[发明专利]一种基于eM-Plant仿真系统的钻削设备及其工作方法

摘要

本发明公开了一种基于eM‑Plant仿真系统的钻削设备及其工作方法，由基座，滑动立柱，升降进给齿条，物料承载装置，动力传送装置，eM‑Plant仿真电控系统组成。所述基座上方设有滑动立柱，所述滑动立柱与基座之间通过过盈方式连接；所述物料承载装置套设在滑动立柱外径表面，物料承载装置与滑动立柱之间通过升降进给齿条滑动连接，所述升降进给齿条非齿条一侧紧贴滑动立柱外径表面，升降进给齿条底部固定在基座上表面；所述动力传送装置位于滑动立柱顶端，动力传送装置与滑动立柱之间通过过盈方式连接；所述eM‑Plant仿真电控系统位于基座一侧。本发明所述的一种基于eM‑Plant仿真系统的钻削设备结构新颖合理，操作方便快捷，安全性能高，适合于多种类型工件的钻削使用。

主权项

1.一种基于eM‑Plant仿真系统的钻削设备，包括：基座（1），滑动立柱（2），升降进给齿条（3），物料承载装置（4），动力传送装置（5），eM‑Plant仿真电控系统（6）；其特征在于，所述基座（1）上方设有滑动立柱（2），所述滑动立柱（2）与基座（1）之间通过过盈方式连接，滑动立柱（2）直径在8 cm～12 cm之间，滑动立柱（2）高度范围在0.4 m～0.8 m之间；所述物料承载装置（4）套设在滑动立柱（2）外径表面，物料承载装置（4）与滑动立柱（2）之间通过升降进给齿条（3）滑动连接，所述升降进给齿条（3）非齿条一侧紧贴滑动立柱（2）外径表面，升降进给齿条（3）底部固定在基座（1）上表面；所述动力传送装置（5）位于滑动立柱（2）顶端，动力传送装置（5）与滑动立柱（2）之间通过过盈方式连接；所述eM‑Plant仿真电控系统（6）位于基座（1）一侧；所述物料承载装置（4）包括：升降滑套（4‑1），滑套锁紧手柄（4‑2），升降摇柄（4‑3），刻度转盘（4‑4），工件夹紧平台（4‑5）；所述升降滑套（4‑1）外形呈圆柱状结构，升降滑套（4‑1）中间设有圆柱通孔及齿条啮合槽；所述滑套锁紧手柄（4‑2）位于升降滑套（4‑1）图示右侧外径侧壁，滑套锁紧手柄（4‑2）穿过升降滑套（4‑1）侧壁表面的耳板并与耳板螺纹连接；所述升降摇柄（4‑3）位于升降滑套（4‑1）图示正面外径侧壁位置，升降摇柄（4‑3）表面呈光滑曲面状结构；所述刻度转盘（4‑4）位于升降滑套（4‑1）图示左侧外径侧壁，刻度转盘（4‑4）与升降滑套（4‑1）外径表面设有的圆柱转动连接；所述工件夹紧平台（4‑5）固定在升降滑套（4‑1）外径设有的圆柱端面，工件夹紧平台（4‑5）由高强度的金属材料经锻造之后并做热处理而制得；所述动力传送装置（5）包括：带轮安全罩（5‑1），电动机（5‑2），主轴变速箱（5‑3），调速开关（5‑4），进给操纵手柄（5‑5），连接导线（5‑6），主动旋转轴（5‑7），钻头夹套（5‑8），钻头（5‑9），电源旋转钮（5‑10）；所述带轮安全罩（5‑1）下表面分别设有电动机（5‑2）及主轴变速箱（5‑3），所述电动机（5‑2）与带轮安全罩（5‑1）内部的带轮机构固定连接，电动机（5‑2）主轴方向竖直向上，电动机（5‑2）与eM‑Plant仿真电控系统（6）通过信号线连接；所述主轴变速箱（5‑3）内部设有多级齿轮机构，主轴变速箱（5‑3）与电动机（5‑2）之间通过连接导线（5‑6）连通；所述调速开关（5‑4）位于主轴变速箱（5‑3）外壁表面，调速开关（5‑4）与eM‑Plant仿真电控系统（6）之间通过导线连接控制；所述进给操纵手柄（5‑5）位于主轴变速箱（5‑3）外壁表面，进给操纵手柄（5‑5）与主轴变速箱（5‑3）内部多级齿轮机构相连；所述主动旋转轴（5‑7）位于主轴变速箱（5‑3）底部表面，主动旋转轴（5‑7）与主轴变速箱（5‑3）内部多级齿轮机构输出齿轮固定连接；所述钻头夹套（5‑8）固定在主动旋转轴（5‑7）底面，钻头夹套（5‑8）与主动旋转轴（5‑7）之间通过螺钉固定；所述钻头（5‑9）位于钻头夹套（5‑8）内部固定孔中，钻头（5‑9）与钻头夹套（5‑8）之间通过卡槽旋转固定；所述电源旋转钮（5‑10）位于主轴变速箱（5‑3）背面外壁表面，电源旋转钮（5‑10）与eM‑Plant仿真电控系统（6）之间通过导线连接控制；所述钻头（5‑9）由高分子材料压模成型，钻头（5‑9）的组成成分和制造过程如下：一、钻头（5‑9）组成成分：按重量份数计，3,5‑双(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯甲酸‑2,4‑双(1,1‑二甲基丙基)苯酯71～131份，2‑丁二酸和1,1'‑[(1‑甲亚乙基)双(4,1‑亚苯氧基)]双[2‑丙醇]的聚合物91～131份，双(4‑烯丙氧基‑3,5‑二溴苯基)砜131～331份，2‑丙烯酸[1,1'‑联苯]‑4,4'‑二基双(氧基‑2,1‑亚乙基)酯(9CI)91～141份，3,5‑二(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯丙酸甲酯81～131份，聚[氧基羰氧基(2,6‑二溴‑1,4‑亚苯基)‑(1‑甲基亚乙基)(3,5‑二溴‑1,4‑亚苯基)]131～351份，浓度为31 ppm～121 ppm的十八烷基‑3,5‑双(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯丙酸酯81～131份，2‑[2,4‑双(1,1‑二甲基丙基)苯氧基]‑3',5'‑二氯‑4'‑乙基‑2'‑羟基丁酰苯胺71～131份，1‑[4‑(1,1‑二甲基乙基)‑2,6‑二甲基‑3,5‑二硝基苯基]乙酮71～181份，交联剂91～131份，3,5‑二(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯丙酸丁酯31～131份，N‑[5‑[双[2‑(2‑丙烯氧基)乙基]氨基]‑2‑[(2‑溴‑4,6‑二硝基苯基)偶氮]‑4‑甲氧基苯]乙酰胺101～181份，(S)‑2‑乙氧基‑3‑(4‑羟基苯基)丙酸乙酯31～91份，2‑溴‑3‑{4‑[2‑(5‑乙基‑2‑吡啶基)‑乙氧基]苯基}丙烯酸甲酯31～171份；所述交联剂为4‑(2‑乙氧基‑2‑氧‑乙氧基)‑3‑硝基苯甲酸甲酯、L‑2‑(N‑叔丁氧酰基)‑3',4'‑二甲氧基苯丙氨酸乙酯、苯乙酸‑2‑甲氧‑4‑(2‑丙烯基)苯(酚)酯中的任意一种；二、钻头（5‑9）的制造过程，包含以下步骤：第1步：在反应釜中加入电导率为0.11 μS/cm～0.81 μS/cm的超纯水311～1211份，启动反应釜内搅拌器，转速为101 rpm～121 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至71 ℃～91 ℃；依次加3,5‑双(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯甲酸‑2,4‑双(1,1‑二甲基丙基)苯酯、2‑丁二酸和1,1'‑[(1‑甲亚乙基)双(4,1‑亚苯氧基)]双[2‑丙醇]的聚合物、双(4‑烯丙氧基‑3,5‑二溴苯基)砜，搅拌至完全溶解，调节pH值为1.1～8.1，将搅拌器转速调至111 rpm～221 rpm，温度为101 ℃～171 ℃，酯化反应11～31小时；第2步：取2‑丙烯酸[1,1'‑联苯]‑4,4'‑二基双(氧基‑2,1‑亚乙基)酯(9CI)、3,5‑二(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯丙酸甲酯进行粉碎，粉末粒径为111～201目；加聚[氧基羰氧基(2,6‑二溴‑1,4‑亚苯基)‑(1‑甲基亚乙基)(3,5‑二溴‑1,4‑亚苯基)]混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为11 mm～71 mm，采用剂量为1.1 kGy～9.1 kGy、能量为1.1 MeV～10 MeV的α射线辐照11～111分钟，以及同等剂量的β射线辐照81～171分钟；第3步：经第2步处理的混合粉末溶于十八烷基‑3,5‑双(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯丙酸酯中，加入反应釜，搅拌器转速为91 rpm～191 rpm，温度为101 ℃～141 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到‑0.11 MPa～‑0.91 MPa，保持此状态反应11～31小时；泄压并通入氮气，使反应釜内压力为0.11 MPa～0.81 MPa，保温静置11～31小时；搅拌器转速提升至111 rpm～211 rpm，同时反应釜泄压至0MPa；依次加入2‑[2,4‑双(1,1‑二甲基丙基)苯氧基]‑3',5'‑二氯‑4'‑乙基‑2'‑羟基丁酰苯胺、1‑[4‑(1,1‑二甲基乙基)‑2,6‑二甲基‑3,5‑二硝基苯基]乙酮完全溶解后，加入交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为1.1～8.1，保温静置11～31小时；第4步：在搅拌器转速为111 rpm～171 rpm时，依次加入3,5‑二(1,1‑二甲基乙基)‑4‑羟基苯丙酸丁酯、N‑[5‑[双[2‑(2‑丙烯氧基)乙基]氨基]‑2‑[(2‑溴‑4,6‑二硝基苯基)偶氮]‑4‑甲氧基苯]乙酰胺、(S)‑2‑乙氧基‑3‑(4‑羟基苯基)丙酸乙酯、2‑溴‑3‑{4‑[2‑(5‑乙基‑2‑吡啶基)‑乙氧基]苯基}丙烯酸甲酯，提升反应釜压力，使其达到0.91 MPa～1.71 MPa，温度为111 ℃～181 ℃，聚合反应11～31小时；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至11 ℃～21 ℃，出料，入压模机即可制得钻头（5‑9）；该钻削设备的工作方法包括以下几个步骤：第1步：将待钻削工件放置在工件夹紧平台（4‑5）上表面，且工件待钻削位置需对准工件夹紧平台（4‑5）表面的竖直通孔，并通过螺钉将工件锁紧；第2步：通过升降摇柄（4‑3）逆时针或顺时针转动将物料承载装置（4）调整到适当高度位置，进而通过滑套锁紧手柄（4‑2）将升降滑套（4‑1）锁紧在滑动立柱（2）外径表面，并旋转刻度转盘（4‑4）将工件夹紧平台（4‑5）旋转到所需角度；第3步：将钻头（5‑9）安装在钻头夹套（5‑8）内，使钻头（5‑9）对准待钻削位置中心，并通过调速开关（5‑4）选择主动旋转轴（5‑7）旋转速度；第4步：将电源旋转钮（5‑10）打开至启动状态，eM‑Plant仿真电控系统（6）控制电动机（5‑2）开启，电动机（5‑2）通过带轮安全罩（5‑1）内部的带轮机构及主轴变速箱（5‑3）内部的多级齿轮机构将速度传递至主动旋转轴（5‑7）上，主动旋转轴（5‑7）带动钻头（5‑9）进行高速旋转运动；第5步：不断转动进给操纵手柄（5‑5），将钻头（5‑9）按适当进给速度向下运动，从而对工件实施钻削处理。