2023年杰瑞数控线切割机床维修调试后的相关技术处理.doc

　 杰瑞数控工作人员在现场线切割机床维修结束后，应认真填写维修记录，列出有关必备的备件的清单，建立用户档案，对于故障时间，现象，分析诊断方法，采用排故方法，如果有遗留问题应详尽记录，这样不仅使每次故障都有据可查，而且也可以积累维修经验。 以上对于数控系统维修技术的阐述，是我们几年中近百次数控系统的调试和维修的经验的总结。虽然，数控系统种类繁多，故障千变万化，维修方法也不尽相同，一篇短文很难尽述，但是我们仍希望把一些根本方法与思路写出来，与大家交流以期能引起人们对数控系统维修技术的重视，维修技术的直接目的和结果是使数控系统恢复正常运行，从而保证生产的顺利进行。目前在我们国家数控技术正迅速向各工业部门渗透，随着电子技术的开展，数控技术在国民经济中的地位也就随之提高，那么对于数控技术重要组成局部—数控系统维修技术也应迅速适应数控技术飞速开展的要求，作为一名数控系统维修技术人员，就应该不断地学习和掌握新的知识与技术，寻找新的维修诊断的方法和手段，线切割机床为推动数控系统维修技术的开展做出应有的奉献。 线切割机床的加工原理 　　〔1〕线切割——数控电火花线切割加工的简称。 　　〔2〕工作原理：利用移动的金属丝作工具电极，并在金属丝和工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。 　　〔3〕由于它利用的是丝电极，因此，只能作轮廓切割加工。 　　〔4〕工作原理如图2所示。    　　图2 线切割机床的加工原理 　　1－－数控装置 2－－储丝简 3－－导轮 4－－电极丝 5－－工件 6－－喷嘴 　　7－－绝缘板 8－－脉冲发生器 9－－液压泵 10－－水箱 11－－控制步进电动机 　　〔5〕当工件与线电极间的间隙足以被脉冲电压击穿时，两者之间即产生火花放电而切割工件。 　　〔6〕通过数控装置l发出的指令，控制步进电动机11，驱动X、Y两托板移动，可加工出任意曲线轮廓的工件。 编辑本段往复走丝电火花线切割机床 　　的走丝速度为6～12 m/s，是我国独创的机种。自1970年9月由第三机械工业部所属国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动控制线切割机床〞，为该类机床国内首创。1972年第三机械工业部对工厂生产的CKX数控线切割机床进行技术鉴定，认为已经到达当时国内先进水平。1973年按照第三机械工业部的决定，编号为CKX — 1的数控线切割机床开始投入批量生产。1981年9月成功研制出具有锥度切割功能的DK3220型的坐标数控机，产品的最大特点是具有1.5度锥度切割功能。完成了线切割机床的重大技术改良。随着大锥度切割技术逐步完善，变锥度、上下异形的切割加工也取得了很大的进步。大厚度切割技术的突破，横剖面及纵剖面精度有了较大提高，加工厚度可超过1000mm以上。使往复走丝线切割机床更具有一定的优势。同时满足了国内外客户的需求。这类机床的数量正以较快的速度增长，由原来年产量2~3千台上升到年产量数万台，目前全国往复走丝线切割机床的存量已达20余万台，应用于各类中低档模具制造和特殊零件加工，成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。但由于往复走丝线切割机床不能对电极丝实施恒张力控制，故电极丝抖动大，在加工过程中易断丝。由于电级丝是往复使用，所以会造成电极丝损耗，加工精度和外表质量降低。 编辑本段低速走丝线切割机 　　电极丝以铜线作为工具电极，一般以低于0.2m/s的速度作单向运动，在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压，并保持5~50um间隙，间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质，使电极与被加工物之间发生火花放电，并彼此被消耗、腐蚀，在工件外表上电蚀出无数的小坑，通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而到达加工物被加工，使之成为符合要求之尺寸大小及形状精度的产品。目前精度可达0.001mm级，外表质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，一般均带有自动穿丝和恒张力装置。工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、外表质量好，但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此使用本钱也高。 编辑本段单向走丝电火花 　　线切割机床早期只有国外公司的独有机种。台湾的低速走丝电火花线切割机起步虽然较晚，但这几年来开展迅速。其关键的一个举措就是由假设干家电加工机床制造企业共同出资，在有关部门一定限度的支持下，由台湾工业技术研究院投入大量的人力、物力做关键技术的开发。经过10多年的攻关，在控制系统及电源等关键技术上取得了突破。台湾各企业制造的低速走丝电火花线切割机目前应属中档机的范围，近3年每年到达20%～30%的增长率，估计未来5年，台湾低速走丝电火花线切割机的年产量能达2023台，可占世界市场的25%以上。低速走丝电火花线切割机的技术含量高、市场前景好，可以获得较高的回报，是电加工行业各个厂家的“必争之地〞、“战略高地〞。也可以说，谁掌握了低速走丝电火花线切割机的技术，谁就获得了下一步企业开展壮大的机遇。为了抢占中国市场，日本、瑞士、台湾的电加工机床制造企业在中国大陆设厂生产这类机床。我国的科技工作者在科技部专项基金的支持下，投入了较大的研发力量，已完成新一代低速走丝电火花线切割机的研发，取得了重大突破，目前已拥有了具有自主知识产权的产品，并占领了一定的市场份额，其性能指标可达中档机水平。目前还有一些国内企业那么希望通过与台湾相关企业的合作，来开展低速走丝电火花线切割加工技术。 编辑本段立式自旋转电火花线切割机 　　〔卧式自旋转电火花线切割机〕。立式回转电火花线切割机的特点与传统的高速走丝和低速走丝电火花线切割加工均有不同，首先是电极丝的运动方式比传统两种的电火花线切割加工多了一个电极丝的回转运动；其次，电极丝走丝速度介于高速走丝和低速走丝直接，速度为1～2m/s。由于加工过程中电极丝增加了旋转运动，所以立式盘旋电火花线切割机与其他类型线切割机相比，最大的区别在于走丝系统。立式回转电火花线切割机的走丝系统由走丝端和放丝端两套结构完全相同的两端做为走丝结构，实现了电极丝的高速旋转运动和低速走丝的复合运动。两套主轴头之间的区域为有效加工区域。除走丝系统外，机床其他组成局部与高速走丝线切割机相同。 编辑本段与单向低速走丝电火花线切割机床相比 　　，往复高速走丝电火花线切割机床在平均生产率、切割精度及外表粗糙度等关键技术指标上还存在较大差距。针对这些差距，本世纪初，国内有数家高速往复走丝电火花线切割机生产企业实现了在高速走丝机上的屡次切割加工〔该类机床被俗称为“中走丝〞 Medium Speed Wire cut Electrical Discharge Machining〕。所谓“中走丝〞并非指走丝速度介于高速与低速之间，而是复合走丝线切割机床，其走丝原理是在粗加工时采用8-12m/s高速走丝，精加工时采用1-3m/s低速走丝，这样工作相对平稳、抖动小，并通过屡次切割减少材料变形及钼丝损耗带来的误差，使加工质量也相对提高，加工质量可介于高速走丝机与低速走丝机之间。因而可以说，用户所说的“中走丝〞，实际上是往复走丝电火花线切割机借鉴了一些低速走丝机的加工工艺技术，并实现了无条纹切割和屡次切割。经过几年的开展，国内几乎所有生产高速走丝电火花线切割机床的厂家都在生产及销售中走丝，但最终说明不是所有的往复走丝电火花线切割机都能进行屡次切割，或者说不是所有的往复走丝电火花线切割机采用屡次切割技术后都能获得好的工艺效果。屡次切割是一项综合性的技术，它涉及到机床的数控精度、脉冲电源、工艺数据库、走丝系统、工作液及大量的工艺问题，并不是简单地在高速走丝机上加上一套运丝变频调速系统即可实现的，只有那些制造精度高，并在诸方面创造了屡次切割条件的往复走丝电火花线切割机才能进行屡次切割和无条纹切割，并获得显著的工艺效果。因此我们的生产企业必须充分注意到这个问题，一定要按系统工程来做，真正把这一技术用好，把这一产品做好。如目前已有一些企业为进一步提高机床本体精度，X、Y坐标工作台采用了直流或交流伺服电机作驱动单元直接驱动滚珠丝杠，同时采用了带螺距补偿功能的全闭环控制，可以利用数控系统对机床的定位精度误差进行补偿和修正。在保证精度的前提下，减小因长期使用而导致的加工精度下降，延长机床的使用寿命。运丝系统方面采用特殊〔大多数采用金刚石〕电极丝保持器，保持电极丝的相对稳定，减小加工过程中电极丝的张力变化。冷却系统方面改变常用的粗放冷却方式，采取多级过滤并对介电常数等关键参数加以控制，确保精加工的顺利进行。控制软件方面提供开放的加工参数数据库，可以根据材料的质地、厚度、粗糙度等条件选择对应的加工参数。相信经过我们的努力，屡次切割技术将会更加完善，往复走丝电火花线切割加工技术也将得到更好的应用和开展。 编辑本段变频器对线切割机床节能改造应用 　　SAJ线切割机床专用变频器特点： 　　■低频转矩输出180% ，低频运行特性良好 　　■输出频率最大600Hz，可控制高速电机 　　■全方位的侦测保护功能(过压、欠压、过载)瞬间停电再起动 　　■加速、减速、动转中失速防止等保护功能 　　■电机动态参数自动识别功能，保证系统的稳定性和精确性 　　■高速停机时响应快 　　■丰富灵活的输入、输出接口和控制方式，通用性强 　　■采用SMT全贴装生产及三防漆处理工艺，产品稳定度高 　　■全系列采用最新西门子IGBT功率器件，确保品质的高质量 编辑本段线切割机床安全操作规程 　　1．检查电路系统的开关旋钮，开启交流稳压电源，先开电源开关，后开高压开关，5分钟后，方可与负线连接。 　　2．控制台在开启电源开关后，应先检查稳压电源的输出数据及氖灯数码管是否正常，输入信息约5分钟，进行试运算，正常后，方可加工。 　　3．线切割高频电源开关加工前应放在关断位置，在钼丝运转情况下，方可开启高频电源，并应保持在60～80伏为宜。停车前应先关闭高频电源。 　　4．切割加工时，应加冷却液。钼丝接触工件时，应检查高频电源的电压与电液值是否正常，切不可在拉弧情况下加工。 　　5．发生故障，应立即关闭高频电源，分析原因，电箱内不准放入其它物品，尤其金属器材。 　　6．禁止用手或导体接触电极丝或工件。也不准用湿手接触开关或其它电器局部。