Automat tokarski wzdłużny jest to tokarka o automatycznym cyklu pracy o obrotowym ruchu głównym
przedmiotu obrabianego, i o prostoliniowym ruchu posuwowym:
przedmiotu obrabianego PO (wrzeciennika) – przy toczeniu wzdłużnym
narzędzia N (noża, suportu poprzecznego) – przy toczeniu poprzecznym,
Wiercenie otworów i gwintowanie wewnętrzne lub zewnętrzne odbywa się - za pomocą narzędzi (wierteł,
gwintowników WR – metodą różnicową. Metoda różnicowa polega na realizacji przeciwnych ruchów
obrotowych narzędzia N i przedmiotu obrabianego PO podczas trwania zabiegu wiercenia. Podczas
gwintowania ruchy obrotowe N i PO są zgodne. Przed wycofaniem (usunięciem) gwintownika z
nagwintowanego otworu następuje zmniejszenie prędkości obrotowej
min]
/
[obr
n
G
wrzeciona
gwinciarskiego, która musi być mniejsza od prędkości obrotowej przedmiotu obrabianego
min]
/
[
min]
/
[
obr
n
obr
n
PO
G
<
. Głównymi zabiegami obróbkowymi automatu tokarskiego wzdłużnego są
toczenie wzdłużne, toczenie poprzeczne powierzchni obrotowych, wiercenie otworów, gwintowanie
wewnętrzne i zewnętrzne. Ponad to poprzez specjalne wyposażenie obrabiarki można realizować zabiegi:
wiercenie otworów niewspółosiowych, frezowanie rowków
Automat tokarski poprzeczny jest to tokarka o automatycznym cyklu pracy o obrotowym ruchu
głównym przedmiotu obrabianego PO i prostoliniowym ruchu posuwowym narzędzia N,
Automat tokarski rewolwerowy - posiadając podobny układ geometryczny jak automat tokarski
poprzeczny jest tokarką o automatycznym cyklu pracy o obrotowym ruchu głównym PO i prostoliniowym
ruchu posuwowym N:
Równania czasu cyklu dla podanego schematu automatu tokarskiego
min]
/
.
[
60
60
2
1
:
2
1
]
[
];
[
1
2
)
(
2
;
min]
/
[
60
1
1
60
min];
/
[
60
min]
/
[
0
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
'
2
1
1
2
1
1
1
1
PO
szt
Q
t
T
Q
t
t
t
s
T
obrWS
T
t
t
t
t
t
t
t
T
T[s]
const
obr
T
n
T
C
T
C
C
C
i
n
d
c
b
a
i
obr
T
C
i
C
C
i
obr
n
I
I
m
I
I
I
m
m
m
p
m
WS
v
v
S
v
v
S
η
η
π
β
β
η
η
π
β
β
π
β
β
π
β
β
α
α
α
β
β
α
τ
τ
τ
τ
τ
τ
τ
⋅
=
⋅
=
=
<
+
−
=
=
+
−
=
=
=
=
+
+
=
⋅
=
+
+
+
=
+
+
=
=
=
⋅
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
⋅
=
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
1;
[s],
w
obrotu WS
go
-
1
czas
-
PO;
dla
(1)
(2)
(3)
Gdzie:
τ
i
- przełożenie przekładni „gitarowej” czasu cyklu T [s];
2
1
;
;
β
β
α
- sumaryczne kąty obrotu WS w
czasie cyklu przy realizacji ruchów posuwowych (w czasie maszynowym
α
t
t
m
=
) i odpowiednio przy
realizacji nieustalonych (zależnych) i ustalonych (niezależnych) ruchów pomocniczych,
I
η
- współczynnik
wydajności obrabiarki z ww. systemem sterowania krzywkowego,
0
; Q
Q
I
- wydajność obróbki i wydajność
teoretyczna,
min]
/
.
[
60
0
PO
szt
t
t
Q
m
α
=
=
- wydajność teoretyczna (tzw. czysta, bez strat czasu na ruchy
pomocnicze nieustalone i ustalone).
System II. z jednym wałem sterującym WS o dwóch różnych jego prędkościach obrotowych w czasie
trwania operacji obróbki określonego przedmiotu obrabianego PO (patrz schemat kinematyczny obrabiarki na
rys.4 i schemat strukturalny na rys. 2):
1
-
min]
/
[
60
1
1
obr
T
n
WS
=
w czasie trwania ruchów posuwowych (
i
α
) oraz w czasie trwania ruchów i
czynności pomocniczych „zależnych” (nieustalonych) (
j
1
β
) tj. zależnych od informacji geometrycznej o
przedmiocie obrabianym PO np.: dosunięcie suportu poprzecznego (na głębokość, na dobieg), przesunięcie
wrzeciennika, wrzeciona wiertarskiego lub gwinciarskiego pomiędzy zabiegami obróbkowymi itp.,
-
>
2
WS
n
min]
/
[
60
1
1
obr
T
n
WS
=
(znacznie większą prędkością obrotową np.:
min]
/
[
120
2
obr
n
WS
) w czasie
trwania ruchów, czynności pomocniczych niezależnych (ustalonych) (
k
2
β
), które nie mają ścisłego związku
z informacją geometryczną o przedmiocie obrabianym PO) takich jak: podawanie przedmiotu obrabianego w
miejsce obróbki, jego mocowanie i odmocowanie, obrót głowicy przechylnej wiertarsko-gwinciarskiej,
zmiana prędkości obrotowej wrzeciona gwinciarskiego
G
n
[obr/min].
Rrk. czasu cyklu przy realizacji ruchów posuwowych i pomocniczych nieustalonych (patrz schemat strukturalny
na rys. 2):
d
c
b
a
T
C
C
C
i
n
i
obr
T
n
C
i
C
C
i
obr
n
v
v
S
WS
v
v
S
⋅
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
=
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
1
2
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
60
min];
/
[
60
min]
/
[
τ
τ
τ
τ
τ
τ
(4)
τ
i
- przełożenie przekładni gitarowej czasu cyklu
Natomiast gdy są realizowane ruchy pomocnicze ustalone (niezależnych od informacji geometrycznej o PO)
wał sterujący WS obraca się o sumaryczny kąt obrotu
]
[
2
obrWS
β
ze znacznie większą prędkością obrotową
np.:
min]
/
[
120
2
obr
n
WS
=
można napisać rrk. czasu cyklu:
1
2
2
3
2
min]
/
[
Ws
WS
S
n
n
C
C
obr
n
>
=
⋅
⋅
τ
τ
(5)
W opisie rozważanego systemu można uwzględnić następujące zależności dotyczące struktury czasu operacji
obrabiarki automatycznej posiadającej ten system:
min]
/
.
[
1
60
60
;
2
60
2
1
1
;
2
60
)
(
2
;
;
];
[
2
60
)
(
2
0
0
0
2
2
2
2
2
2
1
1
2
1
2
2
2
1
1
PO
szt
Q
t
Q
Q
t
t
T
Q
n
t
T
n
t
t
t
t
s
t
t
n
t
t
T
II
p
p
m
II
WS
m
WS
m
p
m
p
m
WS
η
π
β
π
β
β
β
π
β
β
β
π
α
β
β
β
β
π
β
β
β
π
α
β
α
α
α
⋅
=
+
=
+
=
=
⋅
+
−
−
=
+
+
−
=
⋅
=
=
+
=
+
=
+
+
−
=
⋅
+
=
(6)
(7)
(8)
Gdzie:
1
60
1
0
+
=
p
II
t
Q
η
- współczynnik wydajności obrabiarki z II systemem sterowania krzywkowego,
min]
/
.
[
60
0
PO
szt
t
t
Q
m
α
=
=
- wydajność teoretyczna (tzw. czysta, bez strat czasu na ruchy pomocnicze
nieustalone i ustalone).
System III. z jednym wałem sterującym WS (o niezmiennej prędkości obrotowej
[s]
w
obrotu WS
go
-
1
czas
-
PO;
dla
min]
/
[
60
T[s]
const
obr
T
n
WS
=
=
dla określonego PO) i
pomocniczym wałem sterującym WP (obracającym się ze stałą – bez względu na przedmiot obrabiany –
stosunkowo dużą prędkością obrotową np.:
) – patrz rys. 3:
2
min]
/
[
120 obr
n
WP
=
WS
WP
WP
τ
S
WS
S
n
n
]
[obr/
n
C
C
]
[obr/
n
C
const
obr
T
n
i
C
C
C
obr
n
>
=
=
⋅
⋅
<
=
=
=
⋅
⋅
⋅
⋅
;
min
120
min
1
:
PO
dla
min]
/
[
60
min]
/
[
1
2
2
1
τ
τ
τ
τ
(9)
W czasie ruchu obrotowego krzywek (np.:
2
β
K
), koła zębatego połączonych chwilowo - za pomocą
odpowiednich sprzęgieł - z obracającym się pomocniczym wałem sterującym WP są realizowane ruchy,
czynności pomocnicze niezależne (ustalone) (
k
2
β
): podawanie przedmiotu w miejsce obróbki, jego
mocowanie i odmocowanie, zmiana kierunku ruchu i prędkości obrotowej
WR
n
wrzeciona przed zabiegiem (np.
wiercenia, gwintowania), obrót (zmiana pozycji narzędziowej) głowicy rewolwerowej GR. Struktura czasu
cyklu uwzględnia następujące zależności:
min]
/
.
[
1
60
2
1
2
1
60
60
];
[
2
1
;
2
2
0
1
0
2
1
1
2
2
1
2
1
,
PO
szt
t
Q
Q
t
t
t
T
Q
s
t
t
T
t
T
t
t
t
t
T
p
p
m
m
III
p
m
p
m
p
p
m
+
−
⋅
=
+
−
⋅
=
=
−
+
=
⇒
+
+
=
+
+
=
β
β
β
β
β
β
α
π
β
π
β
π
β
π
β
(10)
(11)
Gdzie:
min]
/
.
[
60
0
PO
szt
t
t
Q
m
α
=
=
- wydajność teoretyczna (tzw. czysta, bez strat czasu na ruchy pomocnicze
nieustalone i ustalone).
Wykresy wydajności obrabiarek ze sterowaniem krzywkowym, przedstawione poniżej (tj. na rys. 19.16 pracy
[2]) pozwalają porównać celowość zastosowania ww. poszczególnych systemów sterowania.
1.
2.
3.
4.
Rys. 1. Schemat kinematyczny mechanizmu krzywkowo-dźwigniowego napędu i sterownia suportu
poprzecznego automatu tokarskiego wzdłużnego AWA-16
Temat 4. Podział automatów i półautomatów tokarskich,
Poniżej została zamieszczona klasyfikacja automatów i półautomatów tokarskich.
3
http://notatek.pl/automaty-tokarskie?notatka