Un torno ( / l eɪ ð / ) es una máquina herramienta que hace girar una pieza de trabajo alrededor de un eje de rotación para realizar diversas operaciones como cortar , lijar , moletear , taladrar , deformar , refrentar y tornear , con herramientas que se aplican a la pieza de trabajo para crear un objeto con simetría alrededor de ese eje. [1]
Los tornos se utilizan en torneado de madera , trabajo de metales , hilado de metales , proyección térmica , recuperación y trabajo de vidrio. Los tornos pueden utilizarse para dar forma a la cerámica , siendo el diseño más conocido el torno de alfarero . Los tornos para trabajar metales mejor equipados también se pueden utilizar para producir la mayoría de 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 generalmente se puede mover horizontalmente para adaptarse a diferentes longitudes de la pieza de trabajo. Otros métodos de sujeción de piezas incluyen sujetar la pieza alrededor del eje de rotación usando un mandril o pinza , o a una placa frontal , usando abrazaderas o embrague de garras .
Ejemplos de objetos que se pueden producir en un torno incluyen tornillos , candelabros , cañones de armas , tacos , patas de mesa , cuencos , bates de béisbol , bolígrafos , instrumentos musicales (especialmente instrumentos de viento ) y cigüeñales .
El torno es una herramienta antigua. La evidencia más antigua de un torno se remonta al Antiguo Egipto, alrededor del 1300 a.C. [2] También hay evidencia tenue de su existencia en un sitio griego micénico, que se remonta al siglo XIII o XIV a.C. [3]
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 decorativos torneados de la Turquía moderna . [3]
Durante el período de los Estados Combatientes en China , c. 400 a. C. , los antiguos chinos utilizaban tornos giratorios para afilar herramientas y armas a escala industrial. [4]
La primera pintura conocida que muestra un torno data del siglo III a.C. en el antiguo Egipto . [3] Plinio describe más tarde el uso de un torno para tornear piedra blanda en su Historia Natural (Libro XXX, Capítulo 44).
El torno fue muy importante para la Revolución Industrial . Se la conoce como la madre de las máquinas herramienta , ya que fue la primera máquina herramienta que dio lugar a la invención de otras máquinas herramienta. El primer torno totalmente metálico completamente documentado fue inventado por Jacques de Vaucanson alrededor de 1751. Fue descrito en la Encyclopédie . [5]
En 1718, el ingeniero ruso Andrey Nartov inventó uno de los primeros tornos con un carro mecánico de soporte de herramientas de corte y un conjunto de engranajes, siendo probablemente el primero en inventar un torno de este tipo Leonardo da Vinci . [6]
Uno de los primeros tornos importantes inventado por el holandés Jan Verbruggen en 1772 fue la taladradora horizontal. Verbruggen lo instaló en el Royal Arsenal de Woolwich , Reino Unido. Estaba propulsado por caballos y permitió la producción de cañones mucho más precisos y más fuertes utilizados con éxito en la Guerra de Independencia de Estados Unidos a finales del siglo XVIII. Una de las características clave de esta máquina era que la pieza de trabajo giraba en lugar de la herramienta, lo que la convertía técnicamente en un torno. Henry Maudslay , que más tarde desarrolló muchas mejoras en el torno, trabajó en el Arsenal Real a partir de 1783, siendo expuesto a esta máquina en el taller de Verbruggen. [7] Una descripción detallada del torno de Vaucanson se publicó décadas antes de que Maudslay perfeccionara su versión. Es probable que Maudslay no estuviera al tanto del trabajo de Vaucanson, ya que sus primeras versiones del apoyo de corredera tenían muchos errores que no estaban presentes en el torno de Vaucanson.
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 mediante control numérico, que a menudo se combinaba con computadoras para producir control numérico computarizado (CNC) . Hoy en día, en las industrias manufactureras conviven tornos controlados manualmente y CNC.
Un torno puede tener o no patas, que se asientan en el suelo y elevan la mesa del torno a una altura de trabajo. Un torno puede ser pequeño y colocarse sobre un banco de trabajo o una mesa, sin necesidad de 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 o virutas caigan libres de la bancada. Los tornos para tornear madera especializados para tornear tazones grandes a menudo no tienen base ni contrapunto, simplemente un cabezal independiente y un soporte para herramientas en voladizo.
En un extremo de la mesa (casi siempre el izquierdo, cuando el operador mira hacia el torno) hay un cabezal. El cabezal contiene cojinetes giratorios de alta precisión. Dentro de los rodamientos 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, mirando hacia la derecha/hacia la cama) mediante el cual se pueden montar los accesorios de sujeción del trabajo en el husillo. Los husillos también pueden tener disposiciones para sujetar el trabajo en el extremo izquierdo del husillo con otras disposiciones de herramientas para tareas particulares. (es decir, de espaldas a la cama principal), o pueden tener un volante u otro mecanismo accesorio en su extremo exterior. Los husillos reciben energía e imparten movimiento a la pieza de trabajo.
El husillo es accionado por la fuerza del pie proveniente de un pedal y un volante o por una transmisión por correa o engranaje desde 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 integral, 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 suele contener 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 una 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 electrónicos de velocidad tipo reóstato, lo que evita poleas o engranajes cónicos.
El contrapunto al cabezal es el contrapunto , a veces denominado cabezal suelto, ya que se puede colocar en cualquier punto conveniente de la cama deslizándolo hasta la zona requerida. El contrapunto contiene un cañón que no gira, pero que puede deslizarse hacia adentro y hacia afuera paralelo al eje de la plataforma y directamente en línea con el eje del cabezal. El cilindro es hueco y generalmente contiene una forma cónica para facilitar el agarre de varios tipos de herramientas. Sus usos más comunes son sostener un centro de acero endurecido, que se usa para soportar ejes largos y delgados mientras se gira, o para sostener brocas para perforar orificios axiales en la pieza de trabajo. Son posibles muchos otros usos. [8]
Los tornos para trabajar metales tienen un carro (que consta de una silla y un delantal) rematado con un carro transversal, que es una pieza plana que se asienta transversalmente sobre la cama y se puede girar en ángulo recto con respecto a la cama. Encima del tobogán transversal suele haber otro tobogán llamado apoyo compuesto, que proporciona 2 ejes de movimiento adicionales, rotatorio y lineal. Encima se encuentra un poste de herramientas, que sostiene una herramienta de corte , que elimina el material de la pieza de trabajo. Puede haber o no un tornillo de avance , que mueve el carro transversal a lo largo de la cama.
Los tornos para tornear madera y metal no tienen correderas transversales, sino banjos , que son piezas planas que se asientan transversalmente sobre la bancada. La posición de un banjo se puede ajustar manualmente; no hay ningún engranaje involucrado. Ascendiendo verticalmente desde el banjo hay un poste para herramientas, en cuya parte superior hay un soporte para herramientas horizontal. En el torneado de madera, las herramientas manuales se apoyan contra el soporte de herramientas y se introducen en la pieza de trabajo. En el hilado de metales, el pasador adicional asciende verticalmente desde el soporte de 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 utilizar un accesorio para montar una pieza de trabajo en el huso.
Una pieza de trabajo puede atornillarse a una placa frontal , un disco grande y plano que se monta en el husillo. Como alternativa, se pueden utilizar perros de placa frontal para asegurar el trabajo a la placa frontal.
Una pieza de trabajo se puede montar en un mandril o en una pieza circular sujeta en un mandril de tres o cuatro mordazas . Para piezas de trabajo de forma irregular 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 repetitivos, las piezas de trabajo cilíndricas generalmente se sujetan en un collar insertado en el husillo y asegurado mediante una barra de tracción o mediante una tapa de cierre del collar en el husillo. También se pueden utilizar pinzas adecuadas para montar piezas de trabajo cuadradas o hexagonales. En trabajos de fabricación de herramientas de precisión, tales pinzas suelen ser del tipo de tracción, donde, a medida que se aprieta la pinza, la pieza de trabajo se mueve ligeramente hacia atrás en el cabezal, mientras que para la mayoría de los trabajos repetitivos se prefiere la variedad de longitud muerta, ya que esto asegura que la posición de la pieza de trabajo no se mueve cuando se aprieta el collar.
Una pieza de trabajo blanda (por ejemplo, madera) se puede pellizcar entre los centros utilizando un accionamiento recto en el cabezal, que muerde la madera y le imparte torsión.
Se utiliza un punto muerto suave en el husillo del cabezal ya que el trabajo gira con el centro. Debido a que el centro es blando, se puede nivelar en su lugar antes de usarlo. El ángulo incluido es de 60°. Tradicionalmente, se utiliza un punto muerto duro junto con un lubricante adecuado en el contrapunto para soportar la pieza de trabajo. En la práctica moderna, el centro muerto se reemplaza con frecuencia por un centro móvil , ya que gira libremente con la pieza de trabajo (generalmente sobre rodamientos de bolas), lo que reduce el calor por fricción, especialmente importante a altas velocidades. Cuando se enfrenta una gran longitud de material, debe estar apoyado en ambos extremos. Esto se puede lograr mediante el uso de un establo móvil o fijo . Si no hay una base disponible, la cara del extremo en la que se está trabajando puede estar sostenida por un medio centro muerto (estacionario). Un medio centro tiene una superficie plana mecanizada a lo largo de una sección amplia de la mitad de su diámetro en el extremo puntiagudo. Se conserva 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 transportador de torno o un perro de torno al girar 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 de metal circular con orificios espaciados uniformemente alrededor de la periferia, montada en el eje, se denomina "placa índice". Se puede utilizar para girar el husillo hasta un ángulo preciso y luego bloquearlo en su lugar, lo que facilita las operaciones auxiliares repetidas realizadas en la pieza de trabajo.
Otros accesorios, incluidos elementos como accesorios de torneado cónico, herramientas de moleteado, correderas verticales, estabilizadores fijos 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 está soportada en ambos extremos, es más estable y se puede aplicar más fuerza a la pieza de trabajo, mediante herramientas, en ángulo recto con respecto al 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 soporta de esta manera, se puede aplicar menos fuerza a la pieza de trabajo, mediante herramientas, en ángulo recto con respecto al eje de rotación, para que la pieza de trabajo no se rompa. Por lo tanto, la mayor parte del trabajo debe realizarse axialmente, hacia el cabezal o en ángulo recto, pero con suavidad.
Cuando una pieza de trabajo se monta con un determinado eje de rotación, se trabaja y luego se vuelve a montar con un nuevo eje de rotación, esto se denomina "torneado excéntrico" o "torneado multieje". El resultado es que varias secciones transversales de la pieza de trabajo son rotacionalmente simétricas, pero la pieza de trabajo en su conjunto no es rotacionalmente simétrica. Esta técnica se utiliza para árboles de levas y varios tipos de patas de sillas.
Los tornos generalmente se "dimensionan" según la capacidad del trabajo que pueden soportar. Por lo general, los trabajos grandes se realizan en ambos extremos mediante un mandril u otro accionamiento en el cabezal y un centro en el contrapunto. Para maximizar el tamaño, el giro entre centros permite que el trabajo esté lo más cerca posible del cabezal y se utiliza para determinar la pieza más larga que girará el torno: cuando la base del contrapunto está alineada con el extremo de la bancada. La distancia entre centros da la duración máxima de trabajo que el torno realizará oficialmente. Es posible colocar artículos un poco más largos si el contrapunto sobresale del extremo de la plataforma, pero esta es una práctica desaconsejada.
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 base o las guías, o al resto. La oscilación determina el tamaño diametral del objeto que es capaz de girar en el torno; cualquier cosa más grande interferiría con la cama. Este límite se llama balanceo de la cama. El balanceo del resto es el tamaño que girará sobre el resto, que yace sobre la cama.") [ 10] de la noción de que el trabajo ' se balancea desde el centro sobre el cual está montado. Esto tiene más sentido con trabajos de formas irregulares, pero como el torno se usa más a menudo con trabajos cilíndricos, es útil saber el diámetro máximo de trabajo que admitirá el torno. Este es simplemente el valor del columpio (o la altura central sobre la cama) multiplicado por dos. Por alguna razón, en EE. UU. se supone que la oscilación es el diámetro, pero esto es incorrecto. Por lo tanto, para dejar claro el tamaño, es mejor describir la dimensión como "altura central sobre la cama". A medida que las partes del torno reducen la capacidad, se pueden encontrar medidas como "giro sobre carro transversal" u otras partes con nombre.
Los tornos más pequeños son los "tornos de joyero" o los "tornos de relojero" que, aunque a menudo son lo suficientemente pequeños como para sostenerlos con una mano, normalmente se fijan a un banco. [11] Hay mini tornos raros e incluso más pequeños hechos para cortes de precisión. [12] Las piezas de trabajo mecanizadas en un torno de joyería suelen ser metálicas, pero también se pueden mecanizar otros materiales más blandos. Los tornos de joyero se pueden usar con herramientas "graver" manuales o con un "apoyo compuesto" que se fija a la base del torno y permite sujetar la herramienta en su lugar y moverla mediante un tornillo o una palanca. Las herramientas de buril generalmente están sostenidas por un soporte en T, no fijadas a un carro transversal o a un soporte compuesto. El trabajo generalmente se realiza 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, inventado por la American Watch Tool Company de Waltham, Massachusetts. La mayoría de los tornos comúnmente denominados tornos de relojero tienen este diseño. En 1909, la empresa American Watch Tool introdujo la pinza tipo Magnus (una pinza con un tamaño de cuerpo de 10 mm) 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] ) Son comunes dos patrones de lecho: el lecho WW (Webster Whitcomb), un prisma triangular truncado (que se encuentra sólo en calibres de 8 y 10 mm). tornos de relojería); y la bancada de barra continental estilo D (utilizada tanto en tornos de 6 mm como de 8 mm por firmas 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 bordes en V en los tornos de 8 mm de IME.
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 que ofrecen características como portaherramientas y un tren de engranajes para cortar tornillos, se denominan tornos de hobby, 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 puntuales. [14] Los tornos aún 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 como función principal para la producción o modificación de piezas individuales.
Los tornos de este tamaño que están diseñados para la fabricación en masa, pero que no ofrecen las capacidades versátiles 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 petroleros".
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 el husillo montado en configuración 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 (comparativamente) no es muy larga.
Un torno con un poste de herramientas que puede girar alrededor de un eje vertical, para presentar diferentes herramientas hacia el cabezal (y la pieza de trabajo) son tornos de torreta . [15]
Se considera torno ornamental un torno equipado con placas divisoras, fresas perfiladoras, guías espirales o helicoidales, etc., para permitir el torneado 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 carpintería son la variedad más antigua, aparte de los tornos de alfarería. Todas las demás variedades descienden de estos sencillos tornos. Un riel metálico horizontal ajustable, el soporte de herramientas, entre el material y el operador permite posicionar las herramientas de modelado, que generalmente son manuales. Después de darle 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 retira durante el lijado, ya que puede ser peligroso tener las manos del operador entre él y la madera que gira. [ cita necesaria ]
Muchos tornos para trabajar la madera también se pueden utilizar para fabricar tazones y platos. Sólo es necesario sujetar el cuenco o plato por la parte inferior por un lado del torno. Por lo general, está sujeto a una placa frontal de metal unida al eje. 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 puede moldearse por dentro y por fuera. Se puede utilizar un soporte de herramientas curvo específico para sostener las herramientas mientras se da forma al interior. Se pueden 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, aunque un poco más de 1000 rpm se considera óptima para la mayoría de estos trabajos y las piezas de trabajo más grandes requieren velocidades más bajas. [dieciséis]
Un tipo de torno especializado es el torno duplicador o copiador. Algunos tipos de ellos se conocen como torno Blanchard, en honor a Thomas Blanchard . Este tipo de torno fue capaz de crear formas idénticas a un patrón estándar y revolucionó el proceso de fabricación de culata 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 entrecruzados, diseñado por Andrey Nartov , 1721. [18] [19]
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Se utiliza para hacer un patrón para fundiciones , a menudo de madera, pero también de plástico. El torno de un patronista parece un torno de madera pesado, a menudo con una torreta y un tornillo de avance o una cremallera y piñón para colocar manualmente la torreta . La torreta se utiliza para cortar líneas rectas con precisión. A menudo tienen una disposición para girar piezas muy grandes en el otro extremo del cabezal, utilizando un soporte para herramientas independiente. Otra forma de girar piezas grandes es una plataforma deslizante, que puede deslizarse alejándose del cabezal y así 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 se fija a un soporte móvil sólido, ya sea un poste de herramientas o una torreta, que luego se mueve contra la pieza de trabajo mediante 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 diamantes, redondos, cuadrados y triangulares.
El poste de herramientas es operado por tornillos de avance que pueden posicionar con precisión la herramienta en una variedad de planos. El puesto de herramientas puede accionarse manual o automáticamente para producir los cortes de desbaste y acabado necesarios para darle la forma y dimensiones deseadas a la pieza de trabajo, o para cortar roscas , engranajes helicoidales , etc. También se puede bombear fluido de corte al sitio de corte para Proporciona enfriamiento, 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 provistos de un tren de engranajes de relación variable para accionar el tornillo 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 varios números de dientes dentro o fuera de los ejes, mientras que los tornos controlados manualmente más modernos o costosos tienen una caja de cambio rápido para proporcionar relaciones comúnmente utilizadas por el funcionamiento de una palanca. Los tornos CNC utilizan computadoras y servomecanismos para regular las velocidades de movimiento.
En los tornos controlados manualmente, los pasos de rosca que se pueden cortar están, de alguna manera, determinados por el paso del husillo: un torno con un husillo métrico cortará fácilmente roscas métricas (incluido BA ), mientras que uno con un El tornillo de avance 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 de transposición, 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 demás, y en algunos tornos puede ser más grande de lo que es capaz de montar el banjo de montaje de la rueda de cambio.
La pieza de trabajo puede estar soportada entre un par de puntos llamados centros , o puede estar atornillada a una placa frontal o sujetada en un mandril . Un mandril tiene mandíbulas móviles que pueden sujetar la pieza de trabajo de forma segura.
Existen algunos efectos sobre las propiedades del material cuando se utiliza un torno para trabajar metales. Hay pocos efectos químicos o físicos, pero hay muchos efectos mecánicos, que incluyen tensión residual, microfisuras, endurecimiento por trabajo y revenido en materiales endurecidos.
Los tornos para tacos funcionan de manera similar a los tornos giratorios y giratorios, lo que permite un corte perfectamente radialmente simétrico para los tacos de billar . También se pueden utilizar para restaurar señales que se han desgastado a lo largo de los años.
Los tornos para trabajar vidrio tienen un diseño similar a 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 de vidrio hueco sobre una llama de temperatura fija o variable. La fuente de la llama puede ser manual o montada en un banjo/corredera transversal que se puede mover a lo largo de la mesa 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 conformarse ya sea por inflado (" vidrio soplado ") o por deformación con una herramienta resistente al calor. Estos tornos suelen tener dos cabezales con mandriles que sujetan el trabajo, dispuestos de modo que ambos giren juntos al unísono. Se puede introducir aire a través del husillo del portabrocas para soplado de vidrio. Las herramientas para deformar el vidrio y los tubos para soplar (inflar) el vidrio suelen ser manuales.
En el torneado con diamante , se utiliza un torno controlado por computadora 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 el portaherramientas de un torno para tornear metales, las guías normalmente flotan 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 normalmente requiere una pequeña cantidad de pulido posterior mediante técnicas convencionales para lograr una superficie acabada adecuadamente lisa para su uso en una lente, pero el tiempo de pulido aproximado se reduce significativamente para lentes complejas.
En el hilado de metales , se sostiene un disco de chapa metálica perpendicularmente al eje principal del torno, y las herramientas con puntas pulidas ( cucharas ) o puntas de rodillo se sostienen con la mano, pero se hacen palanca con la mano contra postes fijos, para desarrollar una presión que deforma el hoja de metal giratoria.
Los tornos para metal son casi tan simples como los tornos para madera. Normalmente, el hilado de metales requiere un mandril, normalmente 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 , se requiere un bloque macizo de madera con la forma del cuenco; De manera similar, para hacer un jarrón , se requiere una plantilla sólida del jarrón.
Dado el advenimiento de la formación de matrices industriales a 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 la formación de matrices no sería económica.
El torno giratorio ornamental se desarrolló casi al mismo tiempo que el torno industrial de corte de tornillos en el siglo XIX. No se utilizaba para fabricar objetos prácticos, sino para trabajos decorativos : torneado ornamental . Mediante el uso de accesorios como los marcos de corte horizontal y vertical, el mandril excéntrico y el mandril elíptico, se pueden producir sólidos de extraordinaria complejidad mediante diversos procedimientos generativos.
Un torno especial, el torno de motor Rose , también se utiliza para el torneado ornamental, en particular para el torneado de motores, normalmente en metales preciosos, por ejemplo para decorar cajas de relojes de bolsillo. Además de una amplia gama de accesorios, estos tornos suelen disponer de complejas disposiciones divisorias para permitir la rotación exacta del mandril. El corte suele realizarse mediante cortadores giratorios, en lugar de hacerlo directamente mediante la rotación de la propia pieza. Debido a la dificultad de pulir este tipo de trabajos, los materiales torneados, como la madera o el marfil, suelen ser bastante blandos y el cortador debe estar excepcionalmente afilado. Generalmente se considera que los mejores tornos ornamentales son los fabricados por Holtzapffel a principios del siglo XIX.
Muchos tipos de tornos pueden equiparse con componentes accesorios que les permitan reproducir un artículo: el artículo original se monta en un husillo, la pieza en bruto se monta en otro y, como ambos giran de forma sincronizada, un extremo de un brazo "lee". el original y el otro extremo del brazo "talla" el duplicado.
Un torno reductor es un torno especializado que está diseñado con esta característica e incorpora un mecanismo similar a un pantógrafo , de modo que cuando el extremo "lector" del brazo lee un detalle que mide una pulgada (por ejemplo), el extremo cortante del El brazo crea un detalle análogo que es (por ejemplo) de un cuarto de pulgada (una reducción de 4:1, aunque con la maquinaria 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 maestro de epoxi hecho a partir del original de yeso, o un maestro con carcasa de cobre hecho a partir del original de yeso, etc.) se duplica y reduce en el torno reductor, generando un maestro muere .
Un torno en el que se giran troncos de madera contra una cuchilla muy afilada y se pelan 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 revestimiento cosmético de superficies en algunas calidades de aglomerado .
Los tornos de relojero son tornos para trabajar metales delicados pero precisos, generalmente sin posibilidad de corte de tornillos , y todavía los utilizan los relojeros para trabajos como girar las balanzas. A menudo se utiliza preferentemente una herramienta portátil llamada buril , sostenida por un soporte para herramientas, en lugar de una herramienta montada sobre corredera. Los tornos del relojero original eran un simple torno de punto muerto con un apoyo móvil y dos cabezales sueltos. La pieza de trabajo se giraba mediante un arco, normalmente de crin , enrollado a su alrededor.
Los tornos de transcripción o grabación se utilizan para hacer ranuras en una superficie para grabar sonidos. Estos se utilizaron para crear ranuras sonoras en cilindros de cera y luego en discos de grabación planos, originalmente también hechos de cera, pero luego como lacas sobre un sustrato. Originalmente, los tornos de corte eran impulsados por vibraciones sonoras a través de una bocina en un proceso conocido como grabación acústica y más tarde impulsados por una corriente eléctrica cuando se utilizaron por primera vez micrófonos en la grabación de sonido. Muchos de estos tornos eran modelos profesionales, pero otros se desarrollaron para grabación doméstica y eran comunes antes de la llegada de la grabación en cinta doméstica.
Se utilizan normas nacionales e internacionales para estandarizar las definiciones, los requisitos ambientales y los métodos de prueba utilizados para la evaluación del desempeño de los tornos. La elección del estándar a utilizar es un acuerdo entre el proveedor y el usuario y tiene cierta importancia en el diseño del torno. En 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 tornos y centros de torneado CNC. [20]
