线切割故障及解决方法.docx

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线切割故障及解决方法

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，某一轴的直线度是指它在两个平面的直线度。

如X轴的直线度是指在X、Y平面上和X、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，目的也在于此。

滚柱（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。

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，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，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，分别在几个位置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置形成的简易锥度机床，一般把最大切割锥度限制在±60。

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，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”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，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，工件间隙留了一串炭化点，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。

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。

七、“花丝”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。

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，待加工稳定仅是慢时，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，都不灵了，败坏了心情，浪费了东西，没解决问题。

解决“花丝”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，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，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；

（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,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,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,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置;

（6）选择合适的间歇,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，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置中的起点选项设为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,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,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、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，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