典型電火花線切割數控機床的故障診斷與維修實例

閆東清+陳永久+李博

摘 要：電火花線切割數控機床非常適用于切割淬火鋼、硬質合金等特殊金屬材料，在新產品試制、精密零件加工及模具制造領域得到廣泛應用。該文就實際生產中廣泛使用的兩種電火花線切割數控機床常見故障現象進行了分析，提出了診斷過程，并分析產生故障的原因以及解決問題的辦法，供大家借鑒。

關鍵詞：電火花 ?線切割 ?數控機床 ?故障 ?診斷

中圖分類號：TG48 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0102-01

電火花線切割數控機床是利用電蝕加工原理，采用金屬導線（鉬絲）作為工具電極切割工件。機床的運動由計算機通過控制加工程序來完成，自動控制切割任意角度的直線和圓弧。這類機床非常適用于切割淬火鋼、硬質合金等特殊金屬材料，加工一般金屬切削機床難以正常加工的細縫槽或形狀復雜的零件[1]。但是，對于淬火鋼及硬質合金等特殊材料的加工，電火花線切割數控機床仍有不可替代的作用。該文就實際使用非常廣泛的兩種數控線切割機床DK7732C數控電火花線切割機床及DK7732數控線切割機床常見的故障現象進行分析，供大家借鑒。

1 故障一

（1）故障現象：DK7732C數控電火花線切割機床在使用過程中發現X軸方向運動不均勻。

（2）故障分析及診斷過程：①X軸步進電機故障或滾珠絲杠螺母副的間隙過大;②控制X軸運動的電路板上的電容損壞。采用“分開法”單獨檢測步進電機，使用儀器檢測滾珠絲杠螺母的間隙值在正常范圍內。進一步檢查發現電容參數不正常。更換后，X軸運轉正常。

（3）分析原因及解決辦法：設備長期使用導致線路及器件老化，更換受損元件，設備恢復正常工作。

2 故障二

（1）故障現象：DK7732數控線切割機床在啟動后不執行零件加工程序。

（2）故障分析及診斷過程：①微機控制裝置有故障;②微機控制裝置與機床各個連接線及插頭接觸不良;③高頻發生器沒有高頻輸出。檢查板與機床各個連接線及插頭，是否有虛接現象;更換備用的微機控制板后，故障沒有被排除。檢測高頻信號發生器，無高頻信號輸出，故高頻發生器出現問題。檢測各相關元器件，發現電路損壞，更換元件后，機床恢復正常。

3 故障三

（1）故障現象：DK7732數控線切割機床在使用后程序不能保存，且機床內原有程序也調不出來。

（2）故障分析及診斷過程：根據故障現象判斷，這種現象可能是電腦主機有關或者主板上電池電壓不夠造成的。更換備用的電腦主機，機床故障現象沒有消除;進一步測量給主板供電的電池，發現電壓只有2.5 V（正常為3 V）。更換主板電池后，測試后機床恢復正常。

（3）分析原因及解決方法：電壓降低，不能給主板提供足夠的電量，只需更換電池即可。

4 故障四

（1）故障現象：機床開機后顯示ERR，不走程序，且機床報警。

（2）故障分析及診斷過程：查閱相關技術手冊，出現ERR是沒有反饋信號造成的[2]。檢查反饋信號聯線，發現該信號線斷路。更換新的信號線后，機床恢復正常。

（3）分析原因及解決方法：長期使用機床，使線路老化，或操作不當，都有可能導致信號線折斷。只需更換損壞的信號線，故障自然消除。

5 故障五

（1）故障現象：DK7732數控線切割機床在加工零件時，加工出來的零件不對稱。

（2）故障分析及診斷過程：出現此類現象可能是由電氣控制部分故障或步進電機在工作時丟步造成的。先檢查電氣控制部分，沒有發現問題;進一步檢查步進電機，發現X軸的步進電機存在丟步現象。更換X軸驅動控制卡，故障現象依然存在。更換了有磨損痕跡的導論，并調整絲杠間隙后，啟動機床試加工零件，加工精度完全符合技術要求。

（3）分析原因及解決方法：長期使用使磨損，傳動精度降低。更換相同類型的導論并調整絲杠傳動間隙，故障消除。

6 故障六

（1）故障現象：DK7732數控線切割機床在使用時發現切割圓形件時切割線不重合。

（2）故障分析及診斷過程：出現這種現象應該是步進電動機的相序混亂造成的。檢測步進電動機各軸的驅動控制卡，發現機床X、Y軸步進電機控制卡接線相序不正常，同時檢測到X控制卡上的光電耦合器也存在問題。重新測定并調整各軸的相序，用4N33替換損壞的光電耦合器，試加工零件，測量后零件精度完全符合設計要求。

（3）分析原因及解決方法：相序混亂是廠家安裝調試時沒有按正確的相序連接，重新測量并調整好，機床即可正常工作。

7 故障七

（1）故障現象：DK7732數控線切割機床在工作時，X軸不轉動，同時聲音較大;有時X軸也轉動，但啟動回零指令后，機床不歸零點。

（2）故障分析及診斷過程：①步進電機本身出現問題;②步進電機與X軸驅動控制卡之間的連線故障;③X軸驅動控制卡出現故障。采用“分開法”單獨檢測步進電機，電機工作正常;檢查步進電機及X軸驅動控制卡之間的信號聯線及插頭，沒有松動及斷路現象;進一步檢查X軸驅動控制卡，發現集成電路TLP521-4工作異常。更換同型號集成電路后，X軸恢復正常工作。但高頻發生器沒有信號輸出，發現集成電路7555和NE555兩個元器件損壞。更換后，高頻恢復正常。

（3）分析原因及解決方法：由于機床年代久遠，并長期工作在惡劣環境下，元器件易發生短路現象。操作人員在使用設備過程中，要及時檢查，保證機床正常工作。

在實際生產中，數控設備的完好是保證企業正常運轉的保證。當數控設備發生故障時，迅速找到故障的原因和部位。一方面，修復故障不僅涉及很多的技術內容，而且許多決策更依賴于技術人員個人的經驗、技術和技巧。另一方面，為了滿足生產的需要，所用數控設備種類繁多，尤其對于一些早期的數控設備發生故障的概率更高。因此，建立數控設備維修檔案，選擇先進的診斷儀器，采取正確的診斷方法，掌握維修技巧，把數控設備修好、用好、管好。

參考文獻

[1] 王平.數控機床與編程實用教程[M].北京：化學工業出版社，2007.

[2] 任建平.現代數控機床故障診斷及維修[M].北京：國防工業出版社，2001.endprint