Профилактическое обслуживание электроэрозионных станков

Эффективность участка электроэрозионной обработки держится на нескольких вещах, и грамотная профилактика станков — одна из главных. Ниже разберём, что и с какой периодичностью проверять на оборудовании трёх типов: прошивных станках, проволочно-вырезных станках и супердрелях.

Начнём с узлов, которые есть на любом электроэрозионном станке независимо от типа, — на них приходится большая часть регламента. Затем разберём специфику каждого типа отдельно.

Все рекомендации носят общий характер. Конструкции и модели различаются, поэтому за конкретными цифрами всегда обращайтесь к инструкциям и графикам обслуживания производителя вашего станка.

Общие узлы: что проверять на любом станке

Смазка

Часть станков оснащена полностью автоматическими системами смазки. Они работают «за кулисами» — и именно поэтому о доливке резервуаров регулярно забывают. Используйте только смазочные материалы, рекомендованные производителем: применение других может стать основанием для аннулирования гарантии. Учтите также, что автоматика на многих станках обслуживает лишь часть узлов, а остальные требуют ручной смазки.

Там, где смазку наносят вручную, обычно достаточно ежегодной процедуры: перемещения в электроэрозионной обработке относительно медленные по сравнению с фрезерными и токарными станками.

Направляющие. Чаще всего смазываются консистентной смазкой. Перед нанесением свежей смазки прогоните каждую ось на весь ход и снимите с открытых поверхностей направляющих накопившуюся грязь, излишки и засохшую смазку.

Шариковые винты. Смазываются как консистентной смазкой, так и маслом. Порядок тот же: прогон оси на весь ход, очистка открытых поверхностей винта, затем свежая смазка.

Редукторные приводы. На части станков двигатель оси соединён с осью через редуктор — его компоненты смазывают ежегодно.

Компоненты системы управления движением

На некоторых старых станках двигатели осей соединены с шариковыми винтами приводными ремнями. Состояние ремней проверяйте ежегодно.

Станки с шариковыми винтами прямого привода обычно имеют муфту между сервомотором и винтом. Её тоже проверяйте ежегодно — на чрезмерный износ и люфт.

Генератор и система управления

Воздушные фильтры. Все цепи генератора и системы ЧПУ выделяют тепло, и для нормальной работы им нужен постоянный приток охлаждающего воздуха. Фильтры проверяйте ежемесячно и при необходимости меняйте. Большинство из них работают направленно — направление указано стрелками на раме фильтра.

Охлаждающие вентиляторы. Их в генераторе и системе ЧПУ обычно много, и со временем они заклинивают. Отказ вентилятора ведёт к преждевременному выходу из строя компонентов, поэтому проверяйте свободное вращение всех вентиляторов ежегодно, а при появлении постороннего звука — сразу.

Подводящие кабели. Кабели передают энергию от генератора к рабочей зоне и столу и обычно делятся на силовые и кабели датчиков зазора. И те, и другие ежегодно проверяйте на целостность и надёжность соединений на клеммах. Реактивное сопротивление — сочетание сопротивления, ёмкости и индуктивности — критически важная часть процесса генерации разряда, поэтому состояние кабелей влияет не только на безопасность, но и на результат обработки. Менять их рекомендуется каждые пять лет. Самостоятельно эту работу не выполняйте и используйте только оригинальные кабели.

Диэлектрическая система

Часть регламента по диэлектрику одинакова для всех типов станков — различия начинаются там, где речь заходит о самой жидкости.

Фильтры. Давление контролируйте ежедневно, а фильтр меняйте, когда оно достигает двух бар. Порванный фильтр загрязняет всю диэлектрическую систему, поэтому ставьте только качественные фильтры с тем же микронным рейтингом. Важно: фильтры для воды и масла невзаимозаменяемы — фильтрующие материалы несовместимы с «чужой» жидкостью.

Сетчатые фильтры насосов. Большинство насосов имеют сетчатый фильтр на входе. Проверяйте и очищайте его при каждом сливе резервуаров.

Воздушный фильтр охладителя. Он поддерживает чистоту теплообменника — проверяйте и очищайте ежемесячно.

Шланги и хомуты. На станке их десятки, вместе с пневматическими трубками и быстроразъёмными фитингами. Всё это проверяйте ежегодно.

Прошивные станки

Гидравлика оси Z

На отдельных очень старых, но всё ещё работающих станках сервопривод оси Z по-прежнему гидравлический. Уровень жидкости проверяйте ежемесячно, гидравлический фильтр меняйте ежегодно по инструкции производителя, саму жидкость — раз в пять лет.

Рабочая ванна

Еженедельно удаляйте накопившийся осадок со стенок и дна ванны. Уплотнения дверцы и уплотняющие поверхности проверяйте ежемесячно, а при обнаружении утечки диэлектрика — немедленно.

Ось C

Рабочий ток передаётся от силового кабеля к электроду на вращающейся оси через механизм со щётками и контактным кольцом. Состояние щёток и соприкасающихся поверхностей кольца проверяйте ежемесячно.

Кабели в масле

У прошивных станков есть своя особенность: кабели, подключённые к столу, постоянно находятся в масле и от этого изнашиваются, а кабели оси Z работают на постоянный изгиб из-за переменных движений сервопривода. Это стоит учитывать при ежегодной проверке.

Диэлектрик

Жидкость. В процессе обработки диэлектрик загрязняется металлическими соединениями, проходящими сквозь фильтр. Масло дополнительно набирает влагу, а на старых станках — ещё и гидравлическую жидкость. Минеральный диэлектрик меняйте ежегодно, синтетический — раз в два года.

Резервуары. Чистый и грязный резервуары ежегодно сливайте и промывайте.

Система пожаротушения. Баллон с углекислым газом ежегодно проверяйте взвешиванием, заодно контролируя целостность датчиков и трубопроводов подачи газа.

Проволочно-вырезные станки

Стол и оснастка

Стол — базовая поверхность, относительно которой идёт вся обработка, поэтому он должен оставаться чистым, без следов коррозии и заусенцев. Регулярно очищайте его подходящим средством для металла. То же касается оснастки: инструмент для проволочной резки обычно изготавливают из закалённой нержавеющей стали серии 400, и при должном уходе он служит десятилетиями.

Рабочая ванна

Еженедельно удаляйте осадок со стенок и дна, а также выпавшие части заготовок. Одновременно очищайте поверхности уплотнений и осматривайте их на предмет утечек; полную проверку уплотнений дверцы проводите ежемесячно или сразу при обнаружении течи.

Тракт подачи проволоки

От катушки через зону обработки к корзине для отработанной проволоки работает целая цепочка узлов, к которой добавляются направляющие, подача питания и подача диэлектрика в зону резания. Элементы тракта проверяйте ежемесячно.

Шкивы. По пути от катушки к зоне резания проволока проходит через несколько шкивов. Они должны вращаться плавно, без колебаний, а в местах контакта с проволокой не должно быть выработки.

Ролики. Часто входят в состав механизма натяжения проволоки, материалы — от керамики и закалённой стали до резинового покрытия. Проверяйте их на бороздки от проволоки: изношенный ролик начинает проскальзывать, особенно при переходе на проволоку меньшего диаметра.

Ремни. В некоторых станках ремни транспортируют проволоку или прижимают её к ролику для создания натяжения. Со временем проволока прорезает в них канавки — отсюда проблемы с транспортировкой и натяжением.

Зона резания

Предварительные направляющие. Во многих конструкциях они прижимают проволоку к токосъёмным щёткам, и изношенная направляющая это усилие снижает. Осматривайте ежегодно.

Токосъёмные щётки. Через них импульсы идут от неподвижных токовых проводов и генератора к движущейся проволоке. Сама эта передача энергии запускает небольшой электроэрозионный процесс, который выжигает на поверхности щётки канавку. Чем глубже канавка, тем слабее прижим и хуже контакт — скорость обработки при этом может упасть резко. Осматривайте еженедельно и обязательно меняйте положение контакта при смене диаметра проволоки.

Алмазные направляющие. Они удерживают движущуюся проволоку в фиксированном положении относительно стола и его перемещений, с зазором обычно менее пяти микрон по отношению к диаметру проволоки. Износ направляющих бьёт сразу по двум вещам: качеству захвата и точности контурной резки. Менять их следует примерно каждые 2000 часов. Без оптики с увеличением от 100× изношенную канавку, из-за которой направляющая теряет круглость, вы попросту не увидите.

Сопла прокачки. Чаще всего страдают от столкновений. Серьёзное повреждение ухудшает прокачку, а вслед за ней — скорость и точность обработки. Проверяйте еженедельно.

Эвакуация проволоки

Узел поворотного ролика. Он меняет направление движения проволоки с вертикального на горизонтальное, чтобы подать отработанную проволоку к прижимным роликам в задней части станка. Ежемесячно проверяйте ролик на бороздки, а подшипники — на свободное вращение.

Выходные прижимные ролики. Обычно керамические, работают в составе механизма натяжения. Бороздки от проволоки мешают им удерживать её и обеспечивать постоянное натяжение, а на изношенном ролике проволока меньшего диаметра начинает проскальзывать. Проверяйте ежемесячно и обязательно контролируйте настройку зажима при каждой смене диаметра проволоки.

Автоматическая заправка проволоки

Все элементы этого узла проверяйте еженедельно.

Чистота зоны заправки. Надёжная работа автозаправки начинается с чистоты — вся зона должна поддерживаться в порядке.

Направляющая трубка. На части станков она обеспечивает правильное положение проволоки над струёй. Осматривайте трубку и проверяйте свободу её движения.

Механизм обрезки проволоки. Он бывает механическим или термическим. Механические резаки разрезают проволоку парой рабочих компонентов — их проверяют на износ, поскольку затупленный резак оставляет заусенец, а заусенец мешает надёжной заправке. На большинстве современных станков стоят термические системы: они нагревают и разрывают проволоку, придавая её концу коническую форму. Здесь проверяйте на износ участки контакта термических элементов с проволокой и плавность работы механизма их выдвижения.

Направляющая струя. В большинстве станков проволоку к нижней направляющей ведёт точно направленная струя воды. Проверяйте её целостность и точность направления, при необходимости регулируйте. Если целостность струи вызывает сомнения, направляющую нужно осмотреть или заменить.

Лоток для обрезков. Собирает короткие обрезки, которые сматываются во время циклов повторной заправки. Проверяйте и опорожняйте по мере заполнения.

Диэлектрик

Вода. Меняйте раз в полгода: ни фильтры, ни система деионизации не удаляют все загрязнения.

Резервуары. Чистый и грязный резервуары раз в полгода опорожняйте и промывайте.

Фильтр автозаправки. На большинстве станков стоит дополнительный фильтр, защищающий чувствительный механизм автозаправки от засорения. Проверяйте его еженедельно.

Деионизирующая смола. Выход из бака со смолой контролируйте независимо от системы станка. Разумное решение — отдельный монитор с красно-зелёным индикатором и порогом 100 кОм; проверяйте его ежедневно. На части станков тот же порог задаётся не в омах, а в микросименсах — принцип контроля от этого не меняется.

Защитный фильтр смолы. Сетчатый фильтр на выходе из бутыли со смолой защищает станок от случайно попавших гранул и капель. Осматривайте его ежедневно, одновременно с проверкой монитора проводимости.

Датчик проводимости. Система станка контролирует проводимость через датчик в резервуаре с чистой жидкостью. Ежемесячно снимайте датчик, проверяйте и очищайте.

Супердрели

Детали шпинделя

Щётки и контактные кольца. Напряжение передаётся от силового кабеля к электроду на вращающейся оси через механизм со щётками и контактными кольцами. Состояние щёток и соприкасающихся поверхностей колец проверяйте ежемесячно.

Вращающийся соединитель. Через него промывочная жидкость под высоким давлением — 70 бар и выше — идёт от неподвижного шланга насоса к вращающемуся электроду. Компоненты внутри соединителя изнашиваются и со временем начинают течь. Еженедельно осматривайте зону вокруг уплотнения: подтекание обычно предупреждает о скорой поломке.

Диэлектрик

Если ваша супердрель работает на деионизированной воде, по диэлектрической системе для неё действуют те же правила, что и для проволочно-вырезных станков.

Чего делать не следует

Несколько десятилетий назад в рамках ежегодного обслуживания было принято извлекать, очищать и ставить обратно платы генератора и системы ЧПУ. Время показало, что вреда от этой процедуры обычно больше, чем пользы: станок после неё может просто не включиться. Причин две.

Первая — статика. Электроника современных станков крайне чувствительна к разрядам статического электричества, а любые манипуляции внутри электрического шкафа несут высокий риск разряда, который необратимо повредит компоненты платы. Открывать корпуса генератора и шкафов ЧПУ должны только квалифицированные специалисты, прошедшие обучение и работающие с оборудованием для заземления. Если из-за плохого ухода за воздушными фильтрами эти зоны всё же нужно чистить, обращайтесь к производителю оборудования и заказывайте профессиональную очистку.

Вторая — механика. Извлечение и повторная установка платы создаёт заметную нагрузку на саму плату, разъём и соединения, а результат — ослабленный или отошедший контакт там, где раньше всё держалось.

Дополнительно: критически важные процессы

Для тех, кто работает в аэрокосмической, медицинской и атомной отраслях, к перечисленному регламенту стоит добавить ещё один пункт — а некоторые стандарты его прямо требуют. Раз в год выполняйте пробную резку и сравнивайте результат с эталонным образцом, изготовленным при первом вводе станка в эксплуатацию или после последнего капитального ремонта. Проверка такой детали по размерам, шероховатости, зоне термического влияния и времени резки — окончательная проверка всех систем станка сразу.

Сводная таблица периодичности

Таблицу удобно распечатать и повесить на участке. Сокращения: П — прошивные, ПВ — проволочно-вырезные, СД — супердрели.