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电火花切割的操作与安全

2006-04-14   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

  1. 电火花切割的安全技术规程

  作为电火花切割加工的安全技术规程,需要从两个方面考虑:一方面是人身安全;另一方面是设备安全。具体有以下几点。

  ① 操作者必须熟悉切割设备的操作技术,开机前应按设备润滑要求,对设备有关部位注油润滑(润滑油必须符合设备说明书的要求)。

  ② 操作者必须熟悉切割加工工艺,恰当地选取加工参数,按规定操作顺序操作,防止造成断丝等故障。

  ③ 用摇柄操作储丝筒后,应及时将摇柄拔出,防止储丝筒转动时将摇柄甩出伤人。装卸电极丝时,注意防止电极丝扎手。换下来的废线要放在规定的容器内,防止混入电路和走丝系统中,造成电器短路、触电和断丝等事故。注意防止因储丝筒的惯性造成断丝及传动件的碰撞。为此,停机时,要在储丝筒刚换向后再尽快按下停止按钮。

  ④ 正式切割工件之前,应确认工件位置已安装正确,防止碰撞丝架和因超程破坏丝杆、螺母等传动部件,对于无超程限位的工作台,要防止超程坠落事故。

  ⑤ 尽量消除工件的残余应力,防止切割过程中工件爆裂伤人。加工之前应安装好防护罩。

  ⑥ 设备附近不得放置易燃、易爆物品,防止因工作液一时供应不足产生的放电火花引起爆炸。

  ⑦ 在检修设备、设备电器、脉冲电源、控制系统时,应注意适当地切断电源,防止损坏电路元件。

  ⑧ 定期检查设备的保护、接地是否可靠,注意各部位是否漏电,应尽量采用防触电开关。接通加工电源后,不可用手或手持导电工具同时接触脉冲电源的两输出端(床身与工件),以防触电。

  ⑨ 禁止用湿手按开关或接触电器部分。如因电器短路造成火灾是地,应首先切断电源,防止工作液等导电物进入电器部分,立即用四氯化碳灭火器等合适的灭火器灭火。

  ⑩ 停机时,应先停高频脉冲电源,后停工作液,让电极丝运行一段时间,并等储丝筒反向后再停走丝。工作结束后,关掉总电源,擦将工作台及夹具,并润滑设备。

  2. 电火花切割设备的使用规则

  电火花切割设备是技术密集型产品,属于精密加工设备,操作人员在使用设备前必经过严格培训,取得合格的操作证书后才能上机工作。为了安全、合理和有效地使用设备操作人员必须遵守以下几项规则。

  ① 对自用设备的性能、结构有较充分了解,能掌握操作规程和遵守安全生产制度。

  ② 在设备的允许规格范围内进行加工,不要超重或超行程工作。

  ③ 经常检查设备的电源线、超程开关和换向开关是否安全可靠。

  ④ 按设备操作说明书所规定的润滑部位,定时注入规定的滑润油或润滑脂,以使机构运转灵活,特别是导轮和轴承,要定期检查和更换。

  ⑤ 加工前检查工作液箱中的工作液是否足够,水管和喷嘴是否通畅。

  ⑥ 下班后清理工作区域,擦将夹具和附件等。

  ⑦ 定期检查设备电气设备是否受潮和可靠,并清除尘埃,防止金属物落入。

  ⑧ 遵守定人定机制度,定期维护保养。

  3. 电火花切割设备的保养及故障处理

  (1)保养方法

  电火花切割设备维护保养的目的是为了保持设备能正常可靠工作,延长其使用寿命。一般的维护保养方法如下。

  1) 定期润滑

  电火花切割设备上需定期润滑的部位主要有导轨、轮、导轮轴承等,一般用油枪注入。轴承和滚珠丝杠如有保护套式的,应拆开注油。丝杠螺母、传动齿可以使用半年或一年后拆开注油润滑。

  2) 定期调整

  对于丝杠螺母、导轨及电极丝挡块和进电块等,要根据使用时间、间隙大小或沟槽深浅进行调整。部分电火花切割设备采用锥形开槽式的调节螺母,则需适当地拧紧一些,凭经验和手感确定间隙,保持转动灵活。滚动导轨的调整方法为松开工作台一边的导轨固定螺钉,拧调节螺钉,看百分表的反应,使其紧靠。挡丝块和进电块如使用了很长时间,摩擦出沟痕,需转动或移动一下,以改变接触位置。

  3) 定期更换

  电火花切割设备上的导轮、电刷(有的为进电块)、挡丝块及导轮轴承等均为易损件,磨损后应更换。导轮的装拆技术要求较高。电刷更换比较容易,螺母拧出后,换上同型号的新电刷即可。挡丝块目前常用硬质合金,只需改变位置,避开已磨损的部位即可。

  由于交流供电电压的变化,会使加工和控制系统的输出电压幅值不稳定,从而导致加工效果不良。严重时,会使设备电器控制失灵,造成设备运行故障,致使工件报废。因此,配置交流稳压电源,可在一定程度上缓解这类问题。

  按相数分,交流稳压电源有单相和三相稳压电源;按稳压原理分,有磁饱和式稳压电源和电子交流稳压电源。目前使用的多数是电子交流稳压电源,有各种规格的成品可供选购。电火花切割设备的控制柜多数采用1~2kW的单相电子交流稳压电源。使用电子交流稳压电源之前,应详细阅读其使用说明书,按规定安装、使用交流稳压电源。一般应注意以下几方面。

  ① 交流稳压电源的输入、输出线除了考虑机械强度、防伤、绝缘之外,线径应有一定的裕度。

  ② 为确保稳压电源正常工作,其负载应小于稳压电源的额定输出功率,稳压电源不超过规定的连续运行时间。

  ③ 保证稳压电源的保护接地可靠,符合接地标准。

  ④ 尽量满足稳压电源对使用环境的要求,例如温度、湿度、海拔高度、腐蚀性气体及液体、导电尘埃等。

  ⑤ 稳压电源中的保护设施,例如保险丝、过压和欠压保护及过流保护回路的调节元件(如电位器等),不可任意变动与调节。

  ⑥ 工作过程中要注意监视稳压电源的工作状态,如一旦发现异常现象,应在适当时间关机。并请专业人员进行维修,不可自行拆修。

  (2)常见故障及处理方法

  电火花切割设备常见故障及处理方法见下表。

电火花切割设备常见故障及处理方法

常见故障

产生原因及处理措施

  高频电源拉弧烧丝

  功率放大管中有一只击穿而有直流输出。将高频短路1min后,用手摸功放管限流电阻,最烫手的一只电阻所对应的功放管被击穿

  加工速度不稳定,时快时慢

  ⑴电参数选配不当

⑵变频进给速度不能和电蚀速度同步,变频电阻要调整

  高频电源工作电流开始时较大,几分钟后明显下降

  ⑴功放管限流电阻阻值选用太大,发热后阻值更大,使电流随之下降

⑵变频跟踪系统有故障

⑶输出功放管热稳定性差,功率不够

  可以切割薄工件,但在切割厚工件时切不动,生产率低

  ⑴高频输出功率太小,可增加功放管数量

⑵工件厚度增加,乳化液渗不进去,切屑排不出。可采用较粗的钼丝,使加工间隙拉宽,升高电源电压

⑶钼丝抖动厉害

  程序输入后,用高频进行切割时,发现钼丝和工件之间无加工火花,或有极细碎的火花,而电压指示正常

  ⑴检查电源至工件和钼丝之间的边线是否通,接触是否良好

⑵并接在高频电源输出端的反向二极管击穿

⑶并接的输出大功率管有断路现象

⑷将示波器接在主振级输出端和前置放大级输出端,观察波形,看是否有正常的脉冲输出。若主振级输出没有波形,可检查振荡线路中的元件及辅助电源的整流二极管有无损坏

  脉冲电源输出

  ⑴交流电源未接通

⑵脉冲电源输出线接触不良,或断线

⑶功率输出回路有断点,功率管烧坏,功率级整流电路有直流输出,这时应:

a.   检查推动级有无脉冲输出,若无输出,则向前逐级检查,看主振级有无脉冲输出

b.   检查走丝换向时停脉冲电源的继电器是否工作正常

c.   检查低压直流电源是否有直流输出

  脉冲宽度或脉冲间隔发生变化

  ⑴主振级改变脉冲宽度或脉冲间隔的电阻或电容有损坏

⑵各级间耦合电容或电阻有损坏或变化

⑶有其他干扰

  脉冲电源波形畸变

  ⑴功率管特性变坏或漏电流变大

⑵检查推动级前面各级波形,确定畸变级,再看此级管子或元件是否损坏

⑶有其他干扰

  断丝

  造成断丝的原因很多,常见如下:

⑴高频电源输出功率管击穿,输出变为直流电压或者附加直流电压分量时,钼丝就很容易被烧断,高频电源输出的正、负极性接反,也容易出现断丝故障

⑵钼丝本身质量较差,粗细不均匀,甚至有些可明显看到小疙瘩,这种钼丝的寿命是极短的

⑶使用的冷却液不同,钼丝寿命也不同,一般用油类冷却的钼丝寿命较长,但效率低;而用去离子水和乳化液冷却的钼丝,寿命较短,但效率高,特别当乳化液配方不良或使用时间太长变脏,以及高频电源的脉冲宽度、间隔比配得不适当时,断丝故障就会严重

⑷储丝筒的径向跳动太大,走丝小导轮不光滑,叠丝、压丝或者线架的架丝宝石质量不好而磨出小槽等,都会造成断丝

⑸当进给速度大于腐蚀速度度,会产生高频电源短路现象,在短路时若继续进给加工,工件就会将钼丝顶断或拉断

⑹当电器或控制柜电源漏电而与钼丝之间将造成通路时,钼丝就会被电源烧断

⑺因水银开关损坏或接触器接触不良使储丝筒不能换向,容易断丝

  精度低

  ⑴丝杆精度不够(要求全长误差不超过0.005mm)

⑵螺母消隙弹簧过松或失效,使间隙过大(主要指耦合间隙)

⑶导轨精度较差,平行度达不到要求

  表面粗糙度大

  ⑴钼丝抖动厉害

⑵线架开距大,切割工件薄

⑶储丝筒径向跳动太大,动平衡不好

⑷线轮精度低

⑸微型轴承的磨损引起摆动

⑹导丝轮磨损引起钼丝摆动

⑺变频速度调配不当

⑻高频电源质量不好