設備異常處理試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪項不屬于設備異常的典型特征？A.運行參數偏離設定范圍（如溫度升高5℃）B.設備發(fā)出異常噪音（如齒輪箱周期性異響）C.設備按程序正常完成加工循環(huán)D.傳感器信號波動超過閾值（如振動值從2mm/s升至8mm/s）2.某數控車床加工時出現(xiàn)“Z軸超程報警”，最可能的直接原因是？A.液壓系統(tǒng)壓力不足（4MPa降至3MPa）B.伺服電機編碼器信號丟失C.刀具磨損導致切削力增大D.操作面板按鍵接觸不良3.設備異常處理中，“隔離異常區(qū)域”的主要目的是？A.避免異常擴大影響其他部件B.便于維修人員集中觀察C.減少設備停機時間D.符合5S管理要求4.對于連續(xù)運行的電機，若軸承溫度從55℃驟升至90℃（環(huán)境溫度25℃），優(yōu)先檢查的項目是？A.電機繞組絕緣電阻（標準≥50MΩ）B.軸承潤滑脂是否缺失或老化C.電機散熱風扇是否卡滯D.供電電壓是否穩(wěn)定（380V±10%）5.以下哪種情況屬于“設備故障”而非“異?！?？A.空壓機排氣溫度偶爾升至95℃（報警閾值100℃）B.數控機床刀庫換刀時卡頓，但仍能完成動作C.離心泵運行時振動值持續(xù)15mm/s（允許值≤5mm/s）D.PLC輸入模塊指示燈全滅，設備完全停機6.處理設備電氣異常時，正確的操作順序是？A.先檢查控制回路→再檢查主回路→最后驗證保護裝置B.先測量主回路電壓→再檢查控制回路信號→最后排查傳感器C.先斷開電源→驗電→掛警示牌→再逐步排查D.先復位報警→觀察現(xiàn)象→再斷電檢查7.某立式加工中心主軸異響，用測振儀檢測發(fā)現(xiàn)1倍頻（主軸轉速頻率）振動值顯著升高（12mm/s），最可能的故障部位是？A.主軸軸承滾道磨損B.齒輪箱齒輪斷齒C.聯(lián)軸器不對中D.主軸電機轉子動平衡不良8.設備異常處理記錄中，必須包含的關鍵信息不包括？A.異常發(fā)生時的環(huán)境溫度、濕度B.維修人員的姓名和工號C.更換備件的品牌和型號D.設備上次大修的時間9.對于因傳感器故障導致的設備異常（如溫度傳感器線路斷路），正確的處理方式是？A.短接傳感器信號端子，強制設備運行B.更換同型號傳感器后，驗證信號線性度C.調整PLC程序中的傳感器量程參數D.用萬用表測量傳感器電源電壓是否正常（如24VDC）10.某車間三臺相同型號的注塑機同時出現(xiàn)“料筒溫度失控”（實際溫度高于設定值20℃），最可能的共性原因是？A.三臺設備的加熱接觸器主觸點粘連B.車間供電線路電壓波動（380V升至410V）C.溫控表程序錯誤（需升級固件）D.操作員工同時誤調了溫度設定值二、判斷題（每題1分，共10分）1.設備異常發(fā)生后，應立即切斷設備總電源以防止事故擴大。（）2.振動異常排查時，需同時測量設備基礎的振動值，以區(qū)分是設備自身問題還是安裝問題。（）3.液壓系統(tǒng)油溫過高（80℃）可能是由于冷卻器堵塞或液壓油黏度過低導致的。（）4.設備異常處理時，若現(xiàn)場無備用備件，可臨時用參數修改（如提高報警閾值）維持生產。（）5.電氣設備異常“跳電”后，若復位斷路器后再次跳閘，應重點檢查負載側是否存在短路或接地故障。（）6.設備運行中出現(xiàn)“氣壓不足報警”（設定0.6MPa，實際0.5MPa），只需檢查空壓機輸出壓力即可。（）7.數控機床“回零不準”可能是由于參考點開關松動或編碼器電池電量不足導致的。（）8.設備異常處理完成后，只需恢復設備運行狀態(tài)，無需驗證異常是否徹底消除。（）9.齒輪箱異響排查時，若異響頻率與齒輪齒數×轉速相關，則可能是齒輪磨損或點蝕。（）10.設備異常記錄應至少保存3年，以便追溯分析長期趨勢。（）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述設備異常處理的標準流程（需包含關鍵步驟及各步驟的目的）。2.某數控銑床加工時出現(xiàn)“X軸爬行”（低速移動時出現(xiàn)時動時?，F(xiàn)象），請列出至少5項可能的原因及對應的排查方法。3.設備液壓系統(tǒng)出現(xiàn)“壓力不穩(wěn)定”（壓力表指針頻繁波動），可能的原因有哪些？如何逐一驗證？4.簡述電機軸承溫度過高的排查思路（需結合機械、電氣、環(huán)境因素）。5.設備異常處理中，“根本原因分析（RootCauseAnalysis）”的常用方法有哪些？請舉例說明其中一種方法的應用步驟。四、案例分析題（每題15分，共30分）案例1：數控車床加工精度超差某企業(yè)CK6150數控車床加工軸類零件時，出現(xiàn)以下現(xiàn)象：-加工外圓尺寸偏差：首件合格（φ50±0.02mm），連續(xù)加工5件后，尺寸逐漸偏大至φ50.08mm；-表面粗糙度惡化：Ra值從1.6μm升至3.2μm；-設備運行時，主軸箱發(fā)出輕微“嗡嗡”異響，無明顯振動（振動值4mm/s，標準≤5mm/s）；-查看歷史記錄：設備上月剛完成一級保養(yǎng)（更換液壓油、清潔導軌），未更換過主軸部件。請結合以上信息，分析可能的異常原因，并設計排查與處理步驟。案例2：PLC控制系統(tǒng)信號異常某自動化生產線使用西門子S7-1200PLC，近期頻繁出現(xiàn)以下異常：-傳感器信號（接近開關）偶爾誤動作（如工件未到達時，輸入點指示燈亮）；-輸出模塊（控制氣缸電磁閥）有時無響應（電磁閥不動作，但PLC輸出指示燈亮）；-異常發(fā)生無規(guī)律，且重啟PLC后短時間內恢復正常。請分析可能的故障點，并給出具體的排查方法和解決措施。設備異常處理試題答案一、單項選擇題1.C（設備正常運行無異常特征）2.B（超程報警通常由位置檢測元件（如編碼器）信號丟失或機械限位觸發(fā)導致）3.A（隔離區(qū)域防止異常擴散，如電氣短路引發(fā)火災）4.B（軸承溫度驟升最常見原因為潤滑不良，潤滑脂缺失會導致摩擦生熱）5.D（設備完全停機屬于功能喪失的故障，異常通常指參數偏離但未完全失效）6.C（電氣安全操作規(guī)范：先斷電→驗電→掛牌→排查）7.A（1倍頻振動升高對應主軸旋轉部件問題，軸承滾道磨損會導致周期性沖擊振動）8.D（上次大修時間非異常處理必須記錄項，關鍵是本次異常的現(xiàn)象、處理過程）9.B（傳感器故障需更換同型號，且驗證線性度（如用標準溫度源校準））10.A（多臺設備同時出現(xiàn)同類問題，優(yōu)先考慮共性部件（如同一批次接觸器））二、判斷題1.×（部分異常需保持運行狀態(tài)觀察，如電機異響時直接斷電可能丟失故障特征）2.√（設備基礎振動大可能導致設備共振，需區(qū)分設備自身與安裝問題）3.√（冷卻器堵塞導致散熱不足，液壓油黏度低（如標號錯誤）會加劇內泄漏生熱）4.×（臨時修改參數會掩蓋問題，可能導致故障擴大）5.√（斷路器反復跳閘說明負載側存在短路或接地，需排查線路或設備內部）6.×（還需檢查氣路泄漏、氣動元件（如電磁閥）堵塞、過濾器積水等）7.√（參考點開關松動會導致回零位置偏移，編碼器電池低會丟失位置記憶）8.×（必須驗證異常消除，如加工首件檢測、運行30分鐘無復發(fā)）9.√（齒輪異響頻率=齒數×轉速/60，符合齒輪嚙合頻率特征）10.√（長期記錄可分析設備劣化趨勢，如軸承振動值逐年上升）三、簡答題1.設備異常處理標準流程：（1）現(xiàn)場確認與初步隔離：到達現(xiàn)場后，觀察設備狀態(tài)（運行/停機）、記錄異常現(xiàn)象（如溫度、振動值、報警代碼），切斷異常部件電源或關閉相關閥門（如液壓系統(tǒng)），防止異常擴大。目的：保留故障現(xiàn)場特征，避免二次損傷。（2）信息收集與分析：調取設備運行日志（如PLC歷史報警、溫度趨勢圖）、詢問操作人員（異常發(fā)生前的操作、是否有異響/異味）、測量關鍵參數（如電壓、電流、振動值）。目的：縮小故障范圍，確定是機械、電氣還是工藝問題。（3）排查與定位：按“先易后難、先外后內”原則，檢查外部連接（如傳感器線路、氣管/油管接頭）→驗證控制信號（如PLC輸入輸出是否正常）→拆解檢查內部部件（如軸承、齒輪）。目的：確定具體故障點（如軸承磨損、線路斷路）。（4）處理與修復：更換損壞部件（如軸承、傳感器）、調整參數（如伺服增益）、修復線路（如焊接斷路點）。需使用原廠備件或經認證的替代件，確保匹配性。（5）驗證與記錄：恢復設備運行，驗證異常是否消除（如加工首件檢測、連續(xù)運行30分鐘無報警）；記錄處理過程（異?，F(xiàn)象、排查步驟、更換備件型號、驗證結果）。目的：確保問題根治，為后續(xù)維護提供參考。2.數控銑床X軸爬行的可能原因及排查方法：（1）導軌潤滑不良：檢查導軌潤滑油量（觀察油標），用手推動滑臺感受阻力；若油膜薄，可能是潤滑泵故障（如泵體堵塞）或油管泄漏，需清理泵體或更換油管。（2）伺服電機與絲杠連接松動：斷開電機與絲杠聯(lián)軸器，手動轉動絲杠，若阻力均勻，通電測試電機空轉是否平穩(wěn)；若電機空轉正常，檢查聯(lián)軸器螺栓是否松動（力矩標準8-10N·m）。（3）滾珠絲杠磨損或異物卡滯：拆卸絲杠防護套，觀察滾珠是否銹蝕（用白布擦拭有鐵粉），測量絲杠軸向間隙（標準≤0.02mm，可用千分表檢測）；若間隙過大，需更換絲杠或調整預緊力。（4）伺服驅動器參數設置不當：查看驅動器面板報警（如過載代碼AL.12），用調試軟件（如MRConfigurator）讀取電流波形；若電流波動大，可能是增益參數過高（需降低速度環(huán)增益）。（5）光柵尺或編碼器信號干擾：用示波器測量光柵尺信號（方波幅值應≥4V），檢查屏蔽線是否接地（接地電阻≤1Ω）；若信號有雜波，需重新接地或更換屏蔽電纜。3.液壓系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定的可能原因及驗證方法：（1）液壓泵內泄漏：關閉系統(tǒng)所有執(zhí)行元件（如液壓缸、馬達），測量泵出口壓力；若壓力仍無法穩(wěn)定，可能是泵的配油盤磨損（內泄漏量增大），需拆解泵體檢查磨損痕跡。（2）溢流閥故障：調整溢流閥壓力（從最低逐漸升高），觀察壓力表是否平滑上升；若壓力跳躍，可能是溢流閥主閥卡滯（用細鐵絲清理閥孔）或先導閥彈簧斷裂（更換彈簧）。（3）液壓油中混入空氣：觀察油箱油液是否有氣泡（油面泡沫多），觸摸回油管是否有“振動”感；若確認進氣，需檢查吸油濾油器是否堵塞（壓差≥0.3MPa需更換）、油管接頭是否密封不嚴（用肥皂水檢測漏氣）。（4）液壓缸內泄漏：將液壓缸活塞固定，分別給無桿腔、有桿腔供油，測量另一腔的油液泄漏量；若泄漏量超過50mL/min（標準≤20mL/min），說明活塞密封件磨損（更換O型圈或格萊圈）。（5）壓力傳感器故障：用標準壓力表并聯(lián)在系統(tǒng)中，對比顯示值；若偏差＞0.5MPa（傳感器精度±0.2MPa），需校準或更換傳感器。4.電機軸承溫度過高的排查思路：（1）機械因素：檢查軸承徑向/軸向間隙（用塞尺測量，深溝球軸承標準間隙0.01-0.03mm）；若間隙過大，可能是軸承磨損（更換同型號軸承）。檢查軸承安裝是否到位（內圈與軸肩應緊密貼合，可用塞尺檢測），若有間隙，需重新壓裝（使用液壓機，壓裝力≥20kN）。（2）潤滑因素：觀察潤滑脂狀態(tài)（是否變黑、結塊），用油脂槍擠壓軸承，若出油困難，可能是潤滑脂過多（超過軸承腔1/3會導致散熱不良）或型號錯誤（如高溫環(huán)境使用普通鋰基脂），需清理舊脂并更換高溫潤滑脂（如二硫化鉬脂）。（3）電氣因素：測量電機三相電流平衡度（偏差應≤5%），若某相電流過高，可能是電機繞組匝間短路（用兆歐表測量絕緣電阻，若＜50MΩ需大修）；檢查聯(lián)軸器對中（用激光對中儀，徑向偏差≤0.05mm），不對中會導致軸承額外負載。（4）環(huán)境因素：檢查電機散熱風扇是否完好（轉速應≥1400r/min），散熱片是否積灰（用壓縮空氣清理）；環(huán)境溫度是否過高（＞40℃時需增加強制冷卻），若環(huán)境溫度正常但電機溫度仍高，可能是負載過大（需檢查負載扭矩是否超過額定值）。5.根本原因分析常用方法及應用：常用方法：5Why分析法、魚骨圖（因果圖）、故障樹分析（FTA）。以5Why分析法為例：案例：某空壓機頻繁停機（報警“排氣溫度高”）。-第1層Why：為什么排氣溫度高？→冷卻器散熱不足。-第2層Why：為什么冷卻器散熱不足？→冷卻器翅片積灰嚴重。-第3層Why：為什么翅片積灰？→空濾器失效，吸入含塵空氣。-第4層Why：為什么空濾器失效？→未按周期更換空濾（標準3個月/次，實際已6個月未換）。-第5層Why：為什么未按時更換？→維護計劃執(zhí)行不到位（維修員漏記）。根本原因：維護計劃執(zhí)行漏洞導致空濾器未及時更換，最終引發(fā)冷卻器積灰、排氣溫度高。四、案例分析題案例1：數控車床加工精度超差分析可能原因：（1）主軸軸承磨損：主軸長期運行后，軸承游隙增大（如角接觸球軸承原游隙0.01mm，磨損后增至0.05mm），導致加工時徑向跳動增大，尺寸逐漸超差。（2）絲杠螺母副間隙：X軸絲杠螺母因潤滑不良或磨損，反向間隙增大（標準≤0.02mm，實際0.06mm），加工時反向移動誤差累積，尺寸逐漸偏大。（3）刀具熱伸長：連續(xù)加工時，刀具因切削熱膨脹（如硬質合金刀具線膨脹系數4.5×10??/℃，溫度升高50℃時伸長0.0225mm），導致切削深度增加。（4）主軸編碼器信號漂移：編碼器因溫度變化（加工時主軸箱溫度升高）導致信號誤差（如每轉脈沖數偏差0.1%），反饋位置不準確。排查與處理步驟：1.驗證主軸精度：用千分表測量主軸徑向跳動（頂尖處），標準≤0.01mm；若實測0.03mm，說明軸承磨損（需拆卸主軸箱，檢查前軸承（7014C）滾道是否有凹坑，更換后重新調整預緊力（預緊力1500N））。2.檢測絲杠反向間隙：在X軸上安裝激光干涉儀，測量反向移動時的定位誤差；若反向間隙0.06mm，需調整絲杠螺母預緊（通過調整墊片厚度），或更換螺母（如PMI品牌BNK1510）。3.檢查刀具熱變形：加工過程中用紅外測溫儀測量刀頭溫度（初始25℃，加工5件后升至75℃），計算熱伸長量（0.0225mm），與尺寸偏差（0.06mm）部分吻合；可采用強制冷卻（如內冷刀具）或調整刀具補償（每加工2件補償-0.01mm）。4.校準主軸編碼器：用示波器測量編碼器A/B相脈沖信號（標準5V方波，頻率=主軸轉速×1024/60），若頻率偏差＞0.5%，需重新校準編碼器（更換電池或調整安裝位置）。處理結果：更換主軸前軸承，調整絲杠反向間隙至0.01mm，增加刀具冷卻后，加工尺寸穩(wěn)定在φ50±0.02mm，表面粗糙度恢復Ra1.6μm。案例2：PLC控制系統(tǒng)信號異常分析可能故障點：（1）線路干擾：傳感器、電磁閥線路與動力線（如電機電纜）平行敷設，電磁干