浅谈机床设备电气故障的检修

1、引言数控机床的发展趋势数控机床的出现已有半个多世纪，历经了从数字控制（Numerical Control-NC）、直接数字控制（Direct Numerical Control-DNC）到今天制造业普遍应用的计算机数控（Computer Numerical Control-CNC）。数控机床是以数字化为特征数控机床是柔性化制造系统和敏捷化制造系统的基础装备，它的总的发展趋势是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工艺适用性和经济性。具体可归纳为下列八个方面：1持续地提高经济加工精度从1950年至2000年的50年内加工精度提升100倍左右，即加工精度平均每8年提高1倍，当前的

2、普通加工精度已达到上世纪50年代的精密加工水平。以加工中心加工典型件的尺寸精度和形位精度为例对比国内外的水平，国内大致为0.0080.010mm，而国际先进水平为0.0020.003mm，按上述统计规律分析差距约为15年左右。2推进全面高速化实现高效制造在刀具材料和刀具结构不断发展的支持下，切削速度不断地提高。在实际生产中，车、铣45号钢由1950年的80100m/min，至2000年普遍达到500600m/min，50年内切削速度提高了5倍。高速化加工另一个特点是大多从单一的高速切削发展至全面高速化，不仅要缩短切削时间，也要力求降低辅助时间和技术准备时间。3复合加工机床促进新一代高效机床的形

3、成复合机床的含义是在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的全部加工。复合机床根据其结构特点，可以分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型为跨加工类别的复合机床，包括不同加工方法和工艺的复合，如车铣中心、铣车中心、激光铣削加工机床、冲压与激光切割复合、金属烧结与镜面切削复合等。工序复合型应用刀具（铣头）自动交换装置、主轴立卧转换头、双摆铣头、多主轴头和多回转刀架等配置，增加工件在一次安装下的加工工序数，如多面多轴联动加工的复合机床和主副双主轴车削中心等。复合数控机床具有良好的工艺适用性，避免了在制品的储存和传输等环节，有力地支持了准时制造（JIT），因此对它的研发已被给予了极大的关注。4工艺

4、适用性的专门化数控机床正不断涌现通过对机床布局和结构的创新，使对不同类型的零件加工具有最佳的适用,避免一方面出现不能发挥最佳性能,另一方面又存在功能冗余的现象。5智能化和集成化成为数字化制造的重要支撑技术信息技术的发展及其与传统机床的相融合，使机床朝着数字化、集成化和智能化的方向发展。数字化制造装备、数字化生产 。随着数控机床的不断发展与壮大，数量越来越多，问题越来越多，怎样保证机床无障碍运行现的至关重要，导致问题的原因有很多，本文主要探讨的是机床的电气部分。【摘 要】机床设备故障的现象有时表现在电气方面，有时表现在机械方面，甚至表现在液压方面。我们进行检修机床设备故障时，只要熟练掌握机床设备

5、电气故障检修常用方法，对机床设备的机电联系充分了解，弄清动作原理，往往能顺利排除故障。 【关键词】机床设备电气故障 机电联系 检修方法 有的工厂维修工分为电气维修工和机械维修工，当机床设备出现故障时往往分不清是电气维修工的责任还是机械维修工的责任，造成互相扯皮现象。如几年前某厂有一台捷克产的老式摇臂钻床出现了摇臂与立柱锁不紧的故障，造成钻孔无法正常进行。这台钻床锁紧系统是：液压+机械，它的锁紧过程是先由锁紧电动机带动锁紧机构进行初步锁紧，到达位置后，再由液压机构对摇臂进一步锁紧。开始怀疑是锁紧机构机械磨损造成锁不紧。开始安排机械维修工进行修理，可是他们解决不了问题；接着又安排电气维修工检修故障

6、，他们说锁紧电动机也正常运转带动锁紧机构进行锁紧动作，不是他们的责任；又轮回到机械维修工进行检修，检查了液压机构和锁紧机构均无异常现象。最后又轮到维修电工进行仔细的检修，才发现是由于机械锁紧过程中未碰撞到行程开关造成的。因为只有碰撞到位置开关触头动作后，相应的电磁阀得电动作，液压机构才对摇臂进一步锁紧。调整位置开关的位置，故障得到排除。 作为维修电工，应对机床设备的机电联系要充分了解，弄清动作原理，才能提高工作效率和保证维修质量。本人抛砖引玉，浅谈机床设备电气故障检修常用方法。 一、故障调查 当工业机械发生电气故障后，切忌盲目随便动手检修。在检修前，通过问、看、听、摸来了 解故障前后的操作情况

7、和故障发生后出现的异常现象，以便根据故障现象判断出故障发生的部位，进而准确地排除故障。问：询问操作者故障前后电路和设备的运行状况及故障发生后的症状，故障是经常发生还是偶尔发生；是否有响声、冒烟、火花、异常振动等征兆；故障发生前有无切削力过大和频繁启动、停止、制动等情况；有无经过保养检修或改动线路等。看：察看故障发生前是否有明显的外观征兆,如各种信号；有指示装置的熔断器的情况；保护电器脱扣动作；接线脱落；触头烧毛或熔焊；线圈过热烧毁等。听：在线路还能运行和不损坏设备的前提下，可通电试车，细听电动机接触器和继电器等电器的声音是否正常。摸：在刚切断电源后，尽快触摸检查电动机、变压器、电磁线圈及熔断器

8、等，看是否有过热现象。 二、检查是否存在机械、液压故障 在许多电气设备中，电器元件的动作是由机械、液压来推动的或与它们有着密切的联动关系，所以在检修电气故障的同时，应检查、调整和排除机械、液压部分的救故障，或与机械维修工配合完成。 三、电气故障的分析 在处理故障之前，对各部分电气设备的构造，动作原理，调节方法及各部分电气设备之间的联系，应做到全面了解，心中有数。机床性能方面的故障，大体可分为两大类：一是设备不能进行规定的动作，或达不到规定的性能指标；二是设备出现了非规定的动作，或出现了不应有的现象。对于前者，应从原理上分析设备进行规定动作以及达到规定性能指标应满足的条件，检查这些条件是否全部满

9、足，查找没有满足的条件及原因。对于后者，则应分析产生故障动作需满足的条件，并检查此时出现了那些不应有的条件，从而找出误动作的原因。总之，应从设备动作原理着手分析，首先查找故障的大范围，然后逐级检查，从粗到细，直到最终找到故障点，并加以排除。对于一些故障现象，不能简单地进行处理，应根据这些现象产生的部位，分析产生的原因，经过逐步试验，确定问题之所在，排除故障后再通电试车。切忌贸然行事，使故障扩大，或造成人身，设备事故。 四、用逻辑分析法确定并缩小故障范围 检修简单的电气控制线路时，应根据电路图，采用逻辑分析法，对故障现象作具体分析，划出可疑范围，提高维修的针对性，就可以收到准而快的效果。分析电路

10、时先从主电路入手，了解工业机械各运动部件和机构采用了几台电动机拖动，与每台电动机相关的电器元件有哪些，采用了何种控制，然后根据电动机主电路所用电路元件的文字符号、图区号及控制要求，找到相应的控制控制电路。在此基础上，结合故障现象和线路工作原理，进行认真的分析排查，既可迅速判定故障发生的可能范围。当故障的可疑范围较大时，不必按部就班地逐级进行检查，这时可在故障范围的中间环节进行检查，来判断故障究竟是发生在哪一部分，从而缩小故障范围，提高检修速度。 五、对故障范围进行外观检查 在确定了故障发生的可能范围后，可对范围内的电器元件及连接导线进行外观检查，例如：熔断器的熔体熔断；行程开关的位置调整不合适

11、；导线接头松动或脱落；接触器和继电器的触头脱落或接触不良，线圈烧坏使表层绝缘纸烧焦变色，烧化的绝缘清漆流出；弹簧脱落或断裂；电气开关的动作机构受阻失灵等，都能明显地表明故障点所在。 六、用试验法进一步缩小故障范围 经外观检查未发现故障点时，可根据故障现象，结合电路图分析故障原因，在不扩大故障范围、不损伤电气和机械设备的前提下，进行直接通电实验，或除去负载通电试验，以分清故障可能是在电气部分还是在机械等其他部分；是在电动机上还是在控制设备上；是在主电路上还是在控制电路上如接触器吸合电动机不动作，则故障在主电路中；如接触器不吸合，则故障在控制电路中。一般情况下先检查控制电路，具体做法是：操作某一只

12、按钮或各种开关时，线路中有关的接触器、继电器将按规定的动作顺序进行工作。若依次动作至某一电器元件时，发现动作不符合要求，既说明该电器元件或其相关电路有问题再在此电路中进行逐项分析和检查，一般便可发现故障待控制电路的故障排除恢复正常后再接通主电路，检查对主电路的控制效果，观察主电路的工作情况有无异常等。七、用测量法确定故障点 测量法是维修电工工作中用来准确确定故障点的一种行之有效的检查方法。主要通过对电路进行带电或断电时的有关参数如电压、电阻、电流等的测量，来判断电器元件的好坏、设备的绝缘情况以及线路的通断情况。在用测量法检查故障点时，一定要保证各种测量工具和仪表完好，使用方法正确，还要注意防止

13、感应电、回路电及其他并联支路的影响，以免产生误判断。 八、修复及注意事项 当找出电气设备的故障点后，就要着手进行修复、试运转、记录等，然后交付使用，但必须注意以下事项： 1.在找出故障点和修复故障时，应注意不能把找出的故障点作为寻找故障的终点，还必须进一步分析查明产生故障的根本原因。 2.找出故障点后，一定要针对不同故障情况和部位相应采取正确的修复方法。 3.在故障点的修理工作中，一般情况下应尽量做到复原。 4.电气故障修复完毕，需要通电试运行时，应和操作者配合，避免出现新的故障。 5.每次排除故障后，应及时总结经验，并做好维修记录。记录的内容包括：工业机械的型号、名称、编号、故障发生的日期、

14、故障现象、部位、损坏的电器、故障原因、修复措施及修复后的运行情况等。记录的目的：作为档案以备日后维修时参考，并通过对历次故障的分析，采取相应的有效措施，防止类似事故的再次发生或对电气设备本身的设计提出改进意见等。 检修实例： 某厂有一部桥式交流起重机（型号：PQR6100S载重量5t），在运行中，起重机提升电机（型号：YZR225M一8，22kW）发出异常的啸叫声。起初判断是机械故障，于是检查传动齿轮轴承、斜齿轴等，结果完好，将负载断开，电机空转，尖叫声消除。判断是减速箱内斜齿轴弯曲，检查其偏差在规定之内。无奈之下，解体电机，电机完好，铁心无磨擦痕迹，检查集电环、电刷。电阻箱（电阻箱为绕线转子串接的可变电阻）均完好。断开绕线转子中接的可变电阻，通电试车，啸叫声消除。证明电机在上升时，转子回路串接的可变电阻未切除，用表测量继电器，发现直流延时继电器（T311/1110V）常闭触头ILSJ（电路如图1）粘死。若在抓斗上升时它不能及时断开，控制可变电阻的交流接触器线圈1JSC，3JSC，SJSC吸