Automaty i półautomaty tokarskie .

W zależności od stopnia mechanizacji cyklu obróbkowego rozróżnia się półautomaty i automaty .

Półautomaty charakteryzują się tym że dostarczanie przedmiotu obrabianego na obrabiarkę jego zamocowanie , odmocowanie i zdjęcie z obrabiarki dokonywane jest ręcznie . Natomiast sam cykl obróbkowy odbywa się samoczynnie bez udziału obsługującego robotnika .Na automatach zarówno cykl obróbkowy jak też czynności pomocnicze ( zamocowywanie i odmocowywanie przedmiotów obrabianych ) wykonywane są samoczynnie bez udziału robotnika który tylko nadzoruje pracę mechanizmów obrabiarki i narzędzi . Ponieważ półautomaty i automaty są obrabiarkami bardzo złożonymi , przygotowywane one są do produkcji określanych przedmiotów przez pracowników ( nastawiaczy ) o wysokich kwalifikacjach . Natomiast podczas pracy nadzorowane są przez robotników o niższych kwalifikacjach .Istnieje duża liczba rodzajów półautomatów i automatów i różne kryteria ich podziałów . Najbardziej podstawowe kryterium podziału to liczba wrzecion . Zatem ogół półautomatów i automatów można podzielić na półautomaty i automaty jednowrzecionowe oraz półautomaty i automaty wielowrzecionowe .W oparciu o tę podstawę podział , klasyfikacja półautomatów i automatów przedstawia się w sposób następujący :

I Półautomaty tokarskie

1 Półautomaty jednowrzecionowe .

1. Wielonożowe kłowe lub uchwytowe

1. Kopiowe ( kopiarki )

1. Rewolwerowe

II Automaty tokarskie .

1. Automaty jednowrzecionowe

1. Poprzeczne , kłębkowe lub prętowe

1. Wzdłużne

1. Rewolwerowe

2. Automaty wielowrzecionowe

1. Poprzeczne

1. Rewolwerowe

Półautomaty wielonożowe

Mogą być budowane jako kłowe lub uchwytowe . Półautomaty kłowe mogą mieć dwa suporty lub więcej , mogą być zwykle , bramowe lub pionowe .Półautomaty wielonożowe uchwytowe spotykane są nader rzadko . W krajowym przemyśle maszynowym najczęściej spotykane są półautomaty wielonożowe kłowe zwykle z dwoma suportami . Półautomaty te odznaczają się następującymi właściwościami :

a) Mogą być „ uzbrojone „ w znaczną liczbę noży ( do 20 ) ;

2. Przeznaczone są w głównej mierze do obróbki zgrubnej wałków wielostopniowych ( obróbka odkuwek matrycowych ) ;

2. Na skutek jednoczesnej pracy wielu noży wydajność wielonożówek jest większa od wydajności zwykłych tokarek kłowych ; dlatego stosuje się je w produkcji seryjnej

2. Na skutek jednoczesnej pracy wielu noży dokładność obróbki na wielonożówkach jest stosunkowo niewielka ( drgania ) . Ekonomiczna dokładność średnic otrzymywanych na wielonożówkach odpowiada klasie 12 do 11 , na zwykłych tokarkach kłowych - kl. 10 do 9 . Podobnie przedstawia się sprawa z gładkością powierzchni przedmiotów obrabianych ;

2. Długość drogi suportu przedniego jest mniejsza od długości toczenia ;

f) Nastawianie narzędzi jest czasochłonne (od dokładności nastawienia narzędzi w znacznym stopniu zależy dokładność obróbki )

Półautomaty wielowrzecionowe

Spotykane są różne odmiany półautomatów wielowrzecionowych . Można je podzielić na dwie grupy : poziome i pionowe .

Na poziomych półautomatach obrabia się przedmioty średnich i małych wymiarów i ciężarów . Półautomaty poziome pod względem budowy są podobne do wielowrzecionowych automatów uchwytowych.

Na półautomatach pionowych obrabia się przedmioty ciężkie i przedmioty o znacznych wymiarach ( do f 400 ´ 250 ) wymagające niekiedy zastosowania urządzeń dźwigowych Na półautomatach wielowrzecionowych obrabia się przedmioty wymagające wielu zabiegów ( np. toczenia , wytaczania , wiercenia itp. ) .

Automaty tokarskie

Automaty jednowrzecionowe poprzeczne przeznaczone są do masowej i wielkoseryjnej produkcji przedmiotów krótkich ( długości do 25 ¸ 100 [ mm ] ) o małej średnicy

( do 25 rzadko więcej mm ) i o prostych kształtach .

Automaty poprzeczne budowane są jako kłębkowe lub prętowe . Przy automatach kłębkowych materiałem obrabianym jest kalibrowany drut o przekroju kołowym , sześciobocznym lub kwadratowym nawinięty na bęben . Dlatego materiał obrabiany nie obraca się podczas obróbki .

Automaty jednowrzecionowe wzdłużne służą do toczenia za pomocą noży nieruchomych lub przesuwających się promieniowo przy wzdłużnym roboczym przesuwie obrabianego pręta . Z reguły obróbki dokonuje się na podtrzymce pręta .

Obrabiany pręt przesuwa się wraz z wrzeciennikiem lub wraz z tuleją wrzecionową . Przez kojarzenie poprzecznych i wzdłużnych ruchów można otrzymać w wyniku obróbki powierzchnie stopniowane , stożkowe kształtowe bez potrzeby stosowania noży kształtowych .Automaty tego typu są przeznaczone do wykonywania stosunkowo długich stopniowanych części o złożonym kształcie i średnicy 4
¸ 25 [mm] . Dokładność obróbki jest znaczna i wynosi 0,1 ¸ 0,2 [mm] dla wymiarów wzdłużnych . Pręty przed obróbką muszą być starannie przygotowane . Zalecane jest przeszlifowanie prętów na szlifierkach bezkłowych . Tolerancja średnicy takich prętów wynosi 0,01 ¸ 0,02 [mm]

Na rysunku przedstawiono kinematyczny schemat automatu wzdłużnego typu BPU 20 .

Główny łańcuch kinematyczny :

Napęd z silnika poprzez sprzęgło S₁ przenoszony jest na wał (I) . Z wału (I) na wał (II) przez 4 stopniową przekładnię pasową (koła o średnicach φ207/φ147, φ197/φ159, φ111/φ245, φ103/φ255) . Przez przekładnię pasową można uzyskać 4 prędkości obrotowe wałka (II).Z wałka (II) napęd przekazywany jest na wałek (III) poprzez 4 stopniową przekładnię pasową (koła o średnicach φ168/φ127, φ152/φ149, φ119/φ176, φ103/φ192) . Z wałka trzeciego poprzez jednostopniową przekładnię (koła φ107/φ71) napęd przekazywany jest na wałek (XVIII) i poprzez sprzęgło S₈ na wałek (XIX) i dalej na wrzeciono robocze WR .

Łańcuch kinematyczny wrzeciona gwintującego :

Napęd z silnika poprzez sprzęgło S₁ przenoszony jest na wał (I) . Z wału (I) na wał (II) przez 4 stopniową przekładnię pasową (koła o średnicach φ207/φ147, φ197/φ159, φ111/φ245, φ103/φ255) . Przez przekładnię pasową można uzyskać 4 prędkości obrotowe wałka (II).Z wałka (II) napęd przekazywany jest na wałek (III) poprzez 5 stopniową przekładnię pasową (koła o średnicach φ168/φ127, φ152/φ149, φ135/φ161, φ119/φ176, φ103/φ192) . Z walka (III) obroty przekazywane są poprzez sprzęgło S₂ na wałek IV. Z wałka IV na tuleję wałka V poprzez dwie jednostopniowe przekładnie pasowe o przełożeniach φ168(178)/φ93.5 - dla gwintowania i φ80/φ93.5 - dla wycofania narzędzia z gwintu. Dalej poprzez sprzęgła S_3a lub S_3b na wałek V i dalej poprzez jednostopniową przekładnię zębatą o przełożeniu 26/26 na wałek VI i przez kolejną

jednostopniową przekładnię zębatą o przełożeniu 26/26 na tuleję wałka VII . Z tulei wałka VII przez wpust na wałek VII czyli obroty wrzeciona gwintującego WG.

Łańcuch kinematyczny wrzeciona szybkowiercącego :

Napęd z silnika poprzez sprzęgło S₁ przenoszony jest na wał (I) . Z wału (I) na wał (II) przez 4 stopniową przekładnię pasową (koła o średnicach φ207/φ147, φ197/φ159, φ111/φ245, φ103/φ255) . Przez przekładnię pasową można uzyskać 4 prędkości obrotowe wałka (II).Z wałka (II) napęd przekazywany jest na wałek (III) poprzez 5 stopniową przekładnię pasową (koła o średnicach φ168/φ127, φ152/φ149, φ135/φ161, φ119/φ176, φ103/φ192) . Z walka (III) obroty przekazywane są poprzez sprzęgło S₂ na wałek IV. Z wałka IV na tuleję wałka V poprzez dwie jednostopniowe przekładnie pasowe o przełożeniach φ168(178)/φ93.5 - dla gwintowania i φ80/φ93.5 - dla wycofania narzędzia z gwintu. Dalej poprzez sprzęgła S_3a lub S_3b na wałek V i dalej poprzez jednostopniową przekładnię zębatą o przełożeniu 26/26 na wałek VI i przez kolejną

jednostopniową przekładnię zębatą o przełożeniu 26/26 na tuleję wałka VII . Z tulei wałka VII przez jednostopniową przekładnię zębatą o przełożeniu 24/24 na tuleję wałka VIII skąd poprzez wpust na wałek VIII czyli na wrzeciono szybkowiercące WW.

Łańcuch kinematyczny wału sterującego

Napęd z silnika poprzez sprzęgło S₁ przenoszony jest na wał (I) . Z wału (I) na wał (II) przez 4 stopniową przekładnię pasową (koła o średnicach φ207/φ147, φ197/φ159, φ111/φ245, φ103/φ255) . Przez przekładnię pasową można uzyskać 4 prędkości obrotowe wałka (II).Z wałka (II) napęd przekazywany jest na wałek (III) poprzez 5 stopniową przekładnię pasową (koła o średnicach φ168/φ127, φ152/φ149, φ135/φ161, φ119/φ176, φ103/φ192) . Z walka (III) obroty przekazywane są poprzez sprzęgło S₂ na wałek IV. Z wałka IV poprzez jednostopniową przekładnię pasową o przełożeniu φ65/φ162.5 na wałek X . Z wałka X poprzez przekładnię gitarową (a/b * c/d) na wałek XI.

Z wałka XI poprzez sprzęgło S₄ na wałek XII i dalej przez jednostopniową przekładnię zębatą o przełożeniu 28/28 na wałek XIII. Poprzez przekładnię o przełożeniu 16/20 napęd przechodzi na tuleję wałka XIV skąd przez sprzęgło S₆ na wałek XIV. Z wałka XIV przez przekładnię o przełożeniu 20/64 na tuleję wałka XV i przez sprzęgło S₇⁺ na wałek XV.Z wałka XV przez przekładnię ślimakową (1zw/50) na wałek XVI czyli sterujący.

Z wałek sterujący poprzez następujące krzywki steruje:

- K₁ - krzywka przesuwu wrzeciennika w lewo (powraca pod działaniem sprężyny)

- K₁ - krzywka zwalniania i zamocowywania pręta w uchwycie wrzeciona roboczego

- K_3,4,5 - krzywki przesuwu suportów promieniowych górnych

- K₆ - krzywka przechylania suportu poziomego z dwoma imakami

- K₇ - krzywka przechylania głowicy narzędziowej

- K₈ - krzywka przyrządu do frezowania rowków

- K₉ - krzywka ruchów wzdłużnych wrzecion WG , WW , WN głowicy przechylnej

- K₁₀ - krzywka urządzenia do rowkowania oraz do wygniatania gwintów.

Łańcuchy dodatkowe:

Ruch przyspieszony wału sterującego:

Z silnika poprzez sprzęgło S₁ obroty przekazywane są na wałek I .Z wałka I poprzez przekładnię pasową o przełożeniu φ103/φ73 na tuleję wałka XII i dalej poprzez sprzęgło S₅⁺ na wałek XII.

Napęd ręczny wału sterującego.

Korbą KR₁ poruszamy wałkiem XVII i poprzez przekładnię zębatą o przełożeniu 30/50 wałkiem XV .

Napęd pompy smarującej .

Z silnika poprzez sprzęgło S₁ obroty przekazywane są na wałek I .Z wałka I poprzez

przekładnię pasową o przełożeniu φ70/φ86 przechodzimy na wałek XX , który napędza pompę smarującą.

Wrzeciono nieruchome.

Wałek IX czyli wrzeciono nieruchome WN wykonuje tylko ruch posuwowy .

Jednowrzecionowe automaty rewolwerowe przeznaczone są do masowej produkcji przedmiotów obrabianych z prętów okrągłych , sześciobocznych i kwadratowych .

Automaty rewolwerowe są najwydajniejsze spośród wszystkich automatów jednowrzecionowych . Dlatego też są one najbardziej rozpowszechnione .

Automaty wielowrzecionowe .

Cechą charakterystyczną automatów jednowrzecionowych jest to , że operacje wykonuje się w ścisłej kolejności według planu - jedna po drugiej . Gdy wykonywana jest jedna operacja wówczas narzędzia przeznaczone do wykonania innych operacji nie pracują .

Na automatach wielowrzecionowych można obrabiać jednocześnie można obrabiać jednocześnie kilka przedmiotów . Dlatego wydajność automatów wielowrzecionowych jest 3 - 4 krotnie większa od wydajności automatów jednowrzecionowych .Przedmioty obrabiane są przez narzędzie pojedyncze lub zespołowe zamocowane w suportach poprzecznych i suportach wzdłużnych . Planowanie obróbki na automatach wielowrzecionowych jest trudne i bardzo czasochłonne . Czas przygotowania produkcji na automaty wielowrzecionowe jest przeciętnie 3 - 4 krotnie dłuższy niż na automaty jedno wrzecionowe . Koszt automatów wielowrzecionowych jest znacznie większy od kosztu automatów jedno wrzecionowych . Z tego powodu automaty wielowrzecionowe stosowane są przy produkcji nie mniejszej niż 500 ¸ 800 sztuk .

---