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线切割故障及解决方法
一、
X
、
Y
运动的直线度是怎么保证的
?
首先应明确
< br>,
某一轴的直线度是指它在两个平面的直线度。如
X <
/p>
轴的直线度是
指在
X
、
Y
平面上和
X
< br>、
Z
平面上直线度
,
这如同一条路
—
即不左右弯曲也不得上下
起伏。
机床的托板是承载在导轨上的
,
所以导轨的平直度就决定运动的直线度。丢失
直线度的原因有二
,
一是导轨本身状态的平直度
,
二是导轨安装基准面的平直度。高
精度且状态稳定的
导轨
,
托板和床身组合在一起才是保证直线度的根本条件。导轨
,
托板和床身的高低温和时效处理
,<
/p>
目的也在于此。
滚柱
< br>(
钢珠的不一致将导致受力点少或撬撬板现象也是显而易见的。
< br>
要注意到
,
因丝杠的不规范的
运动也会牵动导轨
,
比如丝杠的轴向与导轨不平行
,
丝杠与丝母的中心高不一致
,
丝杠与丝母间承受一个扭转力以及丝杠的弯曲等
,
都会
在丝杠运动的同时
,
强推硬扛地干扰破坏了
导轨的直线运动
,
这就是我们强调的要把
丝杠、丝母、丝杠座和丝母座都做得精确规范的基本原因。
不管是
“V”
形还是
“
一
”
形
,
导轨和滚道上均不得沾染任何污物杂质
,
它不但影响导
轨的运动的平直度
,
而且导致导轨的损毁和
变形。导轨要求是一尘不染的
,
这是保养
和维护机床
,
保持长
久精度的守则之一。
二、
X
、
Y
运动的垂直度是怎
么保证的
?
两轴的垂直度是建立在各自的直线度的基础上的<
/p>
,
直线的误差会在垂直度测量
时反映出来
,
数值叠加的结果使垂直度测量失实失准
,
所以是首先保证各自的直线度
,
再
保证互相的垂直度。
两轴的垂直度完全取决于中托板上的两组导轨的垂直度
,
< br>装配时是把一组导轨
固定在基准上
,
测量并调整待另一组导轨与基准垂直后
,
再行固定并配打销
钉孔
,
从而
把中托板上两组导轨的垂直
度固定下来。这个装配和测量过程
,
即要追求操作的稳
妥有效
,
还应该有意把精度提高一档
,
这个中间工艺指标的控制是非常重要的
,
因为不
管是装机
,
修
理或一段时间的实效
,
都会使这个精度变差
,
如果初始安装就把允许的误
差值用足
,
那以后的精度就会超值失准了。比如某机床精度标准为
0
.02,
则首次装配
时的内控精度应是在
0.012
以下。重要部位的首装严控和销钉镙钉稳妥有效
,
加之导
轨本身的平直精准
,
两轴的垂直度就有保证了。如同直线度一样
,
丝杠
的工作状态也
是影响垂直度的重要因素。与导轨定位面成一定夹角的任何一个外力
,
都将造成导
轨的异动
,
因为导轨只是导轨
,
并没有夹死。
所以一旦发现
X
、
Y
< br>轴的垂直度超标
,
要
认真判断是
导轨自身的形变或错位造成的还是丝杠的运动干扰的。如果是导轨的导
向作用所致
,
分别在几个位臵使丝杠和丝母重复松开再紧固的适配过程
,
其超标的方
向和数值应大体稳定的。如果是丝杠
和丝母运动的干扰所致
,
将失去方向
和数值
,
甚至造成钼丝脱槽。所以通常
在直线机床上加装锥度装臵形成的简易
锥度机床
,
一般把最大切割锥度限制在
±
60
< br>。这个锥度值对一些出模斜度加工任务的
完成已绰绰有余了。更大锥度的切割则要
依赖于专用锥度机床
,
这种机床要从结构
上解决导轮与
UV
偏摆随动的问题。不存在偏摆后导轮槽的干
扰作用
,
切割的锥度
从原理上讲是准确
的。伴生的负面影响是
,
为解决偏摆随动问题而使整体刚性降低
,
运动迟滞和回差凸现
,
运动保真度精确度也大打折扣。日常应用
,
直线切割
的通用性
,
稳定性和方便灵活性也受到影响
,
直、锥已很难兼顾。
三、线切
割
“
花丝
”
现
象分析与解决
一段时间的切割后
,<
/p>
钼丝会出现一段一段的黑斑
,
黑斑通常有
几到十几毫米长
,
黑
斑的间隔通常有几
到几十厘米。黑斑是经过了一段时间的连续电弧放电
,
烧伤并碳
化。变细变脆和碳化后就很容易断。黑斑在丝筒上形成一个个黑点
,
有时还按一定
规率排列形成花纹
,
故称为
“
花丝
”
。
四、
“
花丝
”
现象的成因
因不能有效消电离造成连续
电弧放电
,
电弧的电阻热析出大量碳结成炭精粒
,
钼
丝自己也被碳化。工件较厚
(
放电间隙长、水的介电系数低
(
恢
复绝缘能力差、脉冲
源带有一个延迟灭弧的直流分量
(
大于
10mA
这三者之一是
“
花丝
”
现象的基本条
件。放电间隙内带进
(
或工件内固有一个影响火花
放电的
“
杂质
”
是
“
花丝
”
现象的诱
因。
“
花丝
< br>”
与火花放电加工的拉弧烧伤
是同一道理
,
间隙内的拉弧烧伤一旦形成
,
工件和电极同时会被烧出蚀坑并结成
炭精粒
,
炭精粒不清除干净就无法继续加工。细小的炭精粒粘到那里
< br>,
那里就要拉弧
烧伤
,
面积越来越大
,
决无自行消除的可能性。如果工
件和电极发生位移
,
各自与对面
都会导
致新的拉弧烧伤
,
一处变两处。唯一办法是人下手清理
,
而线切就无能为力
了。
五、
“
花丝
”
的发生和发展
在放电间隙长、蚀
除物排出困难、恢复绝缘能力差、火花爆炸无力时
,“
杂质
”
很容易产生
,
电
阻热迅速变拉弧烧伤
,
炭精粒也相拌而成
,
这个拉弧点随丝运动
,
其间每
个脉冲能量都通过这个拉弧点释放
,
直到这
个拉弧点走出工件
,
绝缘才有可能恢复
,
才
有可能产生新的火花放电。钼丝这个点的烧伤炭化
(
即黑斑就形成了。如果间隙内
刚才诱发拉弧烧
伤的那个点仍顽强存在
,
极容易与现在接触的钼丝点重复电弧放
电
,
第二个烧伤炭化
(
即黑斑点就又形成了。所以那个点与工件出口的距离往往等于两
黑斑间的距离。
自第一个烧伤炭化以后
,
丝上留了一个炭化点
< br>,
工件间隙留了一串炭
化点
,<
/p>
极细的炭精粒播散到水里随时会进入间隙
,
它们都成了
“
花丝
”
的诱发因素。成
了
“
交叉感染
”,
到这时
,
丝、水、工件换了哪个都不管用
,
以至统统换了都无济于事。<
/p>
一段时间过后
,“
交叉感染
”
的那些诱发因素没了
,
同
等条件
,
甚至还是那块料
,
又能切
了。
六、
“
花丝
”
的表象和观
察
因电弧放电、短路、开路和碳精粒生成
,
脉冲源电流表会大幅摆动。放电火花
会相间出现发红、发
黄、发白。初形成的黑斑因热烧和碳化而变粗些
,
从间隙通过<
/p>
并烧蚀几次后又变细。一段时间加热和张力作用当然也使黑斑处变细。变脆是因为
烧红又冷却
,
严重炭化造成的。因
“
花丝
”
在丝筒上形成的花斑很容易规律排列
,
所以
很多人试图发现规律
,
结果与丝筒周长、导轮周长、导电块与谁的距离都不对。如
果有规律
,
就是烧伤发生点到工件出口的距离。
< br>七、
“
花丝
”
< br>的解决和分析
“
花丝
”
现象一旦发生
,
要从
成因的三个要素入手。首先要确认脉冲发生器的质
量
,
只要没有那个阻止灭弧的直流分量
,
通常不会导
致花丝断丝。其次要注意水
,
污、
稀、
有效成分少肯定不行
;
内含一定量的盐、碱等有碍介电绝缘的成
分更不行。再
次要注意料
,
薄怎么都好
,
即便出现拉弧烧伤的诱因
,
水的交换快
,
蚀除物和杂质排除容
易
,
瞬间
“
闯
”
过去了。厚了
,
拉弧烧伤的诱因则很容易产生而极不容易排出。特别带
氧化黑皮、锻轧夹
层、原料未经锻造调质就淬了火的
,
造成
“
花丝
”
的几率是很高
的。
“
花丝
”
后的料、丝、水只要保留其一
,
再次
“
花丝
”
的可能性仍很大。<
/p>
如果无可奈何
,
只能还切这块料
,
那就彻底换丝、换水、擦机床
;
料的夹层、淬火
已没办法
,
起码把表层氧化黑皮祛除干净
;
避开
已切过的那个缝。用大脉间、大脉
宽、小电流、高电压开始
,<
/p>
待
加工稳定仅是慢时
< br>,
可逐渐加大电流
,
但仍以
2.5A
为限。
“
花丝
”
的最初会有一个主要因素
,
但因
“
交叉感染
”,
导致改变谁都不管用。急于
换一样
,
试一次
,
再
换一样
,
再试一次
,
< br>都不灵了
,
败坏了心情
,
浪费了东西
,
没解决问题。
< br>解决
“
花丝
”
< br>的关键到是
“
冷静分析
,
找准产生第一处黑斑的原因
,
尽可能好的改变
三个
基本条件
,
尽可能好的避开诱因<
/p>
,
不怕费事
,
不
贪快
,
从头开始
”
。
“
花丝
”
现象很多时侯并不是机床原因。确定脉冲源无毛病
,
间隙跟踪无异常后
,
应转按三个基本条件、一
个诱因去找。一味去调床子
,
无助问题解决
,
还会误导用户
,
失去思路
,
不知原由。如上解释
,
希望能帮助
“
花丝
”
问题的解决。
八、电极丝换向条纹的减弱和消除
高速走丝换向条纹的产生主要原因是切缝里冷却状态不均匀所
致
,
换句话说就
是凡是可以改善切缝里
冷却状态的措施都可以减少条纹的产生
,
如果仅仅
*
钼丝短而
频繁换向来掩盖条纹就会大大降低生产率
,
是一种视觉的感受
,
实际并没有解决问
题。解决问题的办法有
:
增加冷却液的浓度来提高洗涤性
;
增加脉冲间隔来
使液体尽
量多的被带入
;
适当增加脉冲
宽度
,
主要是建设波形的奇变
,
调整好跟踪等
,
但最主要
的办法是选择好工作液
,
我试验过多种工作液
,
凡是切割面呈现油性的液体说明表面
得到较好的冷
却
,
而其中以南光
-1
混
DX-1
和佳润系列产品最为明显
< br>,
此外
DX-4
也还
可以
,
但表面有发黄的现象
,
大家可以使用一下。
当然最好的
情况是在切割
Cr12
料时
,
几乎没有换向纹。
九、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
(
如错误使用普通机床乳化液
,
乳化液太稀
,
使用时间长
,
太脏
;
(4
管道堵塞
,
工作液流量大减
;
(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<
/p>
;
(6
切割厚件时
,
间歇过小或使用不适合切厚件的工作液
;
(7
脉冲电源削波二极管性能变差
,
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
< br>,
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
贮丝筒转速太慢
< br>,
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。
解决方法
:
(1
将脉宽档调小
,
将间歇檔调大
,<
/p>
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
;
(4
清洗管道
;
(5
更换或将导电块移一个位臵
; <
/p>
(6
选择合适的间歇
,
< br>使用适合厚件切割的工作液
;
(7
更换削波二极管
;
(8
更换钼丝
,
使用上丝轮
上丝
;
(9
合理选择丝速檔
;
(10
按使用说明书的推荐选择钼丝直径。
十、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
,
撞断
钼丝。
解决方法
:
(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
,
用小磁铁吸往工件或用工具托住工件不致下落
十一、在线
切加工中遇到一些问题
,
经过分析
,<
/p>
现总结如下
: 1.
找中心时
,
总是早
不准
,
这有可能是孔内有杂质或者孔本身就没打直。要是孔内有杂质可以清理一下
;
要是孔本身加工的原因只能另外重新加工
,
再找中心。
2.
在以圆点为
起点将程序写好时
,
在图形显示时很正常
,
但在空运转时
,
显示出与
所编图形不符。这是因为没将参数设臵中的起点选项设为
0
的缘故
,
改过就好了。
十二、脉冲参数中的电压、电流、脉宽、脉间四者之间的规律是
1
适当提高电压
,
有助于提高稳定性和加工速度
,
提高加工精度
;
(2
增大脉冲电流
,<
/p>
也有助于提高稳定性和切削速度
,
但表面
粗糙
度值增大
,
电极丝损耗也会增加
;(3
增大脉冲宽度
< br>,
不仅有助于提高稳定性和切削
速度
,
而且也有助于降低电极丝损耗
,
但表面
粗糙度值增加
;(4
缩小脉间
,
可增大加工电流和切削速度
,
表面粗糙度值也会增
大。
十三、走丝系统异响怎么办
?
走丝系统的异响会出现在如下五个部位
:
1
、换向瞬间
,
联轴节或键
:
这时要仔细察清原因
,
更换已松动有旷量的键
,
使之恢
复
大面积的严密配合
;
联轴节要恢复缓冲垫的功能
,
使柔性缓冲确实有效
,
这些
部位不
可长期带病工作
,
否则造成无法
修复的后果。
2
、丝筒内的异物声响
,
原因大多因为小的金属颗粒或钼丝头进入丝筒
,
只要不是
丝筒内的动平衡调整镙钉脱落
,
可以照常运转
,
很快小的
金属颗粒或钼丝头会消磨怠
尽。
3<
/p>
、齿带或齿轮的异响
,
要检查齿带或齿轮
是否已过度磨损
,
要及时更换
,
如因咬
合间隙不当
,
要及时调整其咬合间隙。
4
、丝筒到走丝丝杠承担过大的负载力造成磨擦或撞击声
,
很快会将相关机件损
毁
,
该部位的异常现象要停机认真查找
,
直
到排除为止。
5
、走丝电机的扇叶或自身动平衡。
十四、怎么判定断丝保护灵不灵
断丝
保护功能是
*KA2
小继电器实现的
,
12V
直流电源经上丝架上两个进电块间
的钼丝加在
KA2
上使
KA2
吸合<
/p>
,
一旦两进电块间没
< br>有钼丝
,KA2
就断开。两进电块同时与按扭盘上的
“
断丝保护
”
开关
上的一对触
点并联
,“
断丝保护
”
开关就起到是否代替这段钼丝的作用。两进电块间的钼丝或
“
断
丝保护
”
的开关都起到保证
KA2
吸合的作用
,KA2
的一对常开触点则串在总开关接
触器
KMI
的控制回路内
,KA2
失电
,
则
KMI
断电
,
切断整机电源。没上钼丝时
,“
断丝
保护
“
开关就决定了
KMI
能否吸合
,
当两个进电块被钼丝短路时
,“
断丝保护
”
开关即
使断开
,KA2
也可吸合
,
这时如
果人为地使钼丝脱离与一个进电块的接触
,
则整机立即
断电。这里应说明一下
,
因运动着的钼丝与固定
的进电块间的接触不是一个很稳定
的连接
,
进电块上会有火花甚至是
KA2
误动作的现象。这就
*
调整钼丝在进电块上
勒紧的接触程度
,
做到即有良好的电接触又不至造成过大的阻力。同时进电块与床
身间的绝缘和进电块的清洗稳定也是至关重要的
,
< br>为达到断丝保护的灵敏有效
,
这一
部位的调整和保洁当然是非常重要的。
十五、步进电机
线切割机床拖板驱动
方式有直拖方式及差速齿轮方式
:
直拖方式电机的选择可
以是伺服电机
,
差速齿轮方式则选用步进电机
,
步进电机三相和五相是比较常用的。
步进电机每相的驱动电流必须平衡
,
才
能保证电机按正常的相序来驱动拖板
,
控
制面板上的
X,Y
相序指示
LED,
即是一种对步进电机运行状态的监视
,
如果某个状态
LED
不亮或不闪动
,<
/p>
则表示该相未工作
,
有些情况状态
LED
指示正常
,
但
步进电机表
现出
原地抖动
,
不正常运转
,
则说明步进电机缺相
,<
/p>
简单的判断方法
,
可以用表测量
,
电
机的各相电压是否正常
(
一致
-------
即可找出故
障点
.
十六、丝筒开不出
检查方法
:
1.
< br>首先查看是否有继电器吸合
,
若有继电器随丝筒开关吸合
释放
,
则应检查三相
电源线路
,
丝筒马达是否二相
,
保险丝是否坏
,
继电器触点是否完好等。
2.
若没有继电器吸合
,
说明继电器控制回路有问题
,
相关的元件有<
/p>
a.
丝筒开关按
钮
b.
机床紧停按钮
c.
丝筒行程开关
等。特别要注意的是我公司产品在控制器上也有
一只紧停按钮
,
若此按钮按下
,
机床丝筒也是开不出的
,
另外在机床电器板上有一限位
开关<
/p>
,
只有机床电器板推到底
,
开关才接通
,
机床才能工作。
十七、丝筒不换向
检查方法
:
丝筒换向涉及丝筒行程开关及机床电器里二只
(
或一只继电器
,
一般情
况行程开关坏的可能性较大
,
只要行程开关即可
,
注意
,
行程
开关最上面二只为丝筒换
向用
,
第三只
为换向高频用
(
有的机种没有
,
第四只为停机开关
十八、按水泵开关
(
或按高频开关机床全停
检查方法
:
1.
我公司机床上接有断丝停机功能
,
要按水泵开关
(
或高频开关
,
必须先穿
好钼丝
,
没穿钼丝机床以为断丝
,
即马上停机。
2.
断丝停机线接在某一导论座上
,
该导论必须为金属导论
,
若线断了或导轮换成
陶瓷导轮就不行了
.
3.
断丝停机板在机床电器板上
,
板上有二只三极管
,
一般比较容易坏
,
按型号换掉
即可<
/p>