论文部分内容阅读
摘 要：电火花线切割数控机床非常适用于切割淬火钢、硬质合金等特殊金属材料，在新产品试制、精密零件加工及模具制造领域得到广泛应用。该文就实际生产中广泛使用的两种电火花线切割数控机床常见故障现象进行了分析，提出了诊断过程，并分析产生故障的原因以及解决问题的办法，供大家借鉴。
关键词：电火花 线切割 数控机床 故障 诊断
中图分类号：TG48 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（b）-0102-01
电火花线切割数控机床是利用电蚀加工原理，采用金属导线（钼丝）作为工具电极切割工件。机床的运动由计算机通过控制加工程序来完成，自动控制切割任意角度的直线和圆弧。这类机床非常适用于切割淬火钢、硬质合金等特殊金属材料，加工一般金属切削机床难以正常加工的细缝槽或形状复杂的零件[1]。但是，对于淬火钢及硬质合金等特殊材料的加工，电火花线切割数控机床仍有不可替代的作用。该文就实际使用非常广泛的两种数控线切割机床DK7732C数控电火花线切割机床及DK7732数控线切割机床常见的故障现象进行分析，供大家借鉴。
1 故障一
（1）故障现象：DK7732C数控电火花线切割机床在使用过程中发现X轴方向运动不均匀。
（2）故障分析及诊断过程：①X轴步进电机故障或滚珠丝杠螺母副的间隙过大;②控制X轴运动的电路板上的电容损坏。采用“分开法”单独检测步进电机，使用仪器检测滚珠丝杠螺母的间隙值在正常范围内。进一步检查发现电容参数不正常。更换后，X轴运转正常。
（3）分析原因及解决办法：设备长期使用导致线路及器件老化，更换受损元件，设备恢复正常工作。
2 故障二
（1）故障现象：DK7732数控线切割机床在启动后不执行零件加工程序。
（2）故障分析及诊断过程：①微机控制装置有故障;②微机控制装置与机床各个连接线及插头接触不良;③高频发生器没有高频输出。检查板与机床各个连接线及插头，是否有虚接现象;更换备用的微机控制板后，故障没有被排除。检测高频信号发生器，无高频信号输出，故高频发生器出现问题。检测各相关元器件，发现电路损坏，更换元件后，机床恢复正常。
3 故障三
（1）故障現象：DK7732数控线切割机床在使用后程序不能保存，且机床内原有程序也调不出来。
（2）故障分析及诊断过程：根据故障现象判断，这种现象可能是电脑主机有关或者主板上电池电压不够造成的。更换备用的电脑主机，机床故障现象没有消除;进一步测量给主板供电的电池，发现电压只有2.5 V（正常为3 V）。更换主板电池后，测试后机床恢复正常。
（3）分析原因及解决方法：电压降低，不能给主板提供足够的电量，只需更换电池即可。
4 故障四
（1）故障现象：机床开机后显示ERR，不走程序，且机床报警。
（2）故障分析及诊断过程：查阅相关技术手册，出现ERR是没有反馈信号造成的[2]。检查反馈信号联线，发现该信号线断路。更换新的信号线后，机床恢复正常。
（3）分析原因及解决方法：长期使用机床，使线路老化，或操作不当，都有可能导致信号线折断。只需更换损坏的信号线，故障自然消除。
5 故障五
（1）故障现象：DK7732数控线切割机床在加工零件时，加工出来的零件不对称。
（2）故障分析及诊断过程：出现此类现象可能是由电气控制部分故障或步进电机在工作时丢步造成的。先检查电气控制部分，没有发现问题;进一步检查步进电机，发现X轴的步进电机存在丢步现象。更换X轴驱动控制卡，故障现象依然存在。更换了有磨损痕迹的导论，并调整丝杠间隙后，启动机床试加工零件，加工精度完全符合技术要求。
（3）分析原因及解决方法：长期使用使磨损，传动精度降低。更换相同类型的导论并调整丝杠传动间隙，故障消除。
6 故障六
（1）故障现象：DK7732数控线切割机床在使用时发现切割圆形件时切割线不重合。
（2）故障分析及诊断过程：出现这种现象应该是步进电动机的相序混乱造成的。检测步进电动机各轴的驱动控制卡，发现机床X、Y轴步进电机控制卡接线相序不正常，同时检测到X控制卡上的光电耦合器也存在问题。重新测定并调整各轴的相序，用4N33替换损坏的光电耦合器，试加工零件，测量后零件精度完全符合设计要求。
（3）分析原因及解决方法：相序混乱是厂家安装调试时没有按正确的相序连接，重新测量并调整好，机床即可正常工作。
7 故障七
（1）故障现象：DK7732数控线切割机床在工作时，X轴不转动，同时声音较大;有时X轴也转动，但启动回零指令后，机床不归零点。
（2）故障分析及诊断过程：①步进电机本身出现问题;②步进电机与X轴驱动控制卡之间的连线故障;③X轴驱动控制卡出现故障。采用“分开法”单独检测步进电机，电机工作正常;检查步进电机及X轴驱动控制卡之间的信号联线及插头，没有松动及断路现象;进一步检查X轴驱动控制卡，发现集成电路TLP521-4工作异常。更换同型号集成电路后，X轴恢复正常工作。但高频发生器没有信号输出，发现集成电路7555和NE555两个元器件损坏。更换后，高频恢复正常。
（3）分析原因及解决方法：由于机床年代久远，并长期工作在恶劣环境下，元器件易发生短路现象。操作人员在使用设备过程中，要及时检查，保证机床正常工作。
在实际生产中，数控设备的完好是保证企业正常运转的保证。当数控设备发生故障时，迅速找到故障的原因和部位。一方面，修复故障不仅涉及很多的技术内容，而且许多决策更依赖于技术人员个人的经验、技术和技巧。另一方面，为了满足生产的需要，所用数控设备种类繁多，尤其对于一些早期的数控设备发生故障的概率更高。因此，建立数控设备维修档案，选择先进的诊断仪器，采取正确的诊断方法，掌握维修技巧，把数控设备修好、用好、管好。
参考文献
[1] 王平.数控机床与编程实用教程[M].北京：化学工业出版社，2007.
[2] 任建平.现代数控机床故障诊断及维修[M].北京：国防工业出版社，2001.
关键词：电火花 线切割 数控机床 故障 诊断
中图分类号：TG48 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（b）-0102-01
电火花线切割数控机床是利用电蚀加工原理，采用金属导线（钼丝）作为工具电极切割工件。机床的运动由计算机通过控制加工程序来完成，自动控制切割任意角度的直线和圆弧。这类机床非常适用于切割淬火钢、硬质合金等特殊金属材料，加工一般金属切削机床难以正常加工的细缝槽或形状复杂的零件[1]。但是，对于淬火钢及硬质合金等特殊材料的加工，电火花线切割数控机床仍有不可替代的作用。该文就实际使用非常广泛的两种数控线切割机床DK7732C数控电火花线切割机床及DK7732数控线切割机床常见的故障现象进行分析，供大家借鉴。
1 故障一
（1）故障现象：DK7732C数控电火花线切割机床在使用过程中发现X轴方向运动不均匀。
（2）故障分析及诊断过程：①X轴步进电机故障或滚珠丝杠螺母副的间隙过大;②控制X轴运动的电路板上的电容损坏。采用“分开法”单独检测步进电机，使用仪器检测滚珠丝杠螺母的间隙值在正常范围内。进一步检查发现电容参数不正常。更换后，X轴运转正常。
（3）分析原因及解决办法：设备长期使用导致线路及器件老化，更换受损元件，设备恢复正常工作。
2 故障二
（1）故障现象：DK7732数控线切割机床在启动后不执行零件加工程序。
（2）故障分析及诊断过程：①微机控制装置有故障;②微机控制装置与机床各个连接线及插头接触不良;③高频发生器没有高频输出。检查板与机床各个连接线及插头，是否有虚接现象;更换备用的微机控制板后，故障没有被排除。检测高频信号发生器，无高频信号输出，故高频发生器出现问题。检测各相关元器件，发现电路损坏，更换元件后，机床恢复正常。
3 故障三
（1）故障現象：DK7732数控线切割机床在使用后程序不能保存，且机床内原有程序也调不出来。
（2）故障分析及诊断过程：根据故障现象判断，这种现象可能是电脑主机有关或者主板上电池电压不够造成的。更换备用的电脑主机，机床故障现象没有消除;进一步测量给主板供电的电池，发现电压只有2.5 V（正常为3 V）。更换主板电池后，测试后机床恢复正常。
（3）分析原因及解决方法：电压降低，不能给主板提供足够的电量，只需更换电池即可。
4 故障四
（1）故障现象：机床开机后显示ERR，不走程序，且机床报警。
（2）故障分析及诊断过程：查阅相关技术手册，出现ERR是没有反馈信号造成的[2]。检查反馈信号联线，发现该信号线断路。更换新的信号线后，机床恢复正常。
（3）分析原因及解决方法：长期使用机床，使线路老化，或操作不当，都有可能导致信号线折断。只需更换损坏的信号线，故障自然消除。
5 故障五
（1）故障现象：DK7732数控线切割机床在加工零件时，加工出来的零件不对称。
（2）故障分析及诊断过程：出现此类现象可能是由电气控制部分故障或步进电机在工作时丢步造成的。先检查电气控制部分，没有发现问题;进一步检查步进电机，发现X轴的步进电机存在丢步现象。更换X轴驱动控制卡，故障现象依然存在。更换了有磨损痕迹的导论，并调整丝杠间隙后，启动机床试加工零件，加工精度完全符合技术要求。
（3）分析原因及解决方法：长期使用使磨损，传动精度降低。更换相同类型的导论并调整丝杠传动间隙，故障消除。
6 故障六
（1）故障现象：DK7732数控线切割机床在使用时发现切割圆形件时切割线不重合。
（2）故障分析及诊断过程：出现这种现象应该是步进电动机的相序混乱造成的。检测步进电动机各轴的驱动控制卡，发现机床X、Y轴步进电机控制卡接线相序不正常，同时检测到X控制卡上的光电耦合器也存在问题。重新测定并调整各轴的相序，用4N33替换损坏的光电耦合器，试加工零件，测量后零件精度完全符合设计要求。
（3）分析原因及解决方法：相序混乱是厂家安装调试时没有按正确的相序连接，重新测量并调整好，机床即可正常工作。
7 故障七
（1）故障现象：DK7732数控线切割机床在工作时，X轴不转动，同时声音较大;有时X轴也转动，但启动回零指令后，机床不归零点。
（2）故障分析及诊断过程：①步进电机本身出现问题;②步进电机与X轴驱动控制卡之间的连线故障;③X轴驱动控制卡出现故障。采用“分开法”单独检测步进电机，电机工作正常;检查步进电机及X轴驱动控制卡之间的信号联线及插头，没有松动及断路现象;进一步检查X轴驱动控制卡，发现集成电路TLP521-4工作异常。更换同型号集成电路后，X轴恢复正常工作。但高频发生器没有信号输出，发现集成电路7555和NE555两个元器件损坏。更换后，高频恢复正常。
（3）分析原因及解决方法：由于机床年代久远，并长期工作在恶劣环境下，元器件易发生短路现象。操作人员在使用设备过程中，要及时检查，保证机床正常工作。
在实际生产中，数控设备的完好是保证企业正常运转的保证。当数控设备发生故障时，迅速找到故障的原因和部位。一方面，修复故障不仅涉及很多的技术内容，而且许多决策更依赖于技术人员个人的经验、技术和技巧。另一方面，为了满足生产的需要，所用数控设备种类繁多，尤其对于一些早期的数控设备发生故障的概率更高。因此，建立数控设备维修档案，选择先进的诊断仪器，采取正确的诊断方法，掌握维修技巧，把数控设备修好、用好、管好。
参考文献
[1] 王平.数控机床与编程实用教程[M].北京：化学工业出版社，2007.
[2] 任建平.现代数控机床故障诊断及维修[M].北京：国防工业出版社，2001.