一种用于爆炸性危险品加工的机床 技术领域 本发明涉及一种用于爆炸性危险品加工的机床， 适用于兵器领域中的新型、 异型 药柱的加工以及弹丸的剖切。
背景技术 在兵器领域， 传统试制新型、 异型药柱的方法是先制作模具， 再进行浇注或压注， 并不断的修正模具， 反复试验， 直至药柱形状达到性能要求为止。一个药柱的定型， 往往要 制作多套模具， 生产周期长、 成本高。生产单位迫切期望有一种新设备、 新工艺改善这一状 况。
而部分弹丸采用熔注法或压注法装药。为检查装药的质量 ( 轴向、 周向密度及 密度差 )， 需要抽查部分弹丸， 将其剖切 ( 剖切形式分横切、 纵切、 方块状切割、 瓜瓣状切割 等 )。 传统剖切的方式是人工采用切割锯切割。 由于操作工近距离操作设备， 直接威胁人员 的生命安全。 传统剖切方式另一缺点是生产效率低、 切口质量没有保障， 对装药质量判断产 生影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供具有安全、 快速、 操作简便的一种用于爆炸性 危险品加工的机床。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案 ：
本发明是在数控机床的基础上增加了防爆功能， 同时为兼顾新型、 异型药柱的生 产和弹丸的剖切需要， 本发明同时具备车刀架装置和铣刀架装置。本发明所述机床必须在 抗爆间内使用， 在抗爆间内设有防爆摄像头， 以便于在控制室内对加工过程实施控制和监 视。
本发明的具体技术方案如下 ：
本发明包括床身、 床头箱、 车刀架装置、 铣刀架装置、 铣刀架升降装置、 横向进给装 置、 纵向进给装置、 尾座、 冷却系统和数控系统 ； 其特征在于所述机床的各暴露运动副的相 对运动部件的材质分别为黑色金属和铜合金 ； 所述机床的电子线路中的各元器件和部件均 采用防爆产品。
本发明所述黑色金属为铸铁或钢。
本发明所述各元器件和部件包括电机、 限位开关、 接近开关、 传感器、 控制按钮、 电 缆、 接线盒和控制箱。
本发明所述车刀架装置和铣刀架升降装置分别通过各自的开合螺母与所述横向 进给装置中的丝杠螺纹连接。
本发明所述铣刀架装置中的铣刀头主轴上装有切割锯盘或卡棒铣刀。
本发明在所述床头箱的主轴系统中装有棘轮分度装置。
采用本发明所述机床对新型、 异型药柱进行加工时， 仅需将炸药压制成简单的圆柱状或圆饼状， 通过车、 铣、 钻等机械加工， 直接达到实际需求的药柱形状， 通过打靶实验定 型后， 再按药柱形状制作熔注或压注模具， 进行大批量生产。
本发明所述机床除符合国家及相关行业标准要求外， 还必须满足国家相关行 业防爆设计要求， 这些防爆设计要求包括 《火药、 炸药、 弹药、 引信及火工品工厂设计安 全 规 范》的 通 知， 兵 总 质 (1990)2 号 ； 《炸 药 环 境 用 防 爆 电 气 生 产 线 通 用 生 产 线 要 求》 GB3836.1-2000 ； 《炸药环境用防爆电气生产线抗爆型电气生产线 “d” 》 GB3836.2-2000 ； 《炸 药环境用防爆电气生产线， 本质安全型电路和电器生产线 “I” 》 GB3836.4-2000 ； 《电火工品 生产防爆电气安全规程》 WJ1912-90 ； 《火工品药剂生产防静电安全规程》 WJ2390-97 ； 《小量 火药、 炸药及其制品危险性建筑设计安全规范》 WJ2470-97 等。
本发明的有益效果是能够保障操作人员生命安全、 提高剖切面质量的一致性、 提 高劳动生产率 ； 减少了各种新型、 异型药柱的试验模具， 从而降低试制成本、 缩短试验研发 周期、 提高新型、 异型药柱试制效率。 附图说明
图 1 是本发明的主视图。
图 2 是本发明的俯视图。 图 3 是本发明的左视图。 图 4 是本发明的 A-A 剖视图。具体实施方式
由图 1-4 所示实施例可知， 它包括床身、 床头箱、 车刀架装置、 铣刀架装置、 铣刀架 升降装置、 横向进给装置、 纵向进给装置、 尾座、 冷却系统和数控系统 ； 其特征在于所述机床 的各暴露运动副的相对运动部件的材质分别为黑色金属和铜合金 ； 所述机床的电子线路中 的各元器件和部件均采用防爆产品。
在图 1-4 中， 所述纵向进给装置包括 ： 防爆伺服电机 14、 减速机 13、 丝杠 20 和纵向 大溜板 11。
所述横向进给装置包括 ： 防爆伺服电机 18、 减速机 17、 丝杠 21 和车刀架小溜板 10。
所述铣刀架装置包括 ： 防爆电机 8、 铣刀架主轴 9、 锯片 23 和卡棒铣刀 ( 在图中未 画出 )。
所述铣刀架升降装置包括 ： 立柱 22、 防爆电机 6、 减速机 5 和丝杠 7。
所述冷却系统包括 ： 喷头 24、 防爆水泵、 水箱、 过滤器、 阀门、 管路及防飞溅挡板， 除喷头 24 外其它部件在图中未画出。
在图 1-4 中， 1 床身、 19 床身导轨、 26 床身水槽、 12 尾座、 27 数控系统、 4 车刀架装 置、 25 车刀架装置的开合螺母、 2 床头箱、 16 床头箱主轴系统中的防爆电机、 15 皮带输、 3卡 盘。
在本实施例中， 所述黑色金属为铸铁或钢。
在本实施例中， 所述各元器件和部件包括电机、 限位开关、 接近开关、 传感器、 控制 按钮、 电缆、 接线盒和控制箱。在本实施例中， 所述车刀架装置和铣刀架升降装置分别通过各自的开合螺母与所 述横向进给装置中的丝杠螺纹连接。
在本实施例中， 所述铣刀架装置中的铣刀头主轴上装有切割锯盘或卡棒铣刀。
在本实施例中， 在所述床头箱的主轴系统中装有棘轮分度装置。
在本实施例中， 机床床身 1 为铸铁件， 中间设有床身水槽 26， 可贮存部分切削液 ； 在床身上设有两条床身导轨 19 供纵向进给装置的纵向大溜板 11 移动， 纵向进给装置的纵 向大溜板 11 上设有横向进给装置， 横向进给装置上装有车刀架装置和铣刀架升降装置， 铣 刀架装置安装在铣刀架升降装置的立柱导轨上， 铣刀架装置可在铣刀架升降装置上沿导轨 上下移动。
所述床头箱主轴系统由防爆变频电机 16、 减速器及卡盘 3 组成， 转速调节由变频 器实现， 该主轴系统配备棘轮分度装置具有分度功能， 该棘轮分度装置主要用于弹丸的剖 切， 当主轴不是分度工作状态而是连续旋转时， 必须将棘爪拉起旋转 90°， 使棘爪与棘轮 分离 ； 横向进给装置、 纵向进给装置的传动装置分别由防爆伺服电机、 减速器和传动丝杠组 成， 运行速度由伺服电机驱动器控制 ； 铣刀架升降装置由防爆电机、 减速器传动， 运行速度 由变频器控制， 铣刀架升降装置可人工实现沿垂直轴 90°回转， 以便选择切割锯片 23 或卡 棒铣刀 ； 铣刀架装置采用防爆电机作动力， 铣刀头主轴除可夹持锯片 23 外， 其中心锥孔还 可装卡棒铣刀 ； 尾座 12 可以实现自动钻削加工进给。
数控系统 27 包括计算机和 PLC， 防爆传感器检测各单元转速、 位移量， 数控系统控 制各种运动量并进行数字显示 ； 对于精度要求不高的机床所有防爆伺服电机也可以采用防 爆步进电机替代。
车刀架装置、 铣刀架装置共用一套横向进给装置， 分别用两套开合螺母来完成功 能切换。 车刀架装置用于药柱的车削， 铣刀架装置可用于弹丸的剖切或药柱的铣削， 尾座 12 用于工件辅助定位或钻孔等。开合螺母的切换以及切削初始位置的调整， 都由人工现场进 行操作。
本机床须安装在抗爆间内。装卡、 拆卸工件 ； 更换车刀、 钻头、 铣刀及铣刀头立柱 90°旋转均由人工手动完成。 被加工工件由卡盘夹持， 配合尾座顶尖的辅助支承， 可完成对 工件的车削、 铣削、 钻削、 锯切等的加工。 任何带药的车削、 铣削、 钻削、 锯切运动都须采用专 用切削刀具， 并且要有足够的冷却水浇注， 严禁无水加工、 锯切。弹丸、 药柱的横切、 纵切由 专用铣刀片进行。
由于用于爆炸性危险品的加工， 机械设计必须避免火花产生， 所有暴露运动副采 用黑色金属和铜合金搭配， 如丝杠为钢件而配合螺母为铜合金制造 ； 丝杠、 导轨等有可能有 切削液飞溅的运动副采取有效措施， 如密封圈、 伸缩套保护等， 防止切削液进入 ； 所有设备 应可靠接地。
本机床的切削运动功能可本地控制， 也可以远程控制， 但在正常生产过程中抗爆 间内不得有人， 必须采用远程控制， 远程控制时配以防爆摄象机进行远程监视。 本机床作为 一台专用组合防爆数控机床， 其主轴分度、 进刀、 走刀 ( 车削、 铣削、 钻削 ) 等动作均在抗爆 间内以隔离方式自动完成。