机床设备范文第1篇

关键词：触摸屏；故障；数控车床；教学设备；电气控制系统

The teaching equipment design for touch-screen CNC machine maintenance

Li Qiliang

Nanjing institute of railway technology, Nanjing, 215137, China

Abstract: In the teaching process of the practice course alignment and maintenance of CNC machine tools, the training subjects such as how to intuitively and efficiently analyze and find the fault of electrical control circuits logically, recover the CNC system parameters that are set by mistake, determine necessity contact of the failure phenomenon and the fault type, revise machine functions via PMC programming, and debug, etc are the common teaching difficulties. In response to these key issues, the paper has designed a teaching equipment for CNC machine maintenance based on automatic set by touch-screen and the strong anti-jamming technology, which have some characteristics such as efficient set, intellectualized design and low cost. The accomplishment of this project can created favorable conditions for the practice course, and enhance the teachers comprehensive capacity and teaching level, which are the solid foundation for expanding cooperation between colleges and enterprises.

Key words: touch screen; failure; CNC lathe; teaching equipment; electrical control system

根据机床行业调查，数控人才的市场需求已从初期的数控操作、数控编程转向了技术含量较高的数控机床调试、维护与维修，维修力量不足是影响数控机床利用率和完好率的主要因素，大量机械制造行业和装备制造企业急需大量数控机床维修人才。所以加大对数控设备维护人员的培养、提升学习效果是目前职业院校相关专业的使命所在。

在数控设备应用与维护相关专业职业教育实践过程中，我们主要采用旧机床，先拆装其主要机械结构及电气线路，再人为设故让学生排除和虚拟数控机床故障排除两种方法进行教学，发现存在以下问题：

(1)人为设置故障时总能被学生直接找到故障点(特别是电气线路的通断故障)，学生取捷径就可以“高效率”地找到故障，从而违背了从现象中分析判断并检查相关部位查找故障点的思路。

(2)虚拟数控机床在装拆及电气连接方面实训效果明显，减轻对实际数控机床和实验台的设备(特别是高档设备)压力；虚拟数控机床1人1机有利于激发学生的学习热情，具有安全、经济等特点，但其完全是一种模拟状态，主要是对学生认知能力的提高，缺乏实际动手能力的培养，也缺乏故障再现的随机性。

功能有限是我专业现有设备的主要问题，为扩充实训项目，多渠道提高学生对机电一体化技术的理解，我们设计出以单片机作为控制核心，以工控现场普遍使用的触摸屏为人机界面的数控机床维修教学设备，实现了设置随机一种或多种不同类型的故障，具有故障隐蔽性强，真实性好等特点；而且相对于其他控制终端(如PC机)而言，成本低，集成度和抗干扰能力更强。

1触摸屏与CNC和单片机控制系统之间的通信

数控系统一般通过RS-232C串行口和外界通信，但由于RS-232C串行口通信有效距离短，且实训设备在生产车间，现场条件恶劣，笔者以FANUC 0i Mate TD系统控制的车床为通信对象，采取了抗干扰能力较强的远程通信方法，即利用CNC系统的RS-232C通信接口和协议，通过屏蔽双绞线把高通信速率的RS-485接口转换远程智能通信模块，同Pro-face st3300系列，型号AST-3301S触摸屏的RS-485接口COM2(凸型D-Sub 9针接头)连接起来，另一方面，PC通过USB数据传输电缆CA3-USBCB-01把触摸屏编辑软件GP-Pro EX 2.1编写的画面程序下载到触摸屏里如图1所示，既解决了一个触摸屏和多台数控机床进行通信的问题，又为数控机床装调维修工等相关技能鉴定考试提供硬件支持。

图1 设备通信原理

说明：①一个485转232智能模块可以接多个机床，在本文中还通过该串口通信实现机床对应的单片机控制系统有计划地控制对应的线路通断电路。由于RS-232C规定的逻辑电平与单片机的逻辑电平不一致，这里选用专用电平转换芯片MAX232实现单片机TTL电平(0/5V)和RS232电平(+10/-10V)之间转换。②机床端485转232智能模块的D2±端子可以并联，而且触摸屏通过专用指令可以对每个通信端口的参数设置编程，确保了柔性设置的可行性。

2设故系统设计原理

设置故障的内容主要包括3个方面：数控系统参数错误更改或不匹配硬件连接；漏电、缺相以及设备保护电路自动动作等电气线路故障；在机械方面，故障设置主要针对误差补偿不当甚至是错误造成定位误差过大的问题。

在编制通信软件过程中，首先要解决的是遵守FANUC数控系统的通信协议，反译和处理与FANUC数控系统相关的传输数据格式转换，否则接收到的数据将是乱码。

2.1 串口通信设置

点击系统设置控制器/PLC，通讯设置的内容一般有SIO Type=RS422/485(2wire)，Speed，Data Length，Parity，Stop Bit等常规串口通信设置。一般首先在GP的扩展SIO设置中选择和仪表的通讯设置一样的参数。(1个起始位，8位数据，无校验位，1个或2个停止位)，串口通信可以利用GP-Pro EX 2.1编辑软件的D-Script功能自由地对串行通讯口编程，发送、接收字符串、获取通讯口状态。如进行通信初始化：

if([S:EXT_SIO_ STAT15]==1)//判断端口的状态，检查是否有扩展SIO协议

{[w:通讯步骤]=1

[w:超时设定]=3//3秒的超时(这里的数据可以改变)

[w:下一通讯]=1

[c:EXT_SIO_CTRL]= 0x07//将发送缓存和接收缓存区都清零

}

endif

以下是用于检测通讯是否超时，触发条件是每隔一秒运行一次：

if([w:接收超时]>0)

{[w:接收超时]=[w:接收超时]-1

}

endif

2.2 数控系统参数设故

上位机直接控制FANUC数控系统参数，可以通过以太网使用CNC参数设定或伺服GUIDE，本文基于触摸屏和CNC之间串口通信对系统参数进行间接设置，以考查学生对部分参数不正确造成机床故障的判断能力，提升对该参数作用的理解，如在软限位系统中，通过设置PRM3004#5=0，就会出现硬超程报警等。

上述的间接设置方法是将机床正常情况下参数备份的文件做局部修改，再进行数据恢复，其中关键技术在于熟悉CNC系统参数备份的文件结构和外接触摸屏进行数据的恢复操作步骤：

对机床正常情况下参数备份文件的局部替换是利用配方功能实现，使用预设的数据创建配方，以备写入单片机控制器；参数恢复的关键操作同PC―通过传输电缆连接触摸屏与数控系统并使机床处于EDIT状态；设定数控系统和PC匹配的传输参数；在数控系统中，按软键[PARAM][OPRT][READ][EXEC]，等待触摸屏将相应数据传入；通过触摸屏把修改后的文件发送到CNC系统。

2.3 电气设故

为实现自动设故，笔者通过串口芯片MAX232与单片机通信，以控制关键线路的通断。为此，利用Protel DXP制作基于AT89S51线路故障设置PCB版，其原理如图2所示。

正常情况下，单片机引脚P1.3输出低电平，三极管Q11截止，继电器线圈没有电位差，继电器衔铁释放，保持常开状态，起到断开电流的作用，同时状态二极管也点亮；当单片机接收到触摸屏需要设置W71线路故障点命令时，引脚输出高电平，三极管Q11饱和导通，+5V电源加到线圈两端，继电器吸合，常开触点闭合，继电器起到断开线路的作用，同时状态二极管也熄灭。状态二极管起到调试作用，一般隐藏在考核箱内。

3 设故软件设计

本文设故软件采用服务器/客户机模型开发出教师机软件和客户端软件。教师机软件是整个系统管理和维护的核心，用来控制各个机床考核内容、评定学生的成绩和学生信息管理，教师登录成功后主要有指定考题、随机出题、通信设置和About4个按钮，其中指定考题的画面如图3所示。

在此画面中，主要由两个重要部件构成：数值显示部件用于选择检查的故障号，本例设置了7个故障；右侧是供教师选择的故障，如果点击“故障确定”，就把当前选择的故障号传到左侧，以备登记、检查。

在这里，还实现了“过3分钟未操作即自动切换主画面”和“每次进入子画面均需输入密码”的安全功能。

在每台机床旁，还安排了学生PC机，通过RS232C和智能模块相连，主要完成将检测到的电气故障线路号上传到教师机；在实训联系阶段还可以提示故障判断思路以及Flas演示整个排故过程。

4结束语

通过对现有的CJK6125i型车床数控化改造和基于触摸屏的自动设故系统开发，实现了利用一个触摸屏远程管理多台机床随机设故和自动评分、成绩统计，方便地通过形成性考核方式考核学生掌握技能的真实水平。实践证明，不仅较好地解决了远距离通信、资源合理利用、抗干扰能力的问题，提高了原有旧机床的综合利用率，而且能满足数控机床装调、维修教学和实训，为我院数控机床装调维修工技能鉴定基地创造了条件。

参考文献

[1] 吴金娇，刘树青.虚拟数控机床在数控维修教学中的应用[J].中国现代教育装备，2011，1：75

[2] 汪木兰.数控原理与系统[M].北京：机械工业出版社，2004

机床设备范文第2篇

关键字： 数控机床；维护；管理

Abstract: in the mold for daily shop management, equipment management and maintenance of CNC machine tools has become increasingly important. CNC device management is a very comprehensive engineering, which requires both scientific equipment management, but also have good equipment maintenance.Key words: CNC machine tools; maintenance; management

中图分类号：TH-39文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）02-

数控机床通常是模具企业中的关键设备，随着我国现代模具制造企业技术装备的升级，中、高档数控机床设备的应用越来越广泛了。随之而来的是如何充分保证设备的有效利用率，设备出现故障时，要尽快将设备恢复正常使用。因此，在模具企业的日常车间管理中，数控机床设备管理与维修就变得越来重要了。数控设备管理是一项十分丰富的综合工程，既要有科学的设备管理，又要有好的设备维修。

一、数控设备的管理模式

数控设备的使用情况直接影响着企业的生产效率和经济效益，而管理方式又直接决定着数控设备的使用，可见数控设备的管理是十分重要的。在数控设备使用初期，由于数控设备少，类型单一，并且集中在一、两个单位，因此，各有关单位自身形成数控设备管理、使用、维修三位一体的封闭形管理模式。随着生产发展，越来越多的设备使用了数控技术，使得数控设备难以集中在一个单位，许多生产车间，都有了数控设备。因此，上述的管理模式就难以适用了。如若采用上述模式，每个单位均要建立维修机构及人员，必然造成人力、物力和财力的极大浪费，现实的条件也是不允许的。所以，我们目前采用了数控设备使用及数控工艺归车间负责，管理和维修归机动部门负责的现代化管理模式。

二、数控设备管理与维修对人员的要求

数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和现代制造技术等典型机电一体化产品，其控制系统复杂、价格昂贵，因此它对设备管理与维修人员素质方面提出了比普通设备更高的要求，这些要求主要包括以下几个方面：

1.具有较广的机电知识 采集者退散

由于数控机床是集机械、电气、液压、气动等于一体的先进设备，人员的素质直接决定了管理与维修的效率和效果。这就要求数控设备的管理与维修人员应该有很高的素质，要求具有丰富的专业知识，如机电一体化技术、计算机原理、数控技术、PLC技术、自控技术、拖动原理、液压技术等，还要掌握机械加工常识和数控装置的简单编程。

2.善于思考学习

数控机床的结构复杂，各部分之间的联系紧密，故障涉及面广。数控机床的管理维修人员应“多动脑，慎动手”，不仅要注重分析与积累，还应当勤于学习，善于学习。数控机床，尤其是数控系统，其说明书内容通常都较多，有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、功能说明、PLC编程等。要全面掌握这些技术资料绝非一日之功，根据实际需要，精读某些与维修有关的重点章节，理清思路、把握重点、详略得当切忌大海捞针、无从下手，同时由于越来越多的模具企业采用了进口的设备，其配套的说明书、资料往往使用原文资料，数控系统的报警文本显示亦以外文居多。所以具备专业外语基础就显得十分必要。

3.具有较强的动手能力

动手是维修人员必须具备的素质，能熟练操作机床和使用维修仪器数控机床的维修离不开实际操作，对于数控机床这样的精密、关键设备，动手必须有明确的目的、完整的思路、细致的操作。特别是在维修过程中。维修人员通常要进入一般操作者无法进行的特殊操作方式，如：进行机床参数的设定与调整、通过计算机以及软件联机调试、利用PLC编程器监控等。此外，为了分析判断故障原因维修过程中往往还需要编制相应的加工程序，对机床进行必要的运行试验与工件的试切削。因此，从某种意义上说，一个高水平的管理与维修人员，其操作机床的水平应比操作人员更高，运用编程指令的能力应比编程人员更强。

三、数控设备管理的主要内容

对于模具企业来说，数控机床的拥有是企业的竞争实力体现，最大限度地利用数控设备，对企业提高效率和竞争力都是十分有益的。企业不能只注意数控设备的利用率和最佳功能，还必须重视设备的保养与维修，它是直接影响数控设备能否长期正常运转的关键。为保持数设备完好的技术状态，使其充分发挥效用，在设备基础管理和技术管理工作上应该注意以下几个方面：

1.健全设备管理机构

制造部门应该设立数控设备与维修岗位，承担车间数控设备的管理和维修工作。聘用一些具有丰富经验的专业技师和具有很强专业化知识、责任心并有一定实际工作能力的机械、电气工程师组成，专门负责数控设备日常管理维护工作。

2.制定和健全规章制度

针对数控机床的特点，逐步制定相应的管理制度，例如数控设备管理制度、数控设备的安全操作规程、数控设备的操作使用规程、数控设备的技术管理办法、数控设备的维修保养规程等，这样使设备管理更加规范化和系统化。

3.建立完善的设备档案

建立数控设备维护档案及交接班记录，将数控设备的运行情况及故障情况详细记录，特别是对设备发生故障的时间、部位、原因、解决方法和解决过程予以详细的记录和存档，以便在今后的操作、维修工作中参考借鉴。

4.加强数控设备的验收

为确保新设备的质量，加强设备安装调试和验收工作，尤其是设备验收这一环节，对涉及机床重要性能、精度的指标严格把关，对照合同、技术协议、国际和国内有关标准及验收大纲规定的项目逐项检查。机床调试完成后，利用RS232接口对机床参数进行数据传输做为备用，以防机床文件（参数）丢失。

5.加强维修队伍建设

数控设备集机、电、液（气）、光于一身的高技术产品，技术含量高，操作和维修难度大。所以，必须建立一支高素质的维修队伍以适应设备维修的需要。采取利用设备安装调试和内部办学习班等多种形式对数控设备的操作、维修、编程和管理人员进行设备操作技术和维修保养技术培训。

6.建立数控设备协作网

由于沿海地区的中、小规模具企业较多，他们在数控设备的管理与维修方面可能存在资源不足的情况，同时也由于数控设备千差万别，硬件、软件配套不尽相同，这样给维修工作带来了很多困难。为此，同区域的模具企业可以建立友好联系，就管理和维修方面的经验进行交流，互通信息，这样对各方的企业都有利。

四、数控设备的日常维护

在数控设备的日常管理中，预防性维修是一项十分重要而积极的工作。顾名思义，所谓预防性维修，就是要注意把有可能造成设备故障和出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之前，尽量减少或延缓数控设备的故障。

1.正确使用设备

数控设备的正确使用是减少设备故障、延长使用寿命的关键，它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计，有三分之一的故障是人为造成的，而且一般性维护（如注油、清洗、检查等）是由操作者进行的，解决的方法是：强调设备管理、使用和维护意识，加强业务、技术培训，提高操作人员素质，使他们尽快掌握数控机床的性能，严格执行设备操作规程和维护保养规程，保证设备运行在合理的工作状态之中。

2.操作者日常检查

操作者是数控设备的直接用户，为了保证数控设备的正常运行，要求数控操作者每天应该执行以下各项：检查所有的防护板、罩壳和门操作是否适当、在整个行程中步进每一个轴，观察运行是否平滑、确保所有轴的限位开关正常工作并调整到相应的限位位置、检查导轨是否有划伤或过度磨损的迹象、检查导轨清洁器没有被损坏、触摸导轨检查是否适当。

3.巡回检查设备

根据数控设备的先进性、复杂性和智能化高的特点，使得它的维护、保养工作比普通设备复杂且要求高的多。维修人员应通过经常性的巡回检查，如CNC系统的排风扇运行情况，机柜、电机是否发热，是否有异常声音或有异味，压力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、状况是否良好等，积极做好故障和事故预防，若发现异常应及时解决，这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中，从而可以减少一切可避免的损失。

五、常用的数控机床维修方法

数控设备维修是一项很复杂、技术含量很高的一项工作，数控设备与普通设备有较大的差别。

1.利用数控系统的自诊断功能

一般CNC系统都有较为完备的自诊断系统，无论是发那科系统还是西门子系统，数控系统上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出一定范围的自诊断。 维修人员应熟悉系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围，定位故障元器件，对于进口的数控系统一般只能定位到板级，其片级维修一般可依靠各数控系统的厂家售后维修部门。

2.利用PLC程序的逻辑查找

现在一般CNC控制系统均带有PLC控制器，大多为内置式PLC控制。维修人员应根据梯形图对机床控制电器进行分析，在CRT上直观地看出CNC系统I/O的状态。通过PLC程序的逻辑分析，方便地检查出问题存在部位，如 FANUC-OT系统中自诊断页面等。根据图纸PLC梯图进行分析，定位机床与CNC系统接口故障，以确定故障部位是机械、电器、液压还是气动故障。

3.与当场的操作人员充分沟通

机床设备范文第3篇

【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，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；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、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：pqr6－100s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（t3－11/1－110v）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吸合，主触头1jsc，2jsc，jsc全部闭合，绕线转子串接的可变电阻全部工作。更换直流延时继电器，故障得到排除。

九、结束语

在设备维修中，做好对故障现场诊断，对机电进行全面的分析，多运用一些基本原理来考虑问题，是保证快速、准确处理故障的前提。只有在维修过程中通过不断的摸索和总结，才能提高工作效率和保证维修质量。

机床设备范文第4篇

【关键词】 实训机床设备;三相异步电动机;缺相起动;缺相运行;缺相保护

随着职业教育的快速发展,我院实训设备不断增加,机床达400余台;学生实训时的机床故障不断增多,特别是电器故障占大多数,其中电源开关的一极接触不良或断开、熔断器一相熔断、接线头接触不良或脱落、定子绕组一相断线等,都会造成三相异步电动机一相断电,称为缺相。本文结合作者的实际工作经验,对常用实训机床电动机的缺项故障进行了探讨。

一、缺相时的物理现象分析

三相异步电动机三相绕组通以三相对称的交流电时产生旋转磁场。当三相异步电动机在缺相时两相绕组串联通以两相交流电时,相当于单相绕组通单相交流电流,产生的磁场是一脉振磁动势,即该磁场轴线位置是固定的,而空间各点的磁势大小随时间变化而变化。脉振磁动势可以分解为两个等幅值、等转速、转向相反旋转的旋转磁动势F和F。这可以用图解法加以说明(如图1所示)脉振磁势的分解可用图示1的空间向量说明,空间向量F表示单相绕组的脉

振磁势,其幅值位置在空间固定不变,大小随时间脉振,在脉振过程中的每一瞬间都可以理解为两个旋转向量的相量相加,而且这两个向量大小相等、转速相同、转向相反,当脉振磁势的幅伯达最大时.两个旋转磁势的向量位置恰好与脉振磁势的向量重合或同相。这两个反向的旋转磁势F+和F-在空气隙中建立正转和反转磁场φ和φ。这两个旋转磁场切割转子导体,并分别在转子导体中感应电动势和感应电流。该电流与磁场相互作用产生正向和反向的电磁转矩T+和T--。T+企图使转子正转;T-企图使转子反转。这两个转矩叠加即为推动电动机转动的合成转矩T。

不论是T+还是T-它们的大小与转差率的关系和三相异步电动机的情况一样的。若电动机沿正转磁场方向的转速为n,则对正转磁场而言,转差率S+=(n1一n}/ n1=S,而对反转磁场而言,转差率S-=(一n1一n}/ 一n1=2一S,即当S+= 0时,相当于S-= 2;当S=0时,相当于S+= 2 。T+和T-与S的关系曲线(如图2中两条虚线所示)三相异步电动机缺相状态下的T= f(S)曲线为T+= f( S)和T-=f (S)两条特性曲线叠加而成的。从图2可知,当转子静止时,正反向旋转

磁场以等速n 和反向切割转了绕组,在转了绕组中感应出大小相等而相序相反的电动势和电流,它们分别产生大小相等而方向相反的两个电磁转矩,使合成的电磁转矩为零。即n=O, S= 1,T=T++T-=0,说明没有起动转,因此三相异步电动机缺相时不能起动。这是因铁芯中有磁通,所以发出“嗡嗡”声响。

如果人为的使电动机转子向正常方向转动,正向磁场与转子的转差率S 处在10的范围,产生的转矩是正的,它拉着转子继续转动,此时是动力转矩;而反向磁场与转子转差率S 处在12的范围,产生的转矩是负的,它阻碍转子的转动,此时是制动转矩,只不过此时制动转矩较小,电动机有可能继续转动。

当有人使电动机转子反方向转动时,则正向磁场与转子的转差率S+处在12的范围,产生的转矩阻碍转子的转动,它成为制动转矩;反向磁场与转子转差率S-在10的范围,产生的转矩有助于转子的转动,它成为动力转矩,使电动机继续反转。由此可见,在这种情况下,电动机向两个方向转动的可能性从图2的曲线也可看出,只要电动机向某方向转动,S≠0时,动力转矩总是大于制动转矩,电动机能继续转动。至于能否在起动后升至额定转速,这取决与机械负载转矩与合成转矩T的大小之间关系,如果合成转矩大于负载转矩,则能。反之,则不能。

三相异步电动机在运行中,由于某种原因引起一相断电,此时电动机处于缺相运行,电动机转子上作用着两个电磁转矩,一个正向转矩拉着转子要使其继续转动,另外出现一个反向转矩起制动作用,使总的合成转矩减小,但只要电动机的电磁合成转矩还大于机轴上的阻力转矩时,电动机还是可以继续转动的,但是转速变慢。一般说来,假如三相异步电动机在缺相前以额定负载运行,并且电动机在正'常状况时的最大转矩倍数(最大转矩/额定转矩)大于2。那么在缺相后电动机将能继续运行。

如果三相正常运行的电动机带额定负载,一相断电后仍带同样的负载运行,转子电流和定子电流都将增大,此情况下约增大根号3倍。由于电流增大,转子损耗和定子损耗都会增加,电动机易过热,威胁定子绕组的绝缘,严重时甚至烧毁电动机。

由于反向旋转磁场的存在,三相异步电动机在缺相运行时定子电流中的无功分量增加,因而功率因数较低,效率也比三相运行时低。

二、三相异步电动机电源缺相保护

三相异步电动机电源缺相错相保护电路如图3所示。该保护电路采用一块厚膜集成电路TH221A组成三相电动机缺相和错相保护电路,不需要使用互感器,可直接通过降压电阻降压后,直接接上380V电压。通电后该装置处于工作状态,三相异步电动机起动时,三个降压电阻分别将三相异步电动机的信号通过TH221A厚膜集成电路1,3,5输入端送给取样电路,经过取样电路进一步降压和变换,再送给缺相判断电路和相序逻辑鉴别电路进行判断。

当相序正确且无缺相时,功率放大电路不工作,接在TH221A厚膜集成电路14和16脚绿色发光二极管发光,表示相序正确且无缺相,电动机运行正常。当相序不正确或有缺相时,相序逻辑鉴别电路或缺相判断电路将有信号输出,此时功率放大电路开始工作,它将相序逻辑鉴别电路或缺相判断电路送来的信号进行放大,并控制外接的直流继电器KA,使三相异步电动机的供电电源断电,同时接在TH221A集成电路15脚的红色发光二极管发光,表示相序有错误或有缺相情况发生。排除故障后,电动机方可正'常运行。外接的直流继电器KA和TH221A集成电路所要的直流电源,是相电压经电容降压、全波桥式整流、滤波、经电阻分压后,供给直流继电器和TH221A集成电路的,因此,整个保护装置线路简单,外接元器件少,可靠性高。由于TH221A厚膜集成电路将取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路、功率放大电路集于一体,因此性能可靠.而且外部接线比转简单。

三、结束语

三相异步电动机在缺相条件下无法自行起动,是因单相脉动磁场不能产生起动转矩,即起动转矩为零。运动状态下缺相的三相异步电动机,由于转矩不为零和较正'常时减小,因此有时能继续运行,但转速变慢,这不仅影响正'常生产,而且定、转子的温升会剧增,威胁绝缘甚至烧毁电动机,因此在使用或维修机床时应密切注意三相电流以防缺相,必要时应装设电源缺相保护装置,确保实训设备正常运行及快速维修。

参考文献

[1]欧阳三泰.三相异步电动机电源缺相错相保护电路电气应用

机床设备范文第5篇

关键词：机床电气设备及升级改造；课程标准；制定

" Machine tool electrical equipment and upgrade" curriculum standard formulation

Cui XingyanPang WenyanZheng QiaoLiu WancunDu Liping

Abstract: in this paper, the National Excellent Course" electrical equipment and upgrading" curriculum reform as an example, introduced the" machine tool electrical equipment and the upgrading of the entire contents of" curriculum standards. Mainly include: the course orientation, curriculum objectives, curriculum content, learning design, teaching organization, teaching methods, assessment and other shows and other content.

Key words: machine tool electrical equipment and upgrades; curriculum standard; to develop

一、 课程定位

《机床电气设备及升级改造》是电气自动化技术专业的专业核心课程，电气自动化技术专业培养目标是：主要面向国有大中型装备制造企业，培养与本专业工作岗位相适应的综合职业能力，能胜任电气控制设备及自动化系统生产、安装、调试、维护和管理，电控系统运行检修、电气产品销售以及企业技术更新和设备改造等岗位的高级技能人才。

二、 课程目标

本课程的总体目标是通过层次性循序渐进的学习过程，使学生具备工具使用及元器件选择的能力；机床电气设备的安装、调试和维修维护能力；机床电气设备升级改造的能力。

1、专业能力：

1了解常用低压电器的功能、结构、原理、选用与维修方法。

2掌握三相异电动机各种控制电路的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修。

3掌握典型机床的电气控制系统的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修。

2、方法能力：

1通过理实一体化课程学习，使学生获得较强的实践动手能力，具有一定的资料收集整理能力，制定、实施工作计划和自我学习的能力。

2通过各项任务基于工作过程的训练，使学生经历实际生产的工作过程，学会使用各种相关工具从事生产实践。

3通过对机床电气控制和PLC改造以及创新方法的训练，培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力，使学生养成良好的思维习惯，掌握基本的思考与设计的方法，在未来的工作中敢于创新、善于创新。

3、社会能力：

1对从事机床电气控制技术工作，充满热情。

2有较强的求知欲，善于使用所学电气控制技术解决生产实际问题。

3具有实事求是的科学态度，乐于通过亲历实践实现，检验、判断各种技术问题。

上述三个层面的目标相互渗透、有机联系，共同构成《机床电气设备及升级改造》课程的教学目标。

三、课程内容

通过大量的充分的对本地区大中型制造加工企业的调研，与行业企业专家座谈，了解机床电气设备相关职业活动内容，序化所得资料，并分析、提取、总结出典型工作任务，将实际的典型工作任务转化为学习型工作任务，提炼出《机床电气设备及升级改造》课程的三个学习情境。教学内容详见表1。

表1教学内容

学习情境 任务 学时分配

学时 小计

情境一、机床电气控制基本环节 1. 三相异步电动机单向运行控制电路板的制作 8 28

2. 三相异步电动机正反转控制电路板的制作 8

3. 三相异步电动机降压启动控制电路板的制作 6

4. 三相异步电动机制动控制电路板的制作 6

情境二、典型机床电气控制及PLC改造 1. 车床电气控制及PLC改造 14 64

2. 磨床电气控制及PLC改造 12

3. 铣床电气控制及PLC改造 12

4. 钻床电气控制及PLC改造 12

5. 桥式起重机电气控制及PLC改造 14

情境三、机床电气设备岗位实践 1．电气设备安装工岗位训练 14 28

2．电气设备调试工岗位训练 14

总学时 120

四、学习情境设计

学习情境包括：学时、能力目标、教学条件、学习资源、教学内容、教学方法、教师和学生所需技能以及考核方式等。

五、教学组织

课程工作任务安排遵循任务由简单到复杂；技能要求由低到高；教师的参与由多到少；学生的自主活动由少到多；学生的职业能力由低到高递进的规律。

六、教学方法

教学实施中灵活运用行动导向教学法、角色扮演教学法、引导文教学法、案例分析教学法、现场教学法等教学方法。

通过资讯、计划、决策、实施、检查、评估六步完成所有教学过程。在这一过程中，教师主要发挥指导作用，引导学生采取自主学习，合作学习和探究性学习等学习方式，使学生“手、脑、口、心”并用。通过这些方法逐渐培养学生的“专业能力”，提高学生的“方法能力”，完善学生的“社会能力”。

七、考核方案

本课程采用以过程考核为主的多元化考核方式，通过各种不同的考试形式激发学生自主学习的积极性，解决实际问题的工作能力；获取新知识、新技能的学习能力；团队活动的合作能力；职业语言表达能力等方面得到体现。在每个学习情境学习后对学生进行阶段性考核，各学习情境的考核方式与侧重点各不相同，《机床电气设备及升级改造》课程的最终考核成绩由三个学习情境的考核成绩和电气设备安装工职业资格证书认证考核成绩综合给定，其中三个学习情境考核成绩和电气设备安装工职业资格证书认证考核成绩占综合成绩比重分别为10%、25%、15%、50%。

八、其它说明

1、教学中要结合教学内容的特点，培养学生独立学习习惯，努力提高学生的自学能力和创新精神。

2、重视对学生学习方法的指导。督促学生及时、独立完成课外作业。

3、教学中注重现代化教学手段的应用。教学中向学生多介绍该学科当前的主流技术和未来的发展趋势。

参考文献

1、刘芬 贾建波等. 机床电气控制与PLC.国防工业出版社,2009,(8).