机床电气设备故障分析与维修

王永涛

【摘要】机床是当前机械制造业中的主要元件，在机械制造业中占有重要位置，在一定程度上起到了促进国家基础工业现代化的作用，同时有效提高了工业效率，实现了自动化、柔性化、集成化生产。但是在机床的运行过程中，电气设备还是会存在一定的故障，影响机床电气系统的运行。笔者就对机床电气设备的常见故障进行了分析，并提出了故障分析及维修的方法。

【关键词】机床维修；电气设备；故障分析

随着自动化技术的不断发展，数控技术的应用越来越广泛。机床电气设备是以大规模集成电路为标志的数控设备，为机械制造业创造了很多的经济效益。但是，由于机床电气设备的先进性与复杂性，电气设备在实际的运行过程中也出现了不同程度的故障，这些故障的出现在很大程度上影响了机床的运行效率，然而在故障的诊断分析及维修方面，机床也发生了改变。

1.机床电气设备的常见故障

机床的电气设备故障根据故障的性质、原因或后果等可以分为多种。

1.1硬件故障与软件故障

根据故障发生的部位可以将故障分为硬件故障和软件故障。硬件故障指的是电子元器件、电线电缆等处于不正常状态，需要维修甚至更换才可以排除故障[1]。软件故障则是指电气设备中的PLC程序发生故障，需要修改相关的数据或者修改PLC程序才可以排除故障。

1.2有诊断报警故障与无诊断报警故障

根据机床电气设备在出现故障时有无报警可以将故障分为有诊断报警故障和无诊断报警故障。目前大部分机床电气系统都有设计自诊断程序，结合故障指示灯，机床电气设备可以控制整个系统的软、硬件性能，如果在运行过程中出现故障，机床就会立即报警，这样结合系统配备的诊断手册，维修人员就可以立即找到机床故障发生的原因以及部位，并根据相关的资料进行维修，排除故障。

2.电气故障的故障的检查与分析

2.1故障处理前的工作

当机床电气设备发生故障时，首先需要对机床现场出现的故障进行消息收集，同时保持现场的故障状态，不做处理，这样更有利于快速精确地分析故障原因，从而做出快速的故障排除措施[2]。维修人员需要对机床电气设备出现故障的指示情况与故障发生的背景情况仔细询问，从而对电气故障的原因进行初步判断。

维修人员到达现场后需要立即对故障的原因进行排查，首先需要对操作者提供的故障情况进行核查，确保故障情况的准确性、完整性。这里需要强调的是，检修人员在到达现场后不要立即动手处理，而是要仔细调查故障有可能发生的各种情况，以免破坏机床电气设备故障的现場，这样就会增加故障排除的难度。

机床电气设备的故障分析需要建立在已知故障状况的基础上，这样才可以进一步分析故障类型，确定排除故障的原则[3]。通常情况下，机床电气设备出现故障时是有指示的，因此机床都会有配套的诊断手册和使用说明书，这样就可以快速地对有可能出现故障的原因进行分析。当然在确定故障出现原因时会经过多次测试，这实际上也是对维修人员对机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。

2.2故障调查

当机床电气设备出现故障时，维修人员绝对不能盲目地随便动手检修，在检修前需要对故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象进行了解，这样才能更为精确地排除故障。

故障调查首先需要对操作者故障前后电路和设备的运行情况进行核查，确定故障是否经常发生，故障发生时是否有异常征兆，故障发生前有无切削力过大和频繁启动、停止、制动等情况，这些情况都要及时与操作人员交流。然后维修人员还要在不损害电气设备的前提下，注意观察电气设备运行的声音是否正常。在切断电源后，检修人员需要立即触摸电动机、变压器、电磁线圈及熔断器等，观察是否有过热现象的出现[2]。这些都是故障调查的主要内容。

2.3机床电气设备故障的分析

在进行电气设备故障分析前，检修人员就需要对各部分电气设备的构造及原理，对电气设备之间的关系要做到全面了解。实际上，机床电气设备性能的故障大致可以分为两类，一类是设备不能按照规定操作，设备达不到相应的性能指标。对于这类问题，检修人员需要从原理上分析机床电气设备，分析电气设备的规定动作以及性能指标满足的条件，检查电气设备运行条件是否符合要求，对于未符合要求的条件要查出原因。

机床电气设备性能故障的另一类则是设备出现了非规定的动作或者出现了不应该有的现象。对于这类问题，检修人员需要分析产生故障需要满足的条件，并根据这些因素调整机床电气设备的操作。

无论是哪一类的机床电气设备性能故障，检修人员都需要从设备动作原理着手分析，首先要查出电气设备出现故障的大范围，然后逐级检查，针对细节找到最终的故障点，然后采取相应的措施排除故障[3]。但是对于一些机床电气设备出现的故障，检修人员不能简单地进行处理，而是要根据这些故障出现的部位，分析原因，确定问题出现的根本原因，在排除故障后再通电试车，以免故障不断扩大。

3.机床电气设备维修中的注意事项

机床电气设备在进行维修时需要注意一些细节，以免在维修时破坏电气设备的内部结构。从机床整机上取出某块线路板时，检修人员需要记录线路板对应的位置，连接的电缆号，对于固定安装的线路板，在取下相应的压接部件及螺钉时也要做详细的记录。拆卸下来的压件与螺钉要放在专门的盒内，防止丢失。

检修用的电络铁要放在顺手的前方，务必要远离需要维修的线路板。烙铁头要作适当的调整，以适应集成电路的焊接，避免在焊接过程中碰伤别的元器件。机床线路板上一般都会刷有阻焊膜，因此在测量时需要预先找到相应的焊点来进行测试，在测试时不能铲除焊膜，只能在焊点处用刀片刮开绝缘层。在测量线路间的阻值时，检修人员需要预先切断电源[2]。由于数控设备上的线路板多是双面金属孔板或多层孔化板，印刷线路细而密，如果在检修时切断，就很不容易焊接上，因此不能随意切断印刷线路。检修切线时如果不小心机会切断相邻的线，还有一些部位在切断某一根线时，并不能达到与线路脱离的目的，因此还需要切断多根线。

在检修过程中需要注重记录线路上的开关、跳线位置，在检修前后不能轻易改变。机床电气设备检修时要进行两极以上的对照检查，这时需要注意标记各板上的元件，避免元件错乱。在查清线路板电源配置后，检修人员需要根据检查的需要，采用分别供电或者全部供电。检修时要格外注意高压，有的线路直接接入高压，需要适当的绝缘。

4.结语

机床是集机械、液压、电气于一体的设备，其电气设备出现故障一般都是由机械、液压、电气这三部份综合反映出来的。对于机床电气设备的故障，相关的技术与检修人员在使用电气设备时要正确规范并加强维护保养，这样才可以维持机床的有效运行。

参考文献

[1]何贤义.数控机床的电气维修技术及发展趋势探讨[J].中国高新技术企业. 2011（05）：13-16.

[2]马伟，郭永超，胡燕梅，刘鑫鑫.电气设备在线监测及故障诊断分析[J].今日科苑，2010（20）：43-45.

[3]张国峰，梁文丽，李玉龙.电力系统继电保护技术的未来发展[J].中国科技信息，2005（02）：27-31.