RU2794353C1

RU2794353C1 - Method for measuring temperature and power parameters in the process of cutting while drilling

Info

Publication number: RU2794353C1
Application number: RU2022113658A
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Скакун; Эшреб Шефикович Джемилов; Эскендер Латиф оглы Бекиров; Руслан Марленович Джемалядинов
Original assignee: Владимир Владимирович Скакун; Эшреб Шефикович Джемилов; Эскендер Латиф оглы Бекиров; Руслан Марленович Джемалядинов
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2023-04-17

Abstract

FIELD: machining.

SUBSTANCE: method includes fixing an insulated metal workpiece in a chuck, processing the workpiece by means of a drill electrically isolated from the machine, during which thermo-EMF is measured using measuring tools and torque is measured using an electronic dynamometer fixed on the machine table. At the same time, holes are made in the workpiece on one side, in which dielectric bushings are placed with thermal paste and thermocouples placed inside them, installed with the ability to determine the temperature parameters of the peripheral part of the drill, and on the opposite side of the workpiece, strain gauges are placed on it with the ability to determine the contact interaction of the drill with the workpiece. An amplifier, an analog-to-digital converter (ADC) and a personal computer containing PowerGraph Professional software, connected in series, are used as measuring instruments. EFFECT: possibility to determine the temperature and power parameters of the cutting process during drilling more accurately and reliably.

1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и предназначено для измерения температурных и силовых параметров процесса резания при сверлении, осуществляя также подачу смазывающих технологических сред (СТС) в виде аэрозоля, поливом, а также струей под давлением в зону резания при использовании металлорежущих инструментов с внутренними каналами для подвода СТС. Применение данного технического решения позволит расширить область внедрения животных жиров в металлообработке, а также имеет расширенные возможности применения СТС и обеспечивая при этом необходимые параметры газомасляной смеси. Установка может быть использована как на операциях сверления, так и на операциях нарезания резьбы метчиками с внутренним подводом СТС.The invention relates to the field of processing materials by cutting and is intended to measure the temperature and power parameters of the cutting process during drilling, also supplying lubricating process media (STS) in the form of an aerosol, watering, and also a jet under pressure into the cutting zone when using metal-cutting tools with internal channels for the supply of STS. The use of this technical solution will expand the area of introduction of animal fats in metalworking, and also has expanded possibilities for the use of STS, while providing the necessary parameters of the gas-oil mixture. The unit can be used both in drilling operations and in thread cutting operations with taps with internal STS supply.

Известно устройство для подачи смазывающей технологической среды (патент на изобретение РФ №2734314 МПК B23Q 11/10, опубл. 15.10.2020. Бюл. №29. Аналог).A device for supplying a lubricating process medium is known (patent for the invention of the Russian Federation No. 2734314 IPC B23Q 11/10, publ. 10/15/2020. Bull. No. 29. Analogue).

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано для подачи смазывающих технологических сред (СТС) в зону резания при лезвийной обработке с использованием металлорежущих инструментов с внутренними каналами для подвода СТС. Устройство содержит тигель для размещения и нагрева СТС, канал подачи сжатого воздуха в тигель с винтом для регулировки подачи, канал с соплом для подачи СТС, связанный с тиглем, теплоэлектронагреватели, установленные вдоль стенок тигля и канала для подачи СТС, термопары, установленные в тигле и канале для подачи СТС и связанные с соответствующими терморегуляторами, и канал для подачи сжатого газа с винтом для регулировки подачи, соединенный с соплом с возможностью смешивания сжатого газа с нагретой в тигле СТС с образованием воздушно-капельной смеси. При этом оно снабжено кулачками для адаптации положения канала для подачи СТС к перемещению инструмента и кольцом подачи СТС, соединенным с упомянутым соплом и выполненным с возможностью подачи СТС во внутренний подвод инструмента.The invention relates to the field of material cutting and can be used to supply lubricating process media (STS) to the cutting zone during blade processing using metal-cutting tools with internal channels for supplying STS. The device contains a crucible for placement and heating of the STS, a channel for supplying compressed air to the crucible with a screw for adjusting the supply, a channel with a nozzle for supplying the STS associated with the crucible, heat electric heaters installed along the walls of the crucible and the channel for supplying the STS, thermocouples installed in the crucible and channel for supplying STS and associated with the corresponding temperature controllers, and a channel for supplying compressed gas with a screw for adjusting the supply, connected to a nozzle with the possibility of mixing compressed gas with STS heated in a crucible to form an air-drop mixture. At the same time, it is equipped with cams for adapting the position of the channel for supplying the CTS to the movement of the tool and the ring for supplying the CTS connected to the said nozzle and configured to supply the CTS to the internal supply of the tool.

Недостатки представленного изобретения заключается в следующем:The disadvantages of the present invention is as follows:

1. Недостатком такого устройства является отсутствие возможности производить барботирование смазывающих технологических сред (СТС) различными газами.1. The disadvantage of such a device is the inability to bubbling lubricating process media (STS) with various gases.

2. Отсутствует возможность производить механическое смешивание многокомпонентных составов СТС.2. There is no possibility to produce mechanical mixing of multicomponent STS compositions.

3. Приборы, при помощи которых определяется давление сжатого газа подаваемого в тигель являются аналоговыми, что не позволяет качественно оценивать необходимые параметры.3. The devices used to determine the pressure of the compressed gas supplied to the crucible are analog, which does not allow a qualitative assessment of the necessary parameters.

4. Отсутствует возможность использования ионизированного газа а также нескольких видов газа для формирования газо-масляной смеси.4. There is no possibility of using ionized gas as well as several types of gas to form a gas-oil mixture.

5. Затруднена загрузка СТС в тигель, а также ее удаление.5. It is difficult to load STS into the crucible, as well as its removal.

6. Отсутствует возможность исследования температурных и силовых параметров процесса резания при сверлении.6. There is no possibility to study the temperature and power parameters of the cutting process during drilling.

Известно устройство для подачи смазывающих технологических сред (патент на изобретение РФ №2760691 МПК B23Q 11/10, опубл. 29.11.2021. Бюл. №34. Аналог),A device for supplying lubricating process media is known (patent for the invention of the Russian Federation No. 2760691 IPC B23Q 11/10, publ. 29.11.2021. Bull. No. 34. Analog),

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано в конструкции устройств для подачи смазывающих технологических сред (СТС) в зону резания при лезвийной обработке. Устройство содержит тигель для размещения и нагрева СТС, канал подачи сжатого газа в тигель, канал с соплом для подачи СТС, связанный с тиглем, теплоэлектронагреватели, установленные вдоль стенок тигля и канала для подачи СТС, термопары, установленные в тигле и канале для подачи СТС и связанные с соответствующими терморегуляторами, канал для подачи сжатого газа с винтом для регулировки подачи сжатого газа, соединенный с соплом с возможностью смешивания сжатого газа с нагретой в тигле СТС с образованием воздушно-капельной смеси, кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС к перемещению обрабатываемого инструмента, кольцо подачи СТС, соединенное с упомянутым соплом и выполненное с возможностью подачи СТС во внутренний подвод СТС обрабатывающего инструмента. При этом оно снабжено установленным на крышке тигля электродвигателем с коническим редуктором, на валу которого внутри тигля расположены крыльчатки, выполненные с разноориентированным расположением лопастей.The invention relates to the field of material cutting and can be used in the design of devices for supplying lubricating process media (STS) to the cutting zone during blade processing. The device contains a crucible for placement and heating of the STS, a channel for supplying compressed gas to the crucible, a channel with a nozzle for supplying the STS associated with the crucible, thermal electric heaters installed along the walls of the crucible and the channel for supplying the STS, thermocouples installed in the crucible and the channel for supplying the STS, and associated with the corresponding temperature controllers, a channel for supplying compressed gas with a screw for adjusting the supply of compressed gas, connected to a nozzle with the possibility of mixing compressed gas with CTC heated in the crucible with the formation of an air-drop mixture, cams for adapting the position of the channel for CTC supply to the movement of the tool being processed , a CTC supply ring connected to said nozzle and configured to supply CTC to the inner CTC supply of the processing tool. At the same time, it is equipped with an electric motor with a bevel gear mounted on the lid of the crucible, on the shaft of which impellers are located inside the crucible, made with differently oriented arrangement of blades.

2. Приборы, при помощи которых определяется давление сжатого газа подаваемого в тигель являются аналоговыми, что не позволяет качественно оценивать необходимые параметры.2. The devices used to determine the pressure of the compressed gas supplied to the crucible are analog, which does not allow a qualitative assessment of the necessary parameters.

3. Отсутствует возможность использования ионизированного газа а также нескольких видов газа для формирования газо-масляной смеси.3. There is no possibility of using ionized gas as well as several types of gas to form a gas-oil mixture.

4. Затруднена загрузка СТС в тигель, а также ее удаление.4. It is difficult to load STS into the crucible, as well as its removal.

5. Отсутствует возможность исследования температурных и силовых параметров процесса резания при сверлении.5. There is no possibility to study the temperature and power parameters of the cutting process during drilling.

Известно устройство для подачи смазывающих технологических сред (патент на изобретение РФ №2761401 МПК B23Q 11/10, опубл. 08.12.2021. Бюл. №34. Аналог), предназначенное для осуществления подачи смазывающих технологических сред растительного и животного происхождения в виде аэрозоля, а также поливом, свободно падающей струей и струей под давлением, в зависимости от требований к технологической операции.A device for supplying lubricating technological media is known (patent for the invention of the Russian Federation No. 2761401 IPC B23Q 11/10, publ. also irrigation, free-fall jet and jet under pressure, depending on the requirements of the technological operation.

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано для подачи смазывающих технологических сред (СТС) в зону резания при лезвийной обработке с использованием металлорежущих инструментов с внутренними каналами для подвода СТС. Устройство содержит тигель для размещения и нагрева СТС, канал подачи сжатого газа в тигель с винтом для регулировки подачи сжатого газа, канал с соплом для подачи СТС, связанный с тиглем, теплоэлектронагреватели, установленные вдоль стенок тигля и канала для подачи СТС, термопары, установленные в тигле и канале для подачи СТС и связанные с соответствующими терморегуляторами, канал для подачи сжатого газа с винтом для регулировки подачи сжатого газа, соединенный с соплом с возможностью смешивания сжатого газа с СТС с образованием воздушно-капельной смеси, кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС к перемещению обрабатывающего инструмента.The invention relates to the field of material cutting and can be used to supply lubricating process media (STS) to the cutting zone during blade processing using metal-cutting tools with internal channels for supplying STS. The device contains a crucible for placement and heating of the STS, a channel for supplying compressed gas to the crucible with a screw for adjusting the supply of compressed gas, a channel with a nozzle for supplying STS associated with the crucible, heat electric heaters installed along the walls of the crucible and the channel for supplying STS, thermocouples installed in the crucible and the channel for supplying STS and associated with the corresponding temperature controllers, the channel for supplying compressed gas with a screw for adjusting the supply of compressed gas, connected to the nozzle with the possibility of mixing compressed gas with STS with the formation of an air-drop mixture, cams for adapting the position of the channel for supplying STS to the movement of the machining tool.

1. Отсутствует возможность производить механическое смешивание многокомпонентных составов СТС.1. There is no possibility to produce mechanical mixing of multicomponent STS compositions.

2. Затруднена загрузка СТС в тигель, а также ее удаление.2. It is difficult to load STS into the crucible, as well as its removal.

3. Приборы, при помощи которых определяется давление сжатого газа подаваемого в тигли являются аналоговыми, что не позволяет качественно оценивать необходимые параметры.3. The instruments used to determine the pressure of the compressed gas supplied to the crucibles are analog, which does not allow a qualitative assessment of the necessary parameters.

4. Затруднено удаление СТС находящейся в каналах для подачи СТС, в случае когда необходимо использовать СТС, находящейся во втором тигле.4. It is difficult to remove the STS located in the channels for supplying STS, in the case when it is necessary to use the STS located in the second crucible.

Известен способ измерения температурных и силовых параметров в процессе резания при сверлении (патент на изобретение РФ №2765045 МПК В23В 49/00, B23Q 17/09, опубл. 25.01.2022. Бюл. №3. Прототип). Способ включает электрически изолированное закрепление металлической заготовки в патроне токарного станка и обработку заготовки посредством электрически изолированного от станка сверла, неподвижно закрепленного на стойке, установленной на суппорте станка, во время которой осуществляют измерение термо-ЭДС с помощью милливольтметра, подключенного соответствующими электропроводами, размещенными в емкости со льдом, к сверлу и к токосъемнику, электрически связанному с заготовкой. При этом элементы крепления сверла вместе с ним устанавливают в корпусе при помощи подшипников с возможностью вращения и снабжают рычагом, соединенным с державкой, расположенной в электронном динамометре, с возможностью измерения крутящего момента при обработке.A known method for measuring temperature and power parameters in the process of cutting during drilling (patent for the invention of the Russian Federation No. 2765045 IPC B23V 49/00, B23Q 17/09, publ. 25.01.2022. Bull. No. 3. Prototype). The method includes electrically isolated fastening of a metal workpiece in a lathe chuck and processing of the workpiece by means of a drill electrically isolated from the machine tool, fixedly fixed on a stand mounted on the machine support, during which thermo-EMF is measured using a millivoltmeter connected by appropriate electrical wires placed in a container. with ice, to the drill and to the current collector electrically connected to the workpiece. In this case, the fastening elements of the drill together with it are installed in the housing with the help of bearings with the possibility of rotation and are provided with a lever connected to the holder located in the electronic dynamometer, with the possibility of measuring the torque during processing.

Отсутствует возможность измерения осевой силы резания, измерения температуры на периферийной части сверла, также отсутствует возможность исследования контактного взаимодействия сверла и обрабатываемой заготовки.There is no possibility of measuring the axial cutting force, measuring the temperature on the peripheral part of the drill, and there is also no possibility of studying the contact interaction between the drill and the workpiece being processed.

Техническим результатом является расширение технологических возможностей изобретения, в которые входит подача СТС растительного и животного происхождения, а также промышленных СТС в зону резания в виде газо-масляной смеси, поливом, свободно падающей струей, а также струей под давлением, при этом параметры СТС подаваемой в зону резания регулируются в автоматическом режиме, также изобретение позволяет производить исследование температурных и силовых параметров процесса резания при сверлении.The technical result is the expansion of the technological capabilities of the invention, which include the supply of STS of plant and animal origin, as well as industrial STS to the cutting zone in the form of a gas-oil mixture, by irrigation, a free-falling jet, as well as a jet under pressure, while the parameters of the STS supplied to the cutting zone is regulated automatically, and the invention also makes it possible to study the temperature and power parameters of the cutting process during drilling.

Это достигается тем, что способ измерения температурных и силовых параметров в процессе резания при сверлении, включающий закрепление металлической заготовки в патроне, при этом металлическую заготовку электрически изолируют от патрона, обработку упомянутой заготовки посредством электрически изолированного от станка сверла, во время которой осуществляют измерение термо-ЭДС с помощью измерительных средств, электрически связанных со сверлом и с заготовкой с использованием токосъемника и соответствующих проводов, в том числе размещенных в емкости со льдом, и измерение крутящего момента с помощью электронного динамометра, закрепленного на столе станка, при этом, в металлической заготовке с одной ее стороны выполняют отверстия, в которых располагают диэлектрические втулки с размещенными внутри них термопастой и термопарами, установленными с возможностью определения температурных параметров периферийной части сверла, с противоположной стороны заготовки на ней располагают тензодатчики с возможностью определения контактного взаимодействия сверла и обрабатываемой металлической заготовки, а патрон с заготовкой устанавливают на упомянутом динамометре, в качестве которого используют трехкомпонентный динамометр М30-3-6к, при этом в качестве упомянутых измерительных средств используют последовательно соединенные усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и персональный компьютер, содержащий программное обеспечение PowerGraph Proibssional, который соединяют с упомянутым динамометром посредством USB-адаптера, соответствующего АЦП и кабеля, причем упомянутые термопары через соответствующий переключатель и тензодатчики непосредственно подключают к соответствующим входам упомянутого усилителя, к другим соответствующим входам которого подключают с помощью электропровода из материала обрабатываемой заготовки саму металлическую заготовку непосредственно и сверло с помощью последовательно соединенных токосъемника, электропровода из инструментального материала и электропровода из материала обрабатываемой заготовки, спай которых размещают в емкости со льдом.This is achieved by the fact that the method for measuring temperature and power parameters in the process of cutting while drilling, including fixing a metal workpiece in a chuck, while the metal workpiece is electrically isolated from the chuck, processing said workpiece by means of a drill electrically isolated from the machine, during which the measurement of thermal EMF using measuring instruments electrically connected with the drill and with the workpiece using a current collector and corresponding wires, including those placed in ice containers, and measuring torque using an electronic dynamometer fixed on the machine table, while in a metal workpiece with holes are made on one of its sides, in which dielectric bushings are placed with thermal paste and thermocouples placed inside them, installed with the possibility of determining the temperature parameters of the peripheral part of the drill, on the opposite side of the workpiece, strain gauges are placed on it with the possibility of determining the contact interaction of the drill and the metal workpiece being processed, and the chuck with the workpiece is installed on the mentioned dynamometer, which is used as a three-component dynamometer M30-3-6k, while the mentioned measuring instruments use a series-connected amplifier, an analog-to-digital converter (ADC) and a personal computer containing the PowerGraph Proibssional software, which is connected with the mentioned dynamometer by means of a USB adapter, the corresponding ADC and a cable, moreover, the mentioned thermocouples are directly connected through the corresponding switch and strain gauges to the corresponding inputs of the mentioned amplifier, to the other corresponding inputs of which the metal workpiece itself is connected by means of an electric wire from the material of the workpiece being processed, and the drill is directly connected with series-connected current collector, an electric wire made of tool material and an electric wire made of the material of the workpiece being processed, the junction of which is placed in a container with ice.

Изобретение представлено на чертежах:The invention is shown in the drawings:

фиг. 1 - конструктивная схема способа измерения температурных и силовых параметров в процессе резания при сверлении.fig. 1 is a structural diagram of a method for measuring temperature and power parameters in the process of cutting while drilling.

фиг. 2 - конструктивная схема тигля для процесса вытопки животного жира.fig. 2 is a structural diagram of a crucible for rendering animal fat.

фиг. 3 - конструктивная схема дополнительной емкости для размещения СТС.fig. 3 is a structural diagram of an additional capacity for placing STS.

фиг. 4 - конструктивная схема кулачка для адаптации положения канала для подачи СТС.fig. 4 is a structural diagram of a cam for adapting the position of the channel for supplying CTC.

фиг. 5 - схема измерения температурных и силовых параметров в процессе резания при сверлении.fig. 5 - scheme for measuring temperature and power parameters in the process of cutting while drilling.

фиг. 6 - конструктивная схема электроизоляции заготовки.fig. 6 is a structural diagram of the electrical insulation of the workpiece.

Для осуществления способа измерения температурных и силовых параметров в процессе резания при сверлении, используются датчики контроля давления сжатого газа 1, 14, 18, 65, 66, 76, 77, 78, 84, 87, 88, 94, 102, 126, вентили газовые 2, 5, 6, 17, 19, 33, 37, 67, 75, 80, 83, 85, 90, 92, шаговые двигатели 3, 7, 8, 16, 20, 34, 36, 39, 49, 58, 60, 71, 74, 81, 82, 86, 93, датчики расхода жидкости 4, 52, 55, вентили жидкостные 9, 50, 57, емкости 10, 124, датчики контроля давления жидкости 11, 48, 51, 56, 103, горловины 12, 47, 63, 72, 121, крышки 13, 70, 127, 184, 185, 186, 187, клапаны сброса давления газа 15, 73, 122, серводвигатели 21, 40, датчики уровня жидкости 22, 64, 125, 138, 148, переключатель термопар 23, нагреватель газа 24, 31, трубы 25, 155, емкость со льдом 26, теплоэлектронагреватели 27, 30, 97, 69, пластину 28, линейные подшипники 29, вихревые трубки Ранка-Хилша 32, 38, ионизаторы газа 35, 91, токосъемник 41, графитовый стержень 42, сопла 43, 128, 139, датчики контроля температуры 44, 45, 59, гофру 46, 95, каналы для подачи СТС 53, 62, 156, кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС 54, 170, огнеупорные теплоизолирующие материалы 61, 161, металлическую обшивку из нержавеющей стали 68, смесительные камеры 79, 89, блок управления 96, персональный компьютер 98, пружину 99, направляющие 100, 178, шпиндель сверлильного станка 101, кольцо подачи СТС 104, прижимные винты 105, 107, 132, 134, 143, 145, 160, 162, 150, 177, металлический диск 106, аналого-цифровые преобразователи 108, 119, сверло с внутренним подводом СТС 109, усилитель ПО, тензодатчики 111, 112, 113, металлическую заготовку 114, термопары 115, металлический стакан 116, USB-адаптер 117, патрон трехкулачковый 118, динамометр трехкомпонентный М30-3-6к 120, основание 123, крыльчатки 129, 140, валы 130, 141, смазывающие технологические среды (СТС) 131, 142, конические редукторы 133, 144, уплотнительные прокладки 135, 146, трубки для подачи сжатого газа 136, 147, тигель для размещения СТС 137, корпус 149, защитные крышки 151, прижимные шайбы 152, шпильки 153, шайбы с коническим отверстием 154, резиновые кольцевые прокладки 157, упорные подшипники 158, фиксирующие гайки 159, 188, термопасту 163, эбонитовую прокладку 164, разрезную металлическую втулку 165, разрезную эбонитовую втулку 166, каналы для подачи сжатого газа 167, 171, основание 168, сверлильный патрон 169, переходной фланец 172, канал для подачи спирта 173, диэлектрические втулки 174, 182, эбонитовый диск 176, электропровод из инструментального материала 179, электропровод из обрабатываемого материала 180, кабели 181,183.To implement the method of measuring temperature and power parameters in the process of cutting while drilling, compressed gas pressure sensors 1, 14, 18, 65, 66, 76, 77, 78, 84, 87, 88, 94, 102, 126, gas valves 2, 5, 6, 17, 19, 33, 37, 67, 75, 80, 83, 85, 90, 92, stepper motors 3, 7, 8, 16, 20, 34, 36, 39, 49, 58, 60, 71, 74, 81, 82, 86, 93, liquid flow sensors 4, 52, 55, liquid valves 9, 50, 57, containers 10, 124, liquid pressure control sensors 11, 48, 51, 56, 103, necks 12, 47, 63, 72, 121, covers 13, 70, 127, 184, 185, 186, 187, gas pressure relief valves 15, 73, 122, servomotors 21, 40, liquid level sensors 22, 64, 125, 138, 148, thermocouple switch 23, gas heater 24, 31, pipes 25, 155, ice tank 26, electric heaters 27, 30, 97, 69, plate 28, linear bearings 29, Ranck-Hilsch vortex tubes 32, 38, ionizers gas 35, 91, current collector 41, graphite rod 42, nozzles 43, 128, 139, temperature control sensors 44, 45, 59, corrugation 46, 95, channels for the supply of STS 53, 62, 156, cams for adapting the position of the channel for supply CTC 54, 170, refractory thermal insulation materials 61, 161, stainless steel metal cladding 68, mixing chambers 79, 89, control box 96, personal computer 98, spring 99, guides 100, 178, drill spindle 101, feed ring CTC 104 , clamping screws 105, 107, 132, 134, 143, 145, 160, 162, 150, 177, metal disk 106, analog-to-digital converters 108, 119, drill with internal supply CTC 109, software amplifier, load cells 111, 112, 113, metal blank 114, thermocouples 115, metal cup 116, USB adapter 117, three-jaw chuck 118, three-component dynamometer M30-3-6k 120, base 123, impellers 129, 140, shafts 130, 141, lubricating process fluids (STS) 131, 142, bevel gears 133, 144, gaskets 135, 146, compressed gas tubes 136, 147, CTC crucible 137, housing 149, protective caps 151, pressure washers 152, studs 153, washers with conical bore 154 , rubber o-rings 157, thrust bearings 158, fixing nuts 159, 188, thermal paste 163, hard rubber gasket 164, split metal sleeve 165, split hard rubber sleeve 166, compressed gas channels 167, 171, base 168, drill chuck 169, adapter flange 172, channel for supplying alcohol 173, dielectric bushings 174, 182, ebonite disk 176, electric wire from tool material 179, electric wire from work material 180, cables 181,183.

Способ осуществляется следующим образом. В тигле для размещения СТС 137, производится нагрев СТС при помощи теплоэлектронагревателя 69, затем по каналу для подачи сжатого газа 171, в тигель для размещения СТС 137, подается сжатый газ, и СТС под давлением поступает по каналу для подачи СТС 62, 156, через кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС 54, 170, в сопло 43, далее по каналу для подачи сжатого газа 167, подается сжатый газ. Расплавленная СТС смешивается с сжатым газом в сопле 43, образуя газо-масляную смесь, которая через кольцо подачи СТС 104, поступает в сверло с внутренним подводом СТС 109. Для поддержания в жидком состоянии СТС находящейся в каналах для подачи СТС 62, 156, конструкция содержит теплоэлектронагреватель 27, расположенный вдоль упомянутых каналов. Подача СТС 131, регулируется при помощи вентиля жидкостного 57, приводимого в движение шаговым двигателем 58, расположенные в канале для подачи СТС 62. Расход СТС 131 контролируется при помощи датчика расхода жидкости 55, при этом давление СТС контролируется при помощи датчика контроля давления жидкости 56. Контроль уровня СТС 131, осуществляется при помощи датчиков уровня жидкости 64, 138.The method is carried out as follows. In the crucible for placing STS 137, the STS is heated using a thermal electric heater 69, then through the channel for supplying compressed gas 171, compressed gas is supplied to the crucible for placing STS 137, and the STS under pressure enters through the channel for supplying STS 62, 156, through cams for adapting the position of the channel for supplying STS 54, 170, into the nozzle 43, then through the channel for supplying compressed gas 167, compressed gas is supplied. The molten STS is mixed with the compressed gas in the nozzle 43, forming a gas-oil mixture, which, through the supply ring STS 104, enters the drill with an internal supply of STS 109. heat electric heater 27, located along the mentioned channels. The supply of STS 131 is controlled by a liquid valve 57 driven by a stepper motor 58, located in the channel for supplying STS 62. The flow of STS 131 is controlled by a fluid flow sensor 55, while the pressure of the STS is controlled by a fluid pressure control sensor 56. STS 131 level control is carried out using liquid level sensors 64, 138.

Поскольку при сверлении шпиндель сверлильного станка 101 сообщает сверлу с внутренним подводом СТС 109, вращательное и возвратно-поступательное движение, в конструкции использованы специальные направляющие 100, 178, с линейными подшипниками 29, закрепленные на основании 168 одним концом, а противоположным к корпусу сверлильного станка (на чертежах не указан). Сверло с внутренним подводом СТС 109 в свою очередь, установлено в сверлильном патроне 169. К линейным подшипникам 29, прикреплена крепежная пластина 28, на которой установлен кулачек для адаптации положения канала для подачи СТС 170 с соплом 43 а также токосъемником 41. Для адаптации к перемещению при поступательном движении шпинделя сверлильного станка 101 и сверла с внутренним подводом СТС 109, использованы кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС 54, 170, которые состоят из корпусов 149, соединенных между собой шпилькой 153, при этом, вращательное движение обеспечивают упорные подшипники 158, зафиксированные прижимными шайбами 152 и фиксирующими гайками 159. Канал для подачи СТС 156 и шайба с коническим отверстием 154, зафиксированы в корпусе 149 при помощи резьбового соединения. Огнеупорный теплоизолирующий материал 61,161, и трубы 25, 155 выполненные из нержавеющей стали, обеспечивают теплоизоляцию расплавленной СТС, находящейся в каналах для подачи СТС 62, 156. Трубы 25, 155, выполненные из нержавеющей стали, зафиксированы в корпусе 149 при помощи шайбы с коническим отверстием 154 и прижимных винтов 160. Герметичность кулачков для адаптации положения канала для подачи СТС 54, 170, обеспечивают резиновые кольцевые прокладки 157. Для предотвращения от загрязнения упорных подшипников 158, на корпусе 149 установлены защитные крышки 151 зафиксированные при помощи прижимных винтов 150. Для контроля температуры расплавленной СТС, в канале для подачи СТС 62 установлены датчики контроля температуры 59, 45, режим работы которых регулируется блоком управления 96.Since, when drilling, the spindle of the drilling machine 101 communicates to the drill with an internal supply of STS 109, rotational and reciprocating motion, the design uses special guides 100, 178, with linear bearings 29, fixed on the base 168 at one end, and opposite to the body of the drilling machine ( not shown in the drawings). A drill with an internal supply CTC 109, in turn, is installed in a drill chuck 169. To the linear bearings 29, a mounting plate 28 is attached, on which a cam is installed to adapt the position of the channel for feeding the CTC 170 with a nozzle 43 and also a current collector 41. To adapt to the movement during the translational movement of the spindle of the drilling machine 101 and the drill with an internal supply of STS 109, cams were used to adapt the position of the channel for the supply of STS 54, 170, which consist of housings 149 interconnected by a pin 153, while the rotational movement is provided by thrust bearings 158, fixed with clamping washers 152 and fixing nuts 159. The channel for supplying the STS 156 and the washer with a conical hole 154 are fixed in the housing 149 using a threaded connection. Refractory heat insulating material 61,161 and stainless steel tubes 25, 155 provide thermal insulation for the molten CTC present in CTC supply channels 62, 156. Stainless steel tubes 25, 155 are fixed in housing 149 with a washer with a tapered bore. 154 and clamping screws 160. The tightness of the cams for adapting the position of the channel for supplying STS 54, 170 is provided by rubber ring gaskets 157. To prevent contamination of thrust bearings 158, protective covers 151 are installed on the housing 149, fixed with clamping screws 150. To control the temperature molten STS, temperature control sensors 59, 45 are installed in the channel for supplying STS 62, the operation mode of which is regulated by the control unit 96.

Для контроля давления сжатого газа в тигле для размещения СТС 137, в каналах для подачи сжатого газа 171 расположены датчики контроля давления сжатого газа 65, 66. Тигель для размещения СТС 137, содержит также уплотнительную прокладку 135, расположенную между крышкой 70 и торцовой поверхностью тигля для размещения СТС 137, обеспечивающую герметичность системы, а во избежание тепловых потерь расплавленной СТС, тигель для размещения СТС 137, содержит огнеупорный теплоизолирующий материал 61 и металлическую обшивку из нержавеющей стали 68. Крышка 70 фиксируется на тигле для размещения СТС 137 при помощи прижимных винтов 134. Для контроля давления сжатого газа в канале для подачи сжатого газа 171, предусмотрены датчики контроля давления сжатого газа 76, 77, 78. К теплоэлектронагревателю 69 питание поступает через электропровода, соединенные с блоком управления 96. Для осуществления процесса барботирования СТС, на крышке 70 тигля для размещения СТС 137, закреплена и погружена в объем СТС трубка для подачи сжатого газа 136 содержащая вертикально расположенные сопла 128, посредством которых сжатый газ, смешивается с СТС.Для возможности использования как одного газа так и сочетания газов, конструкция снабжена тремя каналами для подвода сжатого газа, регулировка давления которых, осуществляется при помощи датчиков контроля давления сжатого газа 76, 77, 78, а также при помощи вентилей газовых 37, 75, 80, и шаговых двигателей 36, 74, 81. При использовании нескольких видов газа, смешивание газов осуществляется в смесительной камере 79. Также конструкция содержит ионизатор газа 35, для осуществления процесса барботирования СТС ионизированным газом. Температура газа, подаваемого в тигель для размещения СТС 137 регулируется при помощи нагревателя газа 31, нагрев газа при этом осуществляется при помощи теплоэлектронагревателя 30, а также при помощи вихревой трубки Ранка-Хилша 32, работа которой регулируется при помощи вентиля газового 33 и шагового двигателя 34. Давление газа в канале для подачи сжатого газа 171, регулируется при помощи вентиля газового 6 и шагового двигателя 7. Распределение сжатого газа в трубку для подачи сжатого газа 136 для осуществления процесса барботирования СТС и непосредственно в тигель для размещения СТС 137 осуществляется при помощи вентиля газового 67 и шагового двигателя 71. Распределение сжатого газа в емкость 124 для размещения СТС, а также в емкость 10 для размещения спирта осуществляется при помощи вентиля газового 5 и шагового двигателя 60. При наполнении тигля для размещения СТС 137 достаточным объемом сжатого газа срабатывает клапан сброса давления газа 73.To control the pressure of the compressed gas in the crucible for placing STS 137, in the channels for supplying compressed gas 171 there are sensors for monitoring the pressure of compressed gas 65, 66. The crucible for placing STS 137 also contains a sealing gasket 135 located between cover 70 and the end surface of the crucible for placement of STS 137, which ensures the tightness of the system, and in order to avoid heat losses of the molten STS, the crucible for placing STS 137 contains refractory heat-insulating material 61 and metal sheathing made of stainless steel 68. Cover 70 is fixed on the crucible to accommodate STS 137 using clamping screws 134. To control the pressure of compressed gas in the channel for supplying compressed gas 171, sensors for monitoring the pressure of compressed gas 76, 77, 78 are provided. Power is supplied to the thermal electric heater 69 through electrical wires connected to the control unit 96. placement of STS 137, a tube for supplying compressed gas 136 is fixed and immersed in the volume of STS, containing vertical nozzles 128, through which the compressed gas is mixed with STS. To be able to use both one gas and a combination of gases, the design is equipped with three channels for supplying compressed gas , the pressure adjustment of which is carried out using compressed gas pressure sensors 76, 77, 78, as well as using gas valves 37, 75, 80, and stepper motors 36, 74, 81. When using several types of gas, the mixing of gases is carried out in mixing chamber 79. Also, the design contains a gas ionizer 35 to carry out the process of bubbling CTS with ionized gas. The temperature of the gas supplied to the crucible to accommodate STS 137 is controlled using a gas heater 31, while heating the gas is carried out using a thermal electric heater 30, as well as using a Ranck-Hilsch vortex tube 32, the operation of which is controlled by a gas valve 33 and a stepper motor 34 The gas pressure in the channel for supplying compressed gas 171 is regulated using a gas valve 6 and a stepper motor 7. The distribution of compressed gas into the tube for supplying compressed gas 136 to carry out the STS bubbling process and directly into the crucible to accommodate STS 137 is carried out using a gas valve 67 and a stepper motor 71. Distribution of compressed gas into container 124 for placing STS, as well as into container 10 for placing alcohol, is carried out using a gas valve 5 and stepper motor 60. When the crucible for placing STS 137 is filled with a sufficient volume of compressed gas, the pressure relief valve is activated gas 73.

Для возможности использования многокомпонентных составов СТС предусмотрены специальные крыльчатки 129, расположенные на валу 130, которые при помощи серводвигателя 40, соединенного через переходной фланец 172 с коническим редуктором 133, осуществляют непрерывное смешивание СТС. Конический редуктор 133 установлен на крышке 70 тигля для размещения СТС 137 при помощи прижимных винтов 132, при этом сама крышка 70 герметично установлена при помощи прижимных винтов 134, в свою очередь между крышкой 70 и тиглем для размещения СТС 137 расположена уплотнительная прокладка 135. Для наполнения тигля для размещения СТС 137 предусмотрена горловина 72, с крышкой 184, в свою очередь для удаления СТС с тигля для размещения СТС 137 предусмотрена специальная горловина 63, с крышкой 185. Конструкция также дополнительно снабжена емкостью 124, для размещения СТС, с возможностью осуществлять барботирование и смешивание многокомпонентных СТС. Для этого на крышке 127 емкости 124, закреплен конический редуктор 144 при помощи прижимных винтов 143, при этом вал 141, с закрепленными крыльчатками 140, соединен с коническим редуктором 144. Вал 141 с крыльчатками 140 приводит в движение серводвигатель 21. Для барботирования СТС, на крышке 127, закреплена трубка для подачи сжатого газа 147, с расположенными соплами 139, от которых газ под давлением проникает в СТС. Для подачи СТС под давлением на крышке 127 емкости 124 закреплен канал для подачи сжатого газа 171. Давление сжатого газа контролируется при помощи датчиков контроля давления сжатого газа 14, 126 и регулируется при помощи вентиля газового 5 и шагового двигателя 60, подключенного к блоку управления 96. Вентиль газовый 19 служит для распределения потока сжатого газа, поступающего в емкость 124, приводящийся в движение шаговым двигателем 20. При достижении необходимого давления сжатого газа, находящегося в емкости 124, для размещения СТС, срабатывает клапан сброса давления газа 122, поддерживая при этом давление постоянным. Для герметичности установки крышки 127 на емкости 124, предусмотрена уплотнительная прокладка 146. Крышка 127 закреплена на емкости 127 при помощи прижимных винтов 145. Подача СТС 142 регулируется при помощи вентиля жидкостного 50, приводимого в движение шаговым двигателем 49, расположенных в канале для подачи СТС 53. Контроль давления СТС 142 находящейся в емкости 124 осуществляется при помощи датчика контроля давления жидкости 48, расположенного в канале для подачи СТС 53. Контроль давления СТС, в канале для подачи СТС 156, осуществляется при помощи датчика контроля давления жидкости 51. Расход СТС контролируется при помощи датчика расхода жидкости 52. Для наполнения емкости 124 СТС, предусмотрена горловина 121, с крышкой 186, в свою очередь для удаления СТС с емкости 124, предусмотрена специальная горловина 47, с крышкой 187.To be able to use multicomponent STS compositions, special impellers 129 are provided, located on the shaft 130, which, using a servomotor 40 connected through an adapter flange 172 with a bevel gear 133, continuously mix the STS. The bevel gear 133 is mounted on the lid 70 of the crucible to accommodate the STS 137 using the clamping screws 132, while the lid 70 itself is hermetically sealed using the clamping screws 134, in turn, a sealing gasket 135 is located between the lid 70 and the crucible to accommodate the STS 137. For filling crucible for placing STS 137, a neck 72 is provided, with a cover 184, in turn, to remove the STS from the crucible for placing STS 137, a special neck 63 is provided, with a cover 185. The design is also additionally equipped with a container 124, for placing STS, with the ability to mixing of multicomponent STS. To do this, on the cover 127 of the container 124, a bevel gear 144 is fixed with clamping screws 143, while the shaft 141, with fixed impellers 140, is connected to the bevel gear 144. The shaft 141 with the impellers 140 drives the servomotor 21. cover 127, a tube for supplying compressed gas 147 is fixed, with nozzles 139 located, from which gas under pressure penetrates into the STS. To supply STS under pressure, a channel for supplying compressed gas 171 is fixed on the cover 127 of the container 124. The pressure of the compressed gas is controlled by pressure sensors of the compressed gas 14, 126 and is regulated by the gas valve 5 and the stepper motor 60 connected to the control unit 96. The gas valve 19 serves to distribute the flow of compressed gas entering the tank 124, driven by a stepper motor 20. When the required pressure of the compressed gas in the tank 124 is reached to accommodate the STS, the gas pressure relief valve 122 is activated, while maintaining the pressure constant . For the tightness of the installation of the cover 127 on the tank 124, a sealing gasket 146 is provided. The cover 127 is fixed on the tank 127 with clamping screws 145. The control of the pressure of the STS 142 located in the tank 124 is carried out using the liquid pressure control sensor 48, located in the channel for supplying the STS 53. The pressure of the STS, in the channel for supplying the STS 156, is carried out using the fluid pressure control sensor 51. using the liquid flow sensor 52. To fill the tank 124 STS, a neck 121 is provided, with a cover 186, in turn, to remove the STS from the tank 124, a special neck 47 is provided, with a cover 187.

Для удаления СТС находящейся в каналах для подачи СТС 156, канал для подачи сжатого газа 171 соединен с кулачком для положения канала для подачи СТС 54, при этом, для подачи сжатого газа в канал для подачи СТС 156 предусмотрен вентиль газовый 2, приводящийся в движение при помощи шагового двигателя 3. Контроль давления сжатого газа осуществляется при помощи датчика контроля давления сжатого газа 1. Дополнительно конструкция снабжена емкостью 10, для размещения спирта, выполненная с целью очистки каналов для подачи СТС 156. Канал для подачи спирта 173, соединен с кулачком для положения канала для подачи СТС 54, при этом подача спирта в каналы обеспечивается благодаря сжатому газу, подаваемому через канал для подачи сжатого газа 171, в емкость 10, давление которого регулируется при помощи вентиля газового 17 и шагового двигателя 16 при этом контролируется давление сжатого газа при помощи датчика контроля давления сжатого газа 18. Для поддержания постоянного давления сжатого газа в емкости 10, предусмотрен клапан сброса давления газа 15, расположенный на крышке 13. Также на крышке 13 расположен датчик уровня жидкости 22 и горловина 12 с крышкой (позиция на чертеже отсутствует) для загрузки спирта. Подача спирта в канал для подачи СТС 156 регулируется также при помощи вентиля жидкостного 9 и шагового двигателя 8. Контроль давления жидкости в канале для подачи спирта 173 осуществляется при помощи датчика контроля давления жидкости 11. Контроль уровня СТС 142, находящейся в емкости 124, осуществляется при помощи датчиков уровня жидкости 125, 148, при этом для контроля предельного давления сжатого газа, находящегося в емкости 124, предусмотрен клапан сброса давления газа 122.To remove the STS located in the channels for supplying STS 156, the channel for supplying compressed gas 171 is connected to the cam for the position of the channel for supplying STS 54, while for supplying compressed gas to the channel for supplying STS 156, a gas valve 2 is provided, driven by using a stepper motor 3. Compressed gas pressure control is carried out using a compressed gas pressure control sensor 1. Additionally, the design is equipped with a container 10 to accommodate alcohol, designed to clean the channels for supplying STS 156. The channel for supplying alcohol 173 is connected to the cam for position channel for supplying STS 54, while the supply of alcohol to the channels is ensured by compressed gas supplied through the channel for supplying compressed gas 171 to the container 10, the pressure of which is regulated by means of a gas valve 17 and a stepper motor 16, while the pressure of the compressed gas is controlled using pressure control sensor of compressed gas 18. To maintain a constant pressure of compressed gas in the tank 10, a gas pressure relief valve 15 is provided, located on the cover 13. Also on the cover 13 is a liquid level sensor 22 and a neck 12 with a cover (item in the drawing is missing) for alcohol loading. The supply of alcohol to the channel for supplying STS 156 is also regulated using a liquid valve 9 and a stepper motor 8. The pressure of the liquid in the channel for supplying alcohol 173 is controlled using a liquid pressure control sensor 11. The level of STS 142, located in the tank 124, is controlled by using liquid level sensors 125, 148, while to control the maximum pressure of the compressed gas in the tank 124, a gas pressure relief valve 122 is provided.

Для возможности использования как одного газа так и сочетания газов, при образовании газо-масляной смеси, конструкция снабжена тремя каналами для подвода сжатого газа, регулировка давления которого, осуществляется при помощи датчиков контроля давления сжатого газа 84, 87, 88, а также при помощи вентилей газовых 83, 85, 90, и шаговых двигателей 39, 82, 86. При использовании нескольких видов газа, смешивание газов осуществляется в смесительной камере 89. Также конструкция содержит ионизатор газа 91, для образования газо-масляной смеси, в среде ионизированного газа. Температура газа, подаваемого в сопло 43 регулируется при помощи нагревателя газа 24, содержащего теплоэлектронагреватель 97, а также при помощи вихревой трубки Ранка-Хилша 38, соединенной с вентилем газовым 92, контактирующим с шаговым двигателем 93.In order to be able to use both one gas and a combination of gases, in the formation of a gas-oil mixture, the design is equipped with three channels for supplying compressed gas, the pressure of which is adjusted using compressed gas pressure sensors 84, 87, 88, as well as using valves gas 83, 85, 90, and stepper motors 39, 82, 86. When using several types of gas, the mixing of gases is carried out in the mixing chamber 89. The design also contains a gas ionizer 91 to form a gas-oil mixture in an ionized gas environment. The temperature of the gas supplied to the nozzle 43 is controlled using a gas heater 24 containing a thermal electric heater 97, as well as using a Ranque-Hilsch vortex tube 38 connected to a gas valve 92 in contact with a stepper motor 93.

Температура сжатого газа и СТС находящихся в каналах перед соплом 43, контролируется при помощи датчиков контроля температуры 44,45. Контроль давления газо-масляной смеси осуществляется при помощи датчика контроля давления сжатого газа 102, контроль давления СТС при полноструйной подаче, осуществляется при помощи датчика контроля давления жидкости 103. Работа датчиков контроля давления сжатого газа 1, 14, 18, 65, 66, 76, 77, 78, 84, 87, 88, 94, 102, 126, датчиков расхода жидкости 4, 52, 55, датчиков контроля давления жидкости 11, 48, 51, 56, 103, клапанов сброса давления газа 15, 73, 122, теплоэлектронагревателей 27, 30, 97, 69, серводвигателей 21, 40, шаговых двигателей 3, 7, 8, 16, 20, 34, 36, 39, 49, 58, 60, 71, 74, 81, 82, 86, 93, соединенных через электропровода с блоком управления 96, осуществляется при помощи персонального компьютера 98 содержащего программное обеспечение Arduino, электропровода при этом размещены в гофрах 46, 95.The temperature of the compressed gas and STS located in the channels in front of the nozzle 43 is controlled by temperature control sensors 44.45. Pressure control of the gas-oil mixture is carried out using a pressure control sensor for compressed gas 102, pressure control of the STS at full jet supply is carried out using a sensor for monitoring liquid pressure 103. Operation of pressure sensors for monitoring compressed gas 1, 14, 18, 65, 66, 76, 77, 78, 84, 87, 88, 94, 102, 126, liquid flow sensors 4, 52, 55, liquid pressure sensors 11, 48, 51, 56, 103, gas pressure relief valves 15, 73, 122, electric heaters 27, 30, 97, 69, servo motors 21, 40, stepper motors 3, 7, 8, 16, 20, 34, 36, 39, 49, 58, 60, 71, 74, 81, 82, 86, 93, connected through the electrical wires with the control unit 96, is carried out using a personal computer 98 containing the Arduino software, while the electrical wires are placed in the corrugations 46, 95.

Конструкция способа предусматривает также измерение температурного состояния процесса резания при сверлении. Для исключения влияния паразитных термо-ЭДС на показания персонального компьютера 98, содержащего в свою очередь программное обеспечение PowerGraph Professional, соединенного через аналого-цифровой преобразователь 108 с усилителем ПО, сверло с внутренним подводом СТС 109 изолировано от сверлильного станка (на чертеже не указан) при помощи диэлектрической втулки 174, зафиксированные при помощи прижимного винта 107. Металлическая заготовка 114 также изолирована от сверлильного станка, аналогично сверлу с внутренним подводом СТС 109, при помощи разрезной эбонитовой втулки 166 и эбонитовой прокладки 164, которые вместе с разрезной металлической втулкой 165 установлены в металлическом стакане 116, зафиксированные при помощи прижимных винтов 162. Металлический стакан 116 установлен в трехкулачковом патроне 118, который расположен на динамометре трехкомпонентном М30-3-6к 120. Динамометр трехкомпонентный М30-3-6к 120 зафиксирован на основании 123 при помощи фиксирующих гаек 188.The design of the method also provides for measuring the temperature state of the cutting process during drilling. To eliminate the influence of parasitic thermo-EMF on the readings of a personal computer 98, which in turn contains the PowerGraph Professional software, connected via an analog-to-digital converter 108 with a software amplifier, a drill with an internal supply of STS 109 is isolated from a drilling machine (not shown in the drawing) when using a dielectric sleeve 174, fixed with a clamping screw 107. The metal workpiece 114 is also isolated from the drilling machine, similarly to the drill with an internal supply STS 109, using a split ebonite sleeve 166 and an ebonite gasket 164, which, together with a split metal sleeve 165, are installed in a metal cup 116, fixed with clamping screws 162. Metal cup 116 is installed in a three-jaw chuck 118, which is located on a three-component dynamometer M30-3-6k 120. Three-component dynamometer M30-3-6k 120 is fixed on base 123 with fixing nuts 188.

В процессе сверления, термо-ЭДС от сверла с внутренним подводом СТС 109, которое в процессе резания помимо вращательного, осуществляет еще и возвратно поступательное движение, через электропровод из инструментального материала и металлический диск 106 передается к токосъемнику 41 с графитовым стержнем 42, контактирующим непосредственно с металлическим диском 106. Металлический диск 106 в свою очередь изолирован от фланца 175 при помощи эбонитового диска 176. Для передачи термо-ЭДС от подвижного элемента к неподвижному, конструкция снабжена переходником, состоящим из фланца 175, который расположен на шпинделе сверлильного станка 101 и зафиксирован при помощи прижимного винта 105, на торце которого также закреплен эбонитовый диск 176 и металлический диск 106. Изготовленный из инструментального материала металлический диск 106, контактирует с графитовым стержнем 42, закрепленным в токосъемнике 41. Графитовый стержень 42 в свою очередь изолирован от токосъемника 41. Для постоянного электрического контакта токосъемника 41 и графитового стержня 42 с металлическим диском 106, конструкция содержит пружину 99, которая одним концом прикреплена к пластине 28 а противоположным к корпусу сверлильного станка, при этом пластина 28, расположена на четырех линейных подшипниках 29 и зафиксирована при помощи прижимных винтов 177. Линейные подшипники 29, расположены на направляющих 100, 178, которые в свою очередь одними концами закреплены на корпусе сверлильного станка, а противоположными на основании 168.In the process of drilling, thermo-EMF from a drill with an internal supply STS 109, which in the process of cutting, in addition to rotational, also carries out reciprocating motion, is transmitted through an electrical wire made of tool material and a metal disk 106 to a current collector 41 with a graphite rod 42 in direct contact with metal disk 106. The metal disk 106, in turn, is isolated from the flange 175 by means of an ebonite disk 176. using a clamping screw 105, on the end of which an ebonite disk 176 and a metal disk 106 are also fixed. electrical contact of the current collector 41 and the graphite rod 42 with a metal disk 106, the design contains a spring 99, which is attached at one end to the plate 28 and opposite to the body of the drilling machine, while the plate 28 is located on four linear bearings 29 and fixed with clamping screws 177 Linear bearings 29 are located on guides 100, 178, which, in turn, are fixed at one end to the body of the drilling machine, and at the opposite end on the base 168.

Образованный электропроводом из инструментального материала 179 и электропроводом из обрабатываемого материала 180 спай естественной термопары, погружен в емкость со льдом 26. Для регистрации значений термо-ЭДС, электропровод из обрабатываемого материала 180 соединен с усилителем ПО, через который термо-ЭДС передается на аналого-цифровой преобразователь 108, соединенный с персональным компьютером 98. Регистрация значений термо-ЭДС осуществляется при помощи программного обеспечения PowerGraph Professional, установленного на персональном компьютере 98, с последующим построением графической зависимости.The junction of a natural thermocouple, formed by an electric wire from the tool material 179 and an electric wire from the material being processed 180, is immersed in a container with ice 26. transducer 108 connected to a personal computer 98. Registration of thermo-EMF values is carried out using the PowerGraph Professional software installed on a personal computer 98, followed by plotting a graphical relationship.

Дополнительно конструкцией предусмотрено наличие термопар 115, расположенных в диэлектрических втулках 182, которые в свою очередь установлены в отверстиях металлической заготовки 114, при этом спаи термопар 115 расположены на расстоянии 0,5 мм от обработанного отверстия, предназначенные для исследования температурных параметров периферийной части сверла с внутренним подводом СТС 109. Для повышения температуропроводности, в диэлектрических втулках 182 содержится термопаста 163. Термопары 115 соединены с переключателем термопар 23, сигнал от которого через кабель 183 передается на усилитель 110 и далее через аналого-цифровой преобразователь 108 передается на персональный компьютер 98, для фиксации значений и дальнейшего построения графической зависимости при помощи программного обеспечения Power Graph Professional.Additionally, the design provides for the presence of thermocouples 115 located in dielectric bushings 182, which, in turn, are installed in the holes of the metal workpiece 114, while the junctions of thermocouples 115 are located at a distance of 0.5 mm from the machined hole, designed to study the temperature parameters of the peripheral part of the drill with an internal STS 109 inlet. To increase thermal diffusivity, dielectric bushings 182 contain thermal paste 163. Thermocouples 115 are connected to a thermocouple switch 23, the signal from which is transmitted through a cable 183 to an amplifier 110 and then through an analog-to-digital converter 108 is transmitted to a personal computer 98, for fixing values and further building a graphical relationship using Power Graph Professional software.

Для исследования силовых параметров процесса резания при сверлении, способ содержит динамометр трехкомпонентный М30-3-6к 120, сигнал от которого передается на персональный компьютер 98, через кабель 181 соединенный с аналого-цифровым преобразователем 119 и USB - адаптером 117. Также конструкцией предусмотрено наличие тензодатчиков 111, 112, 113, расположенных на противоположной стороне от термопар 115, предназначенные для исследования контактного взаимодействия сверла с внутренним подводом СТС 109 и обрабатываемой металлической заготовкой 114. Тензодатчики 111, 112, 113, соединены с усилителем ПО, сигнал от которого, через аналого-цифровой преобразователь 108 передается на персональный компьютер 98, для фиксации значений контактного взаимодействия и дальнейшего построения графической зависимости, при помощи программного обеспечения Power Graph Professional.To study the power parameters of the cutting process during drilling, the method contains a three-component dynamometer M30-3-6k 120, the signal from which is transmitted to a personal computer 98, through a cable 181 connected to an analog-to-digital converter 119 and a USB adapter 117. The design also provides for the presence of strain gauges 111, 112, 113, located on the opposite side of the thermocouples 115, designed to study the contact interaction of the drill with an internal supply of STS 109 and the metal workpiece 114 being processed. the digitizer 108 is transmitted to the personal computer 98 to capture the values of the contact interaction and further build a graphical relationship using the Power Graph Professional software.

Способ может быть осуществлен следующим образом: В тигле для размещения СТС, размещают СТС и производят нагрев при помощи теплоэлектронагревателя, затем по каналу для подачи сжатого газа, в тигель для размещения СТС подают сжатый газ, и СТС под давлением поступает по каналу для подачи СТС, через кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС, в сопло, далее по каналу для подачи сжатого газа, подают сжатый газ. Расплавленная СТС смешивается с сжатым газом в сопле, образуя газо-масляную смесь, которая через кольцо подачи СТС, поступает в сверло с внутренним подводом СТС. Для поддержания в жидком состоянии СТС находящейся в каналах для подачи СТС, конструкция содержит теплоэлектронагреватель, который располагают вдоль упомянутых каналов. Подачу СТС, регулируют при помощи вентиля жидкостного, приводимого в движение шаговым двигателем, расположенные в канале для подачи СТС.Расход СТС контролируют при помощи датчика расхода жидкости, при этом давление СТС контролируют при помощи датчика контроля давления жидкости. Контроль уровня СТС, осуществляют при помощи датчиков уровня жидкости.The method can be carried out as follows: In the crucible for placing the STS, the STS is placed and heating is carried out using a thermal electric heater, then through the channel for supplying compressed gas, compressed gas is supplied to the crucible for placing the STS, and the STS enters under pressure through the channel for supplying the STS, through the cams for adapting the position of the channel for supplying CTS, compressed gas is supplied to the nozzle, further along the channel for supplying compressed gas. The molten STS is mixed with compressed gas in the nozzle, forming a gas-oil mixture, which, through the STS supply ring, enters the drill with an internal STS supply. To maintain the liquid state of the STS located in the channels for supplying the STS, the design contains a thermal electric heater, which is located along the mentioned channels. STS supply is regulated by means of a liquid valve driven by a stepper motor located in the STS supply channel. STS flow is controlled by a liquid flow sensor, while STS pressure is controlled by a liquid pressure control sensor. CTC level control is carried out using liquid level sensors.

Поскольку при сверлении, шпиндель сверлильного станка сообщает сверлу с внутренним подводом СТС вращательное и возвратно-поступательное движение, в конструкции используют специальные направляющие с линейными подшипниками, которые закрепляют на основании одними концами, а противоположными соединяют с корпусом сверлильного станка (на чертежах не указан). Сверло с внутренним подводом СТС в свою очередь, устанавливают в сверлильном патроне. К линейным подшипникам, прикрепляют крепежную пластину, на которую, в свою очередь, устанавливают кулачок для адаптации положения канала для подачи СТС с соплом а также токосъемником. Для адаптации к перемещению при поступательном движении шпинделя сверлильного станка и сверла с внутренним подводом СТС, используют кулачки для адаптации положения канала для подачи СТС, которые состоят из корпусов, соединенных между собой шпилькой, при этом, вращательное движение обеспечивают упорные подшипники, которые фиксируют прижимными шайбами и фиксирующими гайками. Канал для подачи СТС и шайбу с коническим отверстием, фиксируют в корпусе при помощи резьбового соединения. Огнеупорный теплоизолирующий материал и трубы выполненные из нержавеющей стали, обеспечивают теплоизоляцию расплавленной СТС, находящейся в каналах для подачи СТС. Трубы, выполненные из нержавеющей стали, фиксируют в корпусе при помощи шайбы с коническим отверстием и прижимных винтов. Герметичность кулачков для адаптации положения канала для подачи СТС, обеспечивают резиновые кольцевые прокладки. Для предотвращения от загрязнения упорных подшипников, на корпусе устанавливают защитные крышки, которые фиксируют при помощи прижимных винтов. Для контроля температуры расплавленной СТС, в канал для подачи СТС устанавливают датчики контроля температуры, режим работы которых регулируют при помощи блока управления.Since during drilling, the spindle of the drilling machine imparts rotational and reciprocating motion to the drill with an internal supply of STS, special guides with linear bearings are used in the design, which are fixed on the base with one end, and connected to the body of the drilling machine with the opposite ends (not indicated in the drawings). A drill with an internal supply of STS, in turn, is installed in a drill chuck. A mounting plate is attached to the linear bearings, on which, in turn, a cam is installed to adapt the position of the channel for supplying the STS with a nozzle and a current collector. To adapt to translational movement of the spindle of the drilling machine and drill with an internal supply of STS, cams are used to adapt the position of the channel for supplying STS, which consist of housings interconnected by a pin, while the rotational movement is provided by thrust bearings that are fixed with pressure washers and fixing nuts. The channel for supplying STS and the washer with a conical hole are fixed in the body using a threaded connection. Refractory heat-insulating material and pipes made of stainless steel provide thermal insulation for the molten CTC in the CTC supply channels. Pipes made of stainless steel are fixed in the body with a washer with a conical hole and clamping screws. The tightness of the cams for adapting the position of the channel for supplying CTC is provided by rubber ring gaskets. To prevent contamination of the thrust bearings, protective covers are installed on the housing, which are fixed with clamping screws. To control the temperature of the molten CTC, temperature control sensors are installed in the CTC supply channel, the operation mode of which is regulated by the control unit.

Для контроля давления сжатого газа в тигле для размещения СТС, в каналах для подачи сжатого газа располагают датчики контроля давления сжатого газа. Тигель для размещения СТС содержит также уплотнительную прокладку, которую устанавливают между крышкой и торцовой поверхностью тигля для размещения СТС, обеспечивающую герметичность системы, а во избежание тепловых потерь расплавленной СТС, вокруг тигля для размещения СТС устанавливают огнеупорный теплоизолирующий материал и металлическую обшивку из нержавеющей стали. Крышку фиксируют на тигле для размещения СТС при помощи прижимных винтов. Для контроля давления сжатого газа в канале для подачи сжатого газа, размещают датчики контроля давления сжатого газа. К теплоэлектронагревателю питание подают через электропровода, которые соединяют с блоком управления. Для осуществления процесса барботирования СТС, на крышке тигля для размещения СТС, закрепляют а затем погружают в объем СТС трубку для подачи сжатого газа, которая содержит при этом вертикально расположенные сопла, посредством которых сжатый газ, смешивают с СТС. Для возможности использования как одного газа так и сочетания газов, конструкцию снабжают тремя каналами для подвода сжатого газа, при этом контроль давления сжатого газа осуществляют при помощи датчиков контроля давления сжатого газа, а также при помощи вентилей газовых соединенных через зубчатую передачу с шаговыми двигателями. При использовании нескольких видов газа, производят смешивание газов в смесительной камере, которую соединяют с каналами для подачи сжатого газа. Для осуществления процесса барботирования СТС ионизированным газом, конструкция содержит ионизатор газа, который соединяют с каналом для подачи сжатого газа. Температуру подаваемого в тигель для размещения СТС газа, поддерживают в необходимом диапазоне при помощи нагревателя газа, который содержит теплоэлектронагреватель, а также при помощи вихревой трубки Ранка-Хилша, выполненной с возможностью охлаждения газа. Нагреватель газа через электропровода соединяют с блоком управления. Давление газа в канале для подачи сжатого газа, регулируют при помощи персонального компьютера через программу Arduino, при этом шаговый двигатель, контактирующий через зубчатую передачу с вентилем газовым, соединяют при помощи электропровода с блоком управления.To control the pressure of the compressed gas in the crucible for placing the STS, sensors for monitoring the pressure of the compressed gas are located in the channels for supplying the compressed gas. The crucible for placing STS also contains a sealing gasket, which is installed between the lid and the end surface of the crucible for placing STS, ensuring the tightness of the system, and in order to avoid heat losses of molten STS, a refractory heat-insulating material and stainless steel metal sheathing are installed around the crucible for placing STS. The lid is fixed on the crucible to accommodate the STS using clamping screws. To control the pressure of compressed gas in the channel for supplying compressed gas, sensors are placed to control the pressure of compressed gas. Power is supplied to the heat electric heater through electrical wires, which are connected to the control unit. To carry out the STS bubbling process, on the lid of the crucible for placing the STS, a tube for supplying compressed gas is fixed and then immersed into the STS volume, which contains vertically located nozzles, through which the compressed gas is mixed with the STS. To be able to use both one gas and a combination of gases, the structure is equipped with three channels for supplying compressed gas, while the pressure of the compressed gas is controlled using compressed gas pressure sensors, as well as using gas valves connected through a gear with stepper motors. When using several types of gas, the gases are mixed in a mixing chamber, which is connected to channels for supplying compressed gas. To implement the process of bubbling STS with ionized gas, the design contains a gas ionizer, which is connected to a channel for supplying compressed gas. The temperature of the gas supplied to the crucible for accommodating the STS is maintained in the required range using a gas heater that contains a thermal electric heater, as well as using a Ranque-Hilsch vortex tube designed to cool the gas. The gas heater is connected to the control unit through electrical wires. The gas pressure in the channel for supplying compressed gas is regulated using a personal computer through the Arduino program, while the stepper motor, which is in contact with the gas valve through a gear train, is connected to the control unit using an electric wire.

При помощи вентиля газового и шагового двигателя, соединенного с блоком управления, осуществляют распределение сжатого газа в трубку для подачи сжатого газа для осуществления процесса барботирования СТС и непосредственно в тигель для размещения СТС. Распределение сжатого газа в емкость для размещения СТС, а также в емкость для размещения спирта осуществляют при помощи вентиля газового и шагового двигателя. При наполнении тигля для размещения СТС достаточным объемом сжатого газа срабатывает клапан сброса давления газа.With the help of a gas and stepper motor valve connected to the control unit, compressed gas is distributed into the tube for supplying compressed gas to carry out the STS bubbling process and directly into the crucible to place the STS. The distribution of compressed gas into the container for placing STS, as well as into the container for placing alcohol, is carried out using a valve of a gas and stepper motor. When filling the crucible to accommodate the STS with a sufficient volume of compressed gas, the gas pressure relief valve is activated.

Для использования многокомпонентных составов СТС предусмотрены специальные крыльчатки, которые устанавливают на валу, далее при помощи серводвигателя, который соединяют через переходной фланец с коническим редуктором, осуществляют непрерывное смешивание СТС.For the use of multicomponent STS compositions, special impellers are provided, which are installed on the shaft, then with the help of a servomotor, which is connected through an adapter flange to a bevel gearbox, continuous mixing of the STS is carried out.

Конический редуктор устанавливают на крышке тигля для размещения СТС при помощи прижимных винтов, при этом саму крышку герметично устанавливают при помощи прижимных винтов. Между крышкой и тиглем для размещения СТС располагают уплотнительную прокладку. Наполнение тигля для размещения СТС технологической средой, осуществляют через горловину, затем герметично закрывают крышкой. Удаляют СТС с тигля для размещения СТС при помощи горловины, с расположенной на торце крышкой. Конструкцию дополнительно снабжают емкостью для размещения СТС, с возможностью осуществлять барботирование и смешивание многокомпонентных СТС.Для этого на крышке емкости, закрепляют конический редуктор при помощи прижимных винтов, в свою очередь вал, содержащий крыльчатки, соединяют с коническим редуктором. Соединенный с блоком управления серводвигатель приводит в движение вал с крыльчатками. Для барботирования СТС, на крышке закрепляют трубку для подачи сжатого газа, содержащую вертикально расположенные сопла, через которые газ под давлением проникает в СТС. Для подачи СТС под давлением, на крышке емкости закрепляют канал для подачи сжатого газа, при этом давление сжатого газа контролируют при помощи датчиков контроля давления сжатого газа и регулируют при помощи вентиля газового, соединенного через зубчатую передачу с шаговым двигателем, подключенным к блоку управления. Вентиль газовый используют для распределения потока сжатого газа, поступающего в емкость с СТС, в движение который приводит шаговый двигатель. При достижении необходимого давления сжатого газа, находящегося в емкости для размещения СТС, срабатывает клапан сброса давления газа, поддерживая при этом давление газа в емкости постоянным. Крышку закрепляют на емкости при помощи прижимных винтов. Для герметичности установки крышки на емкости, предусмотрена уплотнительная прокладка. Подачу СТС регулируют при помощи вентиля жидкостного, приводимого в движение шаговым двигателем, который соединяют с блоком управления, при этом вентиль жидкостный устанавливают в канале для подачи СТС. Контроль давления СТС находящейся в емкости осуществляют при помощи датчика контроля давления жидкости, который располагают в канале для подачи СТС. Контроль давления СТС в канале для подачи СТС осуществляют при помощи датчика контроля давления жидкости, при этом расход СТС контролируют при помощи датчика расхода жидкости который соединяют с блоком управления. СТС наполняют в емкость через горловину с расположенной крышкой, в свою очередь для удаления СТС с емкости, используют специальную горловину с крышкой.The bevel gear is installed on the lid of the crucible to accommodate the STS using clamping screws, while the lid itself is hermetically installed using clamping screws. A sealing gasket is placed between the lid and the crucible to accommodate the STS. The filling of the crucible to accommodate the STS with the process medium is carried out through the neck, then hermetically sealed with a lid. The STS is removed from the crucible to place the STS using a neck with a lid located at the end. The design is additionally equipped with a container for placing STS, with the ability to bubbling and mixing multicomponent STS. To do this, a bevel gearbox is fixed on the container lid with clamping screws, in turn, the shaft containing the impellers is connected to the bevel gearbox. A servomotor connected to the control unit drives the impeller shaft. To sparge the STS, a tube for supplying compressed gas is fixed on the lid, containing vertically located nozzles through which gas under pressure penetrates into the STS. To supply STS under pressure, a channel for supplying compressed gas is fixed on the lid of the container, while the pressure of the compressed gas is controlled using compressed gas pressure control sensors and regulated using a gas valve connected via a gear to a stepper motor connected to the control unit. The gas valve is used to distribute the flow of compressed gas entering the tank with STS, which is driven by a stepper motor. When the required pressure of the compressed gas in the tank for placing the STS is reached, the gas pressure relief valve is activated, while maintaining the gas pressure in the tank constant. The lid is fixed to the container with clamping screws. For the tightness of the installation of the lid on the container, a sealing gasket is provided. CTC supply is regulated by means of a liquid valve driven by a stepper motor, which is connected to the control unit, while the liquid valve is installed in the CTC supply channel. The control of the pressure of the STS located in the tank is carried out using a liquid pressure control sensor, which is located in the channel for supplying the STS. The control of the STS pressure in the channel for supplying the STS is carried out using a liquid pressure control sensor, while the STS flow is controlled using a liquid flow sensor that is connected to the control unit. STS is filled into a container through a neck with a lid, in turn, to remove the STS from the container, a special neck with a lid is used.

Для удаления СТС находящейся в каналах для подачи СТС, канал для подачи сжатого газа соединяют с кулачком для положения канала для подачи СТС, при этом, для подачи сжатого газа в канал для подачи СТС, предусмотрен вентиль газовый, который приводит в движение шаговый двигатель. Контроль давления сжатого газа осуществляют при помощи датчика контроля давления сжатого газа, соединенного с блоком управления. С целью очистки каналов для подачи СТС, конструкцию дополнительно снабжают емкостью для размещения спирта, при этом канал для подачи спирта соединяют с кулачком для положения канала для подачи СТС, в свою очередь подачу спирта в каналы осуществляют при помощи сжатого газа, который подают в емкость. Давление сжатого газа регулируют при помощи вентиля газового, который приводит в движение шаговый двигатель, при этом контроль давления сжатого газа осуществляют при помощи датчика контроля давления сжатого газа. Для поддержания постоянного давления сжатого газа в емкости, предусмотрен клапан сброса давления газа, который располагают на крышке. Также на крышке располагают датчик уровня жидкости, при этом крышка содержит горловину с крышкой (позиция на чертеже отсутствует) для загрузки спирта. Подачу спирта в канал для подачи СТС регулируют также при помощи вентиля жидкостного и шагового двигателя, который соединяют с блоком управления. Контроль давления жидкости в канале для подачи спирта осуществляют через персональный компьютер, который соединяют с блоком управления и далее с датчиком контроля давления жидкости. Контроль уровня СТС, находящейся в емкости, осуществляют при помощи персонального компьютера, при этом датчик уровня жидкости соединяют с блоком управления. Контроль предельного давления сжатого газа, находящегося в емкости осуществляют при помощи клапана сброса давления газа, который располагают на крышке.To remove the STS located in the channels for supplying STS, the channel for supplying compressed gas is connected to the cam for the position of the channel for supplying STS, while for supplying compressed gas to the channel for supplying STS, a gas valve is provided that drives the stepper motor. Compressed gas pressure control is carried out using a compressed gas pressure control sensor connected to the control unit. In order to clean the channels for supplying CTC, the structure is additionally provided with a container for placing alcohol, while the channel for supplying alcohol is connected to a cam for positioning the channel for supplying CTC, in turn, the supply of alcohol to the channels is carried out using compressed gas, which is fed into the container. The pressure of the compressed gas is regulated by means of a gas valve, which drives the stepper motor, while the control of the pressure of the compressed gas is carried out using a sensor for monitoring the pressure of the compressed gas. To maintain a constant pressure of compressed gas in the tank, a gas pressure relief valve is provided, which is located on the lid. Also, a liquid level sensor is placed on the lid, while the lid contains a neck with a lid (no position in the drawing) for loading alcohol. The supply of alcohol to the STS supply channel is also regulated using a valve of a liquid and stepper motor, which is connected to the control unit. The control of the liquid pressure in the alcohol supply channel is carried out through a personal computer, which is connected to the control unit and further to the liquid pressure control sensor. The control of the level of the STS located in the tank is carried out using a personal computer, while the liquid level sensor is connected to the control unit. The control of the limiting pressure of the compressed gas in the tank is carried out using a gas pressure relief valve, which is located on the lid.

Для возможности использования как одного газа так и сочетания газов, при образовании газо-масляной смеси, конструкцию снабжают тремя каналами для подвода сжатого газа, регулировку давления которого осуществляют при помощи датчиков контроля давления сжатого газа соединенных с блоком управления, а также при помощи вентилей газовых и шаговых двигателей. При использовании нескольких видов газа, газ подают в смесительную камеру, который затем поступает в сопло. Для образования газо-масляной смеси в среде ионизированного газа, конструкция содержит ионизатор газа, который соединяют с каналом для подачи сжатого газа. Температуру газа, подаваемого в сопло поддерживают в необходимом диапазоне при помощи нагревателя газа, который содержит теплоэлектронагреватель, а также при помощи вихревой трубки Ранка-Хилша, которая также содержит вентиль газовый с шаговым двигателем, выполненные с возможностью регулирования забора воздуха.In order to be able to use both one gas and a combination of gases, when a gas-oil mixture is formed, the structure is equipped with three channels for supplying compressed gas, the pressure of which is carried out using compressed gas pressure control sensors connected to the control unit, as well as using gas and stepper motors. When using multiple types of gas, the gas is fed into the mixing chamber, which then enters the nozzle. To form a gas-oil mixture in an ionized gas environment, the design contains a gas ionizer, which is connected to a channel for supplying compressed gas. The temperature of the gas supplied to the nozzle is maintained in the required range using a gas heater, which contains a thermal electric heater, as well as using a Ranque-Hilsch vortex tube, which also contains a gas valve with a stepper motor, made with the ability to control the air intake.

Температуру сжатого газа и СТС находящихся в каналах перед соплом, контролируют при помощи датчиков контроля температуры. Контроль давления газо-масляной смеси осуществляют при помощи датчика контроля давления сжатого газа. Контроль давления СТС при полноструйной подаче СТС, осуществляют при помощи датчика контроля давления жидкости, который располагают в канале для подачи СТС.The temperature of the compressed gas and the STS located in the channels in front of the nozzle is controlled by temperature control sensors. The pressure control of the gas-oil mixture is carried out using a pressure control sensor of the compressed gas. CTS pressure control during full-jet supply of CTS is carried out using a liquid pressure control sensor, which is located in the channel for supplying CTS.

Управление датчиков контроля давления сжатого газа, датчиков расхода жидкости, датчиков контроля давления жидкости, клапанов сброса давления газа, теплоэлектронагревателей, серводвигателей, шаговых двигателей, которые соединяют через электропровода с блоком управления, осуществляют при помощи персонального компьютера, который содержит программное обеспечение Arduino.Compressed gas pressure control sensors, liquid flow sensors, liquid pressure control sensors, gas pressure relief valves, thermal electric heaters, servo motors, stepper motors, which are connected via electrical wires to the control unit, are controlled using a personal computer that contains Arduino software.

Конструкция способа выполнена также с возможностью исследования температурного состояния процесса резания при сверлении, методом естественно образующей термопары, а также при помощи расположенных в металлической заготовке искусственных термопар. С целью исключения негативного воздействия паразитных термопар, на показания персонального компьютера, в котором содержится программное обеспечение Power Graph Professional, сверло с внутренним подводом СТС изолируют от сверлильного станка (на чертеже не указан), при помощи диэлектрической втулки, в свою очередь сверло с внутренним подводом СТС фиксируют в сверлильном патроне при помощи прижимного винта. Персональный компьютер соединяют через аналого-цифровой преобразователь с усилителем, при этом усилитель соединяют с электропроводом из обрабатываемого материала и далее с металлической заготовкой. Сверло с внутренним подводом СТС, через металлический диск и графитовый стержень, также соединяют с усилителем при помощи электропровода из инструментального материала, при этом образованный электропроводами из инструментального и обрабатываемого материала спай размещают в емкости со льдом.The design of the method is also made with the possibility of studying the temperature state of the cutting process during drilling, using the method of a naturally forming thermocouple, as well as using artificial thermocouples located in a metal workpiece. In order to exclude the negative impact of parasitic thermocouples on the readings of a personal computer that contains the Power Graph Professional software, the drill with an internal supply of CTC is isolated from the drilling machine (not shown in the drawing), using a dielectric sleeve, in turn, a drill with an internal supply The STS is fixed in the drill chuck with a clamping screw. A personal computer is connected through an analog-to-digital converter with an amplifier, while the amplifier is connected to an electrical wire made of the material being processed and then to a metal workpiece. A drill with an internal STS supply, through a metal disk and a graphite rod, is also connected to the amplifier using an electric wire from the tool material, while the junction formed by the electric wires from the tool and processed material is placed in a container with ice.

Металлическую заготовку также изолируют от сверлильного станка, аналогично сверлу с внутренним подводом СТС, при помощи разрезной эбонитовой втулки и эбонитовой прокладки, которые вместе с разрезной металлической втулкой устанавливают в металлическом стакане, и фиксируют при помощи прижимных винтов. Металлический стакан устанавливают в трехкулачковом патроне, который расположен на динамометре трехкомпонентном М30-3-6к. Динамометр трехкомпонентный М30-3-6к фиксируют на основании при помощи фиксирующих гаек.The metal workpiece is also isolated from the drilling machine, similarly to a drill with an internal STS supply, using a split ebonite sleeve and an ebonite gasket, which, together with a split metal sleeve, are installed in a metal cup and fixed with clamping screws. A metal cup is installed in a three-jaw chuck, which is located on a three-component dynamometer M30-3-6k. The three-component dynamometer M30-3-6k is fixed on the base with fixing nuts.

В процессе сверления, термо-ЭДС от сверла с внутренним подводом СТС, которое в процессе резания помимо вращательного, осуществляет еще и возвратно поступательное движение, через электропровод и металлический диск передается к токосъемнику с графитовым стержнем, контактирующим непосредственно с металлическим диском. Металлический диск в свою очередь изолируют от фланца при помощи эбонитового диска. Для передачи термо-ЭДС от подвижного элемента к неподвижному, переходник, состоящий из фланца, располагают на шпинделе сверлильного станка и фиксируют при помощи прижимного винта, на торце которого также закрепляют эбонитовый диск и металлический диск. Изготовленный из инструментального материала металлический диск, контактирует с графитовым стержнем, который в свою очередь закрепляют в токосъемнике и изолируют. Для постоянного электрического контакта токосъемника и графитового стержня с металлическим диском, конструкция содержит пружину, которую одним концом прикрепляют к пластине а противоположным к корпусу сверлильного станка, при этом пластину закрепляют на четырех линейных подшипниках и фиксируют при помощи прижимных винтов. Линейные подшипники устанавливают на направляющих, которые в свою очередь одними концами прикрепляют к корпусу сверлильного станка, а на противоположные закрепляют основание.In the process of drilling, thermo-EMF from a drill with an internal supply of STS, which in the process of cutting, in addition to rotational, also carries out reciprocating motion, is transmitted through an electric wire and a metal disk to a current collector with a graphite rod in direct contact with a metal disk. The metal disk, in turn, is isolated from the flange with an ebonite disk. To transfer thermo-EMF from a moving element to a fixed one, an adapter consisting of a flange is placed on the spindle of the drilling machine and fixed with a clamping screw, at the end of which an ebonite disk and a metal disk are also fixed. A metal disk made of tool material is in contact with a graphite rod, which, in turn, is fixed in a current collector and insulated. For constant electrical contact of the current collector and the graphite rod with a metal disk, the design contains a spring, which is attached to the plate at one end and to the drilling machine body at the opposite end, while the plate is fixed on four linear bearings and fixed with clamping screws. Linear bearings are mounted on guides, which, in turn, are attached to the body of the drilling machine at one end, and the base is fixed to the opposite ends.

Образованный электропроводом из инструментального материала и электропроводом из обрабатываемого материала спай естественной термопары, размещают в емкости со льдом. Для регистрации значений термо-ЭДС, электропровод из обрабатываемого материала соединяют с усилителем, через который термо-ЭДС передается на аналого-цифровой преобразователь, который в свою очередь соединяют с персональным компьютером. Регистрацию значений термо-ЭДС осуществляют при помощи программного обеспечения PowerGraph Professional, содержащегося на персональном компьютере, с последующим построением графической зависимости.The junction of a natural thermocouple formed by an electric wire from a tool material and an electric wire from a material being processed is placed in a container with ice. To register the thermo-EMF values, an electrical wire made of the material being processed is connected to an amplifier, through which the thermo-EMF is transmitted to an analog-to-digital converter, which in turn is connected to a personal computer. Registration of thermo-EMF values is carried out using the PowerGraph Professional software contained on a personal computer, followed by the construction of a graphical relationship.

Дополнительно конструкцией предусмотрено наличие термопар, которые располагают в диэлектрических втулках, которые в свою очередь устанавливают в отверстиях металлической заготовки, при этом спаи термопар располагают на расстоянии 0,5 мм от обработанного отверстия, выполненные с возможностью исследования температурных параметров периферийной части сверла с внутренним подводом СТС. Для повышения температуропроводности, в диэлектрические втулки размещают термопасту. Термопары соединяют с переключателем термопар, сигнал от которого через кабель передается на усилитель и далее через аналого-цифровой преобразователь на персональный компьютер, при помощи которого фиксируют значения термо-ЭДС с дальнейшим построением графической зависимости. Графическую зависимость получают при помощи программного обеспечения Power Graph Professional.Additionally, the design provides for the presence of thermocouples, which are located in dielectric bushings, which, in turn, are installed in the holes of the metal workpiece, while the thermocouple junctions are located at a distance of 0.5 mm from the machined hole, made with the possibility of studying the temperature parameters of the peripheral part of the drill with an internal supply of STS . To increase the thermal diffusivity, thermal paste is placed in the dielectric bushings. Thermocouples are connected to a thermocouple switch, the signal from which is transmitted through a cable to an amplifier and then through an analog-to-digital converter to a personal computer, with the help of which thermo-EMF values are recorded with further plotting of a graphical dependence. A graphical dependency is generated using Power Graph Professional software.

Для исследования силовых параметров процесса резания при сверлении, способ содержит динамометр трехкомпонентный М30-3-6к, сигнал от которого передается на персональный компьютер, через кабель, который соединяют с аналого-цифровым преобразователем и USB - адаптером. Также конструкцией предусмотрено наличие тензодатчиков, которые располагают на противоположной стороне от термопар, выполненные с возможностью исследования контактного взаимодействия сверла с внутренним подводом СТС и обрабатываемой металлической заготовкой. Тензодатчики соединяют с усилителем, сигнал от которого, через аналого-цифровой преобразователь передается на персональный компьютер, для фиксации значений контактного взаимодействия и дальнейшего построения графической зависимости, при помощи программного обеспечения Power Graph Professional.To study the power parameters of the cutting process during drilling, the method contains a three-component dynamometer M30-3-6k, the signal from which is transmitted to a personal computer via a cable connected to an analog-to-digital converter and a USB adapter. The design also provides for the presence of strain gauges, which are located on the opposite side of the thermocouples, made with the possibility of studying the contact interaction of the drill with the internal supply of the STS and the metal workpiece being processed. The strain gauges are connected to an amplifier, the signal from which, through an analog-to-digital converter, is transmitted to a personal computer, to fix the contact interaction values and further build a graphical relationship using the Power Graph Professional software.

Claims

A method for measuring temperature and power parameters in the process of cutting while drilling, including fixing a metal workpiece in a chuck, while the metal workpiece is electrically isolated from the chuck, processing said workpiece by means of a drill electrically isolated from the machine, during which thermo-EMF is measured using measuring means electrically connected with the drill and with the workpiece using a current collector and corresponding wires, including those placed in ice containers, and measuring the torque using an electronic dynamometer fixed on the machine table, characterized in that in a metal workpiece on one side of it, holes in which dielectric bushings are placed with thermal paste and thermocouples placed inside them, installed with the ability to determine the temperature parameters of the peripheral part of the drill, on the opposite side of the workpiece, strain gauges are placed on it with the ability to determine the contact interaction of the drill and the metal workpiece being processed, and the cartridge with the workpiece is installed on the mentioned dynamometer, which is used as a three-component dynamometer M30-3-6k, while the mentioned measuring instruments use a series-connected amplifier, an analog-to-digital converter (ADC) and a personal computer containing the PowerGraph Professional software, which is connected to the mentioned dynamometer by means of USB-adapter, appropriate ADC and cable, moreover, the said thermocouples are directly connected through the corresponding switch and strain gauges to the corresponding inputs of the mentioned amplifier, to the other corresponding inputs of which the metal workpiece itself is connected using an electric wire from the material of the workpiece being processed, and the drill itself is connected directly with the help of a series-connected current collector, electrical wires made of tool material and electrical wires made of the material of the workpiece being processed, the junction of which is placed in a container with ice.