故障诊断仪（精选8篇）
摘要: 介绍了机械故障中应用的各种人工智能诊断方法及理论, 包括专家系统、人工神经网络等, 根据二者在机械故障诊断中的应用情况分析了它们的优缺点, 并以专家系统在汽车故障诊断中的应用为例, 阐述了专家系统在实际应用中存在的问题。
关键词: 机械故障诊断;人工智能;专家系统;神经网络
中图分类号: TP206
3文献标识码: A
文章编号: 1001-006X(2006)02-0023-02 Artificial Intelligence Applied in Machinery Fault DiagnosisLiMeihua, Han Daming, Lu Huaimin(Northeast Forestry University, Harbin 150040)Abstract: The methods and theories of artificial intelligence diagnosis applied in machinery fault diagnosis of each system are reviewed, including ex pert system and artificial neural network.Based on the actual application of the two methods, the advantages and disadvantages of each system are analyzed.Taking the application of expert system in automobile fault diagnosis as an example, the existing problems of ex pert system are clarified in the paper.Key words: machinery fault diagnosis;artificial intelligence;expert system;neural network 收稿日期: 2005-03-14 第一作者简介: 李美华(1981-), 黑龙江省呼兰人, 女, 硕士研究生, 研究方向: 汽车维修理论与诊断技术。前 言
机械故障诊断是识别机器或机组运行状态的科学, 它研究的是机器或机组运行状态的变化在诊断信息中的反映, 其研究内容包括对机器运行现状的识别诊断、对其运行过程的监测以及对其运行发展趋势的预测3 个方面。就其诊断方法而言, 人工智能的研究成果为机械故障诊断注入了新的活力, 如专家系统、人工神经网络、分形几何等, 但这些新的理论和技术成果大多有待完善。最近有人探索人工神经网络与传统的专家系统结合起来, 建造神经网络专家系统。研究表明新型的专家系统能较好克服传统的专家系统和人工神经网络在各自独立 的缺陷而具有许多优势。人工智能在机械故障诊断中的应用 21专家系统在机械故障诊断中的应用
专家系统也称专家咨询系统, 顾名思义, 专家系统就是能像人类专家一样解决困难、复杂的实际问题的计算机(软件)系统。一个专家系统主要由知识库、推理机、数据库和人机接口等4 个基本部分组成, 其中知识库和推理机是专家系统的核心组件。知识库用于存放推理所需要的规则等信息, 是专家领域知识的集合。推理机的作用是根据所采集到的现场信息, 应用知识库中的知识对设备所处状态进行推理判断, 给出设备有否故障或故障部位等信息。数据库用于存放推理过程中的所需和所产生的各种信息,人机接口则是人与专家系统打交道的桥梁和窗口, 是人机信息的交接点。一个实用的机械设备故障诊断专家系统一般还包括解释程序和知识获取程序, 其中, 解释程序负责回答用户所提出的各种问题,包括与系统运行有关的问题和与系统运行无关的、关于系统自身的一些问题。解释程序是实现系统透明性的主要部件。知识获取程序负责管理知识库中的知识, 包括根据需要修改、删添知识及由此引起的一切必要的改动, 维护知识库的一致性和完整性。知识获取程序使领域专家可以修改知识库而不必了解知识库中知识的表示方法和组织结构等细节问题, 从而大大提高了系统的可扩充性。
22人工神经网络在机械故障诊断中的应用人工神经网络简称神经网络,是在生物神经学研究成果的基础上提出的人工智能概念, 是对人脑神经组织结构和行为的模拟。就机械故障诊断而言, 神经网络使用来自机器不同状态的振动信号,通过特征选择,找出对于故障反映最敏感的特征信号作为神经网络的输入向量, 建立故障模式训练样本集,对网络进行训练;当网络训练完毕, 对于每一个新输入的状态信息, 网络将迅速给出分类结果。23神经网络故障诊断系统和专家系统故障诊断
系统的融合基于神经网络的故障诊断系统和基于专家系统的故障诊断系统可以相互转化。在专家系统故障诊断系统中, 知识是通过规则的方式来表达的, 而在神经网络故障诊断系统中, 知识是通过对样本的反复学习并在此过程中不断调整网络连接权值, 从而使网络误差收敛到全局最小点后储存在这些连接权值中。所以, 要实现由基于专家系统的故障诊断技 术向神经网络故障诊断技术过渡的关键是将规则转化为学习样本, 具体步骤为:
统计在规则表述中诊断对象可能出现的故障征兆与故障原因数目, 分析诊断知识结构, 确定神经网络的输入、输出神经元数目及其网络层次结构;
将专家系统知识库的规则提取出来, 形成神经网络的学习样本;
对神经网络样本学习, 获取各自的连接权值, 形成神经网络故障诊断系统。由神经网络故障诊断到专家系统故障诊断的关键问题是在现有的连接权值中提取规则, 具体步骤为:
已知学习样本时, 可以直接将每一个学习样本转化为一条规则;
未知样本只知道连接权值时, 这种情况很复杂, 一般是通过特殊的算法从网络的输入和输出中提取规则;如果是模糊神经网络, 问题就简单了, 即可以直接从网络 中提取。专家系统在汽车故障诊断中的应用
汽车作为一种特殊的机械, 以汽车故障诊断专家系统为例。汽车故障诊断专家系统的开发, 自20 世纪80 年代以来, 可分为雏型期、改进期和发展期3 个阶段。20 世纪70 年代后期至80 年代初期, 为了适应对计算机应用不断增加的现实, 在汽车维修行业中首先开发的就是诊断咨询系统。1986 年, 美国通用汽车公司和福特汽车公司分别推出了称之为CAMS 和SBDS 的故障诊断咨询系统。1986 年,日本丰田汽车公司的维修、信息及技术部门联合开发了
维修技术咨询系统, 1987 年8 月开始用于丰田发动机集中电子控制系统T CCS 的诊断。作为系统信息流, 对维修企业遇到难度较大的车辆故障诊断与维修问题时, 专业技术人员在预制的问诊表上填入有关事项, 并电传到丰田汽车公司维修总部。维修总部的有关人员以此为基础, 把信息输入到维修技术咨询系统,并由专家系统的维修程序提出诊断结果和维修方案。现场技术人员以此为基础进行维修工作并将结果反馈到总部, 以进一步提高系统的诊断精度。进入20 世纪90 年代, 开始出现了专家系统工具的研究。这种专家系统工具具有知识获取支援功能的专用编辑器, 不需要智能语言, 从而解决了过去存在的知识库效率低的缺点。汽车诊断专家系统的功能与特点, 概括地说就是由计算机存储的专家知识, 按照需要可以调用, 即使初学者也能近似地如专家一样进行故障诊断。基于专家系统的故障诊断方法, 在实际应用中存在问题如下:
知识获取的瓶颈问题;知识难以维护;
知识应用面窄;诊断能力弱;不适应模糊问题。应用神经网络技术可以弥补解决传统专家系统在应用中遇到的问题。
(1)对于专家系统的脆弱性, 即知识和经验不全面, 遇到没解决过的问题就无能为力。而利用神经网络的自学习功能, 不断丰富知识库内容,可解决知识更新的问题。
(2)对于专家系统知识获取困难这一瓶颈问题, 利用神经网络的高效性和方便的自学习功能, 只需用领域专家解决问题的实例来训练神经网络, 使在同样的输入条件下, 神经网络便能获得与专家给出的解答尽可能接近的输出。(3)推理中的匹配冲突,组合爆炸及无穷递归使传统专家系统推理速度慢、效率低。这主要是由于专家系统采用串行方式、推理方法简单和控制策略不灵活。而神经网络的知识推理通过神经元之间的作用实现, 总体上, 神经网络的推理是并行的、速度快。4
结
论
随着人工智能的不断发展, 各个领域对人工智能的要求也越来越高。传统的专家系统有它自身的缺点, 神经网络也有其局限性, 正因为如此在机械故障诊断中, 目前将神经网络和专家系统相结合,建造所谓的神经网络专家系统。理论分析与应用实践表明, 神经网络专家系统结合了两者的优点而克服了各自的缺点, 表现出强大的生命力。参考文献
很多人都知道电脑诊断仪的功能就是读取、清除故障码, 但是对其他功能不甚了解, 其实解码器功能有很多, 下面就说一下解码器的功能:
1.1 数据流测试:
利用解码器对传感器和执行器的动态数据实时监测。
1.2 读取故障码:
读取ECU中故障代码和故障代码信息。
1.3 清除故障码:
清除ECU中的故障代码。
1.4 系统匹配:
可对汽车电子控制系统进行基本调整和设置。
1.5 元件测试:
向执行元件发出指令并执行相应动作。
1.6 示波分析:
汽车故障很多是间歇故障信号, 时有时无, 这时就需要示波功能来快速捕捉电信号, 以便进行维修。
2 故障诊断仪使用技巧
故障诊断仪的基本操作我们按照使用手册基本上就能操作完成, 下面总结一下使用技巧。
2.1 合理运用数据流测试功能
在维修中很多故障码不能反映真实问题, 通过数据流可以实时监测传感器与执行器变法, 从而找出故障。如07马自达读故障码“怠速时燃油混合气过稀”, 通过测试数据流, 发现空气流量值明显低于正常的2g/ms的数据, 更换空气流量计后故障消失。
2.2 从多个故障信息中找到同一个原因
很多时候读取故障码时会出现很多故障, 而这些故障并不是孤立存在的, 这时就需要我们扎实的理论功底去找出故障信息的共同原因。如02本田雅阁无法启动, 读取故障发现4个喷油器对正极开路或短路, 检查各喷油器电路无故障, 根据分析, 故障应出现共用的电源上, 更换燃油泵继电器, 故障排除。
3 故障诊断仪的注意事项
3.1
故障诊断仪只能监视电控系统电路, 如果故障点是机械原因或者是无法检测的电路引起的, 是无法读取故障代码, 如点火高压线引起的点火不正常, 只能用示波功能检测波形, 从而判断故障。
3.2
故障诊断仪只能监视传感器信号的变化范围, 不能监视传感器信号值是否正确, 出现这种现象解码器是不能读取出故障码的, 例如, , 我们常见的自动变速器油温传感器信号有一定的变化范围, 如果信号在范围之外, ECU就会记录油温传感器有故障, 但是油温传感器信号在这个范围变化, 而这个监测信号与实际油温不符, ECU还会认为油温传感器正常, 这时自动变速器就会出现工作不良状况, 所以故障后先读取故障码, 然后再用数据流验证故障码。
3.3
故障诊断仪监测的是局部电路, 不是某一个传感器, 读取故障码出现“凸轮轴位置传感器故障”, 这个故障点可能是凸轮轴位置传感器故障、ECU与传感器之间电路故障, 传感器搭铁故障等。
3.4 读取出故障码不一定就有故障发生, 可能有以下两个方面造成:
3.4.1
遗留性故障, 这个故障已经排除但是没有进行清除故障码, 有可能是维修人员在排除相应故障后忘记清除故障代码, ECU依旧保存原始故障代码, 也有可能维修人员没有按操作要求进行维修, 在发动机运转或者点火开关处于ON档位置时, 进行电路或者保险的接通或断开工作, 这样ECU会认为该电路有故障并记录下来。所以操作人员一定要按要求进行维修, 以方便下次其他人员进行维修。
3.4.2
故障码的相关性, 虽然读出某传感器故障码, 但是该传感器不一定就有故障, 因为汽车是一个整体系统, 可能其它原因引起该传感器故障, 例如, 读取出“空气流量计故障”, 这个故障就有可能是进去系统的故障, 所以在维修中不要局限于故障代码, 要考虑到引起这个故障代码有可能的原因。
3.5
故障指示灯亮, 读取故障码确没有故障码, 这时我们要了解故障指示灯的控制方式, 一般是用ECU内部搭铁来控制故障指示灯是否亮, 所以故障灯电路搭铁故障指示灯也亮。
总之, 使用诊断仪可以快速、方便、准确地排除故障, 但是诊断仪功能在强大还是要靠维修人员来操作。所以维修人员的理论基础对整个故障排除取决定性作用。
参考文献
[1]汽车电控发动机构造与维修[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2009, 7.
[2]龚金科.汽车排放及控制技术[M].北京:人民交通出版社, 2007.9
关键词：采煤机；故障；预测
随着当代工业生产不断的深入，用到的大型机械设备也越来越多，运行体系越来越复杂，成本与规模逐渐变大。系统与机械设备密不可分，这就增大了设备发生故障的概率。在实际生产中，采煤机的工作环境十分复杂，很容易在运行中出现问题，而且采煤机对煤炭的生产是非常重要的。所以，必须诊断和预测采煤机在实际运行中的故障。
1 采煤机的结构以及故障情况
1.1采煤机的结构
对于煤矿企业而言，其发展与生存与采煤机的安全运行密切相关，而且采煤机的作用就是实现装煤与落煤。电气装置系统、附属装置系统、结构装置系统、牵引装置系统共同组成了双滚筒采煤机的工作系统，相对应的机构则构成了双滚筒采煤机。
采煤机具有其自身独特的外观。采煤机的动力来源就是电气设备，它可以让采煤机完成牵引与传动工作，此外，这个设备中的电动机还具备耐高温性能，可通过定子水冷，更好的加强采煤机的高能性与安全性。采煤机能够在工作面一直工作是因为牵引装置的作用，它能够及时将煤炭传输都特定位置。采煤机还能够在地下深处获取煤炭，这是因为其具有截剂装置，它的工作是利用摇臂不规则摆动的原理，刮落煤矿。
1.2 采煤机经常出现的故障的原因
采煤机的工作环境较为复杂，组成的装置也特别多，所以，在实际运行中很容易出现问题，通常都在液压装置、机械装置以及电气装置中出现故障。而且，电气装置中的问题包含多个位置，比如：变频器、电机等。
温度接点断开是电机部分最主要的故障方式，使得设备不能正常运行，所以，应该通过短接的方法，让设备恢复正常。采煤机无法牵引、液压牵引部分温度过高、牵引时发出特殊响声这些都是液压装置出现的故障。机械装置的问题通常出现在齿轮以及轴承上，轴承上通常会出现温度过高以及发出特殊响声的情况，这就需要暂时停止设备的工作。齿轮主要是因为设备运行时间过长，致使润滑油消耗殆尽，使得机械之间的摩擦增大，最终会使齿面遭到磨损破坏。
2 采煤机故障预测与问题诊断方法
2.1 温度监测
当设备在运行中出现了零件方面的故障后，最明显的就是温度急剧升高。我们可以利用传感器测量零件的温度，及时了解设备之间的状况。对于采煤机而言，在线温度测量具有高效性。比如：当采煤机中出现了轴承摩擦的状况，其中的温度会急剧升高，这时温度监测能够及时发现并准确的找出出现问题的位置，而且温度监测还能够同时对多个目标进行监测，并能够准确记录有关数据。此外，温度监测不单单能够监测采煤机内部状况，还可以监测采煤机运行现状，同时还能对采煤机故障进行预测。
2.2 铁谱分析
通过上述，磨损是机械设备中最长出现的故障，而利用采集与分析磨损碎屑颗粒方法能够有效地分析出设备的运行状况。润滑油经过高强度磁场的运行环境，使得碎屑颗粒可以在重力以及磁场力的作用下，由大到小的顺序落在基片上，这一系列过程就是铁谱分析过程。然后在借助通透的谱片，可以有效的观察磨损碎片，最后，通过分析碎片的数量，并按照收集到的碎片形状与数据能够有效分析出磨损位置与起因，从而，实现机械设备故障的诊断工作。
2.3 专家系统
采煤机出现故障时，通常会出现隐蔽性与繁琐性，使得人们很难及时的诊断出具体位置。专业系统是通过专业的知识进行模拟过程，用来分析故障的系统。经验知识以及事实知识是专家系统的组成部分。其中，事实知识是通过广大学者共同创造出来的使用数据，而经验知识则是通过实际生活中总结出来的。利用专家系统预测与诊断采煤机在实际运行中出现的问题，首先就是总结现场故障的信息，之后以此为前提建设知识库。
2.4 人工神经网络
功能模拟以及神经元网络结构是人工神经网络的重要组成部分，人们可以通过分析采煤机在实际运行中出现的故障信息判断故障产生的原因与具体位置之间的联系。
3 故障诊断方法发展趋势探讨
在采煤机故障诊断方法中，人工神经网络和专家系统相结合的智能故障诊断方法由于其结合两中方法的优势，前景十分光明。神经网络对浅层次的经验推理较为实用，以数值计算为主，专家系统对深层次的逻辑推理较为实用，以符号推理为主。这两种方法结合起来主要有3种模式分别为：以专家系统为主，以神经网络为辅。系统的主要功能通过前者实现，而后者主要用来对规则的改善、补充等；以神经网络为主，以专家系统为辅。作为辅助的专家系统主要有两大功能：一是为神经网络提供所需的预处理，二是为神经网络提供专家解释；并列协调式。神经网络、专家系统相互独立，相互协调，将二者独立执行的某些功能进行组合，发挥二者优势。
4 故障诊断注意事项
第一，在采煤机进行检修时，必须将电源彻底断掉。在断除电源后，不可立即拆机检查，还需等变频器中间电路电容放电完毕后在进行检查，因为电容残留的电压很高，会对人身安全造成威胁。第二，通常为了便于维护工作，变频器的所有动力线一般于前侧布置，但同时却带来了触电隐患，所以，即使在地面试车时，也禁止开盖送电。第三，注意隔离开关不能进行带负荷通、断操作，主要作用只是电气隔离。第四，一般停牵引时尽量不要急按“急停”键，应该优先采用操作站或遥控器的“停牵引”键或控制盘的“启/停”键来进行操作。这是由于变频器的直流电容器组的最大允许充电次数是5次/10min。
5 结语
采煤机是一个具有液压、电气、机械的大型设备，一旦出现问题，就会使得整个采煤工作终止，给企业带来巨大的经济损失。随着社会的不断进步，采煤行业得到很大的发展，采煤机的性能越来越强大，组成也越来越复杂。所以，明确和掌握采煤机的工作原理以及结构，使其在实际运行中出现的故障率降低是非常有必要的。
参考文献
[1]徐二宝，彭天好，陈晓强等。基于AMESim的采煤机滚筒调高电液比例控制系统仿真分析[J].机床与液压，2013，41（11）：149-151.
[2]封平安，滕文。基于多传感器的少人、无人工作面采煤机记忆截割的实现[J].煤矿机械，2013，34（1）：214-216.
安全教育
教学引入言
新学期开始了，我们开学第一课开展学生安全教育，让学生知道安全的重要性。教学目的：
1如何把安全真正实实在在的立于心，树于脑。
2懂得数控加工实训安全常识，学会常见安全事故急救方法。
3打扫环境卫生，确保实习环境干净、舒畅。掌握维修注意事项 实习重点与难点
1掌握安全操作基本
2掌握维修注意事项 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备 实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂
检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容 教师和学生分别做自我介绍
播放数控加工安全教育课件，即可引起学生学习兴趣，也可使学生对安全操作有形象上的认识 3 安全操作基本注意事项
⑴、工作时，请穿好工作服、安全鞋，并戴上安全帽及防护镜，不允许戴手套操作数控机床，也不允许扎领带。
⑵、开车前，应检查数控机床各部件机构是否完好、各按钮是否能自动复位。开机前，操作者应按机床使用说明书的规定给相关部位加油，并检查油标、油量。
⑶、不要在数控机床周围放置障碍物，工作空间应足够大。⑷、更换保险丝之前应关掉机床电源，千万不要用手去接触电动机、变压器、控制板等有高压电源的场合。
⑸、一般不允许两人同时操作机床。但某项工作如需要两个人或多人共同完成时，应注意相互将动作协调一致。
⑹、上机操作前应熟悉数控机床的操作说明书，数控车床的开机、关机顺序，一定要按照机床说明书的规定操作。
⑺、启动主轴前须关好防护门，程序正常运行中严禁开启防护门。⑻、机床每次开机，须先完成各轴的返回参考点操作，然后再进入其他运行方式，以确保各轴坐标的正确性。⑼、机床在正常运行时不允许打开电气柜的门。⑽、加工程序必须经过严格检查方可进行操作运行。
⑾、手动对刀时，应注意选择合适的进给速度；手动换刀时，刀架距工件要有足够的转位距离以免发生碰撞
⑿、加工过程中，如出现异常危机情况可按下“急停”按钮，以确保人身和设备的安全。
⒀、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。4分组讨论
选出组长，安全员和组员 实习作业
写安全责任书
课题二
常用的低压电器
教学引入言
在学习教学目的：
1、掌握接触器、继电器、熔断器等作用
2、熟悉、主令电器、低压隔离器、低压断路器位置 实习重点与难点
1、接触器、继电器、熔断器作用
2、主令电器、低压隔离器、低压断路器所在机床位置 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备 实习前准备
1、组织教学，按时点名、学生应按时整队，进入实习工厂
3、检查出勤情况
4、检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容
低压电器的分类（实物观看）
凡额定电压低于1000V的控制和保护等电气设备，均称为低压电器。低压电器是控制系统中最常用的电器设备，按其用途可分为控制电器和保护电器。在工业企业中常用的控制电器有闸刀开关、组合开关、按钮、接触器、继电器等；保护电器如熔断器、自动空气开关、热继电器等。它们大都具有接通或断开电路的作用，也就是说，可把它们看成不同性质和用途的开关。
按低压电器动作性质又可分为自动电器和手动电器两类。手动控制电器是由工作人员手动操作的，如闸刀开关、组合开关、按钮等；而自动控制电器则是按照指令、信号或某个物理量的变化而自动动作的。如各种继电器、接触器和行程开关等。本章介绍几种常用的低压电器。
一、断路器(低压断路器)说明:低压断路器过去叫做自动空气开关,先采用IEC标准称为低压断路器.定义:低压断路器是将控制电器保护电器的功能合为一体的电器.功能:电动机的过载、短路保护
线路不频繁转换
二、接触器
用途 用来频繁地接通或分段带有负载的主电路（如电动机）的制动控制电器
分类：按主触点通过电流的种类，分为直流和交流两种。机床上应用最多的是交流接触器。
交流接触器的结构原理：交流接触器利用主触点来开闭电路，用辅助触点来执行控制指令。
主触点一般只有常开接点，而辅助触点常有两对具有常开和常闭功能的接点。
三、继电器
继电器：是一种根据输入信号的变化接通或断开控制电路，实现控制目的的电器
分类：按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器。
按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器等。
其中电磁式继电器按吸引线圈电流种类不同分交流、直流两种。电磁式继电器具有工作可靠、结构简单、制造方便、寿命长等一系列优点，故在数控机床电气控制系统中应用最广泛。
四、变压器及直流稳压电源
变压器：是一种将某一数值的交流电压变换成频率相同但数值不同的交流电压的静止电器。
①机床控制变压器：适用于交流５０~６０Ｈｚ，输入电压不超过660V的电路，作为各类机床、机械设备等一般电器的控制电源、步进电机驱动器、局部照明及指示灯的电源。
②三相变压器：三相电压的变换可用三台单项变压器也可用一台三相电压，从经济性和缩小安装体积等方面考虑，可优选三相变压器。在数控机床中主要是给伺服动力等供电。
五、熔断器：是一种广泛应用的最简单的有效的保护电器
组成：熔体、熔座。熔体一般熔点低，易于熔断、导电性良好的合金材料制成。
六、控制按钮、指示灯：
按钮 通常用来接通或断开控制电路，从而控制电动机或其他电器设备的运行。原来就接通的触点，称为常闭触点 原来就断开的触点，称为常开触点
作业：画出常见电器符号
课题三
FANUC数控车床线路图
教学引入言
本此实习我们一起来学习数控机床的维修。当今工业化的步伐正在加快，现代化设备尤其是数控机床的应用也越来越普及，机床的维护和维修越来越重要，而机床的维护人才却很缺乏。
阐述现状，提出问题，展开本次课的教学，充分运用启发式教学，激发学生的学习热情和学习兴趣。教学目的：
技术需要、市场需要、企业的效益需要。
熟悉FANUC数控车床线路图 实习重点与难点
熟悉FANUC数控车床线路图 实训教学方法
现场讲解、项目引导教学法 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1.组织教学，按时点名.学生应按时整队，进入实习工厂
3.检查出勤情况.检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体内容
讲解：
一、数控机床的故障主要分机械故障和电气故障。1．机床本体的维护内容:(1).主轴箱的润滑和冷却；
(2).导轨副和丝杠螺母副的间隙调整、润滑；(3).支承的预紧；
(4).液压和气动装置的压力和流量调整。2．电气系统的维护内容:(1).数控系统；(2).伺服系统；(3).强电柜及操作面板。3．数控机床与电缆之间的接口：
(1).驱动电路；(2).位置反馈电路；(3).电源及保护电路；(4).开／关信号连接电路。
二、数控故障诊断及维护的特点 1.故障复杂,难于排除。
2．初始使用期；相对稳定运行期；寿命终了期，故障多。3．数控机床属于技术密集型和知识密集型设备,从系统的基本观点和原理出发, ,无论是机械或电气方面的问题,都要二者兼顾。
三、对数控维修人员的要求 1.知识面广 2.良好的系统的培训
3.良好的英语阅读能力
4.敢于实践，通过实践不断总结经验 5.敬业精神 6.持续的学习精神
四 讲解FANUC数控车床线路图，实习作业
画FANUC数控车床线路图，并熟悉线路图。
课题四
教学引入言
前一节课我们简单的了解了机床维护的特点和内容，已经对机床维修有了一定的认识，这节课我们共同来学习两个内容：1.数控机床的故障处理的方法、要点。2。数控机床的抗干扰。本次课我们将通进一步深入的学习，掌握机床维护维修的常用方法，教学目的：
1.掌握故障的分类和常见故障处理的步骤。2.掌握常用的数控系统故障诊断方法。
3.熟悉机床的常见干扰，并知道解决干扰的方法。实习重点与
1.数控机床故障处理的步骤；
2.利用合适的故障处理方法去解决简单的系统故障问题。3.掌握机床抗干扰的方法。难点
熟悉机床维修的基本方法，懂得对症下药。实训教学方法 现场讲解、讲授法 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂 检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容
数控机床的故障处理
一、故障的分类（简单介绍）1.按数控机床发生故障的部件分类：
主机故障，电气故障（分弱电故障和强电故障）2.按数控机床发生的故障的性质分类： 系统故障，随机性故障：。3.按报警发生后有无报警显示分类：
有报警显示的故障：（1）硬件报警显示的故障，（2）软件报警显示故障，二、故障处理对策
除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源。应保持故障现场。
如果按复位后，故障不能消失，从以下方面进行调查： 检查机床的运行状态 检查加工程序及操作情况 检查故障的出现率和重复性 检查系统的输入电压 检查环境状态 外部因素 检查运行情况
检查机床状况 检查接口情况
数控机床故障诊断的方法
一、诊断步骤和要求 1.故障诊断 故障检测（确定有否故障）故障判断（确定故障性质）故障定位（确定故障部位）2.故障诊断要求：
故障检测方法简便有效 使用的诊断仪器少而实用 故障诊断的所需的时间尽可能短 3.故障诊断原则：(1).先外部后内部。(2).先机械后电气，(3).先静后动，(4).先公用后专用。(5).先简单后复杂。(6).先一般后特殊。
二、常用故障诊断方法 1.直观法（望闻问切）2.CNC系统的自诊断功能
3.数据和状态检查：接口检查、参数检查 4.报警指示灯显示故障
5.备板置换法（替代法）6.交换法 7.敲击法 8.测量比较法
总之,各种故障诊断方法各有特点，要根据故障现象的特点灵活的组合应用。
子项目四 数控机床的抗干扰
一、电磁波干扰
电火花、中、高频电加热设备的电源都会产生强烈的电磁波，通过空间传播被附近的数控系统所接受，如果能量足够就会干扰数控机床的正常工作。（远离这些设备）
二、供电线路干扰
输入电压过压或欠压引起电源报警而停机
电源波形畸变所引起错误信息会导致CPU停止运行
三、信号传输干扰
串模干扰—干扰电压叠加在有用信号上. 共模干扰—干扰电压对二根或以上信号线的干扰大小相等、相位相同。
四、抗干扰措施 1.减少供电线路的干扰 2.减少机床控制中的干扰.屏蔽技术（电磁、静电屏蔽）
信号线采用屏蔽线（铜质网状）、穿在铁质蛇皮管或铁管中关键元件或组件采用金属容器屏蔽。
4.保证“接地”良好
“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都市通过“接地”对机床起作用的。
接地的要求:接地要可靠（接地电阻应小于100欧姆）、接地线要粗（应大于电源线的截面积）。实习作业
画FANUC数控车床线路图，并熟悉线路图。
课题五
机床点检（1）
教学引入言
同学们，我们今天开始单元二的学习－数控机床的维护。把机床维护好也十分地重要。教学目的：
机床点检的内容、意义、方法 实习重点与难点
机床点检的内容、意义、方法 实训教学方法
现场讲解、示范，项目教学法 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂
检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容
本次课以后面的现场教学和综合实训项目FANUC数控车床故障现象及软件判别。实行综合故障现象及软件判别，逐步讲解故障现象原因。
一、以组为单位，每组学生以2－3人为宜，轮换对FANUC数控车床
进行点检。
二、每台机床旁边每次控制在1组左右。
三、每次点检不超过40分钟。四写出
1.根据故障现象和所用设备，进行相关资料搜集整理 2.分析引起故障现象的原因，3制定维修计划和方案 4画出线路图 五 要求
1.安全生产意识 2.团队协作精神 3.良好的职业习惯 4.语言文字表达能力 5.沟通能力 六 每组完成点检讨
每完成一个故障排除任务，各组同学进行互评，相互查缺补漏，以达到知识互补。七 随机抽题 实习作业 完成实践报告。
课题六 主轴正反转
教学引入言
阐述现状，提出问题，展开本次课的教学，充分运用启发式教学，激发学生的学习热情和学习兴趣。教学目的：
1主轴的电路分析 2故障原因 3 排故过程 4电路图 实习重点与难点 1主轴的电路分析 2故障原因 3 排故过程 4电路图 实训教学方法
现场讲解、示范、项目教学 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂
检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容 一．主轴驱动系统
1.一般主轴要求：速度大范围连续可调、恒功率范围宽 伺服主轴要求：有进给控制和位置控制,由编码器提供反馈信号 2.主轴变速形式：
(1).电动机带齿轮换档（降速、增大传动比、增大主轴转矩）；(2).电动机通过同步齿带或皮带驱动主轴（恒功率、机械传动简单）二． 常用主轴驱动系统介绍 FANUC公司主轴驱动系统
主要采用交流主轴驱动系统S.H.P三个系列（1.5-
37、1.5-
22、3.7-37 kW）
主要特点：
(1).采用微处理控制技术(2).主回路采用晶体管PWM逆变器(3).具有主轴定向控制、数字和模拟输入
三、主轴伺服系统的故障形式及诊断方法 1．故障形式
(1).在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息(2).在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示故障(3).无任何故障报警信息 2.常见故障有：(1).外界干扰：
(2).过载
(3).主轴定位抖动:(4).主轴转速与进给不匹配(5).转速偏离指令值(6).主轴异常噪声及振动(7).主轴电动机不转
四、主轴直流驱动的故障诊断
由于直流调速性能的优越性，直流主轴电动机在数控机床的主轴驱动中得到广泛应用，主轴电动机驱动多采用晶闸管调速的方式。1.控制电路
调速特点—速度环的输出是电流环的输入，可以根据速度指令电压和转速反馈电压的差值及时控制电动机的转矩。
在速度差值大时，转矩大，速度变化快，转速尽快达到给定值，当转速接近给定值时，转矩自动减小，避免超调.2.主电路
数控机床直流主轴电动机由于功率较大，切要求正、反转及停止迅速，驱动装置采用三相桥式反并联逻辑无环流可逆变调速系统.在制动时，除了缩短制动时间，还能将主轴旋转的机械能转变成电能送回电网。还利用逻辑电路，使一组晶闸管工作时，另一组的触发脉冲被封锁，切断两组之间流通的电流。
例1：某加工中心采用直流主轴电动机、逻辑无环可逆调速系统。当用M03指令起动时有“咔、咔”的冲击声，电动机换向片上有轻微的火花，分析诊断：急停（电阻能耗制动）；正常停机（回馈制动）。在任何时候不允许正、反两组同时工作，有火花说明逆变电路有故障。
例2：某加工中心主轴在运转时抖动，主轴箱噪声增大，影响加工质量。
分析: 经检查主轴箱和直流主轴电动机正常，把检查转到主轴电机的控制系统。
测得的速度指令信号正常，而速度反馈信号出现不应有的脉冲信号，问题出在速度检测元件上.五、主轴交流驱动的故障诊断
（一）6SC650系列主轴交流驱动系统 1.驱动装置的组成（原理图）2.故障诊断 故障代码 辅助诊断
（二）主轴通用变频器
总结与巩固（小结、考核知识点、作业等）
1.主轴常见故障及排除方法；直流主轴驱动系统和交流主轴驱动系统的常见故障及排除方法；变频器的使用及报警诊断。2.作业：P123-125
3，14。
课题七刀架转动
教学引入言 教学目的：
1.掌握理解机床刀库和换刀机械手的特点； 2.掌握理解机床刀库和换刀机械手的维修要点，3 了解机床刀库和换刀故障案例 实习重点与难点
1机床刀库和换刀机械手的特点； 2机床刀库和换刀机械手的维修要点，实训教学方法
现场讲解、示范、案例教学法、导入法 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂
检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容
数控车床上使用的回转刀架是一种最简单的自动换刀装置，根据不同加工对象，可以设计成四方刀架和六角刀架等多种形式。数控车床回转刀架动作的要求是刀架抬起、刀架转数控车床回转刀架
动作的要求是刀架抬起、刀架转位、刀架定位和刀架夹紧。2转塔头式换刀装置
一般数控机床常采用转塔头式换刀装置，如数控车床的转塔刀架，数控钻镗床的多轴转塔头等。在转塔的各个主轴头上，预先安装有各工序所需要的旋转刀具，当发出换刀指令时，各种主轴头依次转到加工位置，并接通主运动，使相应的主轴带动刀具旋转，而其他处于不同加工位置的主轴都与主运动脱开。3 刀库与换刀机械手的维护要点
1）.严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止机械手换刀时掉刀或发生碰撞
2.）不管什么方式选刀时，刀具号要和刀库上所需刀具一致 3.）手动方式放往刀库上装刀时，要确保装到位、装牢靠。刀座上的锁紧也要可靠
4.）经常检查刀库的回零位置是否正确，主轴 回换刀点位置到位，及时调整
5.）要保持刀具刀柄和刀套的清洁
6.）开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常（行程开关、电磁阀、液压系统的压力等）4刀架 刀库和换刀常见故障 1）刀库不能转动或转不到位：原因 ①链接电动机轴与蜗杆的联轴器松动。
②变频器有故障，应检查变频器输出、输入电压是否正常
③PLC无控制输出，有可能是指示接口板中的继电器失效 ④机械连接过紧或黄油黏涩 ⑤电网电压过低 2）刀套不能加紧工件 3）刀套上、下不到位 4）刀套不能拆卸或停留 5）电路问题 6）举例
刀库故障主要表现在：
刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定和机械手运动误差过大等
故障现象
故障原因 1.刀库刀套不
刀套上的调整螺母位置不对能卡紧刀具
2.刀库不能旋转
电机和蜗杆轴联轴器松动
3.刀具从机械
刀具超重、机械手卡紧销损 手中脱落
坏或没有弹出来
4.刀具交换时
换刀时主轴没有回到换刀点 掉刀
5.换刀速度过
气压太高或太低和节流阀开快或过慢
口太大或太小 实习作业 书···
课题八数控机床主传动链的故障诊断
教学引入言
数控机床总体上分为机械和电气两大部分，请同学们谈谈对机床机械部分的认识（简单的互动讨论）。我们进入到本章的学习，学习机床机械故障的排除。教学目的
1.理解数控机床机械系统结构的组成。，2.理解数控机床机械系统结构特点。3.掌握机械系统的故障诊断方法。4.掌握主轴部件的维修。实习重点与难点
1.机械故障诊断方法的使用。2.主轴部件的重点部位的维护、维修。实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备
FANUC数控车床
万用表 实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂
检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）27
实习具体容
数控机床主传动链的故障诊断
主轴部件应具有与本机床工作性能相适应的高回转精度、刚度、抗振性、耐磨性和低的温升；在结构上必须能解决刀具和工件的装夹、轴承的装配、轴承间隙调整和润滑密封等问题。
数控机床的主轴部件一般包括主轴、主轴轴承和传动件等。对于加工中心，主轴部件还包括刀具自动夹紧装置、主轴准停装置和主轴孔的切屑消除装置。主轴轴承的配置形式
数控机床主轴轴承主要有以下几种配置形式：
（1）前支承采用双列短圆柱滚子轴承和60度角接触双列向心推力球轴承，后支承采用向心推力球轴承，如图2-30（a）所示。
（2）前支承采用高精度双列向心推力球轴承，如图2-30（b）所示。（3）前支承采用双列圆锥滚子轴承，后支承采用单列圆锥滚子轴承，如图2-30（c）所示。
一、维护特点
1、主轴润滑
（1）油气润滑方（2）喷注润滑方式
2、防泄漏（如图所示）
3、刀夹装置
7：24大锥度锥柄
二、主传动链的维护
1、熟悉主传动链的结构、性能参数；
2、注意主轴油箱温度和油量；
3、住传动链出现故障，应立即停机排除故障；
4、防止皮带打滑造成的丢失现象；
5、定期观察液压系统的压力表；
6、注意保持主轴与刀柄连接部位及刀柄的清洁；
7、每年清洗过滤器和更换液压泵滤油器；
8、每天检查主轴润滑恒温油箱，使油充足；
9、防止各种杂质进入油箱，保持油液清洁；
10、要及时调整主轴中液压缸活塞的位移量；
11、经常检查压缩空气气压，并调整到标准要求值。
三、主传动链的故障诊断（讲解重点，逐条分析，并加以实例）
1、主轴发热
轴承损伤或不洁；主轴前端盖与箱体压盖研伤；润滑油脂耗尽或油脂涂抹过多。
2、主轴噪声
缺少润滑、大小皮带平衡不佳；齿轮啮合间隙不均或齿轮损坏；传动轴损坏或弯曲。
3、润滑油泄漏
润滑油量过多；密封件是否破损；管件损坏。
4、刀具不能夹紧
碟形弹簧位移量较小；刀夹弹簧上螺母是否松动。
5、刀具夹紧后不能松开
松刀弹簧压合过紧；液压缸压力和行程不够。
6、主轴在强力切削时停转
电动机与主轴连接的皮带过松；皮带表面有油、使用过久；摩擦离合器调整过松或磨损。
7、主轴没有润滑油循环或润滑不足
油泵转向不正确或间隙过大；吸油管没有插入油箱的油面以下；油管或滤油器堵塞；润滑油压力不足。
总结与巩固（小结、考核知识点、作业等）
1.主轴是数控机床的主要部件，通过本节要抓住以下几点进行讲解： 结合基础课的理论，复习和掌握主轴的几种功能及结构。2.通过将结掌握常见主轴故障的排除方法 作业
书
课题九 数控机床进给传动链的故障诊断
滚珠丝杠螺母副和导轨副
教学引入言:
数控机床的进给传动链包括哪几个组成部分（提问），其中的重点是滚珠丝扛副和导轨副，这就是我们今天学习的内容。
教学目的： 1.理解机床滚珠丝扛副的结构特点 2.理解机床滚珠丝扛副的维修要点。3.理解机床导轨副的结构特点 4.理解机床导轨副的维修要点。实习重点与难点
1.机床进给部件的布置形式 2.进给部件各环节的联接形式
3.进给传动链中，消除间隙的方法、调试方法 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备
实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂
检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容
（一）滚珠丝杠螺母副
一、滚珠丝杠螺母副的维护（图表讲解）
1、轴向间隙的调整
2、支承轴承的定期检查
3、滚珠丝杠副的润滑
4、滚珠丝杠的防护
二、滚珠丝杠副的故障诊断（结合实例讲解）
1、滚珠丝杠副噪声
轴承的压盖压合情况不好；轴承可能破损；联轴器松动；丝杠润滑不良；滚珠有破损。
2、滚珠丝杠运动不灵活
轴向载荷过大；丝杠与导轨不平行；轴线与导轨不平行；丝杠弯曲变形。
3、滚珠丝杠副润滑状况不良 检查各滚珠丝杠副润滑
（二）导
轨
副
一、导轨副的维护（图表讲解）
1、间隙调整
（1）压板调整间隙（2）镶条调整间隙（3）压板镶条调整间隙
2、滚动导轨的预紧
（1）采用过盈配合（2）调整法
3、导轨的润滑
常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。
（1）润滑方法
人工定期加油或用油杯供油；
润滑泵供油。（2）对润滑油的要求
工作温度变化时润滑油粘度要小，要有良好的润滑性能和足够的油膜刚度。
二、导轨的故障诊断（结合实例讲解）丝杠 故障现象
故障原因
1.噪声大
丝杠支承轴承损坏或压盖压合不好、联轴器松动、润滑不良或丝杠副滚珠有破损
2.丝杠运动不灵活
轴向预紧太大、丝杠或螺母轴线与导轨不平行、丝杠弯 导轨
1、导轨研伤
机床长期使用，地基与床身水平有变化，使导轨局部单位面积负荷过大；长期加工短工或承受过分集中的负荷，使导轨局部磨损严重；润滑不良、材质不佳；质量不符合要求；机床维护不良，导轨里落入赃物。
2、导轨上移动部件运动不良或不能移动
导轨面研伤；导轨压板研伤；导轨镶条与导轨间隙太小，调的太紧。
3、加工面在接刀处不平
直线度超差；工作台塞铁松动或塞铁弯度太大；机床水平度差，使导轨发生弯曲。
总结与巩固（小结、考核知识点、作业等）
1.进给传动链的维护内容是非常多的，关键是读图。这两节课机械结构图很多，用利用动画和图表，给学生进行讲解。2.掌握进给传动链维护的要点和常见故障的排除。作业 书
课题十
数控机床主轴系统的故障诊断
教学引入言
前面我们学习了机床机械部件的故障，从今天这次课我们来学习电气方面的故障。本章的内容是本课程的重点，涉及到的知识点多，理论实践性都很强。同学们，要充分结合已学过的相关课程。好下面我们首先学习主轴驱动系统。教学目的：
1．掌握伺服系统的作用、组成及分类。2．了解典型的主轴驱动系统。
3．掌握进给伺服系统的故障形式及诊断方法。4．掌握主轴直流驱动的故障诊断方法及特点。5.掌握主轴交流驱动的故障诊断方法及特点。6．掌握变频器的相关知识。实习重点与难点
伺服工作的原理、主轴伺服的故障形式及可能的故障原因、主轴伺服系统的故障及诊断 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备
实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂
检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容 1．故障形式
(1).在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息
(2).在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示故障
(3).无任何故障报警信息 2.常见故障有：
(1).外界干扰：
(2).过载
(3).主轴定位抖动:
(4).主轴转速与进给不匹配
(5).转速偏离指令值
(6).主轴异常噪声及振动
(7).主轴电动机不转 2.常见故障有：
(1).外界干扰：
(2).过载
(3).主轴定位抖动:
(4).主轴转速与进给不匹配
(5).转速偏离指令值
(6).主轴异常噪声及振动
(7).主轴电动机不转
3、主轴直流驱动的故障诊断
由于直流调速性能的优越性，直流主轴电动机在数控机床的主轴驱动中得到广泛应用，主轴电动机驱动多采用晶闸管调速的方式。
1).控制电路
调速特点—速度环的输出是电流环的输入，可以根据速度指令电压和转速反馈电压的差值及时控制电动机的转矩。
在速度差值大时，转矩大，速度变化快，转速尽快达到给定值，当转速接近给定值时，转矩自动减小，避免超调.2).主电路
数控机床直流主轴电动机由于功率较大，切要求正、反转及停止迅速，驱动装置采用三相桥式反并联逻辑无环流可逆变调速系统.在制动时，除了缩短制动时间，还能将主轴旋转的机械能转变成电能送回电网。还利用逻辑电路，使一组晶闸管工作时，另一组的触发脉冲被封锁，切断两组之间流通的电流。
例1：某加工中心采用直流主轴电动机、逻辑无环可逆调速系统。当用M03指令起动时有“咔、咔”的冲击声，电动机换向片上有轻微的火花，起动后无明显的异常现象；
用M05指令使主轴停止时，换向片上出现强烈的火花，同时伴有“叭、叭”的放电声，随即交流回路的保险丝熔断。
火花的强烈程度和电动机的转速成正比。但若用急停方式停止主轴，37
换向片上没有任何火花。
分析诊断：急停（电阻能耗制动）；正常停机（回馈制动）。
在任何时候不允许正、反两组同时工作，有火花说明逆变电路有故障。
例2：某加工中心主轴在运转时抖动，主轴箱噪声增大，影响加工质量。
分析: 经检查主轴箱和直流主轴电动机正常，把检查转到主轴电机的控制系统。
测得的速度指令信号正常，而速度反馈信号出现不应有的脉冲信号，问题出在速度检测元件上.五、主轴交流驱动的故障诊断
（一）6SC650系列主轴交流驱动系统
1.驱动装置的组成（原理图）
2.故障诊断
故障代码
辅助诊断
（二）主轴通用变频器
总结与巩固（小结、考核知识点、作业等）
课题十一数控机床机械故障诊断方法
教学引入言
教学目的：
1.机械故障的原因 2.机械故障诊断 实习重点与难点
1.机械故障的原因 2.机械故障诊断 实训教学方法
现场讲解、示范、排故 实习使用设备
实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂
检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容 1.机械故障的原因
机床在运行过程中，机械零部件受到力、热摩
擦以及磨损等诸多因素的作用，使其领部件偏离或丧失原有的功能。2.机械故障诊断
机床运行状态的识别、运行状态的信号获取、特征参数的分析，39
故障性质的判断和故障部位的确定
3.实用诊断技术
问—操作者（渐/突发、故障现象、加工件的情况、传动系统的运动和动力、润滑、保养和检修情况）
看—机床的转速变化、工件的表面粗糙度和振纹、颜色伤痕等明显症状
听—机床运转声（强弱、频率高低等）闻—润滑油脂氧化蒸发油烟气焦糊气
触—用手感来判别机床的故障（温升、振动、伤痕和波纹、爬行、松紧）
实用诊断技术在机械故障的诊断中具有实用简便、快速有效的特点，但诊断效果的好坏在很大程度上要凭借维修技术人员的经验，而且有一定的局限性，对一些疑难故障难以奏效。
故障现象
故障原因
1.主轴发热
轴承损伤或不清洁、轴承油脂耗
尽
或油脂过多、轴承间隙过小
2.主轴强力
电机与主轴传动的皮带过松、切削停转
皮带表面有油、离合器松
3.润滑油泄漏
润滑油过量、密封件损伤或
失效、4.主轴噪声
缺少润滑、皮带轮动平衡
（振动）
不佳、带轮过紧、齿轮磨
损或啮合间隙过大、轴承
损坏 5.主轴没有或
油泵转向不正确、油管或
润滑不足
滤油器堵塞、油压不足 6.刀具不能
蝶形弹簧位移量太小、刀
夹紧
7.刀具夹紧后
不能松开
作业
书
具松夹弹簧上螺母松动 刀具松夹弹簧压合过紧、液压缸压力和行程不够 41
课题十二数控机床常见机械故障及处理方法
课题十三数控机床保养与维护
教学引入言
教学目的：
实习重点与难点
1规范操作学会保养 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备
实习前准备
1组织教学，按时点名 学生应按时整队，进入实习工厂
检查出勤情况 检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容
日检(1)主要项目
1)液压系统
2)主轴润滑系统
3)导轨润滑系统
4)冷却系统
5)气压系统
作业 书
课题十四 进给伺服系统的故障诊断
教学引入言
1．本次课的内容以学生动手为主，主要教会学生进给伺服系统的故障诊断与排除。
2．学生对这部分的内容很感兴趣，加强动手能力对学生有益。教学目的：
通过交流进给伺服系统的调节来掌握交流伺服系统故障的诊断与维修实习重点与难点
进给伺服系统的故障点的排除与诊断 实训教学方法
现场讲解、示范、媒体教学 实习使用设备 实习前准备
1组织教学，按时点名
学生应按时整队，进入实习工厂 3 检查出勤情况
检查学生装束是否整体（工作服，安全帽，鞋）实习具体容
授课班级：02（3）课程：现代汽车故障诊断技术 任课教师：
授课题目：ABS故障诊断技术 授课目的：
1、理解ABS系统的基本组成、工作原理及维修注意事项；
2、掌握ABS系统空气的排放的方法；
3、了解ABS自诊断系统；
4、掌握2000GSI ABS系统故障诊断与排除。授课时数：4学时
教学重点：ABS系统的基本组成、工作原理及维修注意事项；2000GSI故障诊断与排除。
教学难点：2000GSI ABS系统故障诊断与排除
教具准备:解码器等诊断设备
计划授课时间 2004 年 月 日 编写教案时间 2004 年 月 日
第四章 ABS故障诊断技术
第一节 ABS故障诊断基础
一、制动受力
1、地面制动力
汽车只有受到与行驶方向相反的外力时，由地面和空气提供。地面制动力愈大，制动减速度越大影响：一个是制动器制动力，一个是附着力
2、制动器制动力
在车轮为克服制动器摩擦力短所需加的力
3、附着力
附着力是地面向车轮滑动所能提供切向反作用力的极限值。在一般硬实路面上，轮胎与路面间的附着力可近似认为是轮胎与路面间的摩擦力。在汽车制动时，有纵向附着力、横向附着力。
纵向附着力决定汽车纵向运动，影响汽车的制动距离。
横向附着力则决定汽车的横向运动，影响汽车的方向稳定性和转向控制能力。
附着系数也不是固定值。影响附着系数的很多，如车轮滑移率、路面的性质和状况、车速、轮胎的结构和气压、车轮偏转角等。
4、车轮滑移率
当驾驶员踏下制动踏板时，由于地面制动力的作用，使车轮速度减小，车轮处在既滚动又滑动的状态，实际车速与车轮速度不再相等，人们将车速和车轮速度之间出现的差异称为滑移。
随着制动系压力的增加，车轮滚动成分越来越小，滑移成分越来越大。当车轮制动器抱死时，车轮已不转动，汽车车轮在地面上作完全滑动。
滑移率的定义所示：
5、附着系数和滑移率的关系横向附着系数越大，汽车制动时方向稳定性和保持转向控制能力越强。当滑移率为零时，横向附着系数最大；随着滑移率的增加，横向附着系数越来越小。
当车轮抱死时，横向附着系数几乎为零：方向失控、稳定性差。前轮先抱死：方向失灵。后轮先抱死：甩尾。
S=10%--30%最佳。
二、ABS控制
1、控制方式：
逻辑门限值控制方法通常都是将车轮的减速度(或角减速度)和加速度(或角加速度)作为主要控制门限，而将车轮的滑动率作为辅助控制门限。
车轮角速度或减速度信号车轮转速传感器输入信号经过计算确定。
车轮的实际滑动率，首先要确定车轮中心的实际纵向速度(车体速度)，在制动过程中，确定车轮中的实际纵向速度具有相当的困难，因此，大多数ABS都是由电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号按照一定的逻辑确定汽车的参考速度，再计算出车轮的参考滑动率。参考车速只是实际车速的一种近似。
2、控制过程：
制动保压：ECU测得趋于抱死时，控制制动压力保持一定 制动增压： ECU测得车轮没有抱死时，控制制动压力增大 制动减压：ECU测得车轮已经抱死时，控制制动压力增大
三、控制通道和传感器数目
对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道
1、四通道式
有四个轮遗传感器，在通往四个车轮制动分泵的管路中，各设一个制动压力调节分装置(如电磁阀)，进行独立控制。
四轮可充分利用地面附着系数，但在对分路面或左右轮载荷差别较大时制动，汽车方向稳定性不好，较少使用
2、三通道式
一般三通道顺是对两前轮进行独立控制，两后轮按低选原则进行一同控制。在通往四个车轮制动分泵(轮缸)的制动管路中，各设置一压力调节分装置，但两个后轮制动压力调节分装置却是由电子控制按低选原则一同控制的，因此，实际上仍然是三通道。
两后轮按选低原则进行一同控制时，可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等
3、二通道式：为了减少制动压力调节分装置酌数量，降低系统成本
4、一通道式
四、ABS组成
ABS电控单元、传感器、液压总泵(动画演示)
1、传感器：电磁感应式
2、液压总泵
三位三通电磁阀；
常规制动过程（增压过程）：电磁阀无电，主缸与轮缸相通； 减压过程：通大电流，主缸与轮缸截断，轮缸与液压箱相通； 保压过程：通小电流，所有通路截断。
3、ABS电控单元
五、ABS
故障诊断注意事项
（一）区分ABS系统和常规制动系统
1、噪音。ABS工作时，液压调节器内的电磁阀动作产生噪音。
2、制动抱死。ABS系统很少发生这种情形，例如前轮回路的ABS系统分离阀卡在开关位置。常规制动会抱死
3、踏板震动。ABS工作时的液压回馈到踏板时，会引起踏板快速震动。但在常规制动工作时，若有震动发生，可能制动碟不平、制动鼓失圆或者车轮轴承松动。
4、迟滞。在常规制动时，若制动容易出现抱死的倾向，则检查制动蹄片是否脏污，并且检查制动盘、制动鼓是否严重磨损。
5、拖曳。在附带巡航控制系统的ABS系统中，当电流流经巡航控制系统中的控制电磁阀及液压泵时，可能会引起系统对驱动轮施以制动而发生拖曳的现象。
6、制动踏板过硬。在整体式的ABS系统中，踏板变硬可能表示ABS系统中发生故障，因为在整体ABS式系统中总泵及蓄压器不良时，或储能器无法蓄压时，3 都会导致踏板变硬。
（二）检修注意事项
1、ABS系统与常规制动系统是不可分割的。如果制动系统出现故障，通常应首先判断出是ABS系统的故障还是常规制动系统的故障。
2、制动液每年要求更换一次。
3、在对高压储能器这类制动系统的液压系统进行维修行业之前，应首先泄压，使储能器中的高压制动液完全释放，在释放储能器中的高压制动液时，先将点火开关断开，然后反复地踩下和放松制动踏板（至少要25次以上），直到踩制动踏板觉得很硬时为止。
4、制动液压系统进和维修以后，或者在使用过程中踩制动踏板觉得变软时，应按照要求的方法和顺序对制动系统进行空气排除。
5、ABS系统的汽车和传统制动系统的制动操作方法是一样的。但在紧急制动时，不要重复地踩制动踏板，而只要把脚持续地踩在制动踏板上，ABS就会自动进入制动状态，不需人工干预。多踩几脚制动踏板，反而会使ABSECU得不到正确信号，导致制动效果不良。对液压制系统而言，ABS系统工作时制动踏板会有些轻微振动，或听到系统工作时一点噪音，这些都是正常现象，表明ABS系统正在工作，并非故障。
（三）故障诊断基本步骤
1、直观检查
（1）制动液、制动液面是否在规定的范围内。（2）保险丝、继电器、插接是否良好。
（3）检查ABS ECU连接器（插头和插座）连接是否良好。
2、读取故障码如果电子控制器发现系统中存在故障，一方面使“ABS”警示灯点亮，中断ABS工作，恢复常规制动系统，另一方面将故障存入存储器中。
读取方法：
（1）专用诊断测试仪读取故障代码（2）连接自诊断起动电路读取故障代码（3）利用仪表板信息显示系统读出故障代码
3、快速检查
利用ABS诊断测试仪进行测试 利用“接线端子盒”进行测试 直接用万用表进行测试
第二节 ABS系统空气的排放
一、概述
ABS制动液压系统中有空气侵入时，就会感到制动踏板无力，制动踏板行程过长，致使制动不足，甚至制动失灵。
因此，在制动压系统中有空气侵入时，特别是在制动液压系统进行修理以后，必须对制动液压系统进行空气排除。
由于具有防抱控制功能的制动系统比常规的制动系统更为复杂.二、常规制动放气
1、用一根软管一端接到放气螺钉上，一头插到容器中
2、一人用力迅速踩下并缓慢放松制动踏板，如此反复。
3、另一人拧送放气螺钉，管路中空气随制动液排出，排出后再将螺钉拧紧。
4、重复上述步骤，直到容器里没有气泡为止。
5、按一定要求顺序排出各轮。
6、观察液面，必要时添加制动液。
三、ABS人工排气
1、先排除制动系统中存在的故障，并检查制动液压系统中的管路及其接头，如发现管路破裂或接头松动，应进行修理。
2、检查储蓄室中的液位情况，如果发现液位过低，应先向储液室补充制动液。
3、在储能器中往往蓄积着压力很高的制动液或矿物油，如果在松开排气螺钉时不注意，高压油液可能会喷出伤人。
1、BOSCH 3 ABS
点火开关置于断开位置（OFF），踩动制动板25次以上，使储能器中蓄积的制动液完全释放。
对制动管路进行空气排除可以采用压力排气法或人工排气法，排气顺序为左后、右后、左前、右前。
对制动液压总成进行空气排除，先将储能器制动液完全释放，将储液室中的制动液加注到最高液位标记处，再将一根透明塑料软管的一端连接在制动液压总成右侧的排气螺钉上，而将软管的另一端浸入盛有制动液的容器中，将排气螺钉拧开1/2～3/4圈，将点火开关置于点火位置，使电动泵泵出的制动液中没有气泡时，再将排气螺钉拧紧，取下排气软管，将点火开关置于断开位置，使电动泵停止运转。
2、BENDIX-6 ABS
人工排气法按右后、左后、右前、左前的顺序进行。如果在制动压力调节装置中也有空气侵入，按下述步骤对制动压力调节装置进行空气排除：
将排液软管与第二排气螺钉连接，轻轻地踩下制动踏板，拧松储器第二排气螺钉，通过解码器（如克莱斯勒的DRB-Ⅱ）的电磁阀控制功能，使左前进液电磁阀和左前出液电阀进入工作循环。排出的制动液中无气泡时，将储液器第二排气螺钉拧紧。
通过储液器第一排气螺钉按上述步骤进行排气，通过解码器使右前进液电磁阀和右前出液电磁阀进入工作循环。
通过储能器第一排气螺钉进行空气排除，通过解码器先使右前/左后隔离电磁阀动作，再使右前进液电磁阀和右前出液电磁阀动作。
第三节 ABS自诊断系统一、丰田车系ABS自诊断系统
（一）ABS故障码读取程序将WA与WB之间的插销取出，或将连接线分开。利用跨线跨接诊断座中的Tc与E1脚。由仪表板“ABS”灯读取故障码
（二）ABS故障码清除程序跨接Tc与E1脚。
在3s内，将制动踏板踩到底再放开。作8次以上，故障码即可清除。装回插销WA、WB跨线。
（三）故障码表
二、本田车系ABS自诊断系统
（一）故障码读取及清除程序
本方法适用于HONDA的Civic、Prelude车；ACURA的Legend、Vigor车。
1、ABS故障码读取方法使用一条跨接线去跨接在手套箱底下的维修检查连接器旋转点火开关，并读取“ABS”灯闪烁的故障码。
2、ABS故障码清除方法旋转点火开关。拆下在ABS保险丝/继电器盒内的ABS B2（15A）保险丝，3s后再装回，即可清除故障码。
再拆下诊断跨接线。
（二）故障码读取及清除程序二本方法适用于HONDA的Accord、ACURA Integra车种。
1、ABS故障码读取方法使用SCS跨接线连接至手套箱底下的维修检查连接
器。
旋转点火开关，并读取“ABS”灯闪烁的DTC故障码
2、ABS故障码清除方法拆下SCS跨接线。
拆下在发动机室内ABS保险丝/继电器盒内的ABS B2（15A）保险丝，等10s后再装回保险丝，即可清除故障记忆。
（三）故障码表
三、日产车系ABS自诊断系统
（一）故障码读取及清除程序一：35脚与83脚诊断座
1、读取
跨接：35脚--4号与30号跨接；83脚--4号与16号跨接
读故障码：不踩踏板，ABS灯闪烁，开始进入诊断码时会先闪烁故障码12表示开始诊断
2、清除
读故障码后，在15.2S内，将诊断座4号角移开1.5S，再搭铁1.5S，进行3次以上，直到ABS灯熄灭。即可清除
（二）故障码读取及清除程序二
1、读取
2、清除
（三）故障码读取及清除程序三、四、五、六、七（略）
（四）故障码表
第四节 2000GSI ABS系统故障诊断与排除
一、概述
MK20-I制动系统，三通道调节回路，前路独立调节，后轮以两轮中较低附着系数为依据调节（VCD）
二、元件检测
（一）控制器：一般不拆装
（二）前轮转速传感器检测
1、外观检查
齿圈、轴承、脏物
2、齿圈与转速传感器：1.1-1.97mm
3、原理：磁脉冲，2个端子
4、检测：
测试端子：左前轮-4与11；右前轮-3与11 电压：30r/min，70-310mv；用示波器 电阻：1.0-1.3k欧
（三）后轮转速传感器检测
1、齿圈与转速传感器：0.42-0.80mm
2、检测：
测试端子：左前轮-4与11；右前轮-3与11 电压：30r/min，260mv；用示波器 电阻：1.0-1.3k欧
三、自诊断系统
（一）自诊断检测的先决条件
1、轮胎尺寸、气压相同
2、常规制动系统正常
3、管路不能泄漏
4、插头、线束正常
5、供电电压正常〉10。5v
（二）由警告灯显示故障
1、ON时，ABS警告灯亮2S，系统进行自检，控制单元完成：
检查电源电压
检查控制电压和电磁阀线圈 检查车速传感器 检查控制单元
2、如果自检程序完成后，警告灯不灭，可能存在： 供电电压小于10 ABS有故障（软故障、硬故障）线路断路、警告灯损坏
ABS有故障，关闭系统，但常规制动系统保留。有偶发故障时，重新起动，车速超过20灯熄灭。
3、如果ABS灯熄灭，但“BRAKE”灯亮： 手制动没放松 制动液面太低
BRAKE灯控制有问题
4、如果ABS和BRAKE灯都亮：
ABS和EBV（电子控制制动力分配）关闭，制动对后轮不调整
五、故障码表
六、控制器编码
由于车辆维修站提供的ABS控制器配件未经过编码，因此在更换ABS控制器时用仪器进行编码
如果未编码或编码错误，则ABS报警灯和制动装置报警灯每秒1次的频率闪烁。
编码为：04505
七、最终控制诊断
用于诊断液压泵和液压循环的功能，并通过交替开闭阀门和释放压力来检查
八、基本设定
用于ABS系统的加液和排气。
如出现由系统泄漏等原因而使储液罐中的制动液流尽时，应进行基本设定。
九、电器检测
ABS ECU端子测试
故障实例：丰田ABS有的车轮抱死,有的车轮一点制动都没有故障。
故障现象：严重事故车，ABS调节器和管路损坏，更换了管路和调节器； 试车，发现有的车轮抱死，有的车轮一点都没有。
故障诊断
1、区分ABS与常规制动
ABS警告灯亮起1-2S后熄灭，正常 用仪器读故障码，正常
拔下ECU的插头，制动以常规制动试刹车，车辆4个制动痕迹正常
最后认定ABS系统有问题。
2、ABS 排除
ABS四轮独立控制：根据车速传感器控制制动压力 某轮轮速信号和某轮的压力调节一一对应关系
如果出现接收的某轮的轮速信号，而去控制另一车轮的压力调节；
即当某一轮车轮有抱死趋势的轮速信号，由ECU接收而去控制稍迟后的车轮分泵的液压，使之减压，不抱死
而该不抱死的车轮轮速信号被ECU接收而去控制有抱死抱死趋势的车轮，使之加压，最后结果会导致有的车轮完全抱死。
在对于我国传统的铁路信号联锁设备故障诊断的分析方法上，主要是就通过相关的维修人员，自身对于信号设备的维修的长期经验，从而在对其出现故障，进行诊断。进而提出处理故障的具体方法，在对于传统故障诊断方法上，主要是建立在一种维修经验之上，一般通常所使用的具体操作方法上，则主要是有优选、比较以及推理等方法。而通过相关的实践证明资料显示，我国传统的铁道信号联锁设备的故障诊断方式，是能够很好的解决一些执行表机故障以及监视控制机故障等相关的问题的。
1.2信号处理方法
在对于信号处理方法上，主要是通过建立一个良好有效的信号模型，而从对所反馈得到的信息，来进行幅值以及频率等特征上的分析以及处理，从而诊断出铁道信号联锁设备的故障问题，在对于信号处理的方法上，从本质上讲，就是在实际信号设备故障诊断当中，起到一个非常良好的适用以及有效性。不仅如此，该信号处理法的操作程序上，更是具有非常好的简便性，但是该种方法上，还是存在着一定程度上的缺陷问题的，则主要是体现在了过度依赖相关设施与设备的信号，并且，外界的环境是会在很大程度上影响其信号的。并且，该信号处理方法上，还是存在着较多的局限性的。
2铁道信号联锁设备的故障诊断技术的具体应用分析概述
2.1故障树分析方法
在对于故障树分析方法上，从本质上来讲，其实就是一种对所出现故障的成因来进行细致的分析的方法，其主要是通过将造成故障的各种事件，列成一个逻辑结构图，从而确定好整个设备出现故障的重要原因，以及故障成因可能的组合方式，以此有效的计算出，铁道信号联锁设备发生故障的概率，这样做的目的，也是为了能够咋最大限度上为后续的相关诊断工作，提供一个可靠良好的依据。
2.2建立故障诊断专家系统
故障诊断专家系统，在这其中主要是包括了专业知识数据库以及知识获取机构、推理机构等相关部门来进行组成的，对于推理机是立足于专业知识数据库，并在此基础之上，对所反馈回来的信息数据，在重新将其进行分析以及推理，由此，判断整个铁道信号联锁设备是否是处于问题故障的状态，而在此期间，对于已经设备已经发生的故障，还能够重新对其进行分析以及评价，在对于整个系统来讲，最重要也是最主要的就是真正的能够满足于故障有效诊断所对其提出的各种要求，只有这样，才能够真正的将故障进行合理有效的排除。
2.3诊断故障与控制容错概述
故障诊断，在整个铁道信号设备在日常运行过程当中，是占据着非常重要的地位的，不光日此，也是能够在最大限度上提升铁路运输系统自身的安全以及稳定性。而容错微机联锁控制系统，也是在整体的诊断故障当中，有着不可取代的重要地位，在合理的利用容若软件以及冗余系统，就能够在很大程度上，为整个铁路运输系统在实际的运行过程当中，打下了良好的安全、稳定保障。
2.4信号联锁系统的具体运用概述
将信号联锁系统，运用在铁路运输控制当中，是能够很好的对整个铁道信号联锁设备故障进行实时监视的，不仅如此，还能够有效的扩宽该设备故障的`监控范围，从而真正的提升对于铁道信号联锁设备故障的发现效率水平，做到及时发现及时处理。
3铁道信号联锁设备故障诊断未来的发展方向概述
在针对于铁道信号联锁设备故障诊断未来的发展方向上，主要是可以参考一下几点：
(1)相关的故障诊断专家，逐渐的步入成熟，在目前，我国的铁道信号联锁设备故障诊断的系统当中，还是存在着不同程度上的局限性，而深入的改善相关的故障诊断专家系统，就能够在最大限度上便于，后续的相关设备的故障处理的快速展开。
(2)多种诊断技术相互融合，取长补短，在对于此，由于目前我国在对于铁道信号联锁设备故障诊断的实际研究工程当中，一定要加强对于多种诊断技术充分融合的重视度，而这样做的目的也是为而来能够更加具有高效的对设备故障进行分析以及处理。
(3)远程故障诊断技术的实施应用。在未来的发展过程当中，一定要重视起运用视频图像监测技术，这样不仅能够有效的对整个铁道信号联锁设备进行实时动态的监控，也能够第一时间内发现设备远端的故障，并对其进行快速的处理。以此在最大限度上保障整个铁路行车的安全以及稳定性。
4结论
只要真正的加强对于铁道信号联锁设备的故障诊断分析的重视度，才能够在最大限度上确保我国铁路行车的安全以及稳定。
参考文献
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关键词：超声诊断仪,故障,检修方法
超声成像技术在医院中具有十分重要的地位, 超声影像系统已成为医院常规的医学检查手段。要及时解决设备在使用过程中出现的问题, 保证设备的正常运行, 因此维修人员必须掌握一套行之有效的寻找和排除故障的方法。同时维修人员应具备一定的电路基础, 熟悉模拟电路, 数字电路, 计算机原理, 有丰富的实践经验;并基本了解超声诊断仪的工作原理, 各单元部件的主要功能, 技术参数, 操作方法等, 则维修工作会更顺利;此外还要具备必要的维修所需物质条件, 如各种技术资料、电路图纸以及基本检修工具如示波器、万用表、各种螺丝刀、烙铁 (包括吸焊烙铁) 、内六角等。
1 超声诊断仪的主要故障
1.1 机械故障:
主要由于机械部件引起的, 如轨迹球和键盘失灵, 机器无法升降, 螺丝松动等问题。这些故障较易解决, 只要平常注意除尘, 加润滑油等保养工作就可以解决。
1.2 软件故障:
主要有系统软件和应用软件引起的, 一般重新安装相关的软件就可以解决。例如, 碰到一台飞利浦HD7超声界面使用正常, 但是一启动测量工具和图像浏览就跳出报错对话框, 里面内容提示数据库错误, 判断为WINXP系统崩溃所致, 重装后恢复正常。值得注意的是在重装系统前一定要先备份相关设置的参数, 以免给以后使用带来麻烦。
1.3 电路故障:
主要是由电气线路所引起的, 有开路、短路、虚焊、元件损坏等引起的电源模块, 控制电路板等故障。这类故障不易解决, 有时故障具有较强的隐蔽性, 只有通过细心检查, 逐级测量, 分析判断, 才能找出故障。其中出现故障最多部分为电源部分, 大概占故障率的50%～60%, 因多数电源部分电流较大, 元件在工作时因为电压波动或散热不良极易导致损坏, 但是电源部分绝大多数也是可以修复的。还有一些电路故障是由电路板上元件脚堆积灰尘引起短路导致的, 若未引起元件的烧毁, 则只要清理灰尘就可以解决故障。
2 故障的种类
2.1 不定时发生的:
这类故障不易判断, 主要有接触不良, 软件不稳定, 某些探头老化以及电路板虚焊引起的。曾经碰到ACUSON ASPEN彩超开机一半死机, 或进入超声界面后使用中有时会突然死机, 接着按任何键都不起作用。检查了面板控制键及键控制转换电路, 以及传输线和接插头等部分均未发现问题, 最后才发现是一粒电源模块外部的保险丝接触不良引起的, 重新安装好后故障不再出现。对待这种时有时无的故障一定要从细节入手, 认真分析, 不放过任何可能引起故障的元件, 就一定可以找出问题所在。
2.2 彻底无法恢复的:
这类故障特征明显, 出现故障后就无法恢复。只要熟悉设备的结构和原理, 根据现象可以较快的判断故障所在。例如, 机器无电流输入, 可以查电源;在超声界面有光栅有刻度有灰阶, 但无超声图像, 则可以检查发射板和接收板, 探头或图像存储电路故障;超声图像闪烁, 则可以检查ADC电路, 图像存储电路或线相关处理电路等。
2.3 逐渐并加剧的:
这类故障主要由于某些机器部件受使用年限的增加, 出现性能下降, 进而影响机器的性能, 而且是随的时间的加长而加剧, 但是机器还是可以正常操作。例如, 探头随着使用年限的加长, 其压电晶体出现老化, 特别一些血流图像分辨率下降。因此平时要做好探头的保养工作, 如使用后要及时清理掉耦合剂, 防止探头碰到硬物等, 这样可以延长其使用寿命。
3 四种基本维修的方法
3.1 观察法:
就如同中医里的望、闻、问、切一样, 通过看来观察设备外部面板上开关、旋钮、插头、插座、接柱等是否有松脱、滑位、断线、卡阻和接触不良等问题, 或者打开盖板, 检查内部电路的电阻、电容、电感、电子管、保险丝等是否有烧焦、漏液、击穿、霉烂、松脱、破裂、断路和接触不良等问题;闻是否有元件烧焦的异味;询问操作医务人员设备在平时使用中和出现故障时的不同情况, 以做到心中有数;摸一些重要的元件, 感觉它是否有温度异常升高等。此外还可以通过听来对比出设备是否出现了重、杂、怪、乱的异常噪声, 判断设备内部出现的松动、撞击、不平衡等隐患。通过观察法可以发现和解决大部分故障。
3.2 替换法:
这是超声设备比较常用的方法, 现在厂家一般通过多个相对功能独立的模块来实现设备整体的功能。而模块的集成度都比较高, 模块上芯片里的程序厂家一般也对外保密, 如果再用传统的测量方法来检查是行不通的, 这时利用备用的模块来替换可以迅速找到故障。这也是维修高度集成化设备比较有效的方法。
3.3 检测电路法:
通过万用表、示波器、电流表以及电压表等工具进行故障检查。维修人员一定要熟悉这些常用测试仪器仪表的使用和各种元件的物理特性, 测试正确的数据, 并能根据测试结果作出分析, 判断故障所在。检测电路是每一个维修人必须掌握的基本技能, 也是做好维修工作的关键。
3.4 设备自检法;
现在生产的中高端的超声设备都带有错误自检功能。利用这个功能可以为我们维修提供很大的帮助, 快速的定位问题所在。
4 总结
超声诊断仪的故障现象有多种, 维修的方法也有许多, 以上说的现象和维修方法只是众多现象和方法中的一部分。对一个故障的维修方法有多种多样, 每一个方法都不是孤立的, 可能会用到其中的一种或多种方法, 只要从电路的原理去分析判断、检查、测量就能找出问题的实质, 从而避免故障的扩大, 并及时检修。
参考文献
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关键词：飞机航电系统；故障；分析方法；诊断系统
在飞机航线维护以及飞机检修过程中，几乎每天都要面对各种各样的故障，由于飞机类型较多，且航电系统复杂，外加故障原因与环境、设备、人员等多种因素相关，因此对飞机航电系统故障进行准确诊断并及时排除故障对飞机安全航行有重要意义。以下将从飞机航电系统概述分析入手，逐步探讨了航电系统故障的分析和诊断方法。
一、飞机航电系统概述
目前通常采用的飞机航电系统为G1000航空电子系统，该系统具有高度集成的特征，内部包括高频通信收发机、GPS收发机、等航空通讯电子设备，同时在机舱内配备了两台高分辨率的高精度液晶显示屏。该航电系统充分应用了飞机的操控特征、大气数据和以太网连接通信领域内的数据成果，具备功能性与实用性。系统将航空电子设备和仪表操作显示集成到一个单独的显示系统内，用液晶电子显示替代传统的机械仪表，从而让航行信息具备高灵活度，但航电系统在带给航空人员便捷的同时也给设备维护人员带来了一定的困难。
G1000子系统则包括飞行仪表显示系统和导航与通信系统。飞行仪表显示系统主要负责为主系统提供飞行参数，例如航向、高度、外界大气参数、飞行姿态等，信息均可在PFD显示屏中显示。导航与通信系统则主要起到导航与通信功能，音频信号通过数字传输通道送入音频板，GPS信息则传送到MFD和PFD显示屏中进行处理。
二、飞机航电系统故障分析方法和诊断系统
1.航电系统故障
航电系统中最容易出现的是数据链路故障，由于数据链路状况主要以不同颜色的框框来进行区分，红色表示确定链路失效，黑色表示链路不明，系统无法准确识别，绿色则表示链路正常，例如PFD显示屏ARINC 429中1号通道状态框显示为红色，则提示航电系统故障与LRU GRS77相关，即PFD与航向基准系统间的链路失效。
2.通讯导航系统故障
在通讯导航系统中最常见的的故障表现形式如下：（1）COM信号接收发送故障；（2）GPS信号不正常，无法获取到卫星数据；（3）NAV信号收发异常以及G/S信号接收不到等等。其中，COM信号故障又可分为COM信号干扰、弱信号、无通信音等等。在正常情况下，航电系统均能对各类故障提供预警信息，实际操作中按下ALERT键即可看到显示屏中显示的故障预警信息，相关警告包括COM、NAV以及G/S等，在进行故障分析和排除过程中可借助相关信息对故障发生缘由进行查找，或进一步确认故障是否发生。
3.仪表系统故障
在航电系统姿态信息传递到各子系统的过程中，需要与多种类型的传感器共同作用，如倾斜传感器、加速度传感器等，仪表系统组间则主要负责对姿态参数信息进行采集，并将其传入姿态航向系统中，在该系统中，信息传递或者显示任何环节有误或者收到外界干扰均会导致姿态信息显示异常，从以往的故障数据调查以及飞行手册中可总结出仪表系统故障的主要原因，具体如下：（1）发动机振动导致仪表断线。（2）显示屏或者GRS构型文件和软件失效。（3）各模块间数据通道失效。（4）仪表插头脱落或接触不良。
从故障类型来看，主要包括人为因素故障、系统自身元件故障、组间配置故障、参数错误等。
4.飞机电源故障诊断系统结构
机载电源主要有飞机发电机供电，若发电机故障则由机载蓄电池续电，通常情况下，飞机电源需维持三种状态，（1）有地面电源供电时，即使发电机运行正常，也不能向飞机上的设备供电；（2）断开地面电源后，飞机发电机恢复正常供电，同时蓄电池自动充电；（3）发电机故障无法供电时，蓄电池自动供电保证安全运行。
当电源供电关系不符合上述三种逻辑时，则提示飞机电源系统出现故障，需进行及时处理。电源故障诊断系统结构按电源类型可分为地面电源、发电机以及蓄电池三种，具体可通过发电机故障灯来对电源故障进行诊断。（1）地面电源电压超过28.5V，机内大功率用电设备正常工作，发电机故障灯燃亮。（2）发电机电压超过28.5V，机内大功率用电设备正常工作，发电机故障灯不亮。（3）蓄电池电压低于24V，机内大功率用电设备不工作，发电机故障灯燃亮。检修人员可根据正确逻辑和故障分析系统结构予以判定。
5.专家系统知识库构成和诊断分析方法
在飞机航电系统故障诊断领域专家系统应用极为广泛常见的有三种结构——基于规则、框架以及模型的专家系统结构。本文主要对基于规则的专家故障诊断系统结构进行探讨。在该系统中分别包括长期存储模型和短期存储模型，主要存储由规则激发而推断出的新的故障事实，存储器与推理机相互作用，并以规则知识库为主要数据支持，通过对故障模式进行匹配从而得出准确的故障诊断信息。知识库主要通过规则进行表示，例如常见的CLIPS是常见方法，每条规则代表一组因果关系，此外框架也是知识表示的一种形式，与高级语种对象类似，可提供一种更为方便的结构来准确表示常识性知识。创建知识库时，需对现有知识按照特定逻辑进行编程，利用规则和框架表示将故障知识加入到知识库体系当中，从而为故障推理提供依据。
三、结语
综上，排除飞机航电系统故障是保证飞机安全航行的首要前提，在具体诊断过程中，需对航电系统以及子系统进行严格的故障检定，例如通讯导航、电源、仪表系统等，可采用专家系统进行故障诊断，提高诊断的准确率，方便工作人员进行排故处理，为飞机安全航行提供保障。
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