線切割設備典型故障分析

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序言1960年線切割設備發(fā)明于蘇聯(lián)，當時以投影器觀看輪廓面手動進給加工，使用的加工液是礦物質(zhì)性油，絕緣性高，加工速度低，實用性受限。我國是最早將線切割設備用于工業(yè)生產(chǎn)的國家之一，目前國內(nèi)外的線切割機床已占電加工機床總類的60%以上。1970年我國長風機械廠研制成功“數(shù)字程序自動控制線切割機床”，國內(nèi)以此為基礎發(fā)展了快走絲系統(tǒng)（WEDM-HS），而歐美和日本則發(fā)展了慢走絲系統(tǒng)（WEDM-LS）。

線切割的基本原理是利用連續(xù)移動的細金屬絲（也被稱為電極絲）作為電極，對工件進行脈沖火花放電，形成電蝕從而完成加工。目前已廣泛應用于加工各種形狀復雜和細小的工件，例如加工各種冷沖模、滾尺刀等。線切割有許多無可比擬的優(yōu)點：加工余量小、加工精度高及機床生產(chǎn)周期短等。但是這類設備一旦在加工過程中發(fā)生故障，則可能直接造成零件報廢。2線切割設備的典型故障分析2.1機床頻繁斷絲

機床頻繁斷絲是該類設備的典型故障，當設備出現(xiàn)此問題時，根據(jù)不同的情況可能的原因如下。

工件與電極絲接觸即斷且有弧光放電功放管板的功率管被擊穿，高頻無法控制，導致電極絲燒毀。

（2）換向過程中出現(xiàn)斷絲行程開關（見圖1）損壞、行程開關接觸不良或行程開關被油污堵死都可能會出現(xiàn)此類問題。圖1

行程開關（3）加工過程中斷絲導電塊接觸不良；機床選擇參數(shù)不當（割厚件時脈寬大而脈間小）；工作液使用不當或太臟（據(jù)統(tǒng)計，因工作液引起的斷絲占40%左右）；管路堵塞導致工作液不足。2.2機床無火花在加工時機床無火花因而無法加工也是線切割設備常見的故障之一，根據(jù)不同情況可能的原因如下。（1）導電塊接觸不良（概率高）判斷此類問題很簡單，準備一根導線，將機床高頻線（－）與機床工作臺面（＋）短接，如有火花出現(xiàn)，則是導電塊接觸不良；如無火花，則是前端電路故障。（2）前端電路故障（概率低）高頻線破損，功率管板損壞，高頻電阻損壞，電源板無12V輸出；公共機接口板損壞；電流表損壞（可用電流表短接的方式來判斷電流表是否存在問題）。2.3機床加工效率低機床加工時有高頻，無報警，運行正常，但加工速度慢，效率低。此問題也是線切割設備的常見問題之一，現(xiàn)歸納出最常見的情況如下。（1）導電塊接觸不良（概率高）導電塊有割痕或有油污（據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計，導電塊接觸不良引起的加工效率低占60%左右）。（2）參數(shù)設置不當（概率低）脈間與脈寬設置不當或追蹤調(diào)速設置不當。（3）電極絲抖動電極絲抖動會出現(xiàn)割不動的情況，導致效率低，這種情況可更換導輪組。（4）機床回退（概率高）線切割的電極絲與工件要有一定的間隙方可加工，加工過快或排屑不順有可能導致電極絲短路。為了順利加工，系統(tǒng)都會回退一段，但在回退過程中，電極絲一直處于工作狀態(tài)，帶電且運轉(zhuǎn)，對工件會造成影響，如出現(xiàn)機床回退現(xiàn)象，可能是以下三種情況。1）工作液過臟或管路堵塞都會造成排屑不順，導致系統(tǒng)回退。需要檢查工作液是否合格。2）電極絲變細，導致電極絲電阻變大，導致工件割不動而發(fā)生回退。檢查電極絲損耗，要注意需更換新絲。3）參數(shù)調(diào)節(jié)不當也會導致回退。需檢查速率是否合理且脈間不宜過小。2.4機床無工作液或工作液不足在線切割加工中，工作液是不可輕視的部分，工作液的主要作用如下。（1）對放電通道的壓縮作用火花放電必須在有一定絕緣性能的介質(zhì)中進行，工作液的絕緣性可以使擊穿后的放電通道壓縮，局限在較小的通道半徑內(nèi)進行火花放電。（2）使加工部分迅速冷卻在加工過程中，瞬間放電的溫度極高，工作液可以起到冷卻作用。（3）對放電產(chǎn)物進行清除工作液有一定的除污能力，起著排屑、洗滌的作用。當機床無工作液或工作液不足時，設備無法正常加工，當設備出現(xiàn)此問題時，可能的原因有：機床管路堵塞，如閥、噴嘴堵塞等；水過濾器堵塞；水泵內(nèi)泄漏；水泵電動機燒毀；機床本身工作液不足。3線切割的預防性維護設備的預防性維護是保證設備穩(wěn)定運行和減少設備故障率的重要舉措，針對線切割獨有的加工特性及典型故障，制定預防性維護措施，具體內(nèi)容如下。

1）檢查機床導電塊是否良好，如有明顯劃痕則更換導電塊，如有油污則可用布擦拭干凈后，再用砂紙輕輕打磨導電塊及偏心銅棒，保證接觸良好。

2）檢查高頻線接觸是否良好，是否有斷裂或有油污的現(xiàn)象，必要時重新連接線纜。

3）檢查導輪狀況，是否有明顯割痕，軸承運行時是否有異響，必要時可更換整個導輪組。

4）檢查電極絲是否變形，必要時更換電極絲。

5）檢查工作液循環(huán)系統(tǒng)情況，對水泵、過濾器、水閥和管道進行檢查，定期更換、添加工作液。

6）對機床其他機械部分進行常規(guī)性檢查（當前線切割部分部件有自動潤滑功能，但部分部件仍需人工手動潤滑），制作機械保養(yǎng)單（見表1），做到時時監(jiān)控、時時跟蹤和時時保障。表1