Un torno ( / l eɪ ð / ) es una máquina herramienta que hace girar una pieza de trabajo sobre un eje de rotación para realizar diversas operaciones como cortar , lijar , moletear , taladrar , deformar , refrentar , roscar y tornear , con herramientas que se aplican a la pieza de trabajo para crear un objeto con simetría sobre ese eje. [1]
Los tornos se utilizan en el torneado de madera , el trabajo de metales , el hilado de metales , la pulverización térmica , la recuperación y el trabajo del vidrio. Los tornos se pueden utilizar para dar forma a la cerámica , siendo el diseño más conocido el torno de alfarero . Los tornos para trabajar metales más adecuadamente equipados también se pueden utilizar para producir la mayoría de los sólidos de revolución , superficies planas y roscas o hélices . Los tornos ornamentales pueden producir sólidos tridimensionales de increíble complejidad. La pieza de trabajo generalmente se mantiene en su lugar mediante uno o dos centros , al menos uno de los cuales normalmente se puede mover horizontalmente para adaptarse a diferentes longitudes de pieza de trabajo. Otros métodos de sujeción de la pieza incluyen sujetar la pieza sobre el eje de rotación utilizando un mandril o pinza , o a una placa frontal , utilizando abrazaderas o embrague de garras . Por supuesto, los tornos también pueden completar operaciones de fresado instalando accesorios especiales de fresado de torno. [2]
Entre los ejemplos de objetos que se pueden producir en un torno se incluyen tornillos , candelabros , cañones de armas , tacos de billar , patas de mesa , cuencos , bates de béisbol , bolígrafos , instrumentos musicales (especialmente instrumentos de viento de madera ) y cigüeñales .
El torno es una herramienta muy antigua. La evidencia más antigua de un torno se remonta al Antiguo Egipto, alrededor del año 1300 a. C. [3] También hay evidencias poco sólidas de su existencia en un yacimiento griego micénico, que datan del siglo XIII o XIV a. C. [4]
Se han encontrado pruebas claras de artefactos torneados del siglo VI a. C.: fragmentos de un cuenco de madera en una tumba etrusca en el norte de Italia, así como dos platos planos de madera con bordes torneados decorativos de la Turquía moderna . [4]
Durante el Período de los Reinos Combatientes en China , alrededor del año 400 a. C. , los antiguos chinos utilizaban tornos rotatorios para afilar herramientas y armas a escala industrial. [5]
La primera pintura conocida que muestra un torno data del siglo III a. C. en el antiguo Egipto . [4] Plinio describe posteriormente el uso de un torno para tornear piedra blanda en su Historia Natural (Libro XXX, Capítulo 44).
Los tornos de precisión para cortar metales se desarrollaron durante el período previo a la Revolución Industrial y fueron fundamentales para la fabricación de inventos mecánicos de ese período. Algunos de los primeros ejemplos incluyen una versión con un carro de soporte de herramienta de corte mecánico y un conjunto de engranajes del ingeniero ruso Andrey Nartov en 1718 y otra con un soporte deslizante que se muestra en una edición de 1717 de la Encyclopédie francesa . El soporte deslizante fue un desarrollo particularmente importante porque restringe el movimiento de la herramienta de corte para generar superficies cilíndricas o cónicas precisas, a diferencia de los tornos anteriores que implicaban la manipulación a mano alzada de la herramienta. [6]
En la década de 1770, los tornos de precisión se volvieron prácticos y conocidos. En una edición de 1772 de la Encyclopédie se muestra claramente un portaherramientas y durante ese mismo año Jan Verbruggen instaló un torno para cañones impulsado por caballos en el Arsenal Real de Woolwich , Inglaterra . Los tornos de Verbruggen eran más fuertes y precisos que sus predecesores y se utilizaron en la Guerra de la Independencia de los Estados Unidos . Henry Maudslay , el inventor de muchas mejoras posteriores del torno, trabajó como aprendiz en el taller de Verbruggen en Woolwich. [7]
Durante la Revolución Industrial , la potencia mecanizada generada por ruedas hidráulicas o máquinas de vapor se transmitía al torno a través de ejes lineales, lo que permitía un trabajo más rápido y sencillo. Los tornos para trabajar metales evolucionaron hasta convertirse en máquinas más pesadas con piezas más gruesas y rígidas. Entre finales del siglo XIX y mediados del XX, los motores eléctricos individuales en cada torno reemplazaron a los ejes lineales como fuente de energía. A partir de la década de 1950, los servomecanismos se aplicaron al control de tornos y otras máquinas herramienta a través del control numérico, que a menudo se combinaba con computadoras para producir el control numérico computarizado (CNC) . Hoy en día, los tornos controlados manualmente y los CNC coexisten en las industrias manufactureras.
Un torno puede tener o no patas, que se apoyan en el suelo y elevan la bancada del torno a una altura de trabajo. Un torno puede ser pequeño y apoyarse sobre un banco de trabajo o una mesa, sin necesidad de un soporte.
Casi todos los tornos tienen una bancada, que casi siempre es una viga horizontal, aunque los tornos CNC suelen tener una viga inclinada o vertical como bancada para garantizar que las virutas caigan libres de la bancada. Los tornos para torneado de madera especializados en tornear cuencos grandes a menudo no tienen bancada ni contrapunto, simplemente un cabezal independiente y un portaherramientas en voladizo.
En un extremo de la bancada (casi siempre a la izquierda, cuando el operador está de frente al torno) hay un cabezal. El cabezal contiene cojinetes giratorios de alta precisión. Dentro de los cojinetes gira un eje horizontal, con un eje paralelo a la bancada, llamado husillo . Los husillos suelen ser huecos y tienen un cono Morse interior en la punta del husillo (es decir, orientado hacia la derecha / hacia la bancada) mediante el cual se pueden montar accesorios de sujeción de piezas en el husillo. Los husillos también pueden tener disposiciones para la sujeción de piezas en el extremo izquierdo del husillo con otras disposiciones de herramientas para tareas particulares. (es decir, de cara al lado opuesto de la bancada principal) extremo, o pueden tener un volante u otro mecanismo accesorio en su extremo exterior. Los husillos están motorizados e imparten movimiento a la pieza de trabajo.
El husillo se acciona mediante un pedal y un volante o mediante una correa o un engranaje accionado por una fuente de energía, como un motor eléctrico o ejes de líneas aéreas. En la mayoría de los tornos modernos, esta fuente de energía es un motor eléctrico integrado, a menudo en el cabezal, a la izquierda del cabezal, o debajo del cabezal, oculto en el soporte.
Además del husillo y sus cojinetes, el cabezal a menudo contiene piezas para convertir la velocidad del motor en varias velocidades del husillo . Varios tipos de mecanismos de cambio de velocidad logran esto, desde una polea cónica o polea escalonada, hasta una polea cónica con engranaje trasero (que es esencialmente un rango bajo, similar en efecto neto a la parte trasera de dos velocidades de un camión), hasta un tren de engranajes completo similar al de una transmisión automotriz de cambio manual . Algunos motores tienen controles de velocidad de tipo reóstato electrónico, lo que evita las poleas cónicas o los engranajes.
El contrapunto del cabezal es el contrapunto , a veces denominado cabezal móvil, ya que se puede colocar en cualquier punto conveniente de la bancada deslizándolo hasta el área requerida. El contrapunto contiene un cañón, que no gira, pero puede deslizarse hacia dentro y hacia fuera en paralelo al eje de la bancada y directamente en línea con el husillo del cabezal. El cañón es hueco y normalmente contiene un cono para facilitar el agarre de varios tipos de herramientas. Sus usos más comunes son sostener un centro de acero endurecido, que se utiliza para soportar ejes largos y delgados durante el torneado, o para sostener brocas para perforar agujeros axiales en la pieza de trabajo. Son posibles muchos otros usos. [8]
Los tornos para trabajar metales tienen un carro (que comprende un sillín y un faldón) rematado con un carro transversal, que es una pieza plana que se asienta transversalmente sobre la bancada y se puede girar en ángulo recto con respecto a la bancada. Encima del carro transversal suele haber otro carro llamado apoyo compuesto, que proporciona dos ejes de movimiento adicionales, rotatorio y lineal. Encima de este se encuentra un poste portaherramientas, que sostiene una herramienta de corte , que retira material de la pieza de trabajo. Puede haber o no un husillo , que mueve el carro transversal a lo largo de la bancada.
Los tornos para torneado de madera y para hilado de metales no tienen carros transversales, sino banjos , que son piezas planas que se asientan transversalmente sobre la bancada. La posición de un banjo se puede ajustar con la mano; no se utilizan engranajes. Desde el banjo asciende verticalmente un poste portaherramientas, en cuya parte superior hay un soporte horizontal para herramientas. En el torneado de madera, las herramientas manuales se apoyan contra el soporte para herramientas y se hacen palanca para introducirlas en la pieza de trabajo. En el hilado de metales, el pasador adicional asciende verticalmente desde el soporte para herramientas y sirve como punto de apoyo contra el cual se pueden hacer palanca para introducir las herramientas en la pieza de trabajo.
A menos que una pieza de trabajo tenga un cono mecanizado que coincida perfectamente con el cono interno del husillo, o tenga roscas que coincidan perfectamente con las roscas externas del husillo (dos condiciones que rara vez existen), se debe usar un accesorio para montar una pieza de trabajo en el husillo.
Se puede atornillar o atornillar una pieza de trabajo a una placa frontal , un disco grande y plano que se monta en el husillo. Como alternativa, se pueden utilizar sujetadores de placa frontal para asegurar la pieza de trabajo a la placa frontal.
Una pieza de trabajo puede montarse en un mandril o una pieza circular sujetada en un mandril de tres o cuatro mordazas . Para piezas de trabajo con formas irregulares, es habitual utilizar un mandril de cuatro mordazas (mordazas móviles independientes). Estos dispositivos de sujeción se montan directamente en el husillo del cabezal del torno.
En trabajos de precisión y en algunas clases de trabajos de repetición, las piezas de trabajo cilíndricas se suelen sujetar en un portaherramientas insertado en el husillo y asegurado ya sea por una barra de tracción o por una tapa de cierre del portaherramientas en el husillo. También se pueden utilizar portaherramientas adecuados para montar piezas de trabajo cuadradas o hexagonales. En trabajos de fabricación de herramientas de precisión, estas pinzas suelen ser de tipo de arrastre, en las que, a medida que se aprieta el portaherramientas, la pieza de trabajo se mueve ligeramente hacia atrás dentro del cabezal, mientras que para la mayoría de los trabajos de repetición se prefiere la variedad de longitud muerta, ya que esto garantiza que la posición de la pieza de trabajo no se mueva a medida que se aprieta el portaherramientas.
Una pieza de trabajo blanda (por ejemplo, madera) se puede sujetar entre los centros utilizando un impulsor en el cabezal, que muerde la madera y le imparte torsión.
En el husillo del cabezal se utiliza un punto muerto blando, ya que la pieza de trabajo gira con el centro. Debido a que el centro es blando, se puede centrar en su lugar antes de su uso. El ángulo incluido es de 60°. Tradicionalmente, se utiliza un punto muerto duro junto con un lubricante adecuado en el contrapunto para sujetar la pieza de trabajo. En la práctica moderna, el punto muerto se reemplaza con frecuencia por un punto móvil , ya que gira libremente con la pieza de trabajo, generalmente sobre cojinetes de bolas, lo que reduce el calor por fricción, especialmente importante a altas velocidades. Cuando se realiza un refrentado de una gran longitud de material, se debe apoyar en ambos extremos. Esto se puede lograr mediante el uso de una luneta móvil o fija . Si no se dispone de una luneta, la cara del extremo en la que se trabaja se puede apoyar en un semipunto muerto (estacionario). Un semipunto tiene una superficie plana mecanizada a lo largo de una sección amplia de la mitad de su diámetro en el extremo puntiagudo. Se retiene una pequeña sección de la punta del punto muerto para garantizar la concentricidad. Se debe aplicar lubricación en este punto de contacto y reducir la presión del contrapunto. También se puede utilizar un portador de torno o un perro de torno cuando se gira entre dos centros. [9]
En el torneado de madera, una variación de un centro móvil es un centro de copa , que es un cono de metal rodeado por un anillo anular de metal que disminuye las posibilidades de que la pieza de trabajo se parta.
Una placa metálica circular con orificios espaciados uniformemente alrededor de la periferia, montada en el husillo, se denomina "placa de índice". Se puede utilizar para girar el husillo hasta un ángulo preciso y luego bloquearlo en su lugar, lo que facilita la realización de operaciones auxiliares repetidas en la pieza de trabajo.
Otros accesorios, incluidos elementos como accesorios de torneado cónico, herramientas de moleteado, correderas verticales, lunetas fijas y móviles, etc., aumentan la versatilidad de un torno y la variedad de trabajos que puede realizar.
Cuando una pieza de trabajo se fija entre el cabezal y el contrapunto, se dice que está "entre centros". Cuando una pieza de trabajo se apoya en ambos extremos, es más estable y se puede aplicar más fuerza a la pieza de trabajo, mediante herramientas, en ángulo recto con el eje de rotación, sin temor a que la pieza de trabajo se suelte.
Cuando una pieza de trabajo se fija únicamente al husillo en el extremo del cabezal, se dice que el trabajo es "trabajo frontal". Cuando una pieza de trabajo se sujeta de esta manera, se puede aplicar menos fuerza a la pieza de trabajo, a través de herramientas, en un ángulo recto con respecto al eje de rotación, para evitar que la pieza de trabajo se desgarre. Por lo tanto, la mayor parte del trabajo debe realizarse axialmente, hacia el cabezal, o en ángulos rectos, pero con cuidado.
Cuando una pieza de trabajo se monta con un eje de rotación determinado, se mecaniza y luego se vuelve a montar con un nuevo eje de rotación, esto se denomina "torneado excéntrico" o "torneado multiaxial". El resultado es que varias secciones transversales de la pieza de trabajo son rotacionalmente simétricas, pero la pieza de trabajo en su conjunto no lo es. Esta técnica se utiliza para árboles de levas y varios tipos de patas de sillas.
Los tornos suelen "calibrarse" según la capacidad de trabajo que pueden sujetar. Normalmente, las piezas grandes se sujetan en ambos extremos, ya sea mediante un mandril u otro mecanismo de accionamiento en el cabezal y un centro en el contrapunto. Para maximizar el tamaño, el torneado entre centros permite que la pieza esté lo más cerca posible del cabezal y se utiliza para determinar la pieza más larga que el torno torneará: cuando la base del contrapunto esté alineada con el extremo de la bancada. La distancia entre centros indica la longitud máxima de trabajo que el torno sujetará oficialmente. Es posible introducir piezas ligeramente más largas si el contrapunto sobresale del extremo de la bancada, pero se trata de una práctica poco aconsejable. Comprar una extensión o una bancada más grande sería una alternativa sensata.
La otra dimensión de la pieza de trabajo es qué tan descentrada puede estar. Esto se conoce como "oscilación" ("La distancia desde el centro del cabezal de un torno hasta la bancada o las guías, o hasta el apoyo. La oscilación determina el tamaño diametral del objeto que se puede tornear en el torno; cualquier cosa más grande interferiría con la bancada. Este límite se llama oscilación de la bancada. La oscilación del apoyo es el tamaño que rotará por encima del apoyo, que se encuentra sobre la bancada"). [10] a partir de la noción de que la pieza de trabajo "oscila" desde el centro sobre el que está montada. Esto tiene más sentido con piezas de formas irregulares, pero como el torno se utiliza con mayor frecuencia con piezas cilíndricas, es útil saber el diámetro máximo de la pieza de trabajo que el torno puede sujetar. Esto es simplemente el valor de la oscilación (o altura del centro sobre la bancada) multiplicado por dos. Por alguna razón, en los EE. UU. se supone que la oscilación es el diámetro, pero esto es incorrecto. Para ser más claros en cuanto al tamaño, es mejor describir la dimensión como "altura del centro sobre la bancada". A medida que las piezas del torno reducen la capacidad, se pueden encontrar medidas como "giro sobre el carro transversal" u otras piezas con nombre.
Los tornos más pequeños son los "tornos de joyero" o "tornos de relojero", que, aunque suelen ser lo suficientemente pequeños como para sostenerlos con una mano, normalmente se fijan a un banco. [11] Hay minitornos raros e incluso más pequeños fabricados para cortes de precisión. [12] Las piezas de trabajo mecanizadas en un torno de joyero suelen ser de metal, pero también se pueden mecanizar otros materiales más blandos. Los tornos de joyero se pueden utilizar con herramientas de "buril" portátiles o con un "soporte compuesto" que se fija a la bancada del torno y permite sujetar la herramienta en su lugar y moverla mediante un tornillo o una palanca de avance. Las herramientas de buril generalmente se sostienen mediante un soporte en T, no se fijan a un carro transversal o un soporte compuesto. La pieza de trabajo suele sujetarse en una pinza, pero también se emplean comúnmente mandriles de alta precisión de 3 y 6 mordazas. Los tamaños de orificio de husillo comunes son 6 mm, 8 mm y 10 mm. El término WW se refiere a la pinza y torno Webster/Whitcomb, inventados por la American Watch Tool Company de Waltham, Massachusetts. La mayoría de los tornos comúnmente conocidos como tornos de relojero son de este diseño. En 1909, la compañía American Watch Tool introdujo la pinza tipo Magnus (una pinza de 10 mm de tamaño de cuerpo) utilizando un torno del mismo diseño básico, el Webster/Whitcomb Magnus. (FWDerbyshire, Inc. conserva los nombres comerciales Webster/Whitcomb y Magnus y todavía produce estas pinzas. [13] ) Dos patrones de bancada son comunes: la bancada WW (Webster Whitcomb), un prisma triangular truncado (que se encuentra solo en tornos de relojero de 8 y 10 mm); y la bancada de barras de estilo continental D (utilizada en tornos de 6 mm y 8 mm por empresas como Lorch y Star). Se han utilizado otros diseños de bancada, como un prisma triangular en algunos tornos Boley de 6,5 mm y una bancada con borde en V en los tornos IME de 8 mm.
Los tornos para trabajar metales más pequeños, que son más grandes que los tornos de joyería y pueden colocarse sobre un banco o una mesa, pero ofrecen características tales como portaherramientas y un tren de engranajes para cortar tornillos, se denominan tornos de aficionado, y las versiones más grandes, "tornos de banco"; este término también se aplica comúnmente a un tipo especial de torno de alta precisión utilizado por los fabricantes de herramientas para trabajos únicos. [14] Incluso los tornos más grandes que ofrecen características similares para producir o modificar piezas individuales se denominan "tornos de motor". Los tornos de este tipo no tienen características integrales adicionales para la producción repetitiva, sino que se utilizan para la producción o modificación de piezas individuales como función principal.
Los tornos de este tamaño, que están diseñados para la fabricación en masa, pero que no ofrecen las versátiles capacidades de corte de tornillos del torno de motor o de banco, se denominan tornos de "segunda operación".
Los tornos con un orificio de husillo muy grande y un mandril en ambos extremos del husillo se denominan "tornos para campos petrolíferos".
Los tornos mecánicos completamente automáticos, que emplean levas y trenes de engranajes para un movimiento controlado, se denominan máquinas de tornillo .
Los tornos que son controlados por una computadora son tornos CNC .
Los tornos con husillo montado en posición vertical, en lugar de horizontal, se denominan tornos verticales o mandrinadoras verticales. Se utilizan cuando es necesario tornear diámetros muy grandes y la pieza de trabajo no es (comparativamente) muy larga.
Un torno con un portaherramientas que puede girar alrededor de un eje vertical, de modo de presentar diferentes herramientas hacia el cabezal (y la pieza de trabajo) son tornos de torreta . [15]
Un torno equipado con platos indexadores, fresas de perfil, guías espirales o helicoidales, etc., de modo que se pueda realizar un torneado ornamental es un torno ornamental.
Son posibles varias combinaciones: por ejemplo, un torno vertical también puede tener capacidades CNC (como un CNC VTL ).
Los tornos se pueden combinar con otras máquinas herramienta, como un taladro de columna o una fresadora vertical . Suelen denominarse tornos combinados .
Los tornos para trabajar la madera son la variedad más antigua, aparte de los tornos de alfarería. Todas las demás variedades descienden de estos tornos simples. Un riel de metal horizontal ajustable, el soporte de la herramienta, entre el material y el operador permite colocar las herramientas de modelado, que generalmente se sostienen con la mano. Después de dar forma, es una práctica común presionar y deslizar papel de lija contra el objeto que aún gira para alisar la superficie hecha con las herramientas de modelado de metal. El soporte de la herramienta generalmente se quita durante el lijado, ya que puede ser peligroso tener las manos del operador entre él y la madera que gira. [ cita requerida ]
Muchos tornos para trabajar la madera también se pueden utilizar para fabricar cuencos y platos. El cuenco o plato solo necesita sujetarse por la parte inferior con un lado del torno. Por lo general, se fija a una placa frontal de metal unida al husillo. En muchos tornos, esta operación se realiza en el lado izquierdo del cabezal, donde no hay rieles y, por lo tanto, hay más espacio libre. En esta configuración, la pieza se puede moldear por dentro y por fuera. Se puede utilizar un soporte de herramientas curvado específico para apoyar las herramientas mientras se moldea el interior. Puede encontrar más detalles en la página de torneado de madera .
La mayoría de los tornos para trabajar la madera están diseñados para funcionar a una velocidad de entre 200 y 1400 revoluciones por minuto, y se considera que un poco más de 1000 rpm es lo óptimo para la mayoría de estos trabajos, mientras que las piezas de trabajo más grandes requieren velocidades más bajas. [16]
Un tipo de torno especializado es el torno duplicador o copiador. Algunos de ellos se conocen como torno Blanchard, en honor a Thomas Blanchard . Este tipo de torno era capaz de crear formas idénticas a un patrón estándar y revolucionó el proceso de fabricación de culatas de armas en la década de 1820, cuando se inventó. [17]
El Museo del Hermitage , Rusia, exhibe el torno copiador para torneado ornamental : fabricación de medallas y patrones guilloché, diseñado por Andrey Nartov , 1721. [18] [19]
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Se utiliza para hacer patrones para fundiciones , a menudo de madera, pero también de plástico. El torno de un fabricante de patrones parece un torno de madera pesado, a menudo con una torreta y un husillo o una cremallera y piñón para posicionar manualmente la torreta . La torreta se utiliza para cortar líneas rectas con precisión. A menudo tienen un dispositivo para tornear piezas muy grandes en el otro extremo del cabezal, utilizando un portaherramientas independiente. Otra forma de tornear piezas grandes es una bancada deslizante, que puede deslizarse alejándose del cabezal y, por lo tanto, abrir un espacio delante del cabezal para piezas grandes.
En un torno para trabajar metales , el metal se retira de la pieza de trabajo utilizando una herramienta de corte endurecida , que generalmente está fijada a un soporte móvil sólido, ya sea un poste de herramientas o una torreta, que luego se mueve contra la pieza de trabajo utilizando volantes o motores controlados por computadora. Estas herramientas de corte vienen en una amplia gama de tamaños y formas, según su aplicación. Algunos estilos comunes son diamante, redondo, cuadrado y triangular.
El portaherramientas se acciona mediante husillos que pueden posicionar con precisión la herramienta en una variedad de planos. El portaherramientas puede accionarse de forma manual o automática para producir los cortes de desbaste y acabado necesarios para tornear la pieza de trabajo a la forma y las dimensiones deseadas, o para cortar roscas , engranajes sinfín , etc. También se puede bombear fluido de corte al sitio de corte para proporcionar refrigeración, lubricación y limpieza de virutas de la pieza de trabajo. Algunos tornos pueden funcionar bajo el control de una computadora para la producción en masa de piezas (consulte " Control numérico por computadora ").
Los tornos para trabajar metales controlados manualmente suelen estar equipados con un tren de engranajes de relación variable para accionar el husillo principal. Esto permite cortar diferentes pasos de rosca . En algunos tornos más antiguos o en tornos nuevos más asequibles, los trenes de engranajes se cambian intercambiando engranajes con distintas cantidades de dientes en los ejes o sacándolos de ellos, mientras que los tornos controlados manualmente más modernos o más caros tienen una caja de cambio rápido para proporcionar relaciones de uso común mediante el funcionamiento de una palanca. Los tornos CNC utilizan computadoras y servomecanismos para regular las velocidades de movimiento.
En tornos controlados manualmente, los pasos de rosca que se pueden cortar están determinados, en cierto modo, por el paso del husillo: un torno con un husillo métrico cortará fácilmente roscas métricas (incluidas BA ), mientras que uno con un husillo imperial cortará fácilmente roscas basadas en unidades imperiales como BSW o UTS (UNF, UNC). Esta limitación no es insuperable, porque se utiliza un engranaje de 127 dientes, llamado engranaje transpositor, para traducir entre pasos de rosca métricos y en pulgadas. Sin embargo, este es un equipo opcional que muchos propietarios de tornos no poseen. También es una rueda de cambio más grande que las otras, y en algunos tornos puede ser más grande de lo que el banjo de montaje de la rueda de cambio es capaz de montar.
La pieza de trabajo puede estar sostenida entre un par de puntos llamados centros , o puede estar atornillada a una placa frontal o sujetada en un mandril . Un mandril tiene mordazas móviles que pueden sujetar la pieza de trabajo de forma segura.
El uso de un torno para trabajar metales produce algunos efectos en las propiedades de los materiales. Hay pocos efectos químicos o físicos, pero hay muchos efectos mecánicos, que incluyen tensión residual, microfisuras, endurecimiento por deformación y revenido en materiales endurecidos.
Los tornos para tacos funcionan de manera similar a los tornos giratorios, lo que permite realizar un corte perfectamente simétrico radial para los tacos de billar . También se pueden utilizar para renovar tacos que se han desgastado con el paso de los años.
Los tornos para trabajar el vidrio tienen un diseño similar al de otros tornos, pero difieren notablemente en la forma en que se modifica la pieza de trabajo. Los tornos para trabajar el vidrio hacen girar lentamente un recipiente hueco de vidrio sobre una llama de temperatura fija o variable. La fuente de la llama puede ser manual o estar montada en un banjo o carro transversal que se puede mover a lo largo de la bancada del torno. La llama sirve para ablandar el vidrio que se está trabajando, de modo que el vidrio en un área específica de la pieza de trabajo se vuelve dúctil y sujeto a la conformación ya sea por inflación (" soplado de vidrio ") o por deformación con una herramienta resistente al calor. Estos tornos suelen tener dos cabezales con mandriles que sostienen la pieza de trabajo, dispuestos de modo que ambos giren juntos al unísono. Se puede introducir aire a través del husillo del mandril del cabezal para soplar el vidrio. Las herramientas para deformar el vidrio y los tubos para soplar (inflar) el vidrio suelen ser manuales.
En el torneado de diamantes , se utiliza un torno controlado por ordenador con una herramienta con punta de diamante para fabricar superficies ópticas de precisión en vidrio u otros materiales ópticos. A diferencia del rectificado óptico convencional, las superficies asféricas complejas se pueden mecanizar fácilmente. En lugar de las guías en cola de milano que se utilizan en la corredera de la herramienta de un torno para torneado de metales, las guías suelen flotar sobre cojinetes de aire y la posición de la herramienta se mide mediante interferometría óptica para lograr el estándar de precisión necesario para el trabajo óptico. La pieza de trabajo terminada suele requerir una pequeña cantidad de pulido posterior mediante técnicas convencionales para lograr una superficie terminada adecuadamente lisa para su uso en una lente, pero el tiempo de rectificado basto se reduce significativamente para lentes complejas.
En el hilado de metales , un disco de chapa metálica se sostiene perpendicularmente al eje principal del torno, y se sostienen con la mano herramientas con puntas pulidas ( cucharas ) o puntas de rodillo, pero se apalancan con la mano contra postes fijos, para desarrollar presión que deforma la chapa metálica que gira.
Los tornos para hilar metales son casi tan simples como los tornos para tornear madera. Por lo general, el hilado de metales requiere un mandril, generalmente hecho de madera, que sirve como plantilla sobre la que se forma la pieza de trabajo (se pueden hacer formas asimétricas, pero es una técnica muy avanzada). Por ejemplo, para hacer un cuenco de chapa metálica , se necesita un bloque sólido de madera con la forma del cuenco; de manera similar, para hacer un jarrón , se necesita una plantilla sólida del jarrón.
Dado el advenimiento del troquelado industrial de alta velocidad y alta presión, el hilado de metales es menos común ahora que antes, pero sigue siendo una técnica valiosa para producir prototipos únicos o lotes pequeños, donde el troquelado sería antieconómico.
El torno ornamental se desarrolló en la misma época que el torno industrial de corte de tornillos en el siglo XIX. No se utilizaba para fabricar objetos prácticos, sino para trabajos decorativos : el torneado ornamental . Mediante el uso de accesorios como los marcos de corte horizontales y verticales, el plato excéntrico y el plato elíptico, se pueden producir sólidos de extraordinaria complejidad mediante diversos procedimientos generativos.
El torno especial Rose también se utiliza para el torneado ornamental, en particular para el torneado a motor, generalmente en metales preciosos, por ejemplo para decorar cajas de relojes de bolsillo. Además de una amplia gama de accesorios, estos tornos suelen tener complejos sistemas de división para permitir la rotación exacta del mandril. El corte se realiza generalmente mediante cuchillas giratorias, en lugar de directamente mediante la rotación de la pieza en sí. Debido a la dificultad de pulir tales piezas, los materiales torneados, como la madera o el marfil, suelen ser bastante blandos y la cuchilla debe ser excepcionalmente afilada. Los mejores tornos ornamentales se consideran generalmente los fabricados por Holtzapffel a principios del siglo XIX.
Muchos tipos de tornos pueden equiparse con componentes accesorios que les permiten reproducir una pieza: la pieza original se monta en un husillo, la pieza en bruto se monta en otro y, mientras ambos giran de manera sincronizada, un extremo de un brazo "lee" el original y el otro extremo del brazo "talla" el duplicado.
Un torno de reducción es un torno especializado que está diseñado con esta característica e incorpora un mecanismo similar a un pantógrafo , de modo que cuando el extremo de "lectura" del brazo lee un detalle que mide una pulgada (por ejemplo), el extremo de corte del brazo crea un detalle análogo que es (por ejemplo) un cuarto de pulgada (una reducción de 4:1, aunque dada la maquinaria apropiada y los ajustes apropiados, cualquier relación de reducción es posible).
Los tornos reductores se utilizan en la fabricación de monedas, donde un original de yeso (o un molde de epoxi hecho a partir del original de yeso, o un molde revestido de cobre hecho a partir del original de yeso, etc.) se duplica y se reduce en el torno reductor, generando una matriz maestra .
Un torno en el que se hacen girar troncos de madera contra una cuchilla muy afilada y se descascaran en un rollo continuo o semicontinuo. Inventado por Immanuel Nobel (padre del más famoso Alfred Nobel ). Los primeros tornos de este tipo en los Estados Unidos se instalaron a mediados del siglo XIX. El producto se llama chapa de madera y se utiliza para fabricar madera contrachapada y como chapa cosmética para la superficie de algunos tipos de tableros aglomerados .
Los tornos de relojero son tornos delicados pero precisos para trabajar el metal, generalmente sin capacidad para cortar tornillos , y todavía los usan los horólogos para trabajos como el torneado de ejes de volante. A menudo se usa una herramienta de mano llamada buril , sostenida por un soporte de herramienta, en lugar de una herramienta montada en corredera. El torno de relojero original era un simple torno de centro muerto con un soporte móvil y dos cabezales sueltos. La pieza de trabajo giraba mediante un arco, generalmente de crin de caballo , enrollado a su alrededor.
Los tornos de transcripción o de grabación se utilizan para hacer ranuras en una superficie para grabar sonidos. Se utilizaban para crear ranuras de sonido en cilindros de cera y luego en discos de grabación planos, originalmente también hechos de cera, pero más tarde como lacas sobre un sustrato. Originalmente, los tornos de corte se accionaban mediante vibraciones de sonido a través de una bocina en un proceso conocido como grabación acústica y más tarde se accionaban mediante una corriente eléctrica cuando se utilizaron por primera vez los micrófonos en la grabación de sonido. Muchos de estos tornos eran modelos profesionales, pero otros se desarrollaron para la grabación casera y eran comunes antes de la llegada de la grabación en cinta casera.
Se utilizan normas nacionales e internacionales para estandarizar las definiciones, los requisitos ambientales y los métodos de prueba utilizados para la evaluación del rendimiento de los tornos. La elección de la norma que se utilizará es un acuerdo entre el proveedor y el usuario y tiene cierta importancia en el diseño del torno. En los Estados Unidos, ASME ha desarrollado la norma B5.57 titulada "Métodos para la evaluación del rendimiento de tornos y centros de torneado controlados numéricamente por computadora", que establece requisitos y métodos para especificar y probar el rendimiento de los tornos y centros de torneado CNC. [20]
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