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1、 . . . 电火花线切割机常见故障诊断与排除方法.CHINA-NTM. 技术交流2008年3月11日 淑惠，黄东强燕大汽车附件厂1 电火花线切割机故障诊断原则1.1 先外部后部随着电火花加工机床控制系统的不断改进，控制部分出现故障的几率越来越小，而绝大部分故障的发生都不是单板机或其他核心部分控制与触发电路造成的，而是由于外部电路或器件 损坏而引起的。因此，维修人员应先从外部着手逐步向进行排查。不要随意地拆卸触发电路板、更改系统参数设置、任意调整运行模式等，这可能会导致新的故障产生。1.2 先机械后电气电火花加工机床最容易出现机械方面的故障，而这些故障往往也不容易被发现，易损件造成的故障就是一
2、个典型例子。因此，维修人员要针对发生故障的局部围，首先从机械部分入手，仔细观察，认真排查故障，如是否有裂纹、松动、断裂、割裂等。而不是立即检查电路是否断路、短路，元器件是否损坏等电气故障。1.3 先理论后实践电火花加工机床的控制电路相对来说并不太复杂，这使得有些维修人员不看厂家提供的原 理图、不分析故障产生的根本原因，盲目地进行带电维修操作，这会导致故障进一步的扩大。维修人员应在了解故障情况的基础上，认真分析故障产生的原因，从理论上弄清解决该故障的方法，然后才能付诸实践。1.4 先简单后复杂有些故障的产生是多种因素造成的。此时，应遵从先简单后复杂的程序，先解决难度小的故障，妥善处理好这些隐患后
3、，再解决难度大的故障。在解决难度大的故障时，也应将其化整为零，先解决其简单部分，再处理复杂的部分。往往简单的问题解决后，难度大的问题也可能随之解决了。2 电火花线切割机故障排除方法2.1 例行检查法例行检测法是指维修人员对设备启动前所进行的例行检查。具体包括以下几个方面：（1） 电源查看电火花线切割机的进线电源，其电压波动是否在10%围、高次谐波是否严重、功率因素的大小、是否需安装稳压电源等。（2） 线切割加工液线切割加工液的作用是冷却、洗涤、排屑等，因此线切割加工液是否合格直接关系到加工后工件质量的好坏。检查线切割加工液是否太黑，是否有异味，如是，那么其综合性能就会变差，容易导致断丝。（3）
4、 电极丝（钼丝）电极丝的质量、安装、保存等因素直接关系到加工后工件质量的好坏。检查电极丝是否选择得当，加工厚工件应选用粗一点的电极丝，这样有利于排屑，也可提高其力；检查电极丝安装的松紧程度，太松时，电极丝抖动厉害，容易断丝，太紧了，应力增大，也容易断丝；检查电极丝安装的位置是否偏离中心位置是否不在同一平面，如是，电极丝极容易被卡断或夹断；检查电极丝的保存是否规，如在存储时有受潮、氧化、暴晒情况，那么电极丝也会因此变脆而易断。（4） 控制柜因静电等原因，控制柜很容易灰尘累累。这些灰尘在受潮时，会腐蚀电路板，造成短路或断路情况，进而损坏电子元件等，甚至整个电路板报废，因此，维修前一定要检查。例1：
5、一台线切割机每隔一段时间无规则地断丝。有时能运行一天不断丝，有时一天断几次丝。检查发现线切割加工液发黑，但并无异味。经仔细观察发现，线切割加工液中杂质太多，造成绝缘程度不好，最终导致无规律断丝，更换新加工液后，故障排除。2.2 易损件检查法易损件检查是指设备启动后，维修人员针对出现的故障要进行检查的部位。设备长期运行后，出现的故障大部分都是由于易损件的损坏而造成的。易损件主要有导轮、挡丝装置、断丝保护挡丝体、导电块、缓冲垫、行程开关等。下面简单介绍维修人员如何进行易损件的检查。（1） 导轮导轮的主要作用是减少摩擦力和将钼丝定位。如出现导轮位置不对、导轮不转、导轮表面有凹槽等问题，就会引发多种疑
6、难故障。导轮位置不对，不可能加工出合格工件；导轮不转，表面磨损加剧，导轮表面很快就会被钼丝割成凹槽。若凹槽较浅，当钼丝有较大的抖动时，会使钼丝局部过分靠近工件，从而使放电电流过大或因拉弧而烧断钼丝，同时切割面表面质量变差；若凹槽较深，高速运动的钼丝在轻微的抖动下，就会被凹槽两壁夹断。因此，维修人员一定要仔细检查导轮上与钼丝接触的表面。（2） 挡丝装置挡丝装置的主要作用是定位钼丝。检查时一定要注意挡丝装置中的排丝柱是否贴近钼丝，排丝柱是否已被割成凹槽。另外，还要仔细观察贮丝筒上有无叠丝现象。（3） 断丝保护挡丝体断丝保护挡丝体的主要作用是断丝保护，防止因断丝后电极丝被搅乱。检查时，测量断丝保护开
7、关是否为常闭状态，如不是，应调整断丝保护挡丝体位置，使断丝保护开关处于常闭状态。（4） 导电块导电块的主要作用就是导电。而导电块极易损坏，如被割成深凹槽、表面被氧化等，这都会导致导电块与钼丝接触不良。当接触不良时，可能会导致高频脉冲电流很小，甚至没有高频脉冲电流输出。（5） 缓冲垫缓冲垫在换向时起缓冲作用。检查时要倾听走丝机构发生的声音，尤其是换向时的声音。如声音异常，伴随振动很大，一般来说，就是缓冲垫已损坏。（6） 行程开关行程开关的主要作用是换向或断高频。运丝电机不能换向；换向不能断高频。行程开关在频繁的挤压后，很容易损坏或接触不良。当行程开关出现故障后，接触器不能断电，从而引起运丝电机不
8、能换向。有的线切割机将行程开关另一对触点作为断高频的控制信号。当行程开关接触不良或损坏时，就会出现换向不能断高频现象。例2：一台线切割机换向不断高频。检查发现断丝保护挡丝体已被割成深凹槽，由于该断丝保护控制电路没有控制总电源的功能，只控制断高频电路。所以当挡丝体被割成深凹槽后，微动开关因铁块的下垂由常闭状态变成常开状态，从而不能关高频电路。更换该挡丝体，故障即消除。2.3 原理分析法原理分析法是指在详细了解故障的情况下，根据电火花线切割机的工作原理，分析故障产生的原因，并尽可能找出解决问题的方案。这类方法多种多样，最常用的有以下几种：（1） 化整为零把原理图中按功能不同，划分为主电路、控制电路
9、。主电路主要包括运丝电机、水泵电机电路。控制电路主要包括触发电路、调整电路、驱动电路、单板机控制电路等。当出现故障时，根据故障现象分析，该故障应属哪一部分，这样逐渐缩小故障围，能较快地排除故障。（2） 反向分析当基本上确定某一小围出现故障时，可采用反向分析法。即假定某处电路不通，或某处电路短路时，会出现何种情况，从理论上模拟故障发生时应表现的状态，从而判断故障的原因。（3） 电路仿真当电子电路发生较大故障时，通常的做法是利用示波器检查重要环节的输出信号，如电压与波形，从而判断出该元件是否已损坏。但往往通过简单的测量后，无法判断该输出信号是否正确，那么利用电子电路仿真软件是最好的选择。通过电路仿
10、真，可帮助我们更快地确定电子电路元件是否已损坏。（4） 备件替换由于种种原因，维修人员往往很难得到一份完整的电子电路图。当出现较大的故障时，只能分析故障产生的大致原因，维修人员可利用备用的印刷电路板、易损电子元件等进行更换，使设备尽快地投入运转。例3：一台线切割机增加倍频，高频电流显示没有变化，线切割加工的速度很慢。根据化整为零可得知，是调整电路出了问题。打开控制柜检查发现，倍频电路输入信号的接点已虚接，无论调整到什么位置，输出电压始终为零。重新焊实后，故障消除。摘自：电加工与模具2008年第1期1故障（1）：在自动加工过程中，多次出现贮丝筒自动停机现象。经仔细检查和详细研究使用说明书，发现问
11、题出在KA4上，在自动加工过程中失电引起常开触点断开，使控制电路失电。经过进一步检查，开机观察，继电器KA4多次出现打火现象，卸下KA4感觉红圈起热，但未发现明显故障。拆封用万用表检查，发现线圈一端线头虚接，重新焊牢后，装上使用，帮障排除。2故障（2）：钼丝在自动加工中，出现叠丝，经至多次出现断丝，致使加工件报废。按照使用说明书和垂询机床生产厂，要求检查贮丝筒滑板空行程间隙是否超值，按其要求消除轴向间隙后仍无明业改现。经查阅资料与多次现场试验，最后认定原因出在线架下端副导轮下，经仔细调整导轮位置发现有点效果。再进一步检查，发现导轮由于长期不正常运转（时转时停）而出现不同深度的沟槽。当运转时会引
12、起径向跳动，造成钼丝跳动，使钼丝叠丝。经换上新导轮，使用几天后，又出现以上情况，发现这是由于副导轮不转的处理方法，效果很好，现使用一年左右，无叠丝故障发生。3故障（3）：机床运行中出现纵向、横向同时进给，不能按程序要求进给，在自动进给时锁不住，用手能旋动。经过检查，产生这类故障原因有两个：（1）备用两节5V电池接触不良，更换新电池或电池卸下重新装上，故障排除。（2）步进电机进线线头脱落或接触不良，重新接好后故障解除。通过以上分析，可看出电火线切割机的维修、维护是一项非常重要而细致的工作，必须配备经验丰富的检修人员、详细做好机床维护、维修与故障处理档案工作，才能做到最大限度减少因机床故障而造成的
13、损失4.贮丝筒不换向，导致机器总停。行程开关SQ3或SQ2损坏。换行程开关SQ3或SQ2。5.贮线筒在换向时常停转。1.电极线太松；2.断丝保护电路故障。a紧电极丝； b.换断丝保护继电器。6.丝筒不转（按下走丝开按钮SB1无反应）。 a.外电源无电压； b.电阻R1烧断； c.桥式整流器VC损坏，造成保 险丝FU1熔断。1.检查外电源并排除； 2.更换电阻R1； 3.更换整流器VC，保险丝FU1。7.丝筒不转（走丝电压有指示且较正常工作时高）。1.碳刷磨损或转子污垢；2.电机M电源进线断。1.更换碳刷、清洁电机转子； 2.检查进线并排除。8.工作灯不亮。保险丝FU2断更换保险丝FU2。9.工
14、作液泵不转或转速慢。1.液泵工作接触器KM3不吸合； 2.工作液泵电容损坏或容量减少； 1.按下SB4，KM3线包二端若有115V电压，则更换KM3，若无115V电压，检查控制KM3线包电路； 2.换同规格电容或并上一只足够耐压的电容10高频电源正常，走丝正常，无高频火花（模拟运行正常切割时不走）。1.若高频继电器K1不工作，则是行程开关SQ3常闭触点坏；2.若高频继电器K1能吸合，则是高频继电器触点坏或高频输出线断。1.换行程开关SQ3；2.换高频继电器K1，检查高频电源输出线，并排除开路故障。线切割断丝保护问题断丝保护功能是*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
15、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，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，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。线切割常见问题39例一、X、Y运动的直线度是怎么保
