电火花线切割机断丝故障与处理

冯金玉

（新乡职业技术学院,河南新乡453000）

电火花线切割加工（Wire Cut EDM,WEDM）是在电火花加工基础上发展起来的一种新的数控加工工艺形式,它是利用移动的细金属丝作为工具电极,在金属丝与工件间通以脉冲电流,利用脉冲放电的电腐蚀作用对工件进行切割加工.断丝是电火花线切割机在操作中的常见故障,故障原因相对复杂，判断及处理较为困难.因此怎样判断分析故障原因,做出正确处理解决方法,是提高效率和质量的必要手段.本文根据实际经验对电火花线切割加工中引起断丝的各种原因作了分析,提出了一些有效处理方法.

1 常见断丝的故障与处理

1.1 起始切割时断丝

电火花线切割机起始切割时断丝分析可能主要因为：①选择电参数不当,电流过大.应调整电参数,减小电流.刚切入时电流应适当调小,等切入后,工件侧壁面无火花时再增大电流.②工件表面有毛刺、不导电氧化皮或锐边,因此造成进给不稳,钼丝抖动厉害而断丝.需检查走丝系统部分,如导轮、轴承、储丝筒是否有异常跳动或振动.清除氧化皮,毛刺.

1.2 切割过程中突然断丝

电火花线切割机切割过程中突然断丝故障原因较为复杂,总结起来主要有以下9种：①选择电参数不当,电流过大.应选择适当的电参数值.②进给调解不当,忽快忽慢,开路短路频繁发生.应按照进给速度调整原则,调节进给电位器,使进给稳定.③工作液使用不当（错误使用普通机床的乳化液）,乳化液太稀,使用时间过长或太脏没有及时更换,或者是没有添加乳化液使其浓度适中.解决办法为使用线切割专用切削液,并及时更换.④水泵的输出管道堵塞,工作液流量减少,甚至没有工作液.需定时的清洗管道,换工作液.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.需更换或者转动导电块的位置.⑥切割较厚的工件时,间歇过小或使用不适合切厚件工作液,造成导电性能差,夹丝.应根据故障原因选择适当的间歇或增大占空比并使用佳润系列或南光-I、DX-4等适合厚件切割的工作液.⑦钼丝的质量差或保管不善,产生氧化,或者上钼丝时用不合适的工具张紧丝,使丝产生损伤.应合理选择钼丝,更换钼丝时使用紧丝轮适当紧丝.⑧选择直径过小的钼丝切割厚工件.应使用说明书推荐的钼丝直径切割厚工件.⑨储丝筒转速太慢,使钼丝在工作区停留时间过长.需合理选择丝速档.

1.3 工件接近切割完时断丝

工件接近切割完时断丝一般是因为工件材料变形,夹断钼丝（断丝前多会出现短路）,或快切削完时,工件掉落,撞断钼丝.此时需要选择适当的切割路线、材料及热处理工艺,使工件的变形量减小,在工件快切割完时用小磁铁吸住工件或用工具托住工件不致下落.

1.4 储丝筒空转时断丝

储丝筒空转时断丝主要因为钼丝排列时叠丝、丝筒转动不灵活或电极丝卡在导电块槽中造成.针对故障原因,可采用以下方法解决：①检查钼丝是否在导轮槽中,检查排丝机构的螺杆是否间隙过大,检查丝筒轴线是否与线架相垂直；②检查丝筒夹缝中是否进入杂物；③更换或调整导电块位置.

1.5 储丝筒换向时断丝

储丝筒换向时断丝一般是因为未能及时切断高频电源,使钼丝烧断.针对故障原因,需调整开关,如还无效,则需检测电路部分,注意要保证先关高频再换向.

1.6 频繁断丝

造成切割过程中频繁断丝的主要原因一般为功放管开的太大,形成较大电流烧断钼丝；或冷却液没有冲在钼丝上,钼丝经常干切,造成断丝.此时需要检查功放管,严格按照参数选择适当的功放功能.让冷却液要能够充分的冲在钼丝上,以使电蚀下来的碎屑能够及时的冲走.脉宽间隔不要太小,太小了也影响冷却液对电蚀碎屑的清理.机床切割的最大速度“Max”需调的小一些,以使钼丝的电蚀材料的速度和机床的运行速度相一致,这样就不容易断钼丝了.

1.7 大厚度软材料如“紫铜件”切割断丝

由于软材料不同于其它钢材料,特别是紫铜件,当厚度超过50 mm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.针对大厚度软材料需采取以下措施：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.并且最好采用佳润-3、佳润-4、南光-I工作液.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注意装卡方向.应该把切割路线最短的一面装卡在第三象限,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.④停止工作时,用煤油把丝筒上的丝清洗一遍,减少沾在钼丝上的紫铜沫,方便下次开机使用.

2 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,把剩余钼丝调整到储丝筒上的适当位置继续使用.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,润湿切缝,然后再在断点处滴一些润滑油,选一段比较平直的钼丝,斜剪成尖头,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,在断丝点处顺着切缝慢慢地往下送（每次2～3 mm）,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,要看原丝直径的损耗程度,（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.

3 小结

本文总结了线切割工作时常见的断丝问题,并给出了相应的处理方法,对电火花线切割机的故障判断及处理有一定的指导意义.断丝故障原因较为复杂,仍有未总结到的方面,还需进一步研究.

[1]王卫兵.CAXA线切割应用案例教程[M].北京：机械工业出版社,2008.

[2]张学仁.电火花线切割加工技术工人培训自学教材[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2001.

[3]陈新亮.数控线切割机床操作技能考核培训教程[M].北京：机械工业出版社,2006.