电火花切割的操作与安全

　　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