En el mecanizado , un torno para metales o torno para trabajar metales es una clase amplia de tornos diseñados para mecanizar con precisión materiales relativamente duros. Originalmente, se diseñaron para mecanizar metales ; sin embargo, con la llegada de los plásticos y otros materiales, y con su versatilidad inherente, se utilizan en una amplia gama de aplicaciones y una amplia gama de materiales. En la jerga del mecanizado , donde ya se entiende el contexto más amplio, normalmente se los llama simplemente tornos , o bien se los conoce por nombres de subtipos más específicos ( torno de taller de herramientas , torno de torreta , etc.). Estas máquinas herramienta rígidas eliminan material de una pieza de trabajo giratoria mediante los movimientos (normalmente lineales ) de varias herramientas de corte, como brocas y brocas .
El diseño de los tornos puede variar mucho según la aplicación prevista; sin embargo, las características básicas son comunes a la mayoría de los tipos. Estas máquinas constan (como mínimo) de un cabezal, una bancada, un carro y un contrapunto. Las mejores máquinas están construidas de manera sólida con amplias superficies de apoyo ( guías deslizantes ) para lograr estabilidad y están fabricadas con gran precisión. Esto ayuda a garantizar que los componentes fabricados en las máquinas puedan cumplir con las tolerancias y la repetibilidad requeridas.
El cabezal (H1) aloja el husillo principal (H4) , el mecanismo de cambio de velocidad (H2, H3) y los engranajes de cambio (H10) . El cabezal debe ser lo más robusto posible debido a las fuerzas de corte involucradas, que pueden distorsionar una carcasa de construcción ligera e inducir vibraciones armónicas que se transferirán a la pieza de trabajo, lo que reducirá la calidad de la pieza de trabajo terminada.
El husillo principal es generalmente hueco para permitir que las barras largas se extiendan hasta el área de trabajo. Esto reduce la preparación y el desperdicio de material. El husillo funciona con cojinetes de precisión y está equipado con algunos medios para sujetar dispositivos de sujeción como mandriles o placas frontales . Este extremo del husillo generalmente también tiene un cono incluido , con frecuencia un cono Morse , para permitir la inserción de conos tubulares huecos (estándar Morse) para reducir el tamaño del orificio cónico y permitir el uso de centros . En las máquinas más antiguas (años 50), el husillo era impulsado directamente por una polea de correa plana con velocidades más bajas disponibles manipulando el engranaje principal. Las máquinas posteriores utilizan una caja de cambios impulsada por un motor eléctrico dedicado. Un cabezal completamente "engranado" permite al operador seleccionar velocidades adecuadas completamente a través de la caja de cambios.
La bancada es una base robusta que se conecta al cabezal y permite que el carro y el contrapunto se muevan en paralelo con el eje del husillo. Esto se facilita mediante bancadas endurecidas y rectificadas que sujetan el carro y el contrapunto en una pista fija. El carro se desplaza mediante un sistema de piñón y cremallera . El husillo de paso preciso impulsa el carro que sujeta la herramienta de corte a través de una caja de engranajes accionada desde el cabezal.
Los tipos de bancadas incluyen bancadas en "V" invertidas, bancadas planas y bancadas combinadas en "V" y planas. Las bancadas en "V" y combinadas se utilizan para trabajos de precisión y de servicio ligero, mientras que las bancadas planas se utilizan para trabajos de servicio pesado. [ cita requerida ]
Cuando se instala un torno, el primer paso es nivelarlo , lo que se refiere a asegurarse de que la bancada no esté torcida ni arqueada. No es necesario que la máquina esté exactamente en posición horizontal, pero debe estar completamente destorcida para lograr una geometría de corte precisa. Un nivel de precisión es una herramienta útil para identificar y eliminar cualquier torsión. También es aconsejable utilizar un nivel de este tipo a lo largo de la bancada para detectar la flexión, en el caso de un torno con más de cuatro puntos de montaje. En ambos casos, el nivel se utiliza como un comparador en lugar de una referencia absoluta.
El tornillo de alimentación (H8) es un eje de transmisión largo que permite que una serie de engranajes accionen los mecanismos del carro. Estos engranajes se encuentran en el faldón del carro. Tanto el tornillo de alimentación como el tornillo de avance (H7) son accionados por los engranajes de cambio (en el cuadrante) o por una caja de engranajes intermedia conocida como caja de cambios de cambio rápido (H6) o caja de engranajes Norton. Estos engranajes intermedios permiten establecer la relación y la dirección correctas para cortar roscas o engranajes sinfín . Los engranajes de tambor (operados por H5 ) se proporcionan entre el husillo y el tren de engranajes junto con una placa de cuadrante que permite introducir un tren de engranajes con la relación y la dirección correctas. Esto proporciona una relación constante entre el número de vueltas que da el husillo y el número de vueltas que da el tornillo de avance. Esta relación permite cortar roscas de tornillo en la pieza de trabajo sin la ayuda de una matriz .
Algunos tornos tienen un solo husillo que sirve para mover el carro. Para el corte de tornillos, se acopla una media tuerca que se acciona mediante la rosca del husillo; y para el avance general, una llave se acopla a una ranura cortada en el husillo para accionar un piñón a lo largo de una cremallera que está montada a lo largo de la bancada del torno.
El husillo se fabricará según los estándares imperiales o métricos y será necesario introducir una relación de conversión para crear formas de rosca de una familia diferente. Para convertir con precisión de una forma de rosca a otra, se requiere un engranaje de 127 dientes o, en tornos que no sean lo suficientemente grandes como para montar uno, se puede utilizar una aproximación. Se pueden utilizar múltiplos de 3 y 7 que den una relación de 63:1 para cortar roscas bastante flojas. Esta relación de conversión suele estar incorporada en las cajas de cambios de cambio rápido .
La relación precisa necesaria para convertir un torno con un husillo imperial (pulgadas) a rosca métrica (milímetros) es 100 / 127 = 0,7874... . La mejor aproximación con la menor cantidad de dientes totales es muy a menudo 37 / 47 = 0,7872... . Esta transposición da un error constante de -0,020 por ciento en todos los pasos métricos habituales y de modelismo (0,25, 0,30, 0,35, 0,40, 0,45, 0,50, 0,60, 0,70, 0,75, 0,80, 1,00, 1,25, 1,50, 1,75, 2,00, 2,50, 3,00, 3,50, 4,00, 4,50, 5,00, 5,50 y 6,00 mm).
En su forma más simple, el carro sostiene la herramienta y la mueve longitudinalmente (girando) o perpendicularmente (orientándola) bajo el control del operador. El operador mueve el carro manualmente a través del volante (5a) o automáticamente acoplando el eje de alimentación con el mecanismo de alimentación del carro (5c) . Esto proporciona cierto alivio para el operador ya que el movimiento del carro se vuelve asistido por potencia. Los volantes (2a, 3b, 5a) en el carro y sus correderas relacionadas generalmente están calibrados, tanto para facilitar su uso como para ayudar a realizar cortes reproducibles. El carro generalmente comprende una fundición superior, conocida como el asiento (4) , y una fundición lateral, conocida como el faldón (5) .
El carro transversal (3) se desplaza sobre el carro y tiene un tornillo de avance que se desplaza en ángulo recto con respecto al eje del husillo principal. Esto permite realizar operaciones de refrentado y ajustar la profundidad de corte. Este tornillo de avance se puede acoplar, a través de un tren de engranajes, al eje de avance (mencionado anteriormente) para proporcionar un movimiento de "avance de potencia" automatizado al carro transversal. En la mayoría de los tornos, solo se puede acoplar una dirección a la vez, ya que un mecanismo de enclavamiento bloqueará el segundo tren de engranajes.
Los volantes de carro transversal generalmente están marcados en términos del diámetro de la pieza , por lo que una graduación que representa 0,001 pulgadas de diámetro corresponde a 0,0005 pulgadas de movimiento de carro transversal.
El apoyo compuesto (o carro superior ) (2) suele ser donde se monta el poste de la herramienta. Proporciona una cantidad menor de movimiento (menor que el carro transversal) a lo largo de su eje a través de otro tornillo de avance. El eje del apoyo compuesto se puede ajustar independientemente del carro o del carro transversal. Se utiliza para tornear conos, para controlar la profundidad de corte al atornillar o refrentar con precisión, o para obtener avances más finos (bajo control manual) que los que permite el eje de avance. Por lo general, el apoyo compuesto tiene un transportador marcado en su base (2b) , lo que permite al operador ajustar su eje a ángulos precisos.
El origen del carro portaherramientas (como se conocía a las primeras formas de carro) se remonta al siglo XV. En 1718, el inventor ruso Andrey Nartov introdujo el carro portaherramientas con un conjunto de engranajes , que tuvo un uso limitado en la industria rusa. [1]
El primer torno con carro portaherramientas totalmente metálico y completamente documentado fue inventado por Jacques de Vaucanson alrededor de 1751. Fue descrito en la Encyclopédie mucho antes de que Maudslay inventara y perfeccionara su versión. Es probable que Maudslay no conociera el trabajo de Vaucanson, ya que sus primeras versiones del torno portaherramientas tenían muchos errores que no estaban presentes en el torno Vaucanson.
En el siglo XVIII el apoyo deslizante también se utilizó en los tornos ornamentales franceses .
El conjunto de mandriladoras de cañones del Royal Arsenal , Woolwich , construido en la década de 1780 por la familia Verbruggan también tenía apoyos deslizantes. Durante mucho tiempo ha circulado la historia de que Henry Maudslay lo inventó, pero no fue él (y nunca lo afirmó). La leyenda de que Maudslay inventó el apoyo deslizante se originó con James Nasmyth , quien escribió ambiguamente sobre él en sus Observaciones sobre la introducción del principio deslizante , 1841; [2] los escritores posteriores lo entendieron mal y propagaron el error. Sin embargo, Maudslay ayudó a difundir ampliamente la idea. Es muy probable que lo viera cuando trabajaba en el Arsenal cuando era un niño. En 1794, mientras trabajaba para Joseph Bramah , fabricó uno, y cuando tuvo su propio taller lo utilizó ampliamente en los tornos que fabricó y vendió allí. Esto, unido a la red de ingenieros que formó, permitió que el portaobjetos se conociera ampliamente y fuera copiado por otros fabricantes de tornos, por lo que se difundió en los talleres de ingeniería británicos. El logro más importante de Maudslay fue un torno de corte de tornillos práctico y versátil que incorporaba el trío de husillo, engranajes de cambio y portaobjetos.
La herramienta se monta en el portaherramientas (1) , que puede ser de estilo linterna estadounidense , de estilo cuadrado de cuatro lados tradicional o de estilo de cambio rápido, como la disposición de fijación múltiple que se muestra en la imagen. La ventaja de una configuración de cambio rápido es que permite utilizar una cantidad ilimitada de herramientas (hasta la cantidad de portaherramientas disponibles) en lugar de limitarse a una herramienta con el estilo linterna o a cuatro herramientas con el tipo de cuatro lados. Los portaherramientas intercambiables permiten que todas las herramientas se ajusten previamente a una altura central que no cambia, incluso si se retira el portaherramientas de la máquina.
El contrapunto es una herramienta (taladro) y un soporte central opuesto al cabezal. El husillo (T5) no gira, pero se desplaza longitudinalmente bajo la acción de un husillo y un volante (T1) . El husillo incluye un cono para sujetar las brocas, los centros y otras herramientas . El contrapunto se puede colocar a lo largo de la bancada y sujetar (T6) en la posición que indique la pieza de trabajo. También hay una disposición para desplazar el contrapunto (T4) con respecto al eje del husillo, lo que resulta útil para tornear conos pequeños y para realinear el contrapunto con el eje de la bancada.
La imagen muestra una caja de engranajes reductores (T2) entre el volante y el husillo, donde las brocas grandes pueden requerir un apalancamiento adicional. La broca de la herramienta normalmente está hecha de acero rápido, acero al cobalto o carburo.
Las piezas de trabajo largas a menudo necesitan un soporte en el medio, ya que las herramientas de corte pueden empujar (doblar) la pieza de trabajo lejos de donde los centros pueden sostenerlas, porque cortar metal produce fuerzas tremendas que tienden a vibrar o incluso doblar la pieza de trabajo. Este soporte adicional puede proporcionarse mediante una luneta fija (también llamada luneta fija , luneta central o, a veces, de manera confusa, luneta central ). Se mantiene estacionaria desde un montaje rígido en la bancada y sostiene la pieza de trabajo en el centro de la luneta, generalmente con tres puntos de contacto separados 120°. Una luneta móvil (también llamada seguidor o luneta móvil ) es similar, pero está montada en el carro en lugar de en la bancada, lo que significa que a medida que la broca de la herramienta se mueve, la luneta móvil "la sigue" (porque ambas están conectadas rígidamente al mismo carro móvil). [3] [4]
Los apoyos seguidores pueden proporcionar un soporte que contrarreste directamente la fuerza elástica de la broca de la herramienta, justo en la región de la pieza de trabajo que se está cortando en cualquier momento. En este sentido, son análogos a una herramienta de caja . Cualquier apoyo transfiere algunos errores de geometría de la pieza de trabajo desde la base ( superficie de apoyo ) a la superficie de procesamiento. Depende del diseño del apoyo. Para una tasa de transferencia mínima, se utilizan apoyos correctores . Los rodillos de apoyo suelen causar algunos errores de geometría adicionales en la superficie de procesamiento.
Existen muchas variantes de tornos en el campo de la metalurgia . Algunas variaciones no son tan obvias y otras son más bien un área de nicho. Por ejemplo, un torno de centrado es una máquina de dos cabezales en la que la pieza permanece fija y los cabezales se mueven hacia la pieza de trabajo y mecanizan un orificio de perforación central en cada extremo. La pieza de trabajo resultante puede luego usarse "entre centros" en otra operación. El uso del término torno para metales también puede considerarse algo obsoleto en estos días. Los plásticos y otros materiales compuestos se utilizan ampliamente y, con las modificaciones apropiadas, se pueden aplicar a su mecanizado los mismos principios y técnicas que los utilizados para el metal.
Los términos torno central , torno de motor y torno de banco se refieren a un tipo básico de torno que puede considerarse la clase arquetípica de torno para trabajar metales que utilizan con más frecuencia los maquinistas en general o los aficionados al mecanizado. El nombre torno de banco implica una versión de esta clase lo suficientemente pequeña como para montarse en un banco de trabajo (pero con todas las funciones y más grande que los minitornos o microtornos). La construcción de un torno central se detalla anteriormente, pero según el año de fabricación, el tamaño, el rango de precio o las características deseadas, incluso estos tornos pueden variar ampliamente entre modelos.
El torno de motor es el nombre que se aplica a un torno tradicional de finales del siglo XIX o del siglo XX con alimentación automática de la herramienta de corte, a diferencia de los tornos primitivos que se utilizaban con herramientas manuales o los tornos con alimentación manual únicamente. El uso de "motor" aquí se refiere al sentido de dispositivo mecánico, no al de motor primario, como en el caso de las máquinas de vapor , que fueron la fuente de energía industrial estándar durante muchos años. Las fábricas contaban con una gran máquina de vapor que proporcionaba energía a todas las máquinas a través de un sistema de correas con eje de transmisión. Por lo tanto, los primeros tornos de motor eran generalmente "cabezales cónicos", en los que el husillo solía tener unida una polea de varios pasos llamada polea cónica diseñada para aceptar una correa plana. Se podían obtener distintas velocidades del husillo moviendo la correa plana a diferentes pasos de la polea cónica. Los tornos de cabezal cónico solían tener un eje intermedio ( eje intermedio ) en la parte posterior del cono que se podía acoplar para proporcionar un conjunto de velocidades más bajo que el que se podía obtener con la transmisión directa por correa. Estos engranajes se llamaban engranajes traseros . Los tornos más grandes a veces tenían engranajes traseros de dos velocidades que se podían cambiar para proporcionar un conjunto de velocidades aún más bajas.
Cuando los motores eléctricos comenzaron a ser comunes a principios del siglo XX, muchos tornos de cabezal cónico se convirtieron a energía eléctrica. Al mismo tiempo, el estado de la técnica en la práctica de engranajes y cojinetes avanzaba hasta el punto de que los fabricantes comenzaron a hacer cabezales totalmente engranados, utilizando cajas de cambios análogas a las transmisiones de automóviles para obtener varias velocidades de husillo y velocidades de avance mientras se transmitían las mayores cantidades de potencia necesarias para aprovechar al máximo las herramientas de acero de alta velocidad . Las herramientas de corte evolucionaron una vez más, con la introducción de carburos artificiales, y se introdujeron ampliamente en la industria general en la década de 1970. Los primeros carburos se unían a los portaherramientas soldándolos en un "nido" mecanizado en los portaherramientas. Los diseños posteriores permitieron que las puntas fueran reemplazables y multifacéticas, lo que permitió reutilizarlas. Los carburos toleran velocidades de mecanizado mucho más altas sin desgastarse. Esto ha llevado a que los tiempos de mecanizado se acorten y, por lo tanto, a que la producción crezca. La demanda de tornos más rápidos y potentes controló la dirección del desarrollo del torno.
La disponibilidad de dispositivos electrónicos baratos ha cambiado nuevamente la forma en que se puede aplicar el control de velocidad al permitir que la velocidad del motor varíe continuamente desde el máximo hasta casi cero revoluciones por minuto. Esto se había intentado a fines del siglo XIX, pero no se consideró satisfactorio en ese momento. Las mejoras posteriores en los circuitos eléctricos lo hicieron viable nuevamente.
Un torno de taller es un torno optimizado para el trabajo en el taller . Es básicamente un torno central de primera línea, con todas las mejores características opcionales que pueden omitirse en los modelos menos costosos, como un cerrador de pinza, accesorio cónico y otros. La bancada de un torno de taller es generalmente más ancha que la de un torno central estándar. También ha habido una implicación a lo largo de los años de ensamblaje selectivo y ajuste adicional, con todo el cuidado en la construcción de un modelo de taller para que sea la versión más precisa y de funcionamiento más suave de la máquina que se pueda construir. Sin embargo, dentro de una marca, la diferencia de calidad entre un modelo regular y su modelo de taller correspondiente depende del fabricante y, en algunos casos, ha sido en parte psicología de marketing. Para los fabricantes de máquinas herramienta de marca que solo fabricaban herramientas de alta calidad, no había necesariamente ninguna falta de calidad en el producto del modelo base para que el "modelo de lujo" pudiera mejorar. En otros casos, especialmente cuando se comparan diferentes marcas, la diferencia de calidad entre (1) un torno central de nivel de entrada construido para competir en precio, y (2) un torno de taller diseñado para competir solo en calidad y no en precio, se puede demostrar objetivamente midiendo TIR, vibración, etc. En cualquier caso, debido a su lista de opciones completamente marcadas y su mayor calidad (real o implícita), los tornos de taller son más caros que los tornos centrales de nivel de entrada.
Los tornos de torreta y los tornos de cabrestante son miembros de una clase de tornos que se utilizan para la producción repetitiva de piezas duplicadas (que por la naturaleza de su proceso de corte suelen ser intercambiables ). Evolucionaron a partir de tornos anteriores con la adición de la torreta , que es un portaherramientas indexable que permite realizar múltiples operaciones de corte, cada una con una herramienta de corte diferente, en una sucesión fácil y rápida, sin necesidad de que el operador realice tareas de configuración entre ellas (como instalar o desinstalar herramientas) ni controlar la trayectoria de la herramienta. (Esto último se debe a que la trayectoria de la herramienta está controlada por la máquina, ya sea de manera similar a una plantilla a través de los límites mecánicos que le imponen la corredera y los topes de la torreta, o mediante servomecanismos dirigidos por computadora en los tornos CNC ). [5]
Existe una enorme variedad de diseños de tornos de torreta y tornos de cabrestante, lo que refleja la variedad de trabajos que realizan.
Un torno de herramientas múltiples es aquel que tiene una fila de herramientas dispuestas en su carro transversal, que es largo y plano y es similar a la mesa de una fresadora . La idea es básicamente la misma que con los tornos de torreta: configurar múltiples herramientas y luego indexar fácilmente entre ellas para cada ciclo de corte de piezas. En lugar de ser rotativo como una torreta, el grupo de herramientas indexables es lineal.
Los tornos multihusillo tienen más de un husillo y control automatizado (ya sea por levas o CNC). Son máquinas de producción especializadas en la producción de gran volumen. Los tipos más pequeños suelen denominarse máquinas de tornillo , mientras que las variantes más grandes suelen denominarse máquinas de sujeción automáticas , mandriles automáticos o simplemente mandriles . Las máquinas de tornillo suelen trabajar a partir de barras de material, mientras que los mandriles sujetan automáticamente piezas individuales de un cargador. El tamaño mínimo de producción rentable típico en una máquina de tornillo es de miles de piezas debido al gran tiempo de configuración. Una vez configurada, una máquina de tornillo puede producir de forma rápida y eficiente miles de piezas de forma continua con alta precisión, bajo tiempo de ciclo y muy poca intervención humana. (Los dos últimos puntos reducen el coste unitario por pieza intercambiable mucho más de lo que se podría lograr sin estas máquinas).
Los tornos controlados numéricamente por ordenador (CNC) están sustituyendo rápidamente a los tornos de producción más antiguos (multihusillo, etc.) debido a su facilidad de configuración, funcionamiento, repetibilidad y precisión. Un torno CNC es una pieza de maquinaria controlada por ordenador. Permite realizar operaciones de mecanizado básicas, como torneado y taladrado, como en un torno convencional. Están diseñados para utilizar herramientas de carburo modernas y aprovechar al máximo los procesos modernos. La pieza puede diseñarse y las trayectorias de las herramientas pueden programarse mediante el proceso CAD/CAM o manualmente por el programador, y el archivo resultante puede cargarse en la máquina; una vez configurada y probada, la máquina seguirá produciendo piezas bajo la supervisión ocasional de un operador.
La máquina se controla electrónicamente a través de una interfaz de estilo de menú de computadora, el programa se puede modificar y visualizar en la máquina, junto con una vista simulada del proceso. El operador/configurador necesita un alto nivel de habilidad para realizar el proceso. Sin embargo, la base de conocimientos es más amplia en comparación con las máquinas de producción más antiguas, donde se consideraba esencial un conocimiento profundo de cada máquina. Estas máquinas a menudo son configuradas y operadas por la misma persona, donde el operador supervisará una pequeña cantidad de máquinas (célula).
El diseño de un torno CNC varía según el fabricante, pero todos tienen algunos elementos comunes. La torreta sostiene los portaherramientas y los indexa según sea necesario, el husillo sostiene la pieza de trabajo y hay correderas que permiten que la torreta se mueva en varios ejes simultáneamente. Las máquinas suelen estar totalmente cerradas, en gran parte debido a cuestiones de salud y seguridad ocupacional (OH&S).
Con el rápido crecimiento de esta industria, los distintos fabricantes de tornos CNC utilizan distintas interfaces de usuario, lo que a veces dificulta el trabajo de los operadores, ya que deben estar familiarizados con ellas. Con la llegada de ordenadores baratos, sistemas operativos gratuitos como Linux y software CNC de código abierto , el precio de entrada de las máquinas CNC se ha desplomado. [ cita requerida ]
Un torno de estilo suizo es un diseño específico de torno que proporciona una precisión extrema (a veces mantiene tolerancias tan pequeñas como unas pocas décimas de milésima de pulgada, unos pocos micrómetros ). Un torno de estilo suizo sujeta la pieza de trabajo con una pinza y un buje guía . La pinza se coloca detrás del buje guía y las herramientas se colocan delante del buje guía, manteniéndose estacionarias en el eje Z. Para cortar longitudinalmente a lo largo de la pieza, las herramientas se moverán hacia adentro y el material en sí se moverá hacia adelante y hacia atrás a lo largo del eje Z. Esto permite que todo el trabajo se realice en el material cerca del buje guía donde es más rígido, lo que los hace ideales para trabajar en piezas de trabajo delgadas, ya que la pieza se sujeta firmemente con pocas posibilidades de que se produzcan deflexiones o vibraciones. Este estilo de torno se usa comúnmente bajo control CNC.
La mayoría de los tornos CNC de estilo suizo actuales utilizan uno o dos husillos principales más uno o dos husillos traseros (husillos secundarios). El husillo principal se utiliza con el casquillo guía para las operaciones de mecanizado principales. El husillo secundario se encuentra detrás de la pieza, alineado con el eje Z. En una operación simple, recoge la pieza a medida que se corta y la acepta para las segundas operaciones, luego la expulsa a un contenedor, eliminando la necesidad de que un operador cambie manualmente cada pieza, como suele ser el caso con los centros de torneado CNC estándar. Esto los hace muy eficientes, ya que estas máquinas son capaces de tiempos de ciclo rápidos, produciendo piezas simples en un ciclo (es decir, sin necesidad de una segunda máquina para terminar la pieza con segundas operaciones), en tan solo 10 a 15 segundos. Esto los hace ideales para grandes tiradas de producción de piezas de diámetro pequeño.
Muchos tornos suizos incorporan un husillo secundario o "subhusillo", por lo que también incorporan " herramientas motorizadas ". Las herramientas motorizadas son herramientas de corte rotativas que funcionan con un pequeño motor independiente del motor del husillo. Las herramientas motorizadas aumentan la complejidad de los componentes que se pueden fabricar en el torno suizo. Por ejemplo, producir automáticamente una pieza con un orificio perforado perpendicular al eje principal (el eje de rotación de los husillos) es muy económico con herramientas motorizadas, y de manera similar no es económico si se realiza como una operación secundaria después de que se complete el mecanizado en el torno suizo. Una "operación secundaria" es una operación de mecanizado que requiere que una pieza parcialmente completada se asegure en una segunda máquina para completar el proceso de fabricación. Generalmente, el software CAD/CAM avanzado utiliza herramientas motorizadas además de los husillos principales, de modo que la mayoría de las piezas que se pueden dibujar con un sistema CAD se pueden fabricar en realidad con las máquinas que admite el software CAD/CAM.
Un torno combinado , a menudo conocido como máquina 3 en 1 , introduce operaciones de taladrado o fresado en el diseño del torno. Estas máquinas tienen una columna de fresado que se eleva por encima de la bancada del torno y utilizan el carro y el carro superior como ejes X e Y para la columna de fresado. El nombre 3 en 1 proviene de la idea de tener un torno, una fresadora y un taladro de columna , todo en una máquina herramienta asequible. Estas máquinas son exclusivas de los mercados de aficionados y MRO , ya que inevitablemente implican compromisos en tamaño, características, rigidez y precisión para seguir siendo asequibles. Sin embargo, satisfacen bastante bien la demanda de su nicho y son capaces de una alta precisión si se les dedica suficiente tiempo y habilidad. Se pueden encontrar en empresas más pequeñas, no orientadas a las máquinas, donde ocasionalmente se debe mecanizar una pequeña pieza, especialmente donde las tolerancias exactas de las costosas máquinas de la sala de herramientas, además de ser inasequibles, serían excesivas para la aplicación desde una perspectiva de ingeniería.
Los minitornos y microtornos son versiones en miniatura de un torno central de uso general (torno mecánico). Por lo general, solo manejan piezas de entre 3 y 7 pulgadas (76 a 178 mm) de diámetro (en otras palabras, un radio de entre 1,5 y 3,5 pulgadas (38 a 89 mm)). Son tornos pequeños y asequibles para el taller doméstico o el taller de mantenimiento, reparación y reparación (MRO). Las mismas ventajas y desventajas que se aplican a estas máquinas se explican anteriormente con respecto a las máquinas 3 en 1.
Como se encuentra en otras partes de la ortografía del idioma inglés, hay variaciones en el estilo de los prefijos en los nombres de estas máquinas. Se les llama alternativamente mini torno , minitorno y minitorno y micro torno , microtorno y microtorno .
Un torno especializado para la tarea de reacondicionar tambores y discos de freno en talleres de automóviles o camiones.
Los tornos de ruedas son máquinas que se utilizan para fabricar y renovar las ruedas del material rodante ferroviario . Cuando las ruedas se desgastan o se deterioran por el uso excesivo, esta herramienta se puede utilizar para volver a cortar y reacondicionar la rueda. Hay una variedad de tornos de ruedas disponibles, incluidas las variantes de piso para renovar las ruedas que aún están unidas al vagón, tipos portátiles que se transportan fácilmente para reparaciones de ruedas de emergencia y versiones CNC que utilizan sistemas operativos basados en computadora para completar la reparación de la rueda. [6]
Un torno para piezas de gran diámetro, aunque cortas, construido sobre un hueco en el suelo para admitir la parte inferior de la pieza de trabajo, permitiendo así que el portaherramientas quede a la altura de la cintura del tornero. Hay un ejemplar en exposición en el Museo de Ciencias de Londres, Kensington.
Para diámetros aún mayores y trabajos más pesados, como recipientes a presión o motores marinos, el torno se gira para que adopte la forma de un plato giratorio sobre el que se colocan las piezas. Esta orientación es menos cómoda para el operador, pero facilita el apoyo de piezas grandes. En los más grandes, el plato giratorio se instala a ras del suelo, con el cabezal empotrado debajo, para facilitar la carga y descarga de piezas de trabajo.
Debido a que el acceso del operador es un problema menor para ellos, los tornos verticales CNC son más populares que los tornos verticales manuales.
Tornos especializados para mecanizar piezas largas, como segmentos de columnas de perforación. Los tornos para campos petrolíferos están equipados con husillos huecos de gran diámetro, un segundo mandril en el lado opuesto del cabezal y, con frecuencia, lunetas externas para sujetar piezas largas.
Existen diversos mecanismos de alimentación para introducir material en un torno a una velocidad definida. El objetivo de estos mecanismos es automatizar parte del proceso de producción con el objetivo final de mejorar la productividad.
Un alimentador de barras alimenta una sola pieza de barra en la máquina de corte. A medida que se mecaniza cada pieza, la herramienta de corte crea un corte final para separar la pieza de la barra y el alimentador continúa alimentando la barra para la siguiente pieza, lo que permite el funcionamiento continuo de la máquina. Hay dos tipos de alimentadores de barras que se utilizan en el mecanizado de tornos: alimentadores de barras hidrodinámicos, que reposan la barra en una serie de canales mientras sujetan la parte superior e inferior de la barra, y alimentadores de barras hidrostáticos, que sostienen la barra en un tubo de alimentación utilizando aceite presurizado. [7]
Un cargador de barras es una variación del concepto de alimentador de barras en el que se pueden introducir varias piezas de barras en una tolva y el cargador alimenta cada pieza según sea necesario.
Me refiero al difunto Henry Maudslay, ingeniero de Londres, cuya vida útil estuvo dedicada con entusiasmo al gran objetivo de mejorar nuestros medios de producir maquinaria y mano de obra perfectas; a él, sin duda, le debemos el apoyo deslizante y, en consecuencia, por decir lo menos, le debemos indirectamente los enormes beneficios que han resultado de la introducción de un agente tan poderoso para perfeccionar nuestra maquinaria y nuestro mecanismo en general.
