CNC精密機(jī)床應(yīng)用技術(shù)

上海翌燦智能科技有限公司研發(fā)的極早期機(jī)床自動(dòng)滅火技術(shù)

一、關(guān)于CNC機(jī)床火災(zāi)

1、 關(guān)于CNC機(jī)床火災(zāi) 大多數(shù)使用油性切削液的CNC機(jī)床，往往存在著較為嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。 一臺(tái)機(jī)床如果沒有采取滅火措施，那么大火就會(huì)迅速蔓延到鄰近的機(jī)械設(shè)備或建筑物。即使建筑物內(nèi)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)啟動(dòng)工作，也為時(shí)已晚，往往會(huì)使機(jī)床甚至更多的生產(chǎn)設(shè)備毀于一旦。 常規(guī)銑床、車床和磨床都是盡可能以安保的方式進(jìn)行專門設(shè)計(jì)的。但是這些機(jī)床大量地應(yīng)用油基冷卻液，這就很容易受到火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的威脅。

2、 過高的熱量、錯(cuò)誤的編程、刀具的故障或其他各種原因，都可以將正常的CNC操作系統(tǒng)瞬間變成一場(chǎng)災(zāi)難。而對(duì)于放電加工設(shè)備（EDM）而言，可能會(huì)由于介質(zhì)液面下降或其他異常情況而造成火災(zāi)。 在任何加工操作中，凡是存在著冷卻油和潤(rùn)滑油蒸汽的地方，即使是一點(diǎn)火星也會(huì)引起。 越來越多自動(dòng)機(jī)床被應(yīng)用，當(dāng)一臺(tái)機(jī)床處于自動(dòng)化作業(yè)或無人化操作時(shí)，其發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更高。

3、 即使能夠迅速地檢測(cè)或撲滅一場(chǎng)小小的火災(zāi)，但仍然會(huì)對(duì)機(jī)床造成損壞和無法預(yù)測(cè)的停機(jī)時(shí)間。如果機(jī)床在未經(jīng)檢查或沒有發(fā)現(xiàn)這種火災(zāi)跡象的情況下，哪怕只是離開很短的一段時(shí)間，那么這場(chǎng)小小的火災(zāi)就會(huì)造成機(jī)毀，甚至是建筑物被毀滅的惡性事故。 在使用油基冷卻液的機(jī)床內(nèi)發(fā)生爆燃時(shí)，要求快速果斷地采取行動(dòng)。然而，人力成本迫使許多工廠不得不讓某些機(jī)床實(shí)行無人化操作，這極大程度地增加了機(jī)床發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。然而，即使操作人員在現(xiàn)場(chǎng)的情況下，一臺(tái)機(jī)床也有可能在很短時(shí)間內(nèi)，完全被爆燃的火焰所吞噬。 我們一直期望雇員們使用便攜式滅火器來控制這種失火局面，但這可能是一個(gè)不切實(shí)際的期望。即使是一個(gè)頭腦冷靜的操作人員，當(dāng)機(jī)床發(fā)生火災(zāi)時(shí)也會(huì)手足無措。況且，當(dāng)一場(chǎng)火災(zāi)足以損毀一臺(tái)機(jī)床時(shí)，可能會(huì)危及到工人的安保。

4、 專門為機(jī)床內(nèi)部防火而設(shè)計(jì)的機(jī)床滅火系統(tǒng)，可以為機(jī)床提供合理的保護(hù)，這對(duì)于傳統(tǒng)屋頂式的外部自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)而言是無法達(dá)到的。 設(shè)備自動(dòng)滅火系統(tǒng)的投入成本只占數(shù)控機(jī)床中的很少一部分，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于修復(fù)因火災(zāi)而造成重大破壞所需的維修費(fèi)用。

二、CNC機(jī)床火災(zāi)分析 可燃物分析： 對(duì)于使用油基冷卻液、研磨切削油的CNC機(jī)床，通常主要可燃物為機(jī)床用油（丙類可燃液體），其它可燃物為少量電線電纜包覆用橡膠。 CNC機(jī)床火災(zāi)燃燒特性分析： 普遍用于機(jī)床的用油絕大多數(shù)為閉杯閃點(diǎn)60℃以上的丙類可燃液體，其燃燒特性描述為明火并伴隨大量煙霧，加工點(diǎn)引起的熱量聚，引燃油蒸汽或油霧（氣、液兩相混合物），燃燒特點(diǎn)為閃燃，閃燃放大熱能后會(huì)引燃液態(tài)油的燃燒，該類燃燒會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，并附加隨著液體流淌擴(kuò)大燃燒面。 CNC機(jī)床火災(zāi)溫度特性曲線示意圖： W0-機(jī)床空間正常環(huán)境溫度單位 ℃（攝氏） T0-機(jī)床工作異常計(jì)時(shí)時(shí)間單位S（秒） W1-機(jī)床產(chǎn)生明火時(shí)的空間環(huán)境溫度 T1-機(jī)床產(chǎn)生明火，極早期報(bào)警開始時(shí)間 W2-機(jī)床空間環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定火災(zāi)報(bào)警溫度W0+ 30℃ T2-系統(tǒng)啟動(dòng)滅火開始時(shí)間 W3-機(jī)床重要機(jī)械部件損壞空間環(huán)境溫度 T3-重大損失相對(duì)應(yīng)的火災(zāi)發(fā)展時(shí)間 W4-機(jī)床達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的空間環(huán)境溫度 T4-機(jī)床報(bào)廢損失相對(duì)應(yīng)的火災(zāi)發(fā)展時(shí)間 注：以上溫度測(cè)量點(diǎn)均為機(jī)床內(nèi)部（頂部）不利熱量傳導(dǎo)點(diǎn)的空間環(huán)境溫度。

三、 三、CNC機(jī)床火災(zāi)損失分析 綠色區(qū)域 W1明火產(chǎn)生初期，此時(shí)著火點(diǎn)明火火焰外延直徑≤30mm，著火點(diǎn)局部溫度已經(jīng)大于油品的閃點(diǎn)（閉杯），但是由于火災(zāi)初期熱量發(fā)出或輻射量較小，熱量傳導(dǎo)至機(jī)床空間環(huán)境溫度一般在W0+2℃～W0+5℃。 W2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定火災(zāi)報(bào)警溫度W0+ 30℃，考慮到空間環(huán)境的溫度波動(dòng)以及降低誤動(dòng)作帶來的不必要損失，以及機(jī)床火災(zāi)特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)定年平均機(jī)床空間環(huán)境溫度+30℃作為火災(zāi)報(bào)警啟動(dòng)溫度閥值，此時(shí)著火點(diǎn)明火火焰外延直徑≤300mm，著火點(diǎn)局部溫度可能超過220℃。 T1-T2火災(zāi)發(fā)展通常時(shí)間范圍65S～185S 綠色區(qū)域階段的機(jī)床火災(zāi)直接損失通常很小，幾乎可以忽略不記，機(jī)床損失主要為因停產(chǎn)造成的間接損失，該階段的生產(chǎn)恢復(fù)通常需要0h～2h。 該階段為好的滅火階段，該階段滅火損失少、滅火效率高。 黃色區(qū)域 W2火災(zāi)發(fā)展期，此時(shí)著火點(diǎn)明火火焰外延直徑≥300mm，著火點(diǎn)局部溫度可能超過300℃。 W3通常定為機(jī)床重要精密機(jī)械的退火溫度-120℃，超過此溫度可能會(huì)對(duì)機(jī)床重要精密機(jī)械部分造成不可恢復(fù)的損害，例如機(jī)床的精度無法滿足加工要求等。此時(shí)著火點(diǎn)明火火焰外延直徑≤600mm，著火點(diǎn)局部溫度可能超過600℃。 T2-T3火災(zāi)發(fā)展通常時(shí)間范圍55S～245S 黃色區(qū)域階段的機(jī)床火災(zāi)直接損失通常為機(jī)床內(nèi)部電器及其配線收到損害，機(jī)床重要精密機(jī)械未受到不可恢復(fù)的損害，以及為因停產(chǎn)造成的間接損失，該階段的生產(chǎn)恢復(fù)通常需要1day～7 day。 該階段為傳統(tǒng)滅火技術(shù)的滅火階段，該階段滅火損失少、滅火效率高。 紅色區(qū)域 W3火災(zāi)擴(kuò)大期，此時(shí)著火點(diǎn)明火火焰外延直徑≥600mm，著火點(diǎn)局部溫度可能超過600℃。 W4通常定為機(jī)床重要精密機(jī)械的退火溫度+120℃，此溫度可能會(huì)對(duì)機(jī)床重要精密機(jī)械部分造成不可恢復(fù)的損害，例如機(jī)床的精度無法滿足加工要求等。此時(shí)著火點(diǎn)明火火焰外延填滿所有油浸區(qū)域，著火點(diǎn)局部溫度可能超過900℃。 T3-T4火災(zāi)發(fā)展通常時(shí)間范圍35S～125S 紅色區(qū)域階段的機(jī)床火災(zāi)直接損失通常為接近購(gòu)置新機(jī)床費(fèi)用，以及為因停產(chǎn)造成的間接損失，該階段的生產(chǎn)恢復(fù)通常需要大修20day～90 day。 黑色區(qū)域 黑色區(qū)域階段的機(jī)床火災(zāi)直接損失通常為機(jī)床報(bào)廢。

四、極早期機(jī)床自動(dòng)滅火技術(shù) 專門為機(jī)床內(nèi)部防火而設(shè)計(jì)的機(jī)床滅火系統(tǒng)，為機(jī)床提供可靠的火災(zāi)極早期保護(hù)。

五、 1、極早期火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)及控制系統(tǒng)技術(shù) 采用早發(fā)現(xiàn)早控制的控制原理，結(jié)合火焰光譜探測(cè)技術(shù)、圖象傳輸技術(shù)、在線溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)以及計(jì)算算法軟件，針對(duì)機(jī)床火災(zāi)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)極早期火災(zāi) 探測(cè)，主動(dòng)調(diào)整受門員系統(tǒng)狀態(tài)，實(shí)時(shí)機(jī)床內(nèi)部紅外圖像報(bào)警傳送等技術(shù)，科學(xué)解決了極早期快速火災(zāi)探測(cè)與誤動(dòng)作的技術(shù)矛盾，大大縮短了火災(zāi)探測(cè)報(bào)警時(shí)間，為成功無損機(jī)床滅火創(chuàng)造了極為有利的條件。

六、2、基本滅火單元技術(shù) 裝置簡(jiǎn)單可靠，系統(tǒng)綜合響應(yīng)時(shí)間短、可實(shí)現(xiàn)控制噴放滅火劑，可根據(jù)軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)間斷噴放、連續(xù)噴放、延時(shí)噴放等噴放滅火功能； 清潔滅火劑采用等，電器絕緣性好，使整個(gè)滅火過程不會(huì)產(chǎn)生二次污染； 可根據(jù)不同需要選用以下類型滅火劑 D類金屬滅火劑； 廚房滅火劑； 超細(xì)干粉滅火劑； 干粉滅火劑； 水基滅火劑； 泡沫滅火劑。 通用標(biāo)準(zhǔn)的滅火器，任何消防器材維修維護(hù)單位均可更換和維護(hù)，單次滅火換裝成本小于100元。 目前，市場(chǎng)上可提供各類機(jī)床上使用的滅火系統(tǒng)，大多以泡沫、干燥的化學(xué)品或清水作為滅火劑。而上海翌燦智能科技有限公司的自動(dòng)滅火系統(tǒng)則采用CO2或FM-200和3M Novec 1230一類的滅火劑，這類滅火劑對(duì)撲滅機(jī)床操作中使用的可燃性冷卻油火勢(shì)來說是非常理想的。這些滅火材料被稱作“清潔”的滅火劑，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)留下任何難以清潔的殘留物，而且屬于非導(dǎo)電性和非腐蝕性物質(zhì)，不會(huì)損壞機(jī)械設(shè)備。 實(shí)際上，清潔的滅火劑將以一種氣體的形式擴(kuò)散滲透到數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的各個(gè)區(qū)域。氣體能夠保護(hù)隱藏在機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的電子元件。這類氣體式滅火劑對(duì)不容易接近區(qū)域的滅火是非常有效的，往往可以在發(fā)現(xiàn)苗頭時(shí)控制住火勢(shì)以防蔓延。 清潔的滅火劑按其滅火功能分為A級(jí)、B級(jí)和C級(jí)（分別用于普通可燃物滅火，易燃液體/氣體滅火和電氣設(shè)備滅火）。這類滅火劑是無毒的，對(duì)人類和自然環(huán)境不會(huì)造成損害。 設(shè)備使用廠家應(yīng)該制訂相應(yīng)的防火計(jì)劃 每個(gè)機(jī)加工車間應(yīng)事先制訂好防火計(jì)劃，防止火災(zāi)應(yīng)該是每一個(gè)加工車間的頭等大事，特別是無人化加工車間。因此，我們特別推薦采用可確保生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

七、3. 系統(tǒng)適用領(lǐng)域： 各類油煙火災(zāi) ：油煙風(fēng)管 各類冷卻、潤(rùn)滑油火災(zāi) ：精密機(jī)床 各類冷卻、保溫、淬火火災(zāi) ：熱處理設(shè)備 各類有機(jī)、無機(jī)清洗劑火災(zāi) ：清洗、取干設(shè)備 工業(yè)、食用酒精火災(zāi) ：灌裝設(shè)備 火災(zāi) ：動(dòng)力設(shè)備 電池火災(zāi) ：電池測(cè)試設(shè)備

機(jī)床自動(dòng)滅火裝置是消防行業(yè)的一個(gè)發(fā)明。作為一套小型、低成本且高度可靠的獨(dú)立自動(dòng)滅火系統(tǒng)，它可依靠煙感，溫感，以及火焰三種探測(cè)方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行火災(zāi)檢測(cè)。能快速、準(zhǔn)確、有效地探測(cè)及撲滅火源，集報(bào)警和滅火于一體，將火患撲滅在起初階段。既可大幅度降低工程的造價(jià)，也可降低每次滅火的費(fèi)用，并且不會(huì)對(duì)人員造成任何傷害。 采用機(jī)床滅火裝置，可由原來對(duì)較大封閉空間的房間保護(hù)改為直接對(duì)各種較小封閉空間的貴重設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

機(jī)床滅火裝置的發(fā)明和成功使用引起了國(guó)際消防界的廣泛注意，我公司該項(xiàng)發(fā)明已在國(guó)內(nèi)獲得了發(fā)明，并已通過第三方質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心"的檢測(cè)。目前，機(jī)床滅火系統(tǒng)正以每年40%的增長(zhǎng)速度在各行各業(yè)普及。

作為一種新型滅火系統(tǒng)，它解決了困擾消防行業(yè)已久的對(duì)電器設(shè)備、控制箱、數(shù)控機(jī)床、精密儀器、加工中心的防火問題。

無論安放易燃設(shè)備的地方已裝或未裝消防系統(tǒng)，“機(jī)床智能滅火裝置”都能提供更快、更可靠、更經(jīng)濟(jì)的保護(hù)。因此，選擇“機(jī)床智能滅火系統(tǒng)”等于為您的財(cái)產(chǎn)提供了更安保的保障。

二 、技術(shù)特性

1） 機(jī)床滅火裝置的工作原理：

裝置主要是由控制系統(tǒng)、壓力容器、容器閥、煙感、溫感、火焰探測(cè)儀以及能釋放滅火劑的釋放管等組成。將傳感器安裝在火源可能發(fā)生處的上方進(jìn)行探測(cè)。一旦著火時(shí)，傳感器會(huì)迅速啟動(dòng)控制系統(tǒng)，將滅火介質(zhì)通過釋放管噴射到被保護(hù)區(qū)域。

2） 裝置特點(diǎn)：

報(bào)警滅火合一，探測(cè)反應(yīng)時(shí)間快，迅速將火患撲滅在萌芽狀態(tài)，有效降低火災(zāi)帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

該裝置工作電源為24V，傳感器都采用工業(yè)防爆型，不受震動(dòng)或沖撞而影響操作功能；溫度傳感器有不銹鋼罩保護(hù)，不因油、灰塵的影響而導(dǎo)致探火功能的減弱及誤報(bào)警。

尤其是針對(duì)數(shù)控機(jī)床、磨床、超聲波清洗機(jī)等一些加工設(shè)備來說，由于此類設(shè)備大多都會(huì)采用冷卻油，一旦有芯就會(huì)出現(xiàn)轟燃，當(dāng)我們的控制系統(tǒng)檢測(cè)到溫度呈現(xiàn)跳躍式上升時(shí)，系統(tǒng)優(yōu)先滅火。

系統(tǒng)不受任何位置的影響，可伸進(jìn)各種窄小和復(fù)雜易燃空間或設(shè)備中，該特點(diǎn)彌補(bǔ)了現(xiàn)有消防產(chǎn)品不能撲滅此類火源的缺陷。

距離被保護(hù)物近，滅火效率高，費(fèi)用低廉。

非全淹沒式，釋放時(shí)不會(huì)傷害被保護(hù)區(qū)域的人員。

適合無人值守而需重點(diǎn)保護(hù)的設(shè)備和場(chǎng)所。

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)便，不占用戶的有限空間。