Uchwyty tokarskie

Dopracowany w kontekście dokładności wykonania mechanizm na bazie spirali Archimedesa jest stosowany w tokarskich uchwytach samocentrujących czteroszczękowych (fot. 3). Doświadczenie wskazuje, że w ujęciu kinematyki zapewnienie wyosiowania przedmiotu obrabianego w uchwycie czteroszczękowym jest trudniejsze niż w przypadku uchwytu trójszczękowego. Wynika to z faktu, że szczęki w parach schodzą się naprzeciwlegle, co w zestawieniu z istniejącymi stanowi o niedokładności ich zejścia. Uchwyty czteroszczękowe umożliwiają obróbkę przedmiotów o przekroju koła i kwadratu.

Można przyjąć, że uchwyt czteroszczękowy bez samocentrowania ma większą użyteczność. Brak samocentrowania zapewnia dowolność w ustaleniu przedmiotu. Zastosowanie szczęk specjalnych dodatkowo podnosi funkcjonalność rozwiązania.

Zdolność do m.in. asymetrycznego ustalenia i zamocowania przedmiotu umożliwia obróbkę powierzchni cylindrycznych, w tym otworów nieosiowych. Operator ma możliwość indywidualnego osiowania przedmiotu obrabianego.

Jednak z niesymetrycznym ustaleniem i zamocowaniem przedmiotu obrabianego wiąże się brak wyrównoważenia mas, co z kolei stanowi źródło potencjalnych drgań.

Wymiana szczęk

Przebieg tradycyjnej wymiany szczęk bez systemu ich szybkiej wymiany przedstawiono na fot. 4.

Procedura tradycyjna zajmuje cenny czas, co szczególnie w przypadku produkcji małoseryjnej jest niepożądane. Naprzeciw wyzwaniu wychodzą różnego rodzaju konstrukcje i systemy szybkiej wymiany szczęk. Jak napisano powyżej, modyfikacja konstrukcji umożliwia spełnienie kryterium czasów pomocniczych i czasów przygotowawczo-zakończeniowych. Zdolność szybkiego i sprawnego przezbrojenia obrabiarki do realizacji operacji obróbkowych w ramach kolejnego procesu technologicznego jest istotną zaletą w ujęciu organizacyjnym i na etapie technologicznego przygotowania produkcji.

Na fot. 5 pokazano uchwyt konstrukcji, w której szczęka jest dwuczęściowa. Jedna część jest osadzona w korpusie uchwytu i współpracuje ze spiralą Archimedesa. Część ta posiada gniazdo dla drugiej części roboczej.

Przykładem systemu szybkiej wymiany szczęk jest system firmy Schunk – Rota NCX pokazany na fot. 6. Wymiana wszystkich szczęk następuje w ciągu minuty. Jednocześnie zachowana zostaje powtarzalność ustalenia szczęk do 0,02 mm. Nie ma konieczności każdorazowego przetaczania szczęk miękkich.

Szczęki w systemie Rota NCX mają wręby krzyżowe. System ten jest wyposażony w dodatkowe zabezpieczenie, które sprawdza, czy szczęka jest prawidłowo osadzona w gnieździe. W przypadku nieprawidłowego posadowienia szczęki klucz nie może być łatwo wysunięty z gniazda uchwytu. Konstrukcja wykorzystuje mechanizm z zębatkami klinowymi, które napędzane są ukośnymi powierzchniami roboczymi tłoka w osi uchwytu. Zębatki przenoszą siłę na szczęki robocze i powodują ich zsynchronizowany ruch promieniowy.

Wymiana szczęk wymaga obrotu klucza o 210°, co powoduje wyciągnięcie zębatki klinowej ze stanu zazębienia ze szczęką roboczą. Wówczas szczękę roboczą można usunąć i zamontować nową.