线切割加工常见问题问答

作者：北京凝华 张朝纲

欢迎访问e展厅 展厅 7 电火花EDM/线切割展厅 慢走丝线切割, 中走丝线切割, 线切割机床, 电火花成型机, 电解机床, ... 怎么判定断丝保护灵不灵？ 断丝保护功能是靠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，一旦两进电块间没有钼丝，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。这就靠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，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。 高频电源是怎样传送到加工面上去的？ 线切割的机理仍符合脉冲放电的电蚀原理，所以传送中的能量损失最少，钼丝承载的电流量最小，且电流不通过任何导轨、丝杠、轴承、导轮等运动部位，这些都是重要原则。通常工件是放在绝缘垫条上的，垫条担负着与床身间的绝缘任务，这里的绝缘要求非常可靠。电源的正极是通过垫条传递到工件上的。电源的负极通过丝架上的进电块传递到钼丝上，所以进电块装在距加工点最近又相对稳定且不干扰钼丝在加工区的稳定运行的位置。进电块与床身间也应是绝缘的。高频电源送到加工面的通道应该是“进电块----钼丝----工件----垫条”。任何其它旁路的电流都会损害它所经过的机械零件，都是不允许的，特别是有相对运动的部位。为了保证变频取样最接近加工间隙，所以取样正极要直接接在垫条上，取样负极要直接接在进电块上。 换向时不断高频怎么办? 换向断电，即丝不是正常转速时就停止切割，这是保证切割质量，保持不断丝的必要条件。断电的原理是只要行程感应开关，KA3和KA4中有一个是动作状态，向切割面提供高频电源的继电器就会断开，间隙里就不会有电。要注意到如果丝筒还在换向，就说明KA3和KA4动作是正常的，只剩下高频继电器为何自通了，“自校”开关是专门设置的代替高频继电器令高频强制接通的。当发现换向不断高频时，要分别证实一下单板机，高频继电器，“自校”开关和走丝电机的接触器（KM2）对高频的控制作用，如果同时失控，则可以怀疑是高频电源功效管的某一只已经击穿，此时加到丝和工件间的不再是脉冲源而已经成了一个直流源。钼丝与工件将一触既断，电流表和电压表的显示也与正常时有很大区别，此时可以通过各路功效的选通开关一一试验，把已击穿的一路关断也就行了。 走丝电机为什么不换向了？ 见机床电器原理图：电机换向原理是这样的，丝筒导轨上运动的拨叉分别去触动左右两个行程感应开关，与感应开关联动的是KA3和KA4两个继电器，两个继电器与KA1间构成直拖开合关系，用KA1的两组触点直控换向板上的两对可控硅的控制极，使两对可控硅交叉导通，达到A、C两相交叉向电机供电的目的，从而使电机换向。 因此，向KA3和KA4供电的12V直流电源，左右两个感应开关的正常动作，KA1的开合两个状态及KA1的两组触点对可控硅的控制作用以及四只可控硅的有效通断都是电机换向的直接要素；同时也应注意小继电器与继电器座间的接触良好；换向板上的12芯插头联接可靠；换向板上有没有过热和烧焦痕迹，有无电容击穿或电阻烧断现象。检查这类毛病要注意：先观察KA1、KA3、KA4的动作要准确，符合逻辑，接触器动做力度明确，触点无伤食蚀。必须注意带电状态不可手触换向板或接触器，一切拆卸更换都必须在断掉总电源之后。 一旦电机换向失控，就只能依赖于行程保护的作用，所以要经常检查试验行程保护开关的保护断电作用，以保证不至撞出，这是维修和操作人员时时要注意的。 没有高频电源了怎么办？ 首先应明确打开高频电源的逻辑条件：1、单板机进入有效程序运行；2、高频电源处于待命状态；3、丝处于正常转速；4、不处于换向瞬间；5、用“自校开关”强制开高频。这五个条件可以分别试验观察。 如果连“自校”开关也打不开高频，则应怀疑主振电路是否有脉冲输出，高频开关继电器是否有效，控制柜到机床再到床面子的传送渠道是否畅通，供电整流桥是否断路，保险是否完好。 如果“自校”开关能打开的话，则应逐一检查：1、单板机运行的是否正常有效程序，可打到“手动变频”位置验证。2、高频电源是否被单板机强行关闭，在面板上操作“待命，上挡，D”，应能使面板上的“高频”显示灯亮暗互现。3、高频开关继电器是否还有动作。 如果观察不细也常犯另一种错误，即高频已被短路了或脉冲功放一路也没开，只是因为没了火花放电或变频电路不走就轻言没有高频，这也是要注意的。 短路了为什么还在走？ 加工间隙电压经取样到变频电路，变频产生快慢不等的信号以伺服进给，就是说走与不走，快与慢是由间隙电压决定的。短路了还在走大致是两种情况，一是不受间隙电压控制的均速进给，这是因为手动进给的一个直流电压强加到变频电路上，这时的特点是进给匀速不变，不受丝筒换向控制，也不管间隙有无电压。因为设置手动这个档位的目的就是脱开间隙电压的控制。二是以极慢的速度（约一两秒甚至几秒钟一步）慢走，这通常是取样点与短路点间还有一个压降，这个较低的电压值在变频电路积累，或是变频电路本身的一点漏电就形成了几秒钟一步地蹦。另外，被切割材料的杂质或是材料本身电导率低，也使取样电路得不到短路信号，所以杂质含量较多的材料是很难切的，电导率低的材料能切也是有条件的，这就是一些特殊材料切割要采取相应措施（甚至要改造硬件结构）的原因。 机床掉电与谁有关？ 机床自行掉电，通常不要马上恢复，而应查找掉电原因。机床掉电主要与如下几点有关： 1、三相四线制供电电源的三相严重失衡，会导致空气开关相平衡保护。零线上的压降过大，会因自身或同网邻居负荷的变化招致零线电位浮动，瞬间一个峰值会直接干扰各控制回路。 2、保险或供电回路上的某一接点接触不良。 3、断丝保护继电器接触不够稳定。当然与继电器本身和进电块的接触都有关系。 4、电机或变压器绝缘强度降低，当然这会伴随着爆保险。 5、向断丝保护继电器提供电源的12V直流源损坏。 6、行程保护开关和停止按钮的常闭触点闭合不好。 7、走丝刹车电容或向电容充电的二极管击穿。 床身为什么会带电？ 我们通常指的带电是指的床身与地线之间的电位。这种带电是直接危及人身安全的。为防止人身事故，机床床身必须稳妥地接到接地电阻不大于10Ω的地线上。 床身带电的原因大致有七种： 1、没加装地线或地线接地电阻太大。 2、电网零线电位过高，三相用电严重失衡或零线在输送途中的接触不良所致。 3、机床内的电源变压器的绝缘强度不够。 4、交流电机绕组与壳体间击穿。 5、水泵定子或接线盒处进水。所以换水时水泵严防横放或倒置。防止残存污水流入水泵电机里。 6、污物或杂物造成了某带电部位与床身的短路。所以在狭窄、污浊、潮湿、无序的场地放置机床是危险的。 7、刹车电容外壳漏电。 水泵在转为什么没水？ 水泵转而不上水，沿水的传送路径找就是了，要注意阀门、管子打弯处、水嘴接口处是较容易堵塞的。电网的改造或供电施工后，造成供电相序颠倒，水泵也就反转了。还有一个最不易查找的原因是叶轮在电机轴上松动，使电机轴转而叶轮没转。 平时切忌棉纱毛之类混入水箱，换水时要将沉淀和污垢擦净，从安全角度出发还要注意汽油酒精类不要大量混入水箱。其实水的耐受程度大于人的感觉，就是说看着脏了其实还可以使，有时为切光洁度还故意掺些旧水。 丝筒刹车怎么不灵了？ 丝筒刹车功能的实现，是在丝筒运转同时向一个大电容里存储足够的电量，当电机停转失去交流电压的同时，把这个直流电量加在电机的一个绕线组上，使电机的定子成为一个电磁体，吸住转子起到刹车作用。 刹车不灵只有两个原因：一是电容里没充上足够的电量。因二极管或充电电阻的开路，使电容失去了充电回路。二是停车时电容里的电量没加到电机上，可能是触点的烧蚀。因为大电流放电很容易烧蚀触点。 要注意的是电容充电需要时间 ，若丝筒起转的时间很短，电容器还没能充上足够的电量，刹车也会不灵的。 进电块和工件垫条为什么与床身是绝缘的？ 进电块—钼丝—放电间隙—工件—工件垫条—脉冲源，这是高频电源向间隙提供脉冲电流的通道。这个通道的任何部位与机床床身间都应是绝缘的。其原因有四个： 一、有效地保护导轮，不使电流通过导轮和轴承。因为导轮轴承是固定于床身上的丝架上的，虽导轮套带绝缘，但是被水、污物浸泡着，绝缘不够可靠。为防止电流通过导轮、轴承，经轴承座流到床身，床身与高频源必须是绝缘的。二、保护丝筒轴承和运丝导轨。其原因也是防止从钼丝、到丝筒、到轴承、到导轨又到床身这个通道的电流通过。三、保护步进电机的绕组与壳体的绝缘。因为步进电机绕组是直接接到0V-24V上的，由变频取样的原因，高频电源的负极也与0V相通，此时一旦废料或工件瞬间与床身接触，高频电源的整个电位差就都加到电机绕组与电机壳体之间，极易使步进电机绕组与壳体击穿烧坏。四、防止能量损失，保证脉冲源的峰值电流。一旦进电块或工件垫条与床身的绝缘降低，床身成了短路或部分短路脉冲源正负极的一个功耗电阻，能量损失了，电流峰值被削弱了，取样也不准了，切割效率会被明显降低。 所以进电块、工件垫条与床身的绝缘要经常检查，经常维护，使之维持较高的绝缘强度。这是机床维护的一个很重要的部分。 单板机数码为什么乱闪？ 以单板机作线切割操控系统已有20多年，目前正在服役的线切割机以单板机作控制的约占总量的85%，其主要原因是单板机的稳定可靠和操作简单，可以说单板机的控制系统技术成熟，久经考验，有极大的社会认同度。 目前我公司生产的线切割是以C51单板机做主控系统，外加E58承担操作及显示，功能得到扩展，操作习惯与以往无大差异，可靠性更高了。且显示系统采用16位全要素显示，使操作者可随时查到任何控制数据信息。 但偶尔会发现数码在无规律乱闪，这大多是电源系统发生故障，如交流供电严重不稳，出现较高频次的断续供电。也可能单板机自己的电源系统出了毛病，如5V三端稳压块开路，电源滤波电容容量太少或严重漏电。桥式整流的半臂断路等。极少出现主板原因。如果经证实是主板电路损坏或RAM存储丢失，本公司将立即招回单板机，并快速恢复用户的整机操控系统，只是这种情况是很难一遇的。 因各种非法或误操作，通常不会出现乱闪，仅是显示某种错误而已，用待命、上档、L4键一般可恢复单板机起始状态， 最多关一次电源重开罢了。 完工停机功能可以常用吗？ 现在生产的机床，大多具有完工停机功能，它确实省去了熬人的守机等待时间。但完工停机功能是不可以常备必用的。有很多时候还是不用为好： 1、末段程序必须有人处理的时候。有时切下的废料较重，任其自由落下轻则断丝，重则砸伤床面。这时临到快要掉下时，必须人为去卡紧固定一下。 2、高强度、高弹性的零件。这种材料的切割到完工切口闭合的一瞬间，因切缝的弹力或变形，往往要夹丝，短路。如果任其就地再转一段时间，切好的工件也会勒出沟槽痕迹，使材料和时间都白费了。 3、加工不够稳定或材料有杂质的时候。这时一旦切割短路，往往需要人来处理一下，排除短路，另择切割方向或是易地改撤，而一味地任其短路或反复回退，时间浪费了，因回退造成的切削面已伤痕累累。 4、非常精密的切割任务并多次切割或多型孔。一次或一个型孔完工停机，再次开机时丢掉了关机时的电机定相，任其开机状态，可能造成1μ，2μ；最多可为3μ的错差，累计几次，也就精不了了。 步进电机缺相的现象和原因? 线切割机床的步进电机，多为五相十拍或三相六拍制，即按特定相序依次相吸达到步进目的。缺相或相序错误都会使电机丢步或原地踏步。这两者的最大区别是：缺相会在该相吸合时使整个电机无工作相而失去锁相力，即手可以转动电机。而相序错误会导至进二退一或进三退二，原地踏步。已经正常工作过的机床是不会中途相序出错的，通常的毛病是缺相。与缺相相关的有：1、单板机发出的进给信号，2、驱动器提供的24V电源，3、电机驱动管子的功率输出，4、功耗电阻的限流和旁路消峰二板管的保护，5、电缆和插头把驱功电流传送给电机， 6。电机的绕组和引线。缺相不会离开这六方面的原因。所以要先观察后动手，功率驱动三极管的工作状态会在发光二极管上明确地显示出来。驱动三极管完好，显示正常仍是缺相状态时，则依次查找联机电缆两端的接插，24V电源的承载能力及功耗电阻的通断，整个过程要作到不盲目的拆卸和焊接。有两种情形出现时，需与销售厂商联系后再行修理，1、确实单板发出的进给信号缺相，2、步进电机内部断线，如果是驱动三极管失效也应有两种情形，一是发光二极管不亮，应怀疑驱动管已开路，二是发光二极管不灭，则应怀疑驱动三极管已短路，更换驱动管时要注意，使管壳与散热片间要有大面积的稳定接触，贴合面涂导热脂，防止管芯温度不能有效散发而再度烧坏。 怎样维护好通讯传输系统？ 使用通讯传输功能传递加工程序的用户日渐增多，原因是这个模式延用了大家已多年习惯的单板机操作系统，方便、可靠。又加进了独立快捷的PC机编程系统，强大的绘图能力，快速的程序生成。操作编程两不耽误，相互独立各成系统，这对操作者来说再方便不过。而通讯传输系统就是这两者联接的纽带。 PC机是以二进ASCIICO码向单板机输出的，其间五个数据线，一根同步信号线和一根0线。单板机的接收系统是与之在幅值，阻抗和同步方式相匹配的。因为它联接的是两台机子各自的接口，所以不可频繁地插拔那根联接电缆，更不允许带电状态的插拔。 两机之间传输的同步方式，程序格式都是不可改变的唯一方式，任何一方的非格式状态都会造成不能传输。PC机的并口应专用化，取消其它设备，如打印机、扫描机的并用。联线不宜过长，普通多股线缆最多不超过6米。 传输双方任何一方出现自身功能性故障，特别是电源故障时，都不要再联机使用。 线切割表面受到哪些影响？ 线切过程使加工面承受了电离，热熔和冷却的过程，所以表面会发生相应的组织变化。由表到里依次是镀覆层，热熔层，变质层和热影响层。 镀覆层：主要来自冷却液热分解的碳黑和液中悬浮的金属微粒，附着于表面其厚度约0。05~1。5μ，由镀覆原理决定，镀覆层是切缝丝的入口处薄而出口处厚。 热熔层：它是被热熔后没飞溅到冷却液里而存留下来的那部分，已不是原组织的物理结构，其硬度强度也差距甚远。多片叠切把切缝焊接一体的就是它。厚度约0。1~5μ。 变质层：它是被热熔过程加温但没到冷凝飞溅的程度，但经过加温冷凝过程已经不是原组织的金相结构，原淬火硬度很高的可能变软了，原没淬火的会因此有了硬度，硬度强度很高的可能会因此产生了龟裂。变质层厚度约0。1~5μ。 热影响层：变质层过渡到基体有一个渐变过程，这就是热影响层。它没发生剧烈变化但较厚，大约5~20μ，应该说线切表面发生变化的范围是很小的，总共大约在2~25μ间。但某些重要场合也是不能忽视的，起码应知道原因及后果，以备后续措施。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (12/9/2008)