时间：2022-09-14 00:11:55
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论文摘要：数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法十分重要。
一、故障的调查与分析
这是排故的第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作：
1、询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。
2、现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性，从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理，重新仔细调查各种情况，以免破坏了现场，使排故增加难度。
3、故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型，从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，所以一般情况下，对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。
4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因，这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。
5、排故准备有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。
下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
(1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。
①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。
②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。
(2)仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信号与报警指示分析法
①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。
(5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。
(6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。
鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。
(7)交叉换位法当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。
(8)特殊处理法当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
二、电气维修与故障的排除
电气故障的分析过程也就是故障的排除过程，因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了，本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍，供维修者参考。
1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足，再加上某些人为的因素，难免出现由电源而引起的故障。
2、数控系统位置环故障
①位置环报警。可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。
②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。
3、机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标记移位；回零减速开关失灵。
论文摘要：数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法十分重要。
一、故障的调查与分析
这是排故的第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作：
1、询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。
2、现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性，从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理，重新仔细调查各种情况，以免破坏了现场，使排故增加难度。
3、故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型，从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，所以一般情况下，对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。
4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因，这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。
5、排故准备有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。
下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
(1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。
①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。
②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。
(2)仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信号与报警指示分析法
①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。
(5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。
(6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。
鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。
(7)交叉换位法当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。
(8)特殊处理法当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
二、电气维修与故障的排除
电气故障的分析过程也就是故障的排除过程，因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了，本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍，供维修者参考。
1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足，再加上某些人为的因素，难免出现由电源而引起的故障。
2、数控系统位置环故障
①位置环报警。可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。
②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。
3、机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标记移位；回零减速开关失灵。
引言
近年来,数控机床大量用于制造业中,成为企业生产的关键设备,带来很大的效益;但是数控机床的先进性、复杂性、智能化高的特点,也使数控机床维护保养工作要求较高,出现的故障种类增多,诊断较为困难。
1合理地使用数控机床
1.1数控机床的工作场地选择
(1)避免阳光的直接照射和其它热辐射、避免太潮
湿或粉尘过多的场所,尽量在空调环境中使用,保持室温20℃左右。由于我国处于温带气候、受季风影响、温
度差异大,对于精度高、价格贵的数控机床,应置于有空调的房间中使用。(2)要避免有腐蚀气体的场所。因
腐蚀气体易使电子元件变质,或造成接触不良,或造成
元件短路,影响机床的正常运行。(3)要远离振动大的设备(如冲床、锻压设备等)。对于高精度的机床还应采用防振措施(如防振沟等)。(4)要远离强电磁干扰源,使
机床工作稳定。
1.2数控机床的电源
数控系统对电源要求较严,一般要求工作电压为220V±10%。针对我国供电工况,对于有条件的企业,可
为数控机床采取专线供电或增设稳压装置,以减少供电品质差的影响,为数控系统的正常运行提供有力保证。
1.3数控机床配置合适的自动编程系统
手工编程对于外形不太复杂或编程量不大的零件
程序,简单易行。当工件比较复杂时(如凸轮或多维空
间曲面等),手工编程周期长(数天或数周)、精度差、易
出错。因此,快速、准确地编制程序就成为提高数控机床使用率的重要环节;为此,有条件的用户最好配置必
要的自动编程系统,提高编程效率。
1.4数控机床配置必要的附件和刀具
为了充分发挥数控机床的加工能力,必须配备必要
的附件和刀具。切忌花了几十万元钱买来一台数控机床,因缺少一个几十元或几百元的附件或刀具而影响整
机的正常运行。由于单独签订合同购买附件的单价大大高于随同主机一起供货的附件单价,因此,有条件的企业尽量在购买主机时一并购置易损部件及其它附件。
1.5加工前的准备
加工前要审查工件的数控加工工艺性,应重视生
产技术准备工作(包括工件数控加工工艺分析、加工程
序编制、工装与刀具配置、原材料准备及试切加工等)
以缩短生产准备时间,充分提高数控机床的使用效率。
合理安排适合在数控机床加工的各种工件,安排好数控机床加工运转所需的节拍。
1.6为维修保养做好准备
建立一支高水平的维修队伍,保存好设备的完整
.数控机床的常见故障
2.1故障发生的阶段
故障是指设备或系统因自身原因而丧失规定功能的现象。发生故障具有相同的规律,一般分为三个区域:
(1)初期运行区,故障率较高,故障曲线呈上升趋势,此区故障多数属于设计制造和装配缺陷造成的。(2)正常
运行区,此时故障曲线趋近水平,故障率低,此区故障一
般是由操作和维护不良造成的偶发事故。(3)衰老区,此区故障率大,故障曲线上升快,主要原因是运行过久、机
件老化和磨损过度造成的。
2.2故障的分类
按结构分为机械和电气两类;按故障源分为机械故障和控制故障两类;就其数控系统而言分为硬件故障、软件故障、干扰故障三类。要判断是机械方面故障
还是控制系统故障,其分析方法是:先检查控制系统,
看程序能否正常运行,显示和其它功能键是否正常,有无报警现象等;再检查电机和检测元件,是否能正常运转,有无间歇或抖动现象,有无定位不准等问题。如果没有上述问题,则可初步判断故障原因在机械方面,着重检查传动环节。检查传动环节时应使电机断电,用手动并配合打表检查机器。
3.数控系统的常见故障分析
(1)位置环。这使数控系统发出控制指令,并与位
置检测系统的反馈值相比较,进一步完成控制任务的
关键环节;它有很高的工作频度,并与外设相联接,容易发生故障。常见的故障有:1)位控环报警:可能是测量回路开路,测量系统损坏,位控单元内部损坏。2)不
发指令就运动,可能是漂移过高,正反馈,位控单元故
障,测量元件损坏。3)测量元件故障,一般表现为无反馈值;机床回不了基准点;高速时漏脉冲产生报警,可
能的原因是光栅或读头脏了;光栅坏了。
(2)伺服驱动系统。它与电源电网、机械系统等相关联,工作中一直处于频繁的启动和运行状态,也是故
障多发部位。其主要故障有:1)系统损坏。一般由网络电压波动太大或电压冲击造成。地区电网质量不好,会给
机床带来电压超限,尤其是瞬间超限,若无专门的电压监控仪,则很难测到。在查找故障原因时,要加以注意,
还有一些是由于特殊原因造成的损坏。2)加工时工件表面达不到要求,走圆弧插补轴换向时出现凸台,电机低
速爬行或振动,这类故障一般是由于伺服系统调整不当,各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起,解
决办法是进行最佳化调节。3)保险烧断,或电机过热,以至烧坏,这类故障一般是机械负载过大或卡死。
(3)电源部分。电源失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。一般在欧美国家,这类问
题较少,在设计方面的因素考虑的不多;但在中国由于电源波动较大、质量差,还隐藏有高频脉冲类的干扰,加上人为的因素(如突然拉闸断电等),这些原因可造成电源故障失控或损坏。再者,数控系统部分运行数
据、设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内,系统断电后依靠电源的后备蓄电池或锂电池保持。
因而,停机时间比较长,拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失,使系统不能运行。
(4)可编程序控制器逻辑接口。数控系统的逻辑控制(如刀库管理,液压启动等),主要由PLC实现,必须采
集各控制点的状态信息(如断电器,伺服阀,指示灯等),它与外界繁多的各种信号源和执行元件相连接,
变化频繁,发生故障的可能性较多,故障类型较多。
(5)其它。由于环境条件,例如干扰,温度,湿度超过允许范围,操作不当,参数设定不当,都可能造成停
机或故障。不按操作规程拔插线路板,或无静电防护措施等,也可能造成停机故障甚至毁坏系统。
4常见故障的排除方法
(1)初始化复位法。一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次清
除故障;若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录;若初始化后故障仍无排除,则需进行硬件诊断。
(2)参数更改、程序更正法。系统参数是系统功能的依据,参数设定有误可能造成系统的故障或某功能
无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的块搜索功能进行检查,改正所有错误,确保正常运行。
(3)调节、最佳化调整法。调节简单易行的办法,可通过对电位计的调节,修正系统故障。通过调节速度调
节器的比例系数和积分时间,可使伺服系统达到既有较高的动态响应特性,又不发生振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下,根据经验,先正向调节使电机起振,然后向反向慢慢调节,直到消除震荡即可。
(4)备件替换法。采用好的备件替换诊断出的坏线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,
然后将坏板修理或返修,这是目前最常用的排故办法。
(5)改善电源质量法。目前一般采用稳压电源,以改善电源波动。对于高频干扰可用电容滤波法,通过这
些预防性措施可减少电源板的故障。
(6)维修信息跟踪法。一些大的制造公司根据实际工作中属于设计缺陷造成的偶然故障,可以不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员,以此做为故障排除的依据,有利于正确彻底地排除故障。
础上已设计了一套新型应力应变测试系统,该系统集
数据采集和处理功能于一体,减少了中间环节,操作更便捷、更简单且测试结果更精确[22]。
结束语
SHPB装置是研究材料动载特性的理想工具,SHPB
测试装置的发展是力学、材料学、计算机等技术在应用
领域的综合集成。各学科的协同发展将有力地推动
SHPB技术应用范围的扩大以及SHPB测试技术的提高。
参考文献
[1]马哓青.冲击动力学[M].北京:北京理工大学出版社,1992.
[2]KolskyH.Aninvestigationofthemechanicalpropertiesofmaterials
一、直观法
维修人员通过故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，认真察看系统的各个部分，将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。
例1:数控机床加工过程中，突然出现停机。打开数控柜检查发现Y轴电机主电路保险管烧坏，经仔细观察，检查与Y轴有关的部件，最后发现Y轴电机动力线外皮被硬物划伤，损伤处碰到机床外壳上，造成短路烧断保险，更换Y轴电机动力线后，故障消除，机床恢复正常。
二、自诊断功能法
数控系统的自诊断功能，已经成为衡量数控系统性能特性的重要指标，数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示故障的大致起因，这是维修中最有效的一种方法。
例2:AX15Z数控车床，配置FANUC10TE—F系统，故障显示:
FS10TE1399B
ROMTEST：END
RAMTEST：
CRT的显示表明ROM测试通过，RAM测试未能通过。RAM测试未能通过，不一定是RAM故障，可能是RAM中参数丢失或电池接触不良一起的参数丢失，经检查故障原因是由于更换电池后电池接触不良，所以一开机就出现上述故障现象。
三、功能程序测试法
功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法，编制成一个功能测试程序，送入数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生的可能原因。
例3:采用FANUC6M系统的一台数控铣床，在对工件进行曲线加工时出现爬行现象，用自编的功能测试程序，机床能顺利运行完成各种预定动作，说明机床数控系统工作正常，于是对所用曲线加工程序进行检查，发现在编程时采用了G61指令，即每加工一段就要进行1次到未停止检查，从而使机床出现爬行现象，将G61指令改用G64(连续切削方式)指令代替之后，爬行现象就消除了
四、交换法
所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。
例4:TH6350加工中心旋转工作台抬起后旋转不止，且无减速，无任何报警信号出现。对这种故障，可能是由于旋转工件台的简易位控器故障造成的，为进一步证实故障部位，考虑到该加工中心的刀库的简易位控器与转台的基本一样。于是采用交换法进行检查，交换刀库与转台的位控器后，并按转台位控器的设定对刀库位控器进行了重新设定，交换后，刀库则出现旋转不止，而转台运行正常，证实了故障确实出在转台的位控器上。
五、原理分析法
根据CNC组成原理，从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数，从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断，确定故障部位的维修方法。这种方法的运用，要求维修人员对整个系统或每个部件的工作原理都有清楚的、较深的了解，才可能对故障部位进行定位。
例5:PNE710数控车床出现Y轴进给失控，无论是点动或是程序进给，导轨一旦移动起来就不能停下来，直到按下紧急停止为止。
根据数控系统位置控制的基本原理，可以确定故障出在X轴的位置环上，并很可能是位置反馈信号丢失，这样，一旦数控装置给出进给量的指令位置，反馈的实际位置始终为零，位置误差始终不能消除，导致机床进给的失控，拆下位置测量装置脉冲编码器进行检查，发现编码器里灯丝已断，导致无反馈输入信号，更换Y轴编码器后，故障排除。
六、参数检查法
数控系统发现故障时应及时核对系统参数，系统参数的变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床不能正常工作，出现故障，参数通常存放在磁泡存储器或由电池保持的CMOSRAM中，一旦外界干扰或电池电压不足，会使系统参数丢失或发生变化而引起混乱现象，通过核对，修正参数，就能排除故障。
例6:G18CP4数控磨床，数控系统是FANUC11M系统，故障现象使机床不能工作，CRT显示器无任何报警信息。
检查机床各部分，发现CNC装置及CNC与各接口的连接单元都是好的，最后分析是由于外部干扰引起磁泡存储器内存储数据混乱而造成的，因此，对磁泡存储器存储内容进行了全部清除，重新按手册送入数控系统各种参数后，数控机床即恢复正常。除了上面介绍的几种检查方法外，还有测量比较法、敲击法、局部升温法，电压拉编法及开环检测法等，这些方法各有特点，维修时应根据故障现象，常常同时采用几种方法，灵活运用，对故障进行综合分析逐步缩小故障范围，以达到排除故障的目的。
线切割机床常见故障
故障现象可能原因排除方法
1.贮丝筒不换向，导致机器总停。行程开关SQ3或SQ2损坏。
换行程开关SQ3或SQ2。
2.贮线筒在换向时常停转。
1.电极线太松；
2.断丝保护电路故障。1.紧电极丝；
2.换断丝保护继电器。
3.丝筒不转（按下走丝开按
钮SB1无反应）。
1.外电源无电压；
2.电阻R1烧断；
3.桥式整流器VC损坏，造成保
险丝FU1熔断。1.检查外电源并排除；
2.更换电阻R1；
3.更换整流器VC，保险丝FU1。
4.丝筒不转（走丝电压有指
示且较正常工作时高）。1.碳刷磨损或转子污垢；
2.电机M电源进线断。1.更换碳刷、清洁电机转子；
2.检查进线并排除。
5.工作灯不亮。保险丝FU2断更换保险丝FU2。
6.工作液泵不转或转速慢。1.液泵工作接触器KM3不吸合；
2.工作液泵电容损坏或容量减
少；1.按下SB4，KM3线包二端若有
115V电压，则更换KM3，若
无115V电压，检查控制KM3
线包电路；
2.换同规格电容或并上一只足
够耐压的电容
7.高频电源正常，走丝正常，
无高频火花（模拟运行正常
切割时不走）。1.若高频继电器K1不工作，则
是行程开关SQ3常闭触点坏；
2.若高频继电器K1能吸合，则
是高频继电器触点坏或高频
在当前的发展进程中，我国科技的飞速发展带动了各行各业先进技术的应用。在数字电视领域，从最初的安装到使用，再到售后的数字电视维护等方面都是需要技术支持。基于目前我国数字电视发展飞速，作为技术人员来说，要从源头上进行把控，及时发现数字电视使用过程中可能存在的隐患，并排除隐患。唯有，才能够更好的提升用户的使用感受，推动整个数字电视行业的整体发展。
2数字电视常见故障
相对于传统的电视技术来说，数字电视的诞生是源于互联网技术以及数字技术的使用。所以在进行数字电视的故障检查时，其故障往往也是源于数字技术进行故障的查询。首先，频道搜索故障。在数字电视使用的过程中，往往会出现这样的情况：邻居家的电视能够搜索到一百多个频道，但自己家的电视往往只能搜索到几十个频道。遇到这种现象就首先要意识到进行线路检测。其次，无图像故障。这种故障往往是在数字电视安装之初出现，或者是在用户搬家过程中自行接线造成这种现象。遇到这种问题，技术人员首先要想到的是线头与插孔是否相对应。其三，马赛克故障。即在看电视的过程中，画面会突然卡住不动，或者是图像在动，但是屏幕上却出现大量的马赛克。造成马赛克的原因主要是数字频道与模拟频道间的非线性产物。其次是用户家中装修铺设的电视电缆及器件不合格，造成网络的阻抗不匹配(信号反射过大)引起QAM信号严重畸变或信号功率电平衰减严重造成的。最后，机顶盒故障。常见的如机顶盒漏电、画面滚屏、无法开机、空频道、缺频点和信号中断等。
3数字电视故障判断及排除对策
尽管数字技术的发展已经相对成熟。但在任何一个技术发展的进程中，都存在利弊两个因素。数字电视的运行原理是通过对几套节目进行压缩编码，从而让节目能够在模拟频道内进行传输，到达用户终端。而在数字电视使用的过程中，其所有故障的出现都是源于信号传输问题。一旦信号传输出了问题，必然会导致用户终端的数字电视无法观看。所以对于技术人员来说，要快速的对存在的故障进行合理判断，才能够确保在第一时间为用户查找出问题的成因，用最短的时间来解决数字电视使用过程中出现的各种故障。
3.1技术人员自身素质的提升对于数字电视技术人员来说，通过学习不断提升自身对数字技术的了解和认知，是推动数字技术人员更快速解决问题的根本原因。通过自身技术水平的提升，能够推动其在数字故障排除过程中问题诊断和解决的效率。
3.2快速实现数字电视故障排除的技巧
3.2.1频道搜索不全问题的快速解决解决的数字电视频道搜索不全故障一查线路，二查电压，三查网络。排除该问题时，首先需要对接线的规范性进行查验。在具体的分线过程中，用户应该使用分支分配器来进行不同接线，以确保收视的准确性。如果在接线过程中，没有合理的将不同的分支进行有效区隔，而是将所有的线头都缠在一起，那么就很容易造成这种信号搜索不全的现象发生。其次是各个接线的绝缘外壳是否完整。如果某根线的绝缘外壳出现问题，从而导致漏电，这也有可能造成频道搜索不全的现象发生。其次是室外分配网络的检查。如果分配网络出现问题，也是有可能导致问题的发生。
3.2.2数字电视无图像问题的快速解决在进行数字电视使用的过程中，无图像问题也是令用户十分头疼的事情。遇到这种问题，先查接线是否正确。一般说来，数字电视的有线借接口分为输入和输出两个方面。所以在进行这两个插孔的使用时，需要严格规范。一般说来，视频线的外壳颜色为黄色，音频线的外壳为白色，所以进行连接时一定要注意对两个线进行明显的区分。第二个就是用户的电压检测。一般说来，过低的电压无法带动电视启动，自然也就会造成数字电视使用无图像现象。第三方面是数字电视的授权问题。一般这种情况会在电视屏幕上出现“该频道未授权”的字样。在这种情况下只需要联系售后人员进行权限的开通即可。
一、直观法
维修人员通过故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，认真察看系统的各个部分，将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。
例1:数控机床加工过程中，突然出现停机。打开数控柜检查发现Y轴电机主电路保险管烧坏，经仔细观察，检查与Y轴有关的部件，最后发现Y轴电机动力线外皮被硬物划伤，损伤处碰到机床外壳上，造成短路烧断保险，更换Y轴电机动力线后，故障消除，机床恢复正常。
二、自诊断功能法
数控系统的自诊断功能，已经成为衡量数控系统性能特性的重要指标，数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示故障的大致起因，这是维修中最有效的一种方法。
例2:AX15Z数控车床，配置FANUC10TE—F系统，故障显示:
FS10TE1399B
ROMTEST：END
RAMTEST：
CRT的显示表明ROM测试通过，RAM测试未能通过。RAM测试未能通过，不一定是RAM故障，可能是RAM中参数丢失或电池接触不良一起的参数丢失，经检查故障原因是由于更换电池后电池接触不良，所以一开机就出现上述故障现象。
三、功能程序测试法
功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法，编制成一个功能测试程序，送入数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生的可能原因。
例3:采用FANUC6M系统的一台数控铣床，在对工件进行曲线加工时出现爬行现象，用自编的功能测试程序，机床能顺利运行完成各种预定动作，说明机床数控系统工作正常，于是对所用曲线加工程序进行检查，发现在编程时采用了G61指令，即每加工一段就要进行1次到未停止检查，从而使机床出现爬行现象，将G61指令改用G64(连续切削方式)指令代替之后，爬行现象就消除了
四、交换法
所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。
例4:TH6350加工中心旋转工作台抬起后旋转不止，且无减速，无任何报警信号出现。对这种故障，可能是由于旋转工件台的简易位控器故障造成的，为进一步证实故障部位，考虑到该加工中心的刀库的简易位控器与转台的基本一样。于是采用交换法进行检查，交换刀库与转台的位控器后，并按转台位控器的设定对刀库位控器进行了重新设定，交换后，刀库则出现旋转不止，而转台运行正常，证实了故障确实出在转台的位控器上。
五、原理分析法
根据CNC组成原理，从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数，从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断，确定故障部位的维修方法。这种方法的运用，要求维修人员对整个系统或每个部件的工作原理都有清楚的、较深的了解，才可能对故障部位进行定位。
例5:PNE710数控车床出现Y轴进给失控，无论是点动或是程序进给，导轨一旦移动起来就不能停下来，直到按下紧急停止为止。
根据数控系统位置控制的基本原理，可以确定故障出在X轴的位置环上，并很可能是位置反馈信号丢失，这样，一旦数控装置给出进给量的指令位置，反馈的实际位置始终为零，位置误差始终不能消除，导致机床进给的失控，拆下位置测量装置脉冲编码器进行检查，发现编码器里灯丝已断，导致无反馈输入信号，更换Y轴编码器后，故障排除。
六、参数检查法
数控系统发现故障时应及时核对系统参数，系统参数的变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床不能正常工作，出现故障，参数通常存放在磁泡存储器或由电池保持的CMOSRAM中，一旦外界干扰或电池电压不足，会使系统参数丢失或发生变化而引起混乱现象，通过核对，修正参数，就能排除故障。
例6:G18CP4数控磨床，数控系统是FANUC11M系统，故障现象使机床不能工作，CRT显示器无任何报警信息。
检查机床各部分，发现CNC装置及CNC与各接口的连接单元都是好的，最后分析是由于外部干扰引起磁泡存储器内存储数据混乱而造成的，因此，对磁泡存储器存储内容进行了全部清除，重新按手册送入数控系统各种参数后，数控机床即恢复正常。除了上面介绍的几种检查方法外，还有测量比较法、敲击法、局部升温法，电压拉编法及开环检测法等，这些方法各有特点，维修时应根据故障现象，常常同时采用几种方法，灵活运用，对故障进行综合分析逐步缩小故障范围，以达到排除故障的目的。
线切割机床常见故障
故障现象可能原因排除方法
1.贮丝筒不换向，导致机器总停。行程开关SQ3或SQ2损坏。
换行程开关SQ3或SQ2。
2.贮线筒在换向时常停转。
1.电极线太松；
2.断丝保护电路故障。1.紧电极丝；
2.换断丝保护继电器。
3.丝筒不转（按下走丝开按
钮SB1无反应）。
1.外电源无电压；
2.电阻R1烧断；
3.桥式整流器VC损坏，造成保
险丝FU1熔断。1.检查外电源并排除；
2.更换电阻R1；
3.更换整流器VC，保险丝FU1。
4.丝筒不转（走丝电压有指
示且较正常工作时高）。1.碳刷磨损或转子污垢；
2.电机M电源进线断。1.更换碳刷、清洁电机转子；
2.检查进线并排除。
5.工作灯不亮。保险丝FU2断更换保险丝FU2。
6.工作液泵不转或转速慢。1.液泵工作接触器KM3不吸合；
2.工作液泵电容损坏或容量减
少；1.按下SB4，KM3线包二端若有
115V电压，则更换KM3，若
无115V电压，检查控制KM3
线包电路；
2.换同规格电容或并上一只足
够耐压的电容
7.高频电源正常，走丝正常，
无高频火花（模拟运行正常
切割时不走）。1.若高频继电器K1不工作，则
是行程开关SQ3常闭触点坏；
2.若高频继电器K1能吸合，则
是高频继电器触点坏或高频
关键词：设备电气；电气故障；电气维修；故障排除；电气技术 文献标识码：A
中图分类号：TM07 文章编号：1009-2374（2017）04-0072-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.04.037
电气设备在工作运行过程中容易发生故障，从而导致设备停工检修。从原理上来看电气故障具有多样性，对于维修人员来讲进行电气设备的维修与故障排除是非常复杂的工作，没有固定的模式与方法。在实际的工作当中，需要技术人员根据事故发生的实际情况进行处理，大部分技术人员都感觉到处理的难度大，需要摸索着进行维修与故障排除。这样的处理方式对于企业生产来说是致命的，常给企业带来很大的经济损失。因此制定相应合理周全的设备电气维修与故障排除方法具有重要的意义，可以起到保障企业正常生产的作用。论文对当前电气设备故障的特点做了全面的综述，对维修的一般步骤进行了阐述，最后对故障排除的方法进行了全面的研究。
1 电气设备的故障特点分析
电气设备在工作当中，由于某种原因就会导致故障的出现，使设备不能正常工作，需要技术人员准确地查找到故障的位置并进行维修。针对电气设备的故障原因，我们做以下分类：
1.1 损害性故障和预告性故障
损害性故障主要是指设备的部分零件出现严重故障不能正常发挥其功能，从而导致整个设备的正常工作。常见的情况有电动机绕组烧毁或是断股、灯泡完全不发光、灯丝烧断、电动机无法转动，这些都是属于损害性故障。
对于损害性故障而言，必须进行部分零件的更换才能消除故障。另外有些非正常工作现象的出现也需要加以重视，比如电动机温升偏高、灯泡壳度下降等，应该及时地加以处置，否则就会慢慢演变为损坏性故障。
1.2 使用故障和性能故障
使用故障主要是指，电气设备的一些故障对设备的安全运行没有影响，但是不能满足工作使用需要。常见的有发电机发出的电压偏低、频率偏低等故障，它们都能正常运转，但是不能满足外部对电压和频率的要求。性能故障主要是指设备能正常工作不影响使用，但是对设备本身有损害，比如变压器空载的情况就容易增加其损耗，导致变压器的损坏。
1.3 内部故障和外部故障
从电气设备的结构来分的话，可以分为内部故障和外部故障。内部故障包括因电磁力、电弧、发热等设备引起的故障，发生故障后可以导致设备结构损坏、绝缘材料的绝缘击穿相关问题，对设备的损害非常之大，需要重点去关注。外部故障的表现主要是由电源电压、频率、三相不平衡，外力及环境条件引起，导致发生事故不能正常的工作。
2 设备电气排除故障的步骤分析
2.1 症状分析
设备电气发生故障后，需要对设备的症状进行详细的分析，主要是针对相应的原始数据进行采集分析。相应的信息获取方法主要有以下三点：
2.1.1 对设备操作人员进行询问，从而获得相应的设备操作和使用情况的相关原始信息。
2.1.2 可以对设备采取看、听、闻、摸的方式去进行全面的检查，重点需要关注设备是不是出现杂音、破损、奇怪的味道和过热的情况。
2.1.3 在保障设备安全情况下进行通电试车的形式，从而进行相关症状分析。
在症状分析阶段，主要是做好收集设备故障的原始信息，才能准确进行相应的故障问题的判断和推导，以减少判断失误。
2.2 设备检查以及确定故障点
按照对故障症状的分析得到初步的结论和在这一过程中出现的问题进行设备检查，尤其是故障常发位置更是需要重点关注。另外需要根据设备的运行原理和控制的特点来对故障进行科学合理的判断，才能缩小故障的范围，完成故障的查找。
2.3 故障排除
故障排除是重中之重，只有了解了故障的原因及部位才能去进行维修。故障排除的技术和方法比较多，当前一般使用的有经验法、检测法、推理法、图形变换法等，我们会在下一节进行详细的阐述。另外在故障排除后还需要进行现场验证，交由设备操作人员进行，看设备是否能正常运转。另外还需要把一些注意事项同设备操作人员进行明确，减少工作误差导致故障发生。
3 设备电气故障排除的技术方法分析
查找电气故障，需要工作人员实事求是，理论联系实际，按照设备电气的具体情况进行维修。但是在此之前需要掌握最基本的故障排除技术，打好理论基础，只有这样才能做好维修工作。当前设备电气故障的排除方法主要包括经验法和检测法两大类，另外还有状态分析法、类比法、推理法等。
3.1 故障排除经验法
在当前电气故障排除的过程当中常用的经验法有以下三种：
3.1.1 压活动部件法：接触器的衔铁、按钮和开关等活动部件常使用弹压活动部件法。采用前需要进行断电，主要做法是通过反复弹压活动部件，使活动部件动作灵活，使触头得到摩擦。长期没有使用的控制系统长期需要进行弹压活动部件法来消除其相关部件的氧化现象，对于长期处在潮气过程的一些电气设备也需要使用弹压活动部件法进行相应的故障排除。
3.1.2 电路敲击法：电路敲击法的具体做法与弹压活动部件法相同，区别主要在于电路敲击法是在设备带电工作状态下进行检查。具体的做法是，使用橡皮小锤轻敲工作中的元件，若电路故障突然排除或者出现了另外的故障，这样都能说明被元件及附近元件的正常与否。电气设备一般都可以经受一定敲击发生异常现象，就说明存在着相应的故障隐患，需要及时地进行查找。
3.1.3 黑暗观察法：电路在发生故障时，通电情况下产生的火花和声响都会与平时不同，如果把它放在一个黑暗和安静的环境下，可以明显地观察到相关的火花现象以及相应的“嘶嘶”、“劈啪”声。根据观察火花的产生及要关的位置就可以达到我们对故障的判断。当然黑暗观察法只是确定故障的位置，对发生的原因都无从了解，还需要其他技术和方法进行进一步的测试，从而进行更准确的维修。
3.2 故障排除检测法
检测法主要是使用相应的检测仪表来对电气线路进行故障判定，当前随着科学技术的发展，很多技术都有了更新，检测法也得到了很大的发展，不过目前比较实用的主要还是利用欧姆表、电压表和电流表对电路进行测量。
3.2.1 电阻法：电阻法原理，在被测线路两端加一电源后，被测线路流过的电流与其电阻成反比。电阻法过程中可以直接在电流表的刻度盘上标出电阻的大小。利用电阻表进行测量，主要判断线路是否通断。例如对熔断器管座两端进行检测时，检测结果小于0.5欧姆表示正常，如果为数欧表示，超过10欧姆肯定就是断线不
通了。
3.2.2 电流法：在使用电流法进行检测时，一般都是选用灵敏度较高、量程较小的电流表。常采用在电流表上并联一个阻值很小的电阻来扩大电流表的量程。电流法的优点在于确定用电设备的工作状态，另外可以直接判断故障范围，缺点在于需要断开线路串接电流表，造成使用上的不便。
3.2.3 电压法：采用电压法进行测量时，一般先测电源电压，然后测支路电压。如果两点之间的电压不为0，则可以肯定两点之间不是完全导通的。接触器线圈两端电压为电源电压而接触器不动作，则线圈回路肯定不通。
3.3 故障排除推理法
故障排除推理法的做法主要是观察设备的故障现象，由表及里，寻根溯源，层层分析和推理的方法。当前我们主要是采用顺推理法和逆推理法二大类来进行排除。顺推理法一般是根据故障设备，从电源、控制设备及电路，一一分析和查找的方法。逆推理法则采用相反的程序推理，即由故障设备倒推至控制设备及电路、电源等。
3.4 图形变换法
故障排除当中需要把实物和图进行对照。但是在实际的工作当中，电气图形种类繁多不利于故障的查找，这就需要我们使用图形变换，从而可以达到轻松找到发生故障的位置。一般设备布置接线图看不出设备的工作原理及工作过程，在有些情况下需要变换为电路图进行故障的查找就更容易了。另外还有单元分割法、状态分析法、类比法等各种各样的办法，这都需要工作人员根据现场情况进行及时的调整和使用，才能找出故障的问题所在，从而进行维修。
4 结语
当前的电气设备都是光机电液压一体化，复杂程度比较高，另外电气技术的发展也使得电气故障比例较高，维修难度大。这都使得我们技术维修人员一方面需要加强电气方面的理论知识学习；另一方面需要提高自身的电气故障排除能力，掌握好电气设备的安装、调试、检修、保养和检查等工作，只有这样才能保障设备的正常运行。本论文对设备电气的维修与故障排除问题做了研究，主要是对电气故障的分类、检修步骤以及技术方法做了研究，期望可以给同行一些参考和学习。
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