为了保证成品板带的表面质量, 必须铣除铸锭表面的缺陷。由于热连轧主要用于生产一些需求量大、 质量要求高的1×××、 3×××和5×××铝合金, 它们相对于2×××和7×××硬铝合金来说硬度低, 并且铸锭中残余应力小, 在热连轧生产线上一般将铸锭铣床配置在加热炉前, 铣面完了加热, 减少铣面过程中夹具对铸锭表面质量的损伤。现代化热连轧生产线铸锭铣床性能要求如下:
1)运用现代化数控技术, 快速、 高效、 准确地实施逻辑程序指令控制, 自动化程度和可靠性高。主电机备有软启动, 启动电流小, 对电网的冲击小; 配有厚度自动检测装置并能按检测结果自动进刀; 工作台运行可实现无级变频调速; 故障自动诊断和显示。
2)整体设计合理。铣床采用大功率、 高刚性的箱体结构; 主轴轴承采用高精度主轴轴承, 并采用循环油润滑, 具有工作精度高、 使用寿命长的特点; 工作台床身为高强度铸铁材料, 树脂砂造型, 动静刚度好; 其导轨采用“一腔一泵”恒流闭式静压式, 具有承载能力大、 运动精度高、 摩擦系数低、 吸震性能好、 磨损极小等优点; 铣削装置和气力输送排屑装置(含吸排屑管路、 破碎机、 除尘装置等)整体适应性强, 确保铣屑在管路内不堵塞。
3)所有移动部件自动注油润滑, 可免除维护; 生产操作简单, 方便灵活, 生产效率高。
4)铣削质量好。铣后铸锭表面没有因断屑飞溅而形成的划痕和粘附物, 光洁度高, 铣后表面粗糙度Ra≤1.6 μm; 铣后铸锭两边和两端厚差小, 铣面平行度≤0.2 mm/m。
5)工作环境好, 特别是弥散在空气中的铝粉和飞溅到机列周围的断屑少。
现代铸锭铣床主要有立式单面铣、 卧式单面铣和卧式双面铣三种结构形式, 但无论是立式还是卧式, 其结构基本相同, 主要包括: 主机(铣削装置、 工作台等)、 辅机(上料辊道、 卸料辊道、 翻锭机等)及配套设备(风机、 吸排屑管道、 破碎机、 除尘装置、 碎屑收集装置等)。图2-1和图2-2分别是典型的立式单面铣床和卧式双面铣床(不带侧面铣)主体结构图。
对于不同合金, 铣削要求不同, 对于软合金一般只需要铣大面, 而对于硬合金、5×××系合金和高要求的产品还需要侧铣。设定平面铣和侧面铣工艺, 除了要考虑产品档次和质量要求外, 还要考虑铸锭冶金质量。例如, 电磁铸造或低液位石墨铸造与常规铸造方法相比, 其急冷层或粗晶层浅以及表面偏析物或氧化物少, 一般说来, 平面铣削厚度为每面6~15 mm, 3104罐体料和1235双零箔用锭的铣面量常在12~15 mm之间; 而侧面铣削厚度一般为5~10 mm。目前, 欧、 美、 日等产量超过20万吨/年的铝加工企业已广泛采用侧铣方式。因为侧铣能有效防止轧制过程中铸锭边部氧化物或偏析物随铸锭的减薄或滚边而压入板坯边部, 或者边部塑性差产生裂纹。对高表面、 高性能要求的特薄板或铝箔用锭侧铣是十分必要的。它不仅能改善产品实物质量, 还能减少切边量, 甚至部分热轧卷可不切边, 明显提高成材率和增加经济效益。
图2-3是480 mm厚普通结晶器和可调结晶器生产的铸锭断面图。为了适应不同铸锭的侧面形状和控制侧面铣削厚度, 减少铣边量, 可根据铸锭形状调整侧铣刀盘倾角(通常8°~12°, 而实际调节范围达0°~20°)或选择与之相适应的侧铣装置配置方式, 其中侧铣装置方式主要有图2-4所示的三种形式。这三种形式均需要通过铸锭翻转或旋转装置来实现两侧对称铣边。
