时很容易发生变形。为了解决这种问题，在进行扇形板的具体加工时，一方面要利用时效来消除机械加工产生的应力；另一方面要最优化地选择工艺参数和工艺流程，尤其是氮化处理工艺参数（特别是出炉温度）直接关系到变形的具体程度。经过反复的实践可以得出：当出炉的温度超过300℃时，扇形板变形量会超出1.5 mm，当出炉温度小于100℃时，扇形板的实际变形量会小于0.1 mm。

对扇形板进行的组合切削同样是加工时需要注意的一个主要问题，对于这一问题可以事先利用模拟好的设计辅具进行扇形板的模拟组合装配，当其符合工作状态的具体要求时在进行磨削和切削。

3 结语

卷取机的卷筒加工主要涉及到一些具体主要零部件的加工，实现其有效、科学的加工为整个设备的精确工作奠定了重要的基础。在具体的工艺设计上我国还相对比较落后，需要结合具体的实践操作去逐渐摸索，相信在未来通过不懈的努力一定会实现高精度镀铝锌线的成套生产。

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