MÁY TỰ ĐỘNG
CHƯƠNG IX
MÁY TỰ ĐỘNG
I . Định nghĩa:
186
 Máy tiện tự độïng là loại máy thực hiện tồn bộ tất cả các chu trình gia công để tạo
nên hình dáng của chi tiết mà không cần có sự tham gia của con người.
 Nguyên công gá lắp phôi: đối với phôi trụ thanh dài, máy dùng cơ cấu đẩy phôi và
kẹp chặt tự động không cần con người.
- Đối với phôi có hình dáng phức tạp thì nguyên công gá lắp phôi cần đến con
người.
- Người công nhân có nhiệm vụ: điều chỉnh kích thước,dung sai yêu cầu
- Dao gá lắp phôi theo từng chu kì ( nếu là phôi có hình dáng phức tạp).
- Trên máy tiện tự động có nhiều loại dao để thực hiện gia công các bề mặt
phức tạp.
- Trên máy có sử dụng cơ cấu cấp phôi tự động.
- Các cơ thể bằng cơ khí, điện, khí nén, thủy lực, hay tổng hợp các cơ cấu đó.
-Ví dụ: khi bàn dao ngang đưa dao vào cắt đứt chi tiết xong, chạm vào cử hàng
trình và tác động cho máy tự động lui về (nhờ vào cơ cấu điều khiển bằng điện ), đồng
thời tác động cho cơ cấu cấp phôi đẩy phôi tới một đoạn đã được cài đặt trước ( cơ
cấu bằng thủy lực).
II.2 . Các hệ thống điều khiển
Có 3 loại:
- Hệ thống điều khiển bằng gối tựa .
- Hệ thống điều khiển bằng hình mẫu.
- Hệ thống điều khiển bằng trục phân phối .
* Đặt điểm:
- Đảm bảo độ chính xác về sự lập lại tự động chu kì gia công
- Gia công những chi tiết như nhau chu kì gia công tương đối chính xác, t

lv
và
t
ck
thay đổi trong phạm vi nào đó.
- Vì trên máy tiện có hệ thống điều khiển theo kế hoạch đã định trước.
- Có 2 loại hệ thống điều khiển: + hệ thống điều khiển tập trung
+ hệ thống điều khiển không tập
trung
- Hệ thống điều khiển tập trung: là hệ thống điều khiển duy nhất phối hợp các
hoạt động của máy, có thời gian gia công cố định.
- Hệ thống điều khiển không tập trung: là hệ thống không có hệ thống điều
khiển duy nhất, tín hiệu được phát ra ở từng cơ cấu chấp hành khác nhau
trong máy, vì vậy thời gian chu kỳ gia công phụ thuộc vào tổng sai số hoạt
động của các cơ cấu chấp hành.
II.2.1 . Hệ thống điều khiển bằng gối tựa:
187
- Có thể trực tiếp hoặc gián tiếp thực hiện nhiệm vụ điều khiển các cơ cấu
+ Trực tiếp: hạn chế hành trình các cơ cấu máy
+ Gián tiếp: nhận lệnh từ bộ phận trước rồi phát ra hiệu lệnh điều khiển bộ
phận tiếp theo, đóng mở động cơ điện, nam châm ly hợp điện từ ….
- Gối tựa: điều khiển đổi chiều chuyển động (hình: a); (3,4)- gối tựa;
(5,6)- cử hành trình.
- (Hình:b) gối tựa(1); bàn máy (2); 4- van trượt; 5- xilanh thủy lực
- Gối tựa điều khiển qui trình gia công
+ Hình vẽ: 2– gối tựa,3,4,5,6: thứ tự chu kì gia công (công tắc điều khiển)
- Có thể điều khiển tập trung hoặc phân tán
trên máy.
- Ưu điểm: đơn giản dể điều chỉnh, sự hoạt
động dựa trên cơ sở: cơ khí, điện cơ, dầu ép,

khí nén …..
- Nhược điểm: không thống nhất hóa khi dùng
cho các máy, không linh hoạt
- Mỗi máy có hệ thống điều khiển riêng.
II.2 .2 . Hệ thống điều khiển bằng hình mẫu
II.2 .1 .1. Hệ thống điều khiển
bằng cơ khí
- Là hệ thống tự động chép hình dùng điều
khiển dụng cụ theo một quỷ tích nào đó,
trong quá trình gia công.
- Hình dáng chi tiết giống như hình mẫu.
-Nếu i = 1, kích thước chi tiết giống và bằng kích thước hình mẫu.
- i ≠ 1, kích thướt chi tiết khác kích thước mẫu.
+ Để thực hiện phương pháp chép hình, cần bộ phận dò hình:
- Hệ thống chép hình cơ khí thường dùng cho các máy tiện, hoặc phay …
- Có hai nhiệm vụ: điều khiển và truyền
lực
-Nhược điểm: hình mẫu tiếp thu tồn lực
tác dụng giữa phôi và dụng cụ gia công,
nên hình mẫu mau mòn, dẩn đến mất độ
chính xác.
- Hình a) 1- phôi, 2- dụng cụ cắt,3- mẫu, 4-
đầu dò, 5- đối trọng, có nhiệm vụ luôn đưa
bàn máy về bên phải ép sát chốt dò (4) vào
hình mẫu (3).
- Để đảm bảo độ chính xác đường kính
chốt dò (4), bằng đường kính dụng cụ
cắt.
188
H. IX.1. Hệ thống điều khiển bằng gối tựa

H. IX.2. Hệ thống điều khiển bằng hình mẫu
- Hình b): 1- phôi, 2- dụng cụ cắt, 3- cam mẫu, 4- con lăn
(đầu dò), bàn dao chuyển động dọc dưới tác dụng của
trọng lượng (5).
- (Hình c): Phôi 1 và hình mẩu 3, quay cùng tốc độ, 2- dụng
cụ cắt tạo đường cong kín, hình dáng đường cong kín tùy thuộc vào hình dáng
mẫu.
- Hình d: con lăn (4) ép sát mẫu (3) nhờ trọng lượng đầu trục chính, mẫu (3) và
chi tiết (1) quay cùng vận tốc.
- (Hình e, g): hình mẫu và phôi lắp cùng trục
- – (Hình g) trục phôi có 2 chuyển động, chuyển động quay tròn và chuyển động
dọc trục, dao phay cùng chốt dò xê dịch từng bước sau mỗi vòng quay của
phôi.- Hệ thống chép hình điện cơ: Các chuyển động dò, chuyển thành tín hiệu
điều khiển các chuyển động tương đối giữa dụng cụ cắt và phôi .
II.2 .1 .2.Hệ thống chép hình điều khiển bằng điện
- Có 2 loại: - Tín hiệu điều khiển gián đoạn
- Tín hiệu điều khiển liên tục.
- Hình a): Sơ đồ nguyên lý chép hình điện cơ trên máy phay với tín hiệu gián đoạn.
- Bàn máy chạy dọc liên tục qua chốt dò đòn bẩy – điều khiển a hoặc b.
- Ly hợp điện từ l
a
: nâng bàn máy.
- Ly hợp điện từ l
b
: hạ bàn máy.
- Tín hiệu của chốt dò không liên tục, nên bề mặt gia công là đường gấp khúc
( hình:b)
- Tín hiệu điều khiển liên tục: sử dụng các loại chuyển đổi tín hiệu điện từ tạo ra
tín hiệu liên tục để điều khiển cơ cấu truyền dẩn với động cơ điện 1 chiều.
- Hình bên: Trình bài cơ cấu dò hình với tín

hiệu liên tục.
(1): Phần ứng di chuyển giữa hai lỏi biến thế,
(2) gắn với chốt dò hình qua hệ thống đòn bẩy.
- w
1
, w
2
: cuộn sơ cấp; w
3
, w
4
: cuộn thứ cấp,
cuộn sơ cấp nối tiếp nhau chịu tác dụng của
dòng điện xoay chiều.
- Khi (1) nằm giữa (2) điện áp đầu ra của cuộn
thứ cấp bằng không, khi (1) nằm lệch, đầu ra
cuộn thứ cấp có điện, điện áp này tỉ lệ thuận
với độ lệch.
-Điện áp và độ lệch pha cuộn thứ là tín hiệu
biến đổi liên tục, qua hệ khuếch đại làm thay
đổi chiều quay và tốc độ quay của động
cơ, thực hiện chuyển động chép hình.
II.2 .1 .3. Hệ thống chép hình thủy lực
+ Ưu điểm: quán tính bé, hoạt động
nhanh, không có khe hở giữa các khâu
truyền động, độ bền tốt, độ chính xác gia
công cao.
189
H. IX.3. Hệ thống chép hình theo đầu dò
H. IX4. sơ đồ tín hiệu đầu dò bằng

điện
- Ngày nay hệ thống chép hình thủy lực được phổ cập cho nhiều loại máy tự
động, nửa tự động v…v., nhằm nâng cao năng suất những máy tự động có sẳn.
- Các phương án đơn giản dùng trong máy phay chép hình,
- (hình: a), 1- đầu dao, 2- ống dẩn phải,
3- đầu dò, 4- van trượt; 5,6,7: các cửa
van điều khiển, 8- lo xo đẩy, 9- ống
dẩn trái.
- Vị trí 6 cân bằng, vị trí 5, và 7 là 2 vị trí không cân bằng, van trược (4) di
chuyển sang phải để điều khiển xi lanh.
- Hình b): van chỉ phan phối buồng bên trái của xi lanh, dầu theo (4) và (5) vào
xilanh (6), lượng di động xi lanh (6), tùy thuộc vào cửa (3).
- Hình c): van trượt chỉ có một mép công tác
- Dầu theo ống (3) và van tiết lưu (4) vào hai bên xi lanh.
- Khi van trượt xê dịch sang trái (2) không thông với (1), áp suất bên trái tăng,
đẩy xi lanh về bên phải.
- Khi van trượt xê dịch sang phải, (1) thông với (2) xi lanh di chuyển sang trái áp
suất buồng trái giảm xuống, đến một mức nào đó, van trượt đứng yên, nên xi
lanh không xê dịch,
II.2 .1 .4. Hệ thống dò hình điều khiển bằng quang học
• Hệ thống chép hình dò ảnh:
-Hình mẫu là bản vẽ chi tiết cần chế tạo.
-Độ chính xác gia công phụ thuộc vào độ chính xác của nét vẽ
( độ chính xác trên bản vẽ gấp ≈10 lần chi tiết gia công)
-Nguyên lý chép hình dò ảnh: (Hình a:)
(1)nguồn sáng, (2)hệ thống kính, (3)lăng kính ( hội tụ thành
chùm sáng trên nét vẽ chi tiết gia công,(4) hình vẽ: phản chiếu
qua mặt parabol,(5) gương soi:,(6) tế bào quang điện, (tín hiệu do
tế bào quang điện tạo ra phụ thuộc vào độ sáng phản chiếu từ nét
vẽ).

- Nếu nét vẽ có độ sáng cân bằng: (hình b, (nửa sáng và tối bằng
nhau thì trị số cường độ dòng điện của tế bào quang điện cân
bằng).
-Nếu nét vẽ bị lệch: tín hiệu dò hình sẽ giảm hoặc tăng.
⇒ Tín hiệu này được khuếch đại và đưa vào điều khiển
chuyển động dò hình của bàn máy, sao cho tín hiệu luôn cân bằng.
⇒ Về nguyên lý: có thể đảm bảo tốt chuyển động dò hình
* Nhược điểm: - Độ chính xác không cao
-Khó khăn trong việc tạo bản vẽ.
⇒ Nên ít được phát triển và dùng rộng rãi.
II.3 . Hệ thống tự động điều khiển bằng trục phân phối
- Trục phân phối bao gồm nhiều cam ghép chung trên một trục, chuyển động
của trục có thể điều khiển mọi chuyển động phức tạp của chu kì gia công, theo
qui luật cho trước, trên trục có các
loại cam:
190
H. IX.5. Hễ thống chép hình thủy lực
H. IX.6. Hệ thống đầu dò
không tiếp xúc
(Hình bên): 1- cam đĩa, 2- cam thùng,
3 –cam mặt đầu, 4- cam vấu….
- Trong một chu kì hoạt động của máy có 3 loại chuyển động chuyển động làm
việc, chuyển động chạy không và chuyển độngđiều khiển.
- Trục phân phối quay 1 vòng tương ứng với 1 chu kỳ gia công,
- Chuyển động chậm để làm việc
- Chuyển động nhanh để chạy không và điều khiển.
- Mỗi máy chỉ có một trục phân phối, trường hợp gia công phức tạp trên máy có
thể có nhiều trục phân phối, hoạt động độc lập nhau.
- Ngồi trục phân phối, còn có trục phụ: trục phụ thực hiện 2 chuyển động,
chuyển động chạy không và điều khiển.

- Hệ thống điều khiển bằng trục phân phối được ứng dụng trong các lĩnh vực:
cắt kim loại, rèn dập, hàn, in, chế biến thực phẩm….
III . Các nhóm máy điều khiển bằng trục phân phối
Máy tự động khác với máy thường ở chỗ các chuyển động chạy không được
thực hiện chính xác trong chu kỳ tự động. Thực hiện các chuyển động chạy không ấy
như thế nào là một điều quan trọng, vì tốc độ chạy không có liên quan chặt chẽ đến
vấn đề năng suất, quy trình công nghệ, độ bền của máy … Máy tự động khác nhau
trước hết là ở chỗ này. Cho nên phân nhóm máy tự động phại dựa vào nguyên tắc
thực hiện chuyển động chạy không.
Trên quan điểm ấy có thể chia các máy tự động điều khiển bằng trục phân
phối thành ba nhóm cơ bản. Chỗ khác nhau chủ yếu giữa chúng thể hiện trong tính
chất hoạt động của trục phân phối.
III . 1 . Máy tự động nhóm 1:
Nhóm này gồm có một số máy tự động cắt kim loại một trục chính để gia
công những chi tiết không phức tạp và máy tự động các ngành khác như thực phẩm,
dệt, hóa chất, in, nông nghiệp, v,v …
Đặc điểm thứ nhất của nhóm máy này là trong chu kỳ gia công một sản phẩm
trục phân phối PP quay với tốc độ không đổi để thực hiện chuyển động làm việc,
chuyển động chạy không và chuyển động điều khiển. Khi gia công sản phẩm khác,
thời gian chu kỳ và tốc độ trục phân phối có thể khác với trước, nhưng trong chu kỳ
mới này tốc độ quay của trục phân phối vẫn không đổi. Thay đổi tốc độ trục phân
phối khi gia công sản phẩm khác nhau nhờ cơ cấu điều chỉnh Y
Chú ý là xích truyền động từ động cơ đến trục PP có thể thiết kế độc lập qua
cơ cấu điều chỉnh Y hay thiết kế nối tiếp một phần với xích trục chính qua hai cơ cấu
điều chỉnh X và Y. Về phương tiện sử dụng máy, để dễ điều chỉnh và điều chỉnh
chính xác nhằm đạt năng suất cao, nên làm xích truyền động cho trục PP với cơ cấu
điều chỉnh độc lập thì tốt hơn.
Đặc điểm thứ hai của nhóm máy này là khi gia công sản phẩm khác nhau,
những cam thực hiện các chuyển động chạy không (lắp trên trục phân phối) đòi hỏi
191

H. IX.7.Hệ thống điều khiển bằng trục phân
phối