2025年铝加工轧机辊缝精度控制题库(附答案)

2025年铝加工轧机辊缝精度控制题库(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20题）1.铝加工轧机辊缝精度控制的核心目标是（）A.提高轧制速度B.保证带材厚度公差和板形质量C.降低轧辊磨损D.减少轧制力波动答案：B2.以下哪项不是影响辊缝精度的主要因素？（）A.轧辊热膨胀B.轧制油温度C.液压系统响应延迟D.操作人员经验答案：D3.激光测厚仪用于辊缝精度控制时，其测量精度通常需达到（）A.±0.1mmB.±0.01mmC.±1μmD.±10μm答案：C4.液压AGC（自动厚度控制）系统中，伺服阀的响应时间要求一般不超过（）A.100msB.50msC.10msD.1ms答案：C5.轧辊初始凸度设计时，需重点补偿的是（）A.轧辊热膨胀引起的凸度变化B.轧制力导致的轧辊弹性弯曲C.带材宽度变化D.轧辊表面粗糙度答案：B6.冷轧机辊缝动态调整时，通常优先采用的控制模式是（）A.位置控制（APC）B.压力控制（AGC）C.速度控制D.温度控制答案：B7.轧辊磨损对辊缝精度的影响主要表现为（）A.辊缝设定值与实际值偏差B.轧制力显著降低C.带材表面划伤D.轧机振动加剧答案：A8.热连轧过程中，辊缝温度补偿模型的输入参数不包括（）A.轧辊表面温度分布B.轧制速度C.带材合金牌号D.操作人员班次答案：D9.以下哪种传感器可直接测量辊缝实际值？（）A.压力传感器B.位移传感器（LVDT）C.红外测温仪D.激光测速仪答案：B10.当铝带材出现“中浪”缺陷时，可能的辊缝问题是（）A.辊缝中部过窄B.辊缝两侧过窄C.辊缝整体偏大D.辊缝对称性差答案：A11.轧机牌坊刚度对辊缝精度的影响体现在（）A.刚度越高，轧制力波动引起的辊缝变化越小B.刚度越低，辊缝设定越稳定C.刚度不影响辊缝动态调整D.刚度仅影响轧机使用寿命答案：A12.铝加工轧机辊缝控制中，“前馈控制”的主要依据是（）A.入口带材厚度偏差B.出口带材厚度偏差C.轧辊温度变化D.液压系统压力答案：A13.轧辊冷却水分布不均会导致（）A.辊缝整体减小B.辊缝局部热膨胀不均C.轧制力降低D.带材表面氧化答案：B14.辊缝设定值修正时，需考虑的轧辊弹性压扁量与（）成正比A.轧制力B.轧制速度C.带材宽度D.轧辊直径答案：A15.以下哪种情况会导致辊缝实际值小于设定值？（）A.轧辊热膨胀B.轧辊磨损C.牌坊弹性变形D.液压系统泄漏答案：A16.冷轧机辊缝精度要求通常比热轧机（）A.更宽松B.更严格C.无差异D.取决于具体产品答案：B17.辊缝控制模型中，“自适应修正”的目的是（）A.适应不同操作人员习惯B.补偿模型与实际的偏差C.提高轧制速度D.降低能耗答案：B18.铝带材厚度公差要求为±5μm时，辊缝控制精度需至少达到（）A.±2μmB.±5μmC.±10μmD.±15μm答案：A19.轧机液压系统油液污染会导致（）A.伺服阀卡阻，辊缝调整滞后B.轧制力增大C.轧辊冷却效果提升D.带材表面光泽度提高答案：A20.辊缝精度检测时，“静态标定”的主要目的是（）A.验证动态调整能力B.确认传感器零位和线性度C.测试最大轧制力D.评估轧机振动水平答案：B二、填空题（每题2分，共20题）1.辊缝精度控制的本质是通过调整轧辊间的______，使出口带材厚度满足公差要求。答案：相对位置2.轧机辊缝控制系统通常由检测单元、______单元和执行单元组成。答案：控制3.液压AGC系统中，液压缸的位移分辨率需达到______级别。答案：微米（或μm）4.轧辊热膨胀补偿模型需考虑轧辊径向温度梯度和______温度梯度。答案：轴向5.冷轧辊表面粗糙度对辊缝精度的影响主要体现在______的稳定性。答案：摩擦系数6.辊缝设定时，需根据______计算轧辊弹性压扁量，修正初始辊缝值。答案：轧制力预报值7.热连轧机中，精轧机组的辊缝精度要求通常比粗轧机组______。答案：更高8.辊缝动态调整时，需平衡调整速度与______，避免带材厚度波动过大。答案：调整精度9.轧机牌坊的______越大，轧制力引起的弹性变形越小，辊缝精度越稳定。答案：刚度10.激光测厚仪的测量原理是通过检测带材上下表面的______差来计算厚度。答案：激光反射时间11.辊缝控制中，“反馈控制”的延迟主要来自检测系统的______和执行机构的响应时间。答案：信号处理时间12.轧辊磨损的主要形式包括均匀磨损和______磨损。答案：局部（或非均匀）13.铝加工轧机常用的辊缝执行机构有液压压下装置和______压下装置。答案：电动14.辊缝精度的长期稳定性需通过定期______和轧辊修磨来保证。答案：标定15.轧制过程中，带材宽度变化会导致轧辊______分布改变，影响辊缝横向精度。答案：接触应力16.液压系统的______特性（如油液弹性模量）会影响辊缝调整的动态响应。答案：动态17.辊缝控制模型的输入参数需包括轧辊直径、带材______、轧制速度等工艺参数。答案：厚度（或宽度、合金牌号）18.当轧机出现“辊缝爬行”现象时，通常是由于液压系统______或伺服阀故障导致。答案：泄漏19.铝带材边部减薄缺陷与辊缝______控制精度直接相关。答案：横向（或边部）20.辊缝精度的在线监测需同时采集厚度、压力、位移和______等多源数据。答案：温度三、判断题（每题2分，共10题）1.辊缝精度仅受机械系统影响，与控制系统无关。（）答案：×（注：控制系统的响应速度和精度直接影响辊缝调整效果）2.轧辊初始凸度设计需完全抵消轧制力引起的弹性弯曲。（）答案：√（注：凸度设计的核心目的是补偿弹性弯曲，保证板形）3.激光测厚仪可直接测量辊缝值，无需间接计算。（）答案：×（注：激光测厚仪测量的是带材厚度，辊缝值需结合轧制力等参数间接计算）4.热轧机辊缝控制中，热膨胀补偿需在轧制过程中实时调整，稳态轧制时不可忽略。（）答案：√（注：稳态轧制时轧辊温度仍可能缓慢变化，需持续补偿）5.液压系统油液温度升高会导致油液黏度降低，提高伺服阀响应速度。（）答案：×（注：黏度降低可能导致泄漏增加，影响控制精度）6.轧辊磨损后，辊缝设定值需增大以补偿磨损量。（）答案：√（注：磨损导致轧辊有效直径减小，需增大辊缝设定值）7.辊缝控制中，前馈控制可完全消除入口厚度波动对出口的影响。（）答案：×（注：前馈控制受检测延迟和模型精度限制，无法完全消除）8.轧机牌坊刚度不足时，轧制力波动会导致辊缝动态变化加剧。（）答案：√（注：刚度不足时，轧制力变化引起的弹性变形更大）9.冷轧辊表面镀铬可减少磨损，提高辊缝精度稳定性。（）答案：√（注：镀铬层硬度高，耐磨性好）10.辊缝精度检测时，只需测量带材中部厚度即可判断整体精度。（）答案：×（注：需测量横向多测点厚度，评估辊缝横向均匀性）四、简答题（每题5分，共10题）1.简述辊缝精度对铝带材质量的影响机制。答案：辊缝精度直接决定出口带材的厚度公差，若辊缝波动超过允许范围，会导致厚度超差；辊缝横向不均匀会引起板形缺陷（如中浪、边浪）；辊缝动态调整滞后可能导致厚度突变，影响后续加工性能；此外，辊缝精度不足还可能加剧轧辊磨损，降低表面质量。2.分析液压AGC系统的工作原理。答案：液压AGC系统通过压力传感器实时检测轧制力，位移传感器检测辊缝实际位置，结合测厚仪反馈的带材厚度偏差，由控制器计算所需的辊缝调整量；伺服阀根据控制信号调节液压缸油液流量，驱动轧辊上下移动，实现辊缝动态调整；系统通过闭环控制，持续修正辊缝误差，保证厚度精度。3.说明轧辊磨损对辊缝精度的影响及应对措施。答案：轧辊磨损会导致辊面轮廓变化（如均匀磨损使辊径减小，局部磨损形成凹坑），使实际辊缝与设定值产生偏差，影响厚度和板形；应对措施包括定期检测轧辊磨损量，修正辊缝设定值；采用在线磨损监测系统实时补偿；及时对轧辊进行修磨，恢复原始轮廓。4.列举热连轧辊缝温度补偿的关键步骤。答案：（1）通过红外测温仪或埋入式热电偶实时监测轧辊表面及内部温度分布；（2）建立轧辊热膨胀数学模型（考虑材料热膨胀系数、温度梯度、轧制速度等因素）；（3）将温度数据输入模型，计算轧辊径向和轴向热膨胀量；（4）通过APC系统调整辊缝设定值，抵消热膨胀引起的辊缝减小；（5）定期验证模型准确性，根据实际轧制数据修正模型参数。5.对比分析APC（自动位置控制）与AGC（自动厚度控制）的适用场景。答案：APC通过控制辊缝位置保证设定值，适用于轧制力稳定、厚度精度要求较低的场景（如粗轧）；AGC通过控制轧制力间接调整厚度，适用于厚度精度要求高、轧制力波动大的场景（如精轧）。实际生产中常采用APC+AGC联合控制，兼顾位置稳定性和厚度精度。6.简述辊缝控制模型的主要组成部分及各部分作用。答案：（1）轧制力模型：预测不同工艺参数下的轧制力，用于计算轧辊弹性压扁量；（2）热膨胀模型：根据轧辊温度分布计算热膨胀量，补偿辊缝变化；（3）磨损模型：跟踪轧辊磨损量，修正辊缝设定值；（4）控制算法（如PID、自适应控制）：根据检测偏差计算调整量，驱动执行机构动作。7.分析轧机液压系统响应延迟对辊缝精度的影响。答案：响应延迟会导致辊缝调整滞后于厚度偏差的产生，使系统无法及时修正误差，造成厚度波动增大；延迟过长时，可能引发系统震荡，进一步恶化精度；对于高速轧制（如冷轧机），延迟会显著降低控制效果，甚至导致废卷。8.说明辊缝横向精度控制的重要性及常用方法。答案：横向精度不足会导致带材板形缺陷（如中浪、边浪），影响后续冷轧或精整工序；常用方法包括：（1）采用凸度可调轧辊（如CVC、PC轧机）；（2）控制轧辊冷却水量横向分布，调节热凸度；（3）通过工作辊弯辊装置调整辊缝横向轮廓；（4）实时检测带材横向厚度分布，反馈修正辊缝设定。9.列举辊缝精度检测的主要手段及各自优缺点。答案：（1）激光测厚仪：非接触式测量，精度高（±1μm），但受带材振动影响；（2）射线测厚仪：适用于高温带材（如热轧），但需防护辐射；（3）接触式测厚仪：精度稳定，适用于冷轧，但可能划伤表面；（4）辊缝仪（如电感式位移传感器）：直接测量辊缝位置，响应快，但受轧辊变形影响；（5）板形仪：通过张力分布间接评估辊缝横向精度，可同时监测板形。10.简述轧机启动阶段辊缝精度控制的特殊要求。答案：启动阶段轧辊温度未稳定（热膨胀变化大），需加强温度监测，缩短补偿周期；轧制速度低，液压系统响应特性与稳态不同，需调整控制参数；带材头部易出现“翘头”或“扣头”，需通过辊缝倾斜控制（WRS）保证咬入稳定性；初始轧制力波动大，需结合前馈控制补偿入口厚度偏差。五、综合分析题（每题10分，共2题）1.某铝加工企业1+4热连轧线生产5052铝合金带材时，精轧出口厚度公差超差（目标±10μm，实际±25μm），请分析可能原因及排查步骤。答案：可能原因：（1）辊缝设定模型偏差：轧制力预报值与实际值不符，导致弹性压扁量计算错误；（2）液压AGC系统响应延迟：伺服阀卡阻或油液污染，调整滞后；（3）热膨胀补偿失效：轧辊温度传感器故障，热模型未及时修正；（4）测厚仪标定误差：激光测厚仪零位漂移，反馈数据不准确；（5）轧辊磨损严重：未及时修磨，实际辊缝与设定值偏差大；（6）来料厚度波动：粗轧出口厚度偏差未被前馈控制有效补偿。排查步骤：（1）检查测厚仪标定：使用标准样块验证测厚仪精度，确认反馈数据真实性；（2）测试液压系统响应：通过阶跃信号测试伺服阀响应时间（应≤10ms），检查油液清洁度（NAS等级≤6级）；（3）核对轧制力数据：对比模型预报值与压力传感器实际值，计算弹性压扁量偏差；（4）监测轧辊温度：检查热电偶数据，验证热膨胀模型输出与实际辊缝变化的一致性；（5）测量轧辊轮廓：使用辊形仪检测轧辊磨损量，评估是否需修磨；（6）分析来料厚度：调取粗轧出口测厚数据，确认前馈控制是否有效抑制入口偏差。2.某冷轧机生产0.5mm厚3003铝合金带材时，出现周期性辊缝波动（频率约5Hz，幅值±5μm），导致板形缺陷（局部波浪），请分析原因并提出解决方案。答案：可能原因：（1）液压系统振动：伺服阀与液压缸固有频率耦合，引发压力振荡；（2）轧辊轴承故障：轴承间隙过大或滚道损伤，导致轧辊径向跳动；（3）传动系统扭振：主电机或