1、0陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）火花线切割机的维修机 电 工 程 系机电设备维修与管理专业学生姓名 班级学号 指导教师 刘文新 2013 年 10 月 20 日1摘 要电火线切割机是是一种特殊的加工机器，随着工业的不的发展对加工工艺的要求也不短的提高。电火花线切机也不断的在改进发展， 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内进行排查。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
2、生。 关键词：电源 ，电极丝 ，行程开关 ，切割加工液。2目 录摘 要 1目 录2第一章 电火花线切割机的故障诊断与排除1.1 电火花线切割加工原理 31.2 电火花线切割机故障诊断原则51.3 电火花线切割机故障排除方法6第二章 电火花线切割机的故障检测与原理分析 2.1 易损件的检查方法 72.2 故障原理分析 9第三章 常见故障举例 10 第四章 线切割丝的保护14第五章 线切割的常见问题15第六章 专业小知识35致谢42参考文献433一 电火花线切割机的故障诊断与故障排除1.1 电火花线切割加工原理电火花线切割加工的加工过程主要包含下列三点（1） 电极丝与工件之间的脉冲放电。（2） 电
3、极丝沿其轴向（垂直或 z 方向）作走丝运动。（3）工件相对于电极丝在 X、Y 平面内作数控运动(1)电火花线切割加工时电极丝和工件之间的脉冲放电电火花线切割时电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极。在正负极之间加上脉冲电源，当来 一 个 电 脉 冲 时 ， 在 电 极 丝 和 工 件4之 间 产 生 一 次 火 花 放 电 ， 在 放 电 通 道 的 中 心 温 度 瞬 时 可 高 达10000C 以上，高温使工件金属熔化，甚至有少量气化，高温也使电极丝和工件之间的工作液部分产生气化，这些气化后的工作液和金属蒸气瞬间迅速热膨胀，并具有爆炸的特性。这种热膨胀和局部微爆炸，将熔化和气化了的金
4、属材料抛出而实现对工件材料进行电蚀切割加工。通常认为电极丝与工件之间的放电间隙在 0.O1mm 左右，若电脉冲的电压高，放电间隙会大一些为了电火花加工的顺利进行，必须创造条件保证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 。 首 先 必 须使 两 个 电 脉 冲 之 间 有 足 够 的 间 隔 时 间 ， 使 放 电 间 隙 中 的 介 质 消 电 离 ，即 使 放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复本次放电通道处间隙中介质的绝缘强度，以免总在同一处发生放电而导致电弧放电。一般脉冲间隔应为脉冲宽度的 4 倍以上为了保证火花放电时电极丝不被烧断，必须向放电
5、间隙注人大量工作液，以便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，电极丝速度约在 710m/s 左右。高速运动的电极丝，还有利于不断往放电间隙中带入新的工作液，同时也有利于把电蚀产物从间隙中带出去电火花线切割加工时，为了获得比较好的表面粗糙度和高的尺寸精度，并保证电极丝不被烧断，应选5择好相应的脉冲参数，并使工件和钼丝之间的放电必须是火花放电，而不是电弧放电(2)电火花线切割加工的走丝运动为了避免火花放电总在电极丝的局部位置而被烧断，影响加工质量和生产效率。在加工过程中电极丝沿轴向作走丝运动。走丝原理如图所示。钼丝整齐地缠绕在储丝筒上，并形成
6、一个闭合状态，走丝电机带动储丝筒转动时，通过导丝轮使钼丝作轴线运动原理图6二 电火花线切割机故障诊断原则（1） 先外部后内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内进行排查。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。（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个典型例子。因此，维修人员要针对发生故障的局部范围，
7、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。（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。（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11杂的程序，先解决难度小的故障，妥善处理好这些隐患后，再解决难度大的故障。在解决难度大的故障时，也应
8、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。1.3 电火花线切割机故障排除方法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%范围内、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） 电极丝（钼丝）电极丝的质量、安装、保存等因素直
9、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，也可提高其张力；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，内应力增大，12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内，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范，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，控制柜内很容易灰尘累累。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。2.1 易损件检查法易损件检查是指设备启
10、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
11、下，就会被凹槽两壁夹断。因此，维修人员一13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
