Un torno de corte de tornillos es una máquina (específicamente, un torno ) capaz de cortar roscas de tornillo muy precisas mediante corte de tornillos de un solo punto , que es el proceso de guiar el movimiento lineal de la broca de la herramienta en una proporción conocida con precisión con respecto a la rotación. movimiento de la pieza de trabajo. Esto se logra engranando el tornillo de avance (que impulsa el movimiento de la broca de la herramienta) al husillo con una determinada relación de transmisión para cada paso de rosca. Cada grado de rotación del husillo se corresponde con una cierta distancia de recorrido lineal de la herramienta, dependiendo del paso de rosca deseado (inglés o métrico, fino o grueso, etc.).
El nombre "torno de corte de tornillos" conlleva una calificación taxonómica en su uso: es un término de clasificación histórica más que uno de la terminología actual de máquinas herramienta comerciales . Los primeros tornos, hace muchos siglos, no estaban adaptados al corte de tornillos. Más tarde, desde finales de la Edad Media hasta principios del siglo XIX, algunos tornos se distinguían como "tornos de corte de tornillos" debido a la capacidad de corte de tornillos especialmente incorporada en ellos. Desde entonces, la mayoría de los tornos para trabajar metales tienen esta capacidad incorporada, pero en la taxonomía moderna no se les llama "tornos de corte de tornillos" .
El tornillo se conoce desde hace milenios. Arquímedes describió el tornillo de agua , un sistema para elevar agua. Los tornillos como sujetadores mecánicos datan del siglo I a.C. Aunque los tornillos eran tremendamente útiles, la dificultad para fabricarlos impidió su adopción generalizada.
Los primeros tornillos tendían a estar hechos de madera y se tallaban a mano, con o sin la ayuda de un torno con herramientas de torneado controladas manualmente (cinceles, cuchillos, gubias), con la mayor precisión posible. Es probable que a veces los espacios en blanco de madera de los que partieron fueran ramas de árboles (o troncos juveniles) a los que una enredadera les había dado forma en forma helicoidal mientras crecían. (De hecho, varias palabras romances para "tornillo" provienen de la raíz de la palabra que se refiere a enredaderas. [1] ) Los bastones retorcidos por enredaderas muestran cuán sugestivos son esos palos de un tornillo.
Los primeros tornillos para metales y los primeros tornillos para madera [tornillos hechos de metal para usar en madera] se fabricaban a mano, utilizando limas para cortar las roscas. Un método para hacer hilos bastante precisos era marcar una varilla usando una cuchilla inclinada con una envoltura en la mitad de la varilla, con la cuchilla en un ángulo preciso para lograr el paso adecuado. Este fue uno de los métodos que utilizó Maudslay para fabricar sus primeros tornillos de avance. [2] Esto hizo que el tornillo fuera lento y costoso de fabricar, y su calidad dependía en gran medida de la habilidad del fabricante. Se necesitaba un proceso para automatizar la fabricación de tornillos y mejorar la precisión y consistencia de la rosca.
Los tornos existen desde la antigüedad. Adaptarlos al corte con tornillos es una opción obvia, pero el problema de cómo guiar la herramienta de corte por el camino correcto fue un obstáculo durante muchos siglos. No fue hasta finales de la Edad Media y comienzos del período moderno que se produjeron avances en esta área; La primera evidencia de la que existe hoy ocurrió en el siglo XV y está documentada en el Mittelalterliche Hausbuch . [3] Incorpora soportes deslizantes y husillo . Más o menos al mismo tiempo, Leonardo da Vinci dibujó bocetos que mostraban varios tornos y máquinas para cortar tornillos, uno de ellos con dos husillos. [3] Leonardo también muestra cambios de marcha en algunos de estos bocetos. [3]
En los tres siglos siguientes, siguieron muchos otros diseños, especialmente entre torneros y relojeros ornamentales . Estos incluían varios conceptos importantes y una inteligencia impresionante, pero pocos eran significativamente precisos y prácticos de usar. Por ejemplo, Woodbury analiza a Jacques Besson y otros. Hicieron contribuciones impresionantes al torneado, pero el contexto en el que solían trabajar (el torneado como un arte para los ricos) no canalizó sus contribuciones hacia usos industriales. [3]
Henry Hindley diseñó y construyó un torno para cortar tornillos alrededor de 1739. Presentaba una placa que guiaba la herramienta y energía suministrada por una serie de engranajes accionados manualmente. Al cambiar los engranajes, podía cortar tornillos con diferentes pasos . Quitar un engranaje le permitió hacer hilos a la izquierda. [4]
El primer torno cortador de tornillos verdaderamente moderno probablemente fue construido por Jesse Ramsden en 1775. Su dispositivo incluía un tornillo de avance, un soporte deslizante y un mecanismo de cambio de engranaje . Estos forman los elementos de un torno moderno (no CNC) y se utilizan hasta el día de hoy. Ramsden pudo utilizar su primer torno de corte de tornillos para fabricar tornos aún más precisos. Con estos, pudo fabricar un motor divisor excepcionalmente preciso y, a su vez, algunos de los mejores instrumentos astronómicos, topográficos y de navegación del siglo XVIII. [5]
Otros siguieron. Algunos ejemplos fueron un mecánico francés de apellido Senot, que en 1795 creó un torno de corte de tornillos capaz de producir a nivel industrial, y David Wilkinson de Rhode Island, que empleó un soporte deslizante en 1798. Sin embargo, estos inventores pronto fueron eclipsados por Henry Maudslay . quien en 1800 creó lo que frecuentemente se cita como el primer torno de corte de tornillos industrialmente práctico. Según la Encyclopaedia Britannica , “La característica más destacada del torno de Maudslay era un tornillo de avance para accionar el carro. Engranado al husillo del torno, el husillo avanzaba la herramienta a una velocidad constante y garantizaba roscas precisas”. [6] Bryan Donkin en 1826 tomó el diseño de Maudsley y lo perfeccionó aún más con su torno de motor de corte y división de tornillos, que utilizaba un mecanismo para compensar las imprecisiones en el tornillo de avance. Joseph Whitworth , discípulo de Maudslay, creó un diseño que, mediante su adopción por muchas compañías ferroviarias británicas, se convirtió en un estándar para el Reino Unido y el Imperio Británico. Llamado British Standard Whitworth (BSW), es el primer estándar nacional de roscas de tornillo del mundo. [7] Estas herramientas también se exportaron a Europa continental y Estados Unidos. [6] Permitieron la producción industrial a gran escala de tornillos que eran intercambiables . La estandarización de las formas de rosca (incluidos el ángulo de la rosca, los pasos, los diámetros principales, los diámetros de paso, etc.) comenzó inmediatamente a nivel intracompañía y, a fines del siglo XIX, se había llevado al nivel internacional (aunque había pluralidades de estándares). aún existe). [ cita necesaria ]
A finales del siglo XIX, Henry Augustus Rowland encontró la necesidad de tornillos de muy alta precisión para cortar rejillas de difracción , por lo que desarrolló una técnica para fabricarlos. [8]
Hasta principios del siglo XIX, la noción de torno de corte de tornillos contrastaba con la noción de torno simple, que carecía de las piezas necesarias para guiar la herramienta de corte en la trayectoria precisa necesaria para producir una rosca precisa. Desde principios del siglo XIX, ha sido una práctica común incorporar estas piezas en cualquier torno para trabajar metales de uso general ; por tanto, la distinción entre "torno simple" y "torno de corte de tornillos" no se aplica a la clasificación de los tornos modernos. En cambio, existen otras categorías, algunas de las cuales agrupan la capacidad de corte de tornillos de un solo punto entre otras capacidades (por ejemplo, tornos normales, tornos de sala de herramientas y tornos CNC ), y otras omiten la capacidad de corte de tornillos de un solo punto por considerarla irrelevante. a los fines previstos de las máquinas (por ejemplo, tornos rápidos y tornos de torreta).
Hoy en día, las roscas de los sujetadores roscados (como tornillos para metales, tornillos para madera, tornillos para paneles de pared y tornillos para chapa de metal) generalmente no se cortan mediante corte de tornillos de un solo punto; en cambio, la mayoría se generan mediante otros procesos más rápidos, como la formación de roscas, el laminado y el corte con cabezales de troquel . Estos últimos procesos son los que se emplean en las modernas máquinas de tornillo . Estas máquinas, aunque son tornos especializados para fabricar tornillos, no son tornos de corte de tornillos en el sentido de emplear corte de tornillos de un solo punto.
{{citation}}: Mantenimiento CS1: posdata ( enlace )