摘要: 導輪是電火花線切割機上電極絲的導正裝置，是容易（yì）磨損的（de）組件，它運行的穩定性直接影響線切割加工質量。從導輪的結（jié）構和加工環境兩方麵，分析（xī）了（le）導輪產生磨損的原因，並給出其磨（mó）損程度的判斷方法，為切割機（jī）正常工作及維護提供了有益參考。
  
   
     在DK77 係列電火（huǒ）花線（xiàn）切割設備中，電極（jí）絲的走（zǒu）絲方式是電極絲從往複運轉的儲絲筒輸出經過（guò）上線架、上主導輪、上噴絲嘴、下噴絲嘴、下主導輪、下線架，最後回到儲絲筒，完成一次走絲［1］。而電極絲在放電加工區域的定位是靠上、下線架端部上的導輪（lún）組件確（què）定的，加工過（guò）程中電（diàn）極絲在導輪槽內做軸向（xiàng）和徑向的（de）“動（dòng）態”位移，導輪運行狀（zhuàng）態決定電極絲工作的穩定性，影響零（líng）件的加工精度。及時判斷（duàn）導輪組件的磨損故障是維持電火花線切割加工中的一個（gè）重要環節。

     1 、導輪的作用及組件（jiàn）結構

     在DK77 係列快走絲機床中，絲架與走絲機構組（zǔ）成了電極絲的運（yùn）動（dòng）係統，導輪組（zǔ）件作為絲架上的運動部，其主要（yào）作用是支撐（chēng）運動中的電極（jí）絲，並使電極絲工作部分與工（gōng）作台平麵保持一定的幾何角度。導輪（lún）組件由V 型導輪（lún）、導輪座、導輪（lún）軸（zhóu）承、壓緊螺母、調節螺母等（děng）組成。一般導輪運動組合（hé）結構有三種: 懸臂支承結構（gòu）、雙支承結構和雙軸尖（jiān）支承結構［2］。目（mù）前大多數的DK77 係列電火花線切割（gē）機都采用雙支撐結構。這種結構導輪兩端采用（yòng）軸承支撐，剛性好、運轉平穩且不易（yì）發生變形和跳動，如（rú）圖1 所示。

                            圖1 雙支承導輪組件
 

     2 、導（dǎo）輪組件磨損（sǔn）原（yuán）因分析

     導輪組件作為運動（dòng）部件在高（gāo）速運轉( 大約6 000 ～ 8 000 r /min) 時，其加工環境、對象、加（jiā）工時的（de）特殊處理等要求，都是引起導輪組件磨損失效的因素。對（duì）其磨損可從導輪槽和導輪軸承（chéng）的磨損（sǔn）兩方麵來分析。

     2． 1 導輪槽（cáo）的（de）磨損

  
     圖2 為導輪構件圖，由圖中導輪槽局部（bù）放大圖K 可見，導輪槽底為一（yī）圓弧半徑。電極絲在運動中是緊貼圓弧運動，當電極絲在主、副導輪間高速運動軌跡不是一條直（zhí）線時，電（diàn）極（jí）絲就會與導輪圓弧底點形成一個夾角使導輪圓弧（hú）槽被磨損為不規則（zé）的圓弧（hú）。導致這種磨損的原因通常是電極絲鬆緊不一，運動中的電極絲便會在導輪槽內（nèi）竄動，造（zào）成導輪槽的磨損。加工零件形狀不同對導輪的磨損，例如錐度零件的切（qiē）割，因（yīn）為電（diàn）火花線（xiàn）切割加（jiā）工錐度零件是靠上絲架錐度盤或下絲架錐度盤帶動上、下（xià）主動輪作位移引導電極絲的軌跡切割，錐度盤增（zēng）加了的U、V 軸向，且與X、Y 軸聯動，構成了上下兩個平麵（miàn）的協調運動，實現錐度的加工。圖3 為上絲（sī）架錐度盤加（jiā）工方（fāng）式中上導輪的U、V 方向的平移簡圖，該加工方式是下絲架的導輪不（bú）動，上絲（sī）架的導輪在錐度盤的控製下（xià）作U、V 方向的移動，當導輪在U、V 方向做（zuò）左右方向平移時（shí），U 平（píng）移距越大，角（jiǎo）度α 的變（biàn）化就越大，電極絲也會隨著角度的變化偏向導輪的一個側（cè）麵，導致導輪槽不規則的磨損［3］。而且如果長時間加工此類零件（jiàn），磨損將更為嚴重。所以（yǐ）通常在加工完錐度零件後一定（dìng）要檢查和更換（huàn）導（dǎo）輪部件。
 

                                       圖2 導輪構（gòu）件（jiàn）圖

                        圖3 上導輪V、U 方向平移簡圖

     2． 2 導輪軸承磨損失效的原因

     DK77 係列電火花線切割機床的導輪（lún）軸承（chéng）通常使用2D 級623、624、625 這三種規格。其磨損的（de）主要（yào）原因有三種，一是裝配時軸承的遊離間（jiān）隙不合適（shì），遊隙（xì）的大小對軸承的回轉精（jīng）度、受載、壽命、效率、噪聲等都有（yǒu）很大影響。遊隙（xì）過大（dà），則軸承（chéng）的旋轉精度降低（dī），噪聲增大; 遊隙過小，則由於（yú）軸（zhóu）的熱膨脹使軸承受載加大，壽命縮（suō）短，效率降低。其（qí）二是軸承工作時有（yǒu）汙水進入，工作中導輪軸和軸承內圈（quān）一起作（zuò）高速（sù）運轉，加工過程中的金屬蝕除（chú）物隨（suí）著工作液沿（yán）著電極的（de）高（gāo）速運轉（zhuǎn）進入了導輪組件，導輪組件每分鍾達到幾千轉。這些（xiē）進入的金屬蝕除物微粒相當於磨料，在（zài）其作用下軸承將迅速磨損，軸承的間隙增大; 使得依靠軸承定位的導輪在高速運轉下發生跳動，導致導輪的軸向躥動和徑向跳動加大，大（dà）大（dà）降低了電（diàn）極絲空間位置的精度及穩（wěn）定性，最終使得依靠導輪定位的電極（jí）絲空間狀態不穩（wěn）定，影響切（qiē）割（gē）效果（guǒ），同時也加速（sù）了導輪組件的磨損失效。其（qí）三是軸承和導（dǎo）輪帶電做了高頻（pín）電源的放電通（tōng）道，流經的（de）電流造（zào）成了軸承的嚴重腐蝕，此（cǐ）種（zhǒng）現（xiàn）象是由於冷卻液中含有的大量金屬（shǔ）微（wēi）粒在導輪的高速運轉時將汙水甩進了軸（zhóu）承中，同時進（jìn）電係統漏電導致了軸承和導（dǎo）輪在帶電（diàn）電極的流經下成了（le）高頻電源的放電通道，從而造成軸承的腐蝕。

      3、 導輪磨損的判斷方法

     正確判斷導輪的（de）磨損程度能給加工（gōng）的精度提供很好的保障。在生產實踐中通常是從工件質量和加工過程中的故障現象兩方麵來排（pái）查判斷（duàn）導輪的磨（mó）損。工件質量差與導輪磨損相（xiàng）關聯的主（zhǔ）要表象有三種。

     1) 工件上、下麵與周邊垂直度（dù）差。造成這種（zhǒng）誤差的原因主要是電（diàn）極絲不垂直。電極絲與被加工零件在加工（gōng）位置上是相對垂直（zhí）的，當導輪磨損過大，電極絲的同一軸線變（biàn）量太大就會導致加工出的零件帶斜度。排查（chá）檢（jiǎn）查（chá）電極絲是否垂（chuí）直，多采用校正尺或（huò）校正杯測量位於（yú）線（xiàn）架前端的上、下兩個主導輪之（zhī）間的電極絲與被（bèi）加工（gōng）零件是否垂直。如測得垂直度有（yǒu）微小( 1 ～ 3 m) 誤差時，可以通過調節導輪座的軸向或徑向位置達到垂直的目（mù）的。如誤差過大，說明導輪已磨損很（hěn）嚴重，就必須更換（huàn）。

     2) 加工精度差（chà）。造成加工精度差的因素有很多，導輪磨損而引起的走絲機構問題導致的（de）精度差主要
體（tǐ）現在（zài）形（xíng）狀尺寸上，如加工圓（yuán）柱體的（de）截（jié）麵呈橢圓形，零件（jiàn）圖形X 向尺寸小於（yú）Y 向尺寸，且小於設（shè）計尺寸，
其原因一定是（shì）導輪組件磨（mó）損後造成的徑向（xiàng）跳動，當導輪作旋轉（zhuǎn）運動（dòng）時，電極絲就在半徑方向上跳動，造成X、Y 方向長、短軸。

     3) 工件表麵質量不好。由（yóu）於導輪組件而（ér）產生的工（gōng）件表（biǎo）麵粗糙度差（chà）的直接表征就是機械紋，其原（yuán）因是
電極絲在導輪槽內產生位移或導（dǎo）輪產生了總體位移而導致電極絲空間位置發生（shēng）變化［4］。由此可見導輪
槽或導輪軸承的磨損都會造成加工的誤差，通（tōng）常采（cǎi）用更換導輪組件來解決問（wèn）題。根據加工過程中的故（gù）障（zhàng）
現象判斷導輪磨損的方法如表1 所示。

 
                                       表1 故障現象、原因及處理方法

    在處理故障時，要遵循操作的規範性，緊絲一定要（yào）用專用的（de）緊絲輪，不（bú）得使用不恰當的工具。要注意導輪和軸承安裝的正確性，在安裝前，先將絲架上的安裝孔清洗幹淨，同時將導輪（lún）和軸（zhóu）承、軸承座、螺母、壓緊螺母及調節螺（luó）母放在潔淨的煤油裏認真清洗，在保持安裝（zhuāng）工具和手都很幹淨的情況下，先向（xiàng）軸承和軸承座內塗低溫潤滑脂，然後將軸承和導輪分（fèn）別壓入安裝孔，以（yǐ）適當的力擰入導輪兩端的螺母，檢查調整導輪位置時（shí）是否輕鬆自（zì）如( 這點非常重要，它說明軸（zhóu）承的工作狀態是否正（zhèng）常) ，再擰緊兩端的壓緊螺母( 不宜大力，以（yǐ）能限（xiàn）製軸承座竄位為宜) ，在整個過程中無需任何（hé）敲砸就能安裝。此外，要保持導輪運轉平穩自如，始終有潤滑脂填充（chōng）軸承的運轉空間，要注意導輪套（tào）的絕緣潔（jié）淨（jìng）有（yǒu）效，要保證導輪運轉的靈活自如（rú），不應有任（rèn）何的卡（kǎ）阻。這些（xiē）都（dōu）是導（dǎo）輪和軸承能長時間平穩運轉的必備（bèi）條件。

     4、 結論

     文章通過對導輪組件磨損原因的分析，總結出了導（dǎo）輪組件（jiàn）磨損的判斷方法，並針對零件的加工質量和加（jiā）工過（guò）程中的（de）故障（zhàng）現象給出相應的解決措施，可為設備正常運轉、提高零件加工質量提供參考。