电火花加工常见问题的处理

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电火花加工常见问题的处理
1．五种放电状态
1）开路（空载脉冲）
放电间隙没有击穿，间隙上有大于50V的电压，但间隙内没有电流流过，为空载状态（td=ti）。
) [% C2 [8 E% I0 r+ G2）火花放电（工作脉冲，或称有效脉冲）
( P- O0 h& T/ f) ~间隙内绝缘性能良好，工作液介质击穿后能有效地抛出、蚀除金属。波形特点是：电压上有td，te和Ie波形上有高频振荡的小锯齿波形。
3 P5 k4 s* s# i8 n. j& V3）短路（短路脉冲）
6 D: t% r9 c4 F! g7 l6 |: R! D放电间隙直接短路相接，这是由于伺服进给系统瞬时进给过多或放电间隙中有电蚀产物搭接所致。间隙短路时电流较大，但间隙两端的电压很小，没有蚀除加工作用。
4 B( Z8 s; M1 ~; D4）电弧放电（稳定电弧放电）
( \2 N, i7 K! D! v! G2 ^- c; @9 Q由于排屑不良，放电点集中在某一局部而不分散，局部热量积累，温度升高，恶性循环，此时火花放电就成为电弧放电，由于放电点固定在某一点或某局部，因此称为稳定电弧，常使电极表面结炭、烧伤。波形特点是td和高频振荡的小锯齿波基本消失。
5）过渡电弧放电（不稳定电弧放电，或称不稳定火花放电）
过渡电弧放电是正常火花放电与稳定电弧放电的过渡状态，是稳定电弧放电的前兆。波形特点是击穿延时td很小或接近于零，仅成为一尖刺，电压电流波上的高频分量变低成为稀疏和锯齿形。早期检测出过渡电弧放电，对防止电弧烧伤有很大意义。
2．精度、表面质量分析及解决办法
由于高速丝线切割机是采取线电极高速往复供丝的方式，线电极的损耗均匀地分布在近300米电极丝上，虽然电极丝的损耗极小，但电火花线切割机工作时影响其加工工件表面质量的因素很多，更需要对其有关加工工艺参数进行合理选配，才能保证所加工工件表面质量。
对线切割加工质量有直接影响的因素主要涉及人员、设备、材料等方面。为了改善加工工件表面质量，可以从影响最大的人为因素、机床因素和材料因素等三方面来考虑对加工质量的控制方式和改进方法。具体方法如下：
  z0 E3 S2 w' p$ E) Q1）合理安排切割路线。
: _: v2 Y5 Q8 ?# s8 o7 Z2） 正确选择切割参数。
) u7 l8 c7 c6 A& W* W3）采用近距离加工。
0 w/ A4 }2 A* x4 T6 ~* e4）注意加工工件的固定。
9 t* @6 y* t3 U9 ^5）在加工前，必须检查电极丝，电极丝的张力对加工工件的表面质量也有很大的影响，加工表面质量要求高的工件，应在不断丝的前提下尽可能提高电极丝的张力。
) p; j% K# f! D* N/ y6 ~6）高速走丝线切割机一般采用乳化油与水配制而成的工作液。
7）必须检查导电块的磨损情况。
8）检查导轮的转动情况，若转动不好则应更换，还必须仔细检查上、下喷嘴的损伤和脏污程度，用清洗液清除脏物，有损伤时需及时更换。还应经常检查贮丝筒内丝的情况，丝损耗过大就会影响加工精度及表面质量。
9）保持稳定的电源电压。
10）根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。
11）加工过程中应将各项参数调到最佳状态，以减少断丝现象。
影响电火花线切割加工工件表面质量的因素很多，但只要对其进行系统的分析和科学的分类，就可以对这类复杂而且零乱的因素进行控制与调配，从而改善和提高工件表面质量。
3．电极丝损耗分析及措施
数控电火花线切割加工中，电极丝的损耗或断丝严重影响其连续自动操作的进行，尤其是在高速走丝电火花线切割中，因电极丝在加工中的反复使用，随着电极丝损耗的增加，切缝越来越窄，不仅会使加工面的尺寸误差增大；而且一旦在加工中发生断丝，加工必须重新开始,这不仅花费较多工时，而且影响加工的表面质量。造成电极丝损耗或断丝的原因及措施有：
8 g4 d0 T. P+ A: e1）电极丝快速(8～10m／s)移动时和导轮、导电块产生磨擦，引起导轮和导电块磨损。长期使用时，导轮V型槽底被电极丝拉出沟槽，导电块长期使用时，接触电极丝的一面也被拉出沟槽。由此造成导丝部位摩擦阻力增大、电极丝由于运动受阻而断裂。
& Y. [5 z3 e  K# d5 r% ?2）切除材料发生偏移切除材料重量大时，在加工即将结束时容易发生偏转和位移，造成电极丝被卡断。为此，可在工件和切除材料的平面上添加一块经过磨削的平面永久磁钢，以利于切除材料在切割过程中保持固定位置。
3）工件材料内应力过大线切割时，工件材料内应力的相对平衡状态受到破坏，容易造成切缝变窄而卡断电极丝。为此可采取如下措施：
a. 改进热处理工艺，主要是改进回火工艺以便降低工件内应力；
b. 热处理前在切除部分增加工艺孔或工艺槽，以减少线切割时释放的残余应力。
# N$ I  f3 _+ f4 [# g9 H4）电极丝损耗线切割加工中，在工件材料被蚀除、切割成型的同时，电极丝也会被放电腐蚀，即电极丝发生损耗。电极丝使用的时间较长时，丝径变细且布满显微放电凹坑、抗拉强度下降，最终发生断裂。一般来说，在测量丝径比新丝减少0.03～O.05mm时，应及时更换新丝。
- v) {3 j+ N) u5 k6 l$ D' T/ ?% u5）电极丝叠绕电极丝应均匀、整齐地绕在储丝筒上。储丝筒内外圆不同轴时会产生不平衡惯量，转动时容易产生叠丝，导致电极丝断裂。因此，储丝筒必须经过动平衡校正。
6）电极丝打折上丝、穿丝操作时，电极丝局部打了死折。打折的地方，抗拉强度和承受热能负荷的能力下降，极易发生断裂。为了避免电极丝打折，首先应当选用直线性好、抗拉强度高的电极丝；其次在上丝、穿丝操作时应仔细认真、规范操作。
! {' I& ]/ h! H  j除此之外，运丝丝杠螺母副间隙太大；工件端面切割条件恶劣； 工作液选用不当或者太脏；选择脉冲电流、脉冲宽度过大；进给速度过大等等都会引起电极丝损耗或断丝，因此，为了防止出现断丝故障，需要选择合适的电参数、定期更换工作液、定期更换导轮、稳定装夹工件并选择合理的切割路线等。