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。
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臵;
（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,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。
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，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，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.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，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
十九、机床X、Y拖板（或U、V拖板）均有失步现象
检查方法：
1．此情况一般为步进电机24V电源偏低引起，检查10000uf电
解电容是否已失效，24V桥堆整流是否有问题。
2．若外部电源偏低也会引起失步，检查控制器进电是否正常，
可考虑配220V稳压器。
二十、机床某一拖板失步或抖动不走检查方法：
1．对换环形驱动板以判断是否为驱动板的问题，若驱动板有问
题，一般为板上3DD15A或3DK106B坏了。
2．观察单板机上步进电机指示灯，一个方向有三只灯，运行时
交替闪，若有一灯常亮或常暗，说明单板机有问题，检查接口板
3DK2B或74LS08片或单板机PIO片是否损坏。
3．控制器底部有一排法琅电阻，为步进电机限流电阻，若某一
只电阻坏了或接线头接触不好，也会引起失步或不走。
4．步进电机也有可能出问题，可对换来判断。
二十一、没有高频
检查方法：
1．高频电源是否已通电，高频内有一继电器随着丝筒换向动作，
或有的机床高频电源上有一个检查键，可检查高频是否有问题，
首先检查振荡板，驱动板上工作电压是否正常，不正常则电源板
有问题，高频驱动板一般有几组可对换来判断好坏。
2．换向继电器有一组常闭触点串连在高频控制回路中，若不好
则无高频，有的机床专门有一个换向断高频开关，检查一下。
3．单板机接口板上有一个3DK106B是高频输出控制，检查一
下是否损坏。
二十二、手动走自动不走
检查方法：
1．首先判断是否有高频，可让工件与钼丝碰一下，有火花说明
高频没问题，无火花则属没有高频，参见上述解决。
2．夹工件处有二根引线，粗的为高压（即高频输出），细的为
取样输入线，此线断了则自动
二十三、线切割加工中短路处理简法
在线切割机床加工过程中，而因排屑不畅造成短路的现象时有发
生，特别在加工较厚工件时更为突出。
在操作中，可用溶济渗透清洗的方法消除短路，具体方法是：
当
短路发生时，先关断自动、高频开关，关掉工作液泵，用刷子蘸
上渗透性较强的汽油、煤油、乙醇等溶剂，反复在工件两面随着
运动的钼丝向切缝中渗透（要注意钼丝运动的方向）。
直至用改
锥等工具在工件下端轻轻地沿着加工的反方向触动钼丝，工件上
端的钼丝能随着移动即可。
然后，开启工作液泵和高频电源，依
靠钼丝自身的颤动，恢复放电，继续加工。
二十四、断丝后原地穿丝处理
断丝后步进电机应仍保持在“吸合”状态。
去掉较少一边废丝，
把剩余钼丝调整到贮丝筒上的适当位臵继续使用。
因为工件的切缝中充满了乳化液杂质和电蚀物，所以一定要先把工件表面擦干净，并在切缝中先用毛刷滴入煤油,使其润湿切缝,然后再在断点处滴一点润滑油──这一点很重要。
选一段比较平直的钼丝，剪成尖头，并用打火机火焰烧烤这段钼丝，使其发硬，用医用镊子
捏着钼丝上部，悠着劲在断丝点顺着切缝慢慢地每次2-3mm地往下送，直至穿过工件。
如果原来的钼丝实在不能再用的话，可更
换新丝。
新丝在断丝点往下穿，要看原丝的损耗程度，（注意不能损耗太大）如果损耗较大，切缝也随之变小，新丝则穿不过去，
这时可用一小片细纱纸把要穿过工件的那部分丝打磨光滑，再穿就可以了。
使用该方法可使机床的使用效率大为提高
二十五、解决大厚度“紫铜件”切割断丝问题
由于紫铜件不同于其它钢材料，当厚度超过50mm时，操作者如仍按加工钢材料工件时使用的电参数来加工，就会发生切割速度慢、电流不稳定、短路频繁、断丝等现象。
要正常加工采取的相应措施主要有：
（1）不能使用已经用过较长时间的乳化液，尽量使用新乳化液。
并且最好采用JR-1A、JR-3A、JR-4、南光-Ｉ工作液。
因为铜材料粘，旧乳化液中的杂质较难冲掉，还会使紫铜加工时的导电性
能受到影响。
使用新乳化液就能避免以上现象的发生。
并且上述推荐的工作液由于电解性较好，切缝较宽，可以改善切缝中的排屑状况。
同时采用较高的走丝速度有利排屑。
（2）消除电流短路现象，当紫铜夹杂物出现在切割线路中时，
加工电流稳定性就会受到影响，使短路现象经常发生，如不正确处理会断丝。
采用大电流大脉宽加工的方法，使功率增强。
靠脉
冲的能量击穿比较小的夹杂物，可使加工正常进行。
此时,应特别注意脉间也要增大,使停歇时间增长。
同时大脉宽可保证放电能量不会因紫铜的良好传热性而会损耗掉。
（3）由于紫铜材料具有良好的导热性能，因此如果采用窄脉宽加工，则由于在窄脉宽作用期间，电源所发出的能量很快就被热传递走，因此就会出现割不动的现象，所以紫铜切割时必须采用
较大的脉宽进行切割，一般需要采用40μs以上的脉宽。
（4）注意装卡方向。
应该把切割路线最短的一面装卡在第三向限，也就是Ｘ负方向，使钼丝尽量少走Ｘ负方向，这样可以减少断丝几率。
（5）停止工作时，用煤油把丝筒上的丝清洗一遍，使反沾在钼丝上紫铜沫大量减少，等下次开机继续使用时，效果就会更好。
二十六、如何判断所使用工作液的优劣及是否已到了使用寿命
目前线切割专用乳化油的使用仍然占据了绝大多数市场，线切割专用乳化油实际上是由普通乳化油经改进后的产品，在一般切割要求不高的条件下，它体现出较强的通用性，但随着工件切割厚
度的增加、切割锥度的加大、单位面积切割收费的降低、难加工材料（硬质合金、磁钢、紫铜）比例的增多，原来一般的线切割
专用乳化油已经不能完全满足切割的要求。
一般性能较好的工作
液应该具有以下几个特征：
★可以用较大的能量进行稳定的加工，机床正常条件下，一般对于100mm以内的工件，如60mm的工件平均加工电流可以达到
甚至超过2.5-3A（安培），在此条件下单位电流的加工效率应该大于25mm2/min.A,即在加工电流3A时，加工效率应该达到75－80mm2/min。
并且可以用较小的占空比对较大厚度（200－300mm）的工件进行稳定切割。
★加工时在工件的出丝口会有较多的电蚀产物（黑墨状）被电极丝带出，甚至有气泡产生，说明工作液对切缝里的清洗性能良好，
冷却均匀、充分。
★切割工件应容易取下，表面色泽均匀、银白，换向条纹较浅或
基本没有。
工作液使用寿命的概念不一定有明确的概念，因为大多数操作人员是采用不断补充水和原液的方法进行加工的。
这种方法会缩短工作液的使用寿命，增加成本。
一般一箱工作液（按40升计）它的正常使用寿命在80－100小时左右（即大约一个星期）。
超过这个时间,切割效率就可能会大幅度下降，即工作液寿命的判据就是加工效率情况，一般将加工效率降低了20%以上作为是否应更换工作液的依据。
性能良好的工作液因为排屑性能良好，切割速度快，自然就比较容易变黑，但变黑的工作液并不一定就到了使用寿命了，
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