圆盘剪概述

圆盘式剪切机，通常用旋转的圆盘刀片连续、纵向剪切运动着的板材和带材，有时将板、带材剪成比较窄的带材，或者将它们的边缘剪齐。当用它来切边时，通常还装有碎边机，将边切成小段，便于回收。

圆盘剪按用途可分为两种形式：剪切板边的圆盘剪和剪切带钢的圆盘剪。前者每个圆盘刀片均悬臂地固定在单独的传动轴上，刀片的数目为两对，用于中厚板的精整加工线、板卷的横切机组和连续酸洗等作业线上。后者刀片一般都固定在两根公用的传动轴上(也有少数的圆盘刀片固定在单独的传动轴上)，刀片的数目是多对的，用于板卷的纵切机组、连续退火和镀锌等作业线上。

按用途分类：

(1)用于剪切带钢侧边的切边圆盘剪。切边圆盘剪可以用于冷轧带钢横切机组及纵切机组。

(2)用于宽带钢分条的纵向连续剪切，根据工作量的需要决定其结构是两对刀盘还是多对刀盘的圆盘剪。

按刀盘传动方式分类：

按照刀盘的传动方式，可将圆盘剪分为动力剪和拉力剪。拉力剪是指刀盘不直接驱动，由剪后拉力辊或卷取机拖动带钢，在拉过圆盘剪时进行剪切。这两种剪切方式各有特点，故在圆盘剪的传动系统中装有离合器，可以根据需要采用动力剪切或拉力剪切方式。

用于切边的圆盘剪，它的机构组成一般情况是：左右机架、上下刀轴、底座、机架移动机构、刀盘调整机构和传动装置等。

2个刀架安装在一个共用焊接底座上，刀架通过电动的双导螺杆沿导轨移动来调节开口度，每个刀架装有2个刀头。刀头的间隙是通过电动机传动上、下刀杆上的螺母来调节，由传感器进行位置控制。刀头的重合量是通过电动机传动偏心套对刀轴进行纵向调节，由传感器进行位置控制。在圆盘剪的入口布置1个通带辊和1对压紧辊，由液压缸升降。圆盘剪出口两侧布置有废料导槽。

圆盘剪的结构必须保证带钢两侧边缘整齐，严格控制带钢宽度，在圆盘剪上对带钢两侧进行切边，切下的边缘在碎边机上进行破碎。 2100433B

圆盘剪板机由主机和尾座两部分组成，主机主体为右侧的深喉口结构。传动箱内有齿轮变速机构.变速机构有三种速度。上、下国盘刀片由齿轮、链轮传动.下圆盘刀片为齿轮传动。两个圆盘刀片呈45°分布。以利曲线剪切。剪切间隙靠上、下刀盘系统的蜗轮一螺旋机构实现。

变宽度圆盘剪切机为三自由度剪切机结构：剪刀盘位于X 平动机构上，实现沿板材X 方向的变宽度剪切；为保证剪刃始终与板材垂直，剪刀盘需要沿Z 轴的转动；同时为保证对任意曲率板材的剪切，考虑到剪刀盘的回转半径为固定尺寸，需要剪刀盘可以沿Y 方向（板材运动方向）移动。传动机构中除Z 方向采用蜗轮蜗杆结构外，其余均为丝杠—丝母结构。

根据以上结构，为实现剪刀盘点高精度定位定速，采用5 个伺服电机分别驱动以上3 个自由度上的5 个电机。于是该剪切机就可以根据实际需求，以高精度剪切出对称或非对称、具有任意曲率的板材，剪切轨迹 。

作为机械加工的第一道工序，剪切加工在实际生产中被广泛采用。随着加工产品形式的多样化，传统的只能完成简单剪切的剪切设备已经不能满足实际需求。例如在冷弯成型领域中，柔性冷弯产品需要成型板料沿纵向尺寸是变化的，因此高精度的变宽度剪切机是柔性冷弯成型重要的前序设备。我校设计制造的具有自主知识产权的变宽度圆盘剪切机实现了对板材的变宽度剪切，不仅为柔性冷弯成型提供变宽度板料，也为其它有变宽度剪切需求的应用提供了有效的解决方案。仿真技术在机械系统中的应用非常广泛，在产品或设备的前期设计中对原理与性能进行分析与验证，以保证产品或设备满足设计要求。随着系统分析的细化与软件技术的进步，越来越多的仿真研究采用软件联合应用的方式，以充分利用各类软件的特点与优势，实现对系统进行综合分析的目的，即联合仿真。例如在三维造型软件SolidWorks 或Pro/E 中进行三维建模，然后在ADAMS 中进行运动学与动力学分析，使造型的便利性与强大的分析功能相结合，为改善系统性能提供依据。此外，利用MATLAB 软件强大的计算功能与成熟的控制系统分析功能，对机械系统分析中的非线性因素以及控制算法加以仿真，使仿真技术向机电一体化方向发展。

这里设计制造的变宽度圆盘剪切机具有三个自由度，能够实现任意轨迹的剪切。由于采用圆盘剪切，所以机械结构与工作原理相对复杂，同时剪切过程中还受板料速度的影响，这些都为高精度剪切控制带来了一定挑战。因此，需要在虚拟环境下对样机工作原理进行深入研究，同时检验控制方法的合理性，而这些工作在三维造型软件所提供的仿真环境中是无法实现的。采用SolidWorks 造型平台建立变宽度圆盘剪切机的虚拟样机，采用LabVIEW开发平台编写控制虚拟样机运动的驱动程序，利用MechatronicsToolkit 接口模块将虚拟样机平台与实时控制平台相连接，实现LabVIEW 对SolidWorks 下虚拟样机的运动轨迹控制，即LabVIEW-SolidWorks联合仿真，从而更直观有效地对剪切机的运动规律进行分析，设计出合理的控制律，节约由仿真到实时控制的时间成 本。