Un torno de torreta es un tipo de torno para trabajar metales que se utiliza para la producción repetitiva de piezas duplicadas, que por la naturaleza de su proceso de corte suelen ser intercambiables . Evolucionó a partir de tornos anteriores con la incorporación 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) o 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 digitalmente para tornos de control numérico por computadora .
El nombre deriva de la forma general en que las primeras torretas adoptaban la forma de un bloque cilíndrico aplanado montado en el carro transversal del torno, capaz de girar sobre el eje vertical y con portaherramientas que sobresalían hacia todos los lados, y por lo tanto se parecían vagamente a una torreta de cañón giratoria .
Torno de cabrestante es el nombre habitual en el Reino Unido y la Commonwealth, aunque los dos términos también se utilizan en contraste: consulte a continuación, torno de cabrestante versus torreta.
Los tornos de torreta se volvieron indispensables para la producción de piezas intercambiables y para la producción en masa.
El primer torno de torreta fue construido por Stephen Fitch en 1845 para fabricar tornillos para piezas de percusión de pistolas. [2] A mediados del siglo XIX, la necesidad de piezas intercambiables para los revólveres Colt mejoró el papel de los tornos de torreta para lograr este objetivo como parte del " sistema estadounidense " de fabricación de armas. La fabricación de relojes y bicicletas tenía requisitos similares. [3] Christopher Spencer inventó el primer torno de torreta completamente automatizado en 1873, lo que dio lugar a diseños que utilizaban acción de leva o mecanismos hidráulicos. [2]
Desde finales del siglo XIX hasta mediados del siglo XX, los tornos de torreta, tanto manuales como automáticos (es decir, las máquinas de tornillos y las de mandriles), fueron una de las clases más importantes de máquinas herramienta para la producción en masa . Se utilizaron ampliamente en la producción en masa para el esfuerzo bélico en la Segunda Guerra Mundial. [4]
Existen muchas variantes del torno de torreta. Se pueden clasificar de forma más general por tamaño (pequeño, mediano o grande); método de control (manual, automatizado mecánicamente o automatizado por computadora [control numérico (NC) o control numérico por computadora (CNC)]); y orientación de la bancada (horizontal o vertical).
A finales de la década de 1830 se patentó en Gran Bretaña un "torno de cabrestante" con torreta. [5] El primer torno de torreta estadounidense fue inventado por Stephen Fitch en 1845. [6] El torno de torreta arquetípico, y el primero en orden de aparición histórica, es el torno de torreta manual de bancada horizontal. El término "torno de torreta" sin más calificación todavía se entiende que se refiere a este tipo. Las décadas formativas para esta clase de máquina fueron las décadas de 1840 a 1860, cuando nació, se desarrolló y se difundió la idea básica de montar una torreta indexable en un torno de banco o torno de motor desde los talleres originales a muchas otras fábricas. Algunos fabricantes de herramientas importantes en este desarrollo fueron Stephen Fitch; Gay, Silver & Co.; Elisha K. Root de Colt ; JD Alvord de Sharps Armory ; Frederick W. Howe, Richard S. Lawrence y Henry D. Stone de Robbins & Lawrence; JR Brown de Brown & Sharpe ; y Francis A. Pratt de Pratt & Whitney . [7] Varios diseñadores de estas y otras empresas realizaron posteriormente mejoras adicionales.
En ocasiones, las máquinas similares a las anteriores, pero con avance mecánico e indexación automática de la torreta al final del recorrido de retorno, se denominan "tornos de torreta semiautomáticos". Esta distinción de nomenclatura es confusa y no se respeta de manera uniforme. El término "torno de torreta" los engloba a todos. Durante la década de 1860, cuando se desarrollaron los tornos de torreta semiautomáticos, [6] a veces se los llamaba "automáticos". Lo que hoy llamaríamos "automáticos", es decir, máquinas completamente automáticas, aún no se había desarrollado. Durante esa época, tanto los tornos de torreta manuales como los semiautomáticos se denominaban a veces "máquinas de tornillos", aunque hoy reservamos ese término para las máquinas completamente automáticas. [8]
Durante los años 1870 y 1890, se desarrolló y difundió el torno de torreta "automático" automatizado mecánicamente. Estas máquinas pueden ejecutar muchos ciclos de corte de piezas sin intervención humana. De este modo, las tareas del operador, que ya se reducían en gran medida con el torno de torreta manual, se redujeron aún más y aumentó la productividad. Estas máquinas utilizan levas para automatizar el deslizamiento e indexación de la torreta y la apertura y cierre del mandril . De este modo, ejecutan el ciclo de corte de piezas de forma algo análoga a la forma en que un elaborado reloj de cuco realiza un espectáculo teatral automatizado. Los tornos de torreta automáticos de tamaño pequeño a mediano suelen denominarse " máquinas de tornillos " o "máquinas de tornillos automáticas", mientras que los más grandes suelen denominarse "tornos de sujeción automáticos", "mandriladores automáticos" o "mandriladores". [ cita requerida ]
Las máquinas herramienta de tipo "automático", que en la era preinformática significaba máquinas automatizadas mecánicamente, ya habían alcanzado un estado muy avanzado en la Primera Guerra Mundial . [ cita requerida ]
Cuando terminó la Segunda Guerra Mundial , la computadora digital estaba a punto de pasar de ser una curiosidad colosal de laboratorio a una tecnología práctica que podría empezar a difundirse en los negocios y la industria. La llegada de la automatización basada en computadora en las máquinas herramienta mediante el control numérico (NC) y luego el control numérico computarizado (CNC) desplazó en gran medida, pero no por completo, a las máquinas manuales y automatizadas mecánicamente que existían anteriormente.
Las torretas controladas numéricamente permiten la selección automatizada de herramientas en una torreta. [9] Los tornos CNC pueden tener una orientación horizontal o vertical y montar seis herramientas separadas en una o más torretas. [10] Estas máquinas herramienta pueden trabajar en dos ejes por torreta, siendo posible utilizar hasta seis ejes para trabajos complejos. [10]
Los tornos verticales de torreta tienen la pieza de trabajo sostenida verticalmente, lo que permite que el cabezal se apoye en el suelo y la placa frontal se convierta en una mesa giratoria horizontal, análoga a un enorme torno de alfarero . Esto es útil para el manejo de piezas de trabajo muy grandes, pesadas y cortas. Los tornos verticales en general también se denominan "fresadoras mandrinadoras verticales" o, a menudo, simplemente "fresadoras mandrinadoras"; por lo tanto, un torno vertical de torreta es una fresadora mandrinadora vertical equipada con una torreta. [9]
El término "torno de cabrestante" se superpone en gran medida con el término "torno de torreta". En muchas ocasiones y lugares, se ha entendido como sinónimo de "torno de torreta". En otras ocasiones y lugares se ha mantenido en contraposición técnica con "torno de torreta", con la diferencia de si la corredera de la torreta está fijada a la bancada (torreta de tipo ariete) o se desliza sobre las guías de la bancada (torreta de tipo silla de montar). [11] [12] La diferencia en la terminología es principalmente una cuestión de uso en el Reino Unido y la Commonwealth frente al uso en los Estados Unidos . [7]
Un subtipo de torno de torreta horizontal es el torno de torreta plana. Su torreta es plana (y análoga a una mesa giratoria ), lo que permite que la torreta pase por debajo de la pieza. Patentado por James Hartness de Jones & Lamson, y difundido por primera vez en la década de 1890, fue desarrollado para proporcionar más rigidez al requerir menos voladizo en la configuración de la herramienta, especialmente cuando la pieza es relativamente larga. [13]
Los tornos de torreta hexagonal hueca compitieron con los tornos de torreta plana tomando la torreta hexagonal convencional y haciéndola hueca, permitiendo que la pieza pase por ella durante el corte, de manera análoga a cómo la pieza pasaría por la torreta plana. En ambos casos, la idea principal es aumentar la rigidez permitiendo que se tornee una pieza relativamente larga sin el voladizo de la herramienta que se necesitaría con una torreta convencional, que no es plana ni hueca. [14]
El término "torno de monitor" antiguamente (1860-1940) se refería a la clase de tornos manuales de torreta de tamaño pequeño a mediano que se utilizaban para trabajos relativamente pequeños. El nombre se inspiró en los buques de guerra de la clase Monitor , a los que se parecía la torreta del torno de monitor. Hoy en día, los tornos de esa apariencia, como el Hardinge DSM-59 y sus muchos clones, siguen siendo comunes, pero el nombre "torno de monitor" ya no es corriente en la industria. [8]
Se pueden añadir torretas a tornos que no sean de torreta (tornos de banco, tornos de motor, tornos de taller, etc.) montándolas en el portaherramientas, el contrapunto o ambos. A menudo, estas torretas no son tan grandes como las de un torno de torreta y, por lo general, no ofrecen el deslizamiento y la detención que ofrece la torreta de un torno de torreta; pero sí ofrecen la capacidad de indexar a través de configuraciones sucesivas de herramientas.
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