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編者按

探究線切割裝置出現的典型故障，結合維修經驗，提出相對應的維修策略，同時分析裝置的預防性維護，解決隱患問題，保障裝置穩定執行。

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序言

1960年線切割裝置發明於蘇聯，當時以投影器觀看輪廓面手動進給加工，使用的加工液是礦物質性油，絕緣性高，加工速度低，實用性受限。我國是最早將線切割裝置用於工業生產的國家之一，目前國內外的線切割機床已佔電加工機床總類的60%以上。1970年我國長風機械廠研製成功“數字程式自動控制線切割機床”，國內以此為基礎發展了快走絲系統（WEDM-HS），而歐美和日本則發展了慢走絲系統（WEDM-LS）。

線切割的基本原理是利用連續移動的細金屬絲（也被稱為電極絲）作為電極，對工件進行脈衝火花放電，形成電蝕從而完成加工。目前已廣泛應用於加工各種形狀複雜和細小的工件，例如加工各種冷沖模、滾尺刀等。線切割有許多無可比擬的優點：加工餘量小、加工精度高及機床生產週期短等。但是這類裝置一旦在加工過程中發生故障，則可能直接造成零件報廢。

2 線切割裝置的典型故障分析

2.1 機床頻繁斷絲

機床頻繁斷絲是該類裝置的典型故障，當裝置出現此問題時，根據不同的情況可能的原因如下。

（1）工件與電極絲接觸即斷且有弧光放電功放管板的功率管被擊穿，高頻無法控制，導致電極絲燒燬。

（2）換向過程中出現斷絲 行程開關（見圖1）損壞、行程開關接觸不良或行程開關被油汙堵死都可能會出現此類問題。

圖1行程開關

（3）加工過程中斷絲導電塊接觸不良；機床選擇引數不當（割厚件時脈寬大而脈間小）；工作液使用不當或太髒（據統計，因工作液引起的斷絲佔40%左右）；管路堵塞導致工作液不足。

2.2 機床無火花

在加工時機床無火花因而無法加工也是線切割裝置常見的故障之一，根據不同情況可能的原因如下。

（1）導電塊接觸不良（機率高）判斷此類問題很簡單，準備一根導線，將機床高頻線（－）與機床工作臺面（＋）短接，如有火花出現，則是導電塊接觸不良；如無火花，則是前端電路故障。

（2）前端電路故障（機率低）高頻線破損，功率管板損壞，高頻電阻損壞，電源板無12V輸出；公共機介面板損壞；電流表損壞（可用電流表短接的方式來判斷電流表是否存在問題）。

2.3 機床加工效率低

機床加工時有高頻，無報警，執行正常，但加工速度慢，效率低。此問題也是線切割裝置的常見問題之一，現歸納出最常見的情況如下。

（1）導電塊接觸不良（機率高）導電塊有割痕或有油汙（據現場統計，導電塊接觸不良引起的加工效率低佔60%左右）。

（2）引數設定不當（機率低）脈間與脈寬設定不當或追蹤調速設定不當。

（3）電極絲抖動電極絲抖動會出現割不動的情況，導致效率低，這種情況可更換導輪組。

（4）機床回退（機率高）線切割的電極絲與工件要有一定的間隙方可加工，加工過快或排屑不順有可能導致電極絲短路。為了順利加工，系統都會回退一段，但在回退過程中，電極絲一直處於工作狀態，帶電且運轉，對工件會造成影響，如出現機床回退現象，可能是以下三種情況。

1）工作液過髒或管路堵塞都會造成排屑不順，導致系統回退。需要檢查工作液是否合格。

2）電極絲變細，導致電極絲電阻變大，導致工件割不動而發生回退。檢查電極絲損耗，要注意需更換新絲。

3）引數調節不當也會導致回退。需檢查速率是否合理且脈間不宜過小。

2.4 機床無工作液或工作液不足

線上切割加工中，工作液是不可輕視的部分，工作液的主要作用如下。

（1）對放電通道的壓縮作用 火花放電必須在有一定絕緣效能的介質中進行，工作液的絕緣性可以使擊穿後的放電通道壓縮，侷限在較小的通道半徑內進行火花放電。

（2）使加工部分迅速冷卻 在加工過程中，瞬間放電的溫度極高，工作液可以起到冷卻作用。

（3）對放電產物進行清除 工作液有一定的除汙能力，起著排屑、洗滌的作用。當機床無工作液或工作液不足時，裝置無法正常加工，當裝置出現此問題時，可能的原因有：機床管路堵塞，如閥、噴嘴堵塞等；水過濾器堵塞；水泵內洩漏；水泵電動機燒燬；機床本身工作液不足。

3 線切割的預防性維護

裝置的預防性維護是保證裝置穩定執行和減少裝置故障率的重要舉措，針對線切割獨有的加工特性及典型故障，制定預防性維護措施，具體內容如下。

1）檢查機床導電塊是否良好，如有明顯劃痕則更換導電塊，如有油汙則可用布擦拭乾淨後，再用砂紙輕輕打磨導電塊及偏心銅棒，保證接觸良好。

2）檢查高頻線接觸是否良好，是否有斷裂或有油汙的現象，必要時重新連線線纜。

3）檢查導輪狀況，是否有明顯割痕，軸承執行時是否有異響，必要時可更換整個導輪組。

4）檢查電極絲是否變形，必要時更換電極絲。

5）檢查工作液迴圈系統情況，對水泵、過濾器、水閥和管道進行檢查，定期更換、新增工作液。

6）對機床其他機械部分進行常規性檢查（當前線切割部分部件有自動潤滑功能，但部分部件仍需人工手動潤滑），製作機械保養單（見表1），做到時時監控、時時跟蹤和時時保障。

表1  機械保養單

4 結束語

線切割裝置的故障維修工作內容較多，工作難度較大，往往需要專業的技術人員進行仔細排查。但在現場快速反應、解決故障的同時，應該更加重視裝置維護，思考隱患問題，努力做好“治未病”的預防性維護。

本文發表於《金屬加工（冷加工）》2021年第6期91~92頁，作者：昌河飛機工業（集團）有限責任公司 閔雪健，原標題：《線切割裝置典型故障分析》。

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