开 始,Start,开始,第8章 数控电火花线切割机床的故障诊断与维修 （第2版） 苏州经贸职业技术学院 蒋建强主编,电子工业出版社,重点、难点,1.了解数控电火花线切割机床的类型、结构特点。 2.掌握数控电火花线切割机床、数控电加工机床的常见故障分析和排除方法。 3.掌握数控电火花线切割机床的电器常见故障，会对DK77系列数控线切割机床进行故障诊断与维修。,8.1数控电火花线切割机床概述,8.1.1数控电火花线切割机床简介 DK系列电火花线切割机床有DK7720、DK7725、DK7732、DK7740、DK7750、DK7763等6种型号20多种规格，机床能实现6、20和60度的锥度加工，能满足冷冲模、塑胶模、挤压模和异型成型模具等金属零件的加工需要。,8.1.2电火花线切割的工作原理,1.电火花线切割加工放电基本原理 电火花线切割加工时，在电极丝和工件之间进行脉冲放电。如图8.1所示，电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。 为了确保每来一个电脉冲时，在电极丝和工件之间产生的是火花放电而不是电弧放电，必须创造必要的条件 。 为了保证火花放电时电极丝（一般用钼丝）不被烧断，必须向放电间隙注入大量工作液，以使电极丝得到充分冷却，同时电极丝必须作高速轴向运动，以避免火花放电总在电极丝的局部位置而被烧断 。,8.1.2电火花线切割的工作原理,2.电火花线切割加工走丝原理 电极丝线速度的计算公式为：=(Dn电 ) /(100060)m/s D储丝筒的直径；n电电机转速。 3.X、Y坐标工作台运动原理 4电火花线切割加工的特点： 不需要制造成型电极，工件材料的预加工量少。 能方便地加工复杂截面的型柱、型孔、大孔、小孔和窄缝等。, 采用正极性加工，即脉冲电源的正极接工件，负极接电极丝。 当切割面积的周边长度不长时，对加工精度影响较小。 只对工件进行图形加工，因此剩余料仍可以使用。 工作液选用水基乳化液，而不是煤油。 自动化程度高、操作方便、加工周期短、成本低和安全性好。 5.电火花线切割加工的安全技术规程 电火花线切割加工的安全技术规程，可从二个方面考虑：一方面是人身安全；另一方面是设备安全，具体有以下几点。 （1）操作者必须熟悉线切割机床的操作技术 。 （2）操作者必须熟悉线切割加工工艺（详细阅读说明书），恰当地选取加工参数，按规定操作顺序操作。 （3）用手摇柄操作储丝筒后，应及时将摇柄拔出。 （4）正式加工工件之前，应确认工件位置已安装正确 。 （5）尽量消除工件的残余应力 。 （6）机床附近不得放置易燃、易爆物品 。 （7）定期检查机床的保护接地是否可靠，注意各部位是否漏电，尽量采用防触电开关。 （8）禁止用湿手按开关或接触电器部分。,6电火花线切割机床的使用规则及维护保养方法 （1）电火花线切割机床的使用规则： 对自用机床的性能、结构有较充分的了解。 在机床的允许规格范围内进行加工，不要超重或超行程工作。 经常检查机床的电源线、行程开关和换向开关是否安全可靠，不允许带故障工作。 按机床操作说明书所规定的润滑部位，定时注入规定的润滑油或润滑脂。 加工前检查工作液箱中的工作液是否足够，水管和喷嘴是否通畅。 下班后清理工作区域，擦净夹具和附件等。 定期检查机床电气设备是否受潮和可靠，并清除尘埃，防止金属物落入。 遵守定人定机制度，定期维护保养。 (2)电火花线切割机床的保养方法： 定期润滑。 定期调整。 定期更换 。,8.2 数控电火花线切割加工的使用规则,8.2.1数控电火花线切割加工的安全技术规程 作为电火花线切割的安全技术规程，可从两方面考虑，一方面是人身安全；另一方面是设备安全，具体有以下几点。 1.操作者必须熟悉线切割机床的操作技术。 2.操作者必须熟悉线切割加工工艺，恰当的选取加工参数，按规定操作顺序操作。 3.用手摇柄操作储丝筒后，应及时将摇柄拔出。 4.正式加工工件之前，应确认工件位置已安装正确。 5.尽量消除工件的残余应力。,8.2 数控电火花线切割加工的使用规则,6.机床附近不得放置易燃、易爆物品 7.在检修机床、机床电器、脉冲电源、控制系统时，应注意适当地切断电源，防止触电和损坏电路元件。 8.定期检查机床的保护接地是否可靠，注意各部位是否漏电，尽量采用触电开关。 9.禁止用湿手按开关或接触电器部分。 10.停机时，应先停高频脉冲电源，后停工作液，让电极运行一段时间，并等储丝筒反向后再停走丝。工作结束后，关掉总电源，擦净工作台及夹具，并润滑机床。,8.2.2数控电火花线切割机床的使用规则及维护保养方法,1.数控电火花线切割机床的使用规则 （1）对自用机床的性能、结构有较充分的了解。 （2）在机床的允许规格范围内进行加工，不要超重或超行程工。 （3）经常检查机床的电源线、超程开关和换向开关是否安全可靠，不允许带故障工作。 （4）按机床操作说明书所规定的润滑部位，定时注入规定的润滑油或润滑脂 （5）加工前检查工作液箱中的工作液是否足够，水管和喷嘴是否通畅。 （6）下班后清理工作区域，擦净家具和附件等。 （7）定期检查机床电器设备是否受潮和可靠，并清除尘埃，防止金属物落人。 （8）遵守定人定机制度，定期维护保养。,8.2.2数控电火花线切割机床的使用规则及维护保养方法,2.数控电火花线切割机床的保养方法： （1）定期润滑（2）定期调整（3）定期更换 3.交流稳定电源的使用方法一般应注意到以下几方面。 （1）交流稳压电源的输入、输出线除了考虑机械强度、防伤、绝缘之外，还要考虑导线线径有一定裕度。 （2）不可让交流稳压电源超过规定的连续运行时间。 （3）保证稳压电源的保护接地可靠，符合接地标准。 （4）尽量满足稳压电源对使用环境的要求，例如温度、湿度等。 （5）稳压电源中的保护设施，不可任意变动与调节。 （6）使用中要注意监视稳压电源的工作状态，一旦发现异常现象，应在适当的时间关机，不可自行拆修。,8.3电火花线切割机床常见故障的排除方法,8.3.1线切割断丝的原因及排除方法 1.储丝筒空转时断丝。 原因:（1）钼丝排列时叠丝； （2）储丝筒转动不灵活； （3）电极丝卡在导电块槽中。 排除方法：（1）检查钼丝是否在导轮槽中，检查排丝机构的丝杠螺母是否间隙过大，检查储丝筒轴线是否与线架垂直； （2）检查储丝筒夹缝中是否进入异物； （3）更换或调整导电块位置。 2.刚开始切割时断丝。 原因:（1）加工电流过大，进给不稳定；（2）钼丝抖动厉害； （3）工件表面有毛刺，有不导电氧化皮或锐边。 排除方法：（1）调整电参数，减小电流；,8.3.1线切割断丝的原因及排除方法,（2）检查走丝系统部分，如导轮、轴承、储丝筒是否有异常跳动、振动； （3）清除氧化皮、毛刺。 3.有规律断丝，多在一边或两边换向时断丝。 原因：储丝筒换向时，未能及时切断高频电源，使钼丝烧断； 排除方法：调整换向断高频挡块位置，如仍无效，则需检测电路部分；要保证先关高频再换向。 4.切割过程中突然断丝。 原因：（1）选择电参数不当，电流过大； （2）进给调节不当，忽快忽慢，开路、短路频繁； （3）工作液使用不当，乳化液太稀，使用时间长，太脏； （4）管道堵塞，工作液流量大减；,8.3.1线切割断丝的原因及排除方法,（5）导电块未能与钼丝接触或已被钼丝拉出凹痕，造成接触不良； （6）切割厚件时，脉冲间隔过小或使用不适合切厚件的工作液； （7）脉冲电源的二极管性能变差，加工中负波较大，使钼丝短时间内损耗加大； （8）钼丝质量差或保管不善，产生氧化，或上丝时用小铁棒等不恰当工具张丝，使丝产生损伤； （9）储丝筒转速太慢，使钼丝在工作区停留时间过长； （10）切割工件时钼丝直径选择不当。 排除方法：（1）将脉宽挡调小，将间歇挡调大，或减少功率管个数； （2）提高操作水平，进给调节合适，调节进给电位器，使进给稳定； （3）使用线切割专用工作液；,8.3.1线切割断丝的原因及排除方法,（4）清洗管道； （5）更换或将导电块移一个位置； （6）选择合适的脉冲间隔，使用适合厚件切割的工作液； （7）更换二极管； （8）更换钼丝，使用上丝轮上丝； （9）合理选择丝速挡； （10）按使用说明书选择钼丝直径。 5.工件接近切割完时断丝。 原因:（1）工件材料变形，夹断钼丝； （2）工件跌落时，卡断或撞断钼丝。 排除方法:（1）选择合适的切割路线、材料及热处理工艺，使变形尽量小； （2）快割完时，用小磁铁吸住工件或用工具托住工件，使其不致下落。,8.3.2 切割轨迹异常的故障排除方法,这里所指的故障原因，不包括编程错误和误差，是指除此之外的原因。 1.加工封闭图形时，电极丝未回原点 从工件上看，图形大体是正确的，但电极丝未回到原点(终点)，而从工作台手轮刻度上看，已回原点(终点)。这种情况多数是工件变形造成的。还有机床工作台中的传动系统误差，也会造成这种故障。 另一个原因是电极丝损耗太大，当切割大周长的工件时，会因丝变细而使人看起来没回终点，致使工件精度欠佳。 若是上述原因的话，就得分别对待、分别处理。 还有一个不可忽视的原因，就是步进电动机失步。 2.切割线型混乱 本来应加工圆弧，而变为直线切割；或加工直线变为加工圆弧，前者有两种原因。 有一轴步进电动机不走或摇摆(例如步进电动机缺相)，另一轴正常，这会使圆弧变为直线加工，应检查排除缺相或传动系统打滑等故障。 数控系统修改象限等错误，使圆弧变为直线插补，应检查系统故障。,8.3.3 工作液供给不良的排除方法,加工过程中工作液流量时大时小，甚至时有时无，多半是供液管路堵塞，泵的叶轮打滑等原因。 应清洗管路，检查泵的叶轮是否打滑等。 若根本打不上工作液，除了管路堵塞外，可能是泵不转。泵不转多数原因是缺相或者电动机绕组烧坏。 首先要检查水泵控制回路的保险丝、水泵进线电压及水泵电动机绕组等。,8.3.4 脉冲电源故障的排除方法,如加工电流很大，火花放电异常，易断丝。这种故障多数是脉冲电源的输出已变为直流输出所致。这要从脉冲电源的输出极向多谐振荡器逐级检查波形，更换损坏的元件，使输出为合乎要求的脉冲波形时才能投入使用。 8.3.5 加工后工件的精度严重超差的排除方法 未发现异常现象，加工后机床坐标也回到原点(终点)，但工件精度严重超差，往往是由以下几种原因造成的。 1.工件变形，应考虑消除残余应力、改变装夹方式及用其他辅助方法弥补。 2.运动部件干涉，如工作台被防护部件(如“皮老虎”、罩壳等)强力摩擦，甚至顶住，造成超差，应仔细检查各部件运动是否干涉。 3.丝杠螺母及传动齿轮配合精度、间隙超差，应检查工作台移动精度。 4.X、Y轴工作台拖板垂直度超差，应检查X、Y轴垂直度。 5.电极丝导向轮(或导向器)导向精度超差，应检查导向轮(主导轮)或导向器的工作状态及精度。 6.加工中各种参数变化太大，应考虑采用供电电源稳压等措施。,8.3.6断保险丝故障的排除方法,根据机床总体设计，各部分的保险丝应在该部分发生短路、过电流等情况下自行保护(断保险丝)，一般不影响其他部分的保险丝。 应强调的是，断了保险丝，一定要检查出故障，并在解除故障之后，才能更换新的相同规格的保险丝。不允许不检查故障直接换保险丝，以防损坏器件，发生更大的事故。 一般来说，先从断保险丝处测量一下负载(保险丝的负载侧)侧的阻值，再测保险丝负载端与机床或零线的阻值，然后再一步一步深入到线路中检查。,8.4导轮工作精度对线切割加工精度的影响,8.4.1主导轮工作精度对线切割加工精度的影响 1.导轮的径向圆跳动 导轮的径向圆跳动是由导轮本身的精度、导轮轴承的精度及导轮组合件的配合精度决定的，它是指钼丝带动导轮旋转过程中出现的导轮半径方向上的跳动。 2.导轮的轴向窜动 导轮的轴向窜动是由于向心推力轴承在装配时未使其在轴向达到应有的预应力，当导轮在转动中受轴向力作用时，导轮沿所受力的方向产生的移动。,8.4.2导轮径向圆跳动对加工尺寸的影响,图8.4表示当径向圆跳动量为时，对