在线切割加工中失步现象分析

　　在数控电火花线切割加工过程中，除了传统的滚珠丝杠副传动误差、导丝机构误差、钼丝校准垂直误差、钼丝损耗、工件夹紧等造成的误差外，还有很多因素会产生误差，影响加工精度。除了传统的滚珠丝杠副传动误差、导丝机构误差、钼丝校准垂直误差、钼丝损耗、工件夹紧等造成的误差外，还有计数方向选择不当或机床操作不当等。

　　一、编程过程中计数方向选择不当造成的失步现象。

　　加工斜直线

　　由于45°(包括135°、125°、315°)X在斜直线程序中、Y坐标值相同，可以设置任意两个相同的数字，一般取为1，因此程序可以写成B1B1B5GyL1。

　　2.加工圆弧

　　加工一象限逆弧AB，A点在X轴上，B点在Y轴上，弧半径为5。μm。

　　程序：B5BB5GxNR1按照圆弧程序编制方法编制。

　　插补(以1μm是单位的小距离，接近规定的图形轨迹)过程如图2所示，从起点A到终点B有10个步骤。因此，计数方向的选择应该根据后面的一步给出的轴向选择那个轴作为计数方向，以避免因计数方向选择不当而导致的失步误差。

　　二，由于驱动脉冲频率过高而导致失步现象。

　　在线切割操作中，线切割机床的实际切割速度并不高，但在切割薄板、预孔加工前的空行程或机床空运行时，机床的进给速度，即步进电机的频率相对较高，使得步进电机无法响应，容易出现失步和加工误差。

　　测试:让线切割机床按照程序自动走空行程，沿X或Y方向走100mm的直线，改变进给速度，误差大小变化明显。当进给速度慢于正常切割速度时，误差很小;但是随着进给速度的增加，误差会增加;在运行过程中，如果进给速度发生变化，误差会增加，可多达0.3mm。

　　因此，在实际操作和加工过程中，应尽可能控制机床的进给速度，或者在预孔加工前的空行程中，或者钼丝在工件外运行时，从而减少步进电机的失步，造成较大的加工误差。此外，加工图形的位置精度可以通过线切割机床自动运行空行程来保证，容易出现失步误差。

　　三，电机负荷过重导致失步现象。

　　由于步进电机以一定的速度驱动工作台(或丝架)，如果工作台的阻力突然增加，超过步进电机的输出扭矩，就会导致电机失步。前者步进电机无法拖动，因为丝杠和螺母配合太紧，导致失步;后者增加了摩擦力，使电机负荷过重，导致失步。

　　步进电机失步的原因有很多。除了以上原因，还有以下几种常见原因:步进电机驱动电源故障导致失步;共振导致失步;电机本身的绕组烧坏或驱动输出故障导致失步等。

　　四、结论

　　在切割电火花线时，只有仔细分析，找出失步的原因，采取相应的排除失步故障的措施，才能减少或避免因失步而产生的误差，提高加工精度。因此，我们应该注意以下几点:

　　1、在编程过程中，要仔细分析图形，根据进给轴向的步骤，正确选择计数方向，避免因此而失步;

　　2、避免由于进给速度过快或变化，以及其他原因，使驱动脉冲频率过高，步进电机无法响应，造成失步;

　　3、避免因配合过紧、摩擦过大等原因造成电机负荷过重，造成机床检修、清洗、工件装夹等情况下失步。