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