Torno ¿Qué es?

Torno

¿Qué es?

El torno es una máquina - herramienta utilizada para fabricar piezas de forma geométrica de revolución arrancando material en forma de viruta mediante una herramienta de corte, ésta última, será apropiada al material a mecanizar, siendo siempre de un material más duro y resistente que el de la pieza a trabajar.

Figura 1.1 Torno convencional.

El principio de funcionamiento de ésta máquina - herramienta es operar haciendo girar la pieza a mecanizar, mientras que el cabezal sujeta una o varias herramientas las cuales se desplazan sobre unas guías paralelas al eje de giro, y otro perpendicular al mismo en el “eje z”, son empujadas en un movimiento regulado contra la superficie de la pieza, retirando material de acuerdo a las especificaciones de diseño.

Historia

El torno es una de las primeras máquinas inventadas, remontándose su uso quizá al año 1000 a.C., y con certeza al año 850 a.C. La imagen más antigua conocida se conserva en la tumba del sumo sacerdote egipcio Petosiris (siglo IV a.C.).

Figura 1.2 Primeros registros de utilización de un torno.

Al principio, el método común de funcionamiento del torno era mediante el sistema de arco violín, después cambio al sistema de pedal y pértiga flexible, el cual tenía la ventaja de ser accionado con el pie en vez de con las manos.

Figura 1.3 Inventor francés Jacques de Vaucanson.

En 1751 el inventor francés Jacques de Vaucanson construyó un torno industrial con un portaherramientas deslizante que se hacía avanzar mediante un tornillo manual. Esta invención se considera el primer torno metálico con carro portaherramientas.

Hacia 1797 el inventor británico Henry Maudslay y el inventor estadounidense David Wilkinson mejoraron la versión anterior conectando el portaherramientas deslizante con el husillo. Esto permitió hacer avanzar la herramienta a una velocidad constante.

En 1820 el mecánico estadounidense Thomas Blanchard inventó un torno en el que una rueda palpadora seguía un contorno de un patrón para una caja de fusil y guiaba la herramienta cortante para tornear una caja idéntica al patrón, dando así inicio a lo que se conoce torno copiador.

Figura 1.4 Torno patentado por Joseph Whitworth.

En 1839 Joseph Whitworth patentó un torno paralelo para cilindrar y roscar con bancada de guías planas y carro transversal automático. 

En el mismo año, J. G. Bodmer tuvo la idea de construir tornos verticales, para finales del siglo XIX este tipo de tornos eran fabricados en distintos tamaños y pesos.

En 1890 se patenta la caja de Norton, incorporada a los tornos paralelos, lo cual dio solución al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar.

Figura 1.5 Caja de Norton.

El torno revólver, desarrollado durante la década de 1840, incorpora un portaherramientas giratorio que soporta varias herramientas al mismo tiempo. Hacia finales del siglo XIX se desarrollaron tornos de revólver automáticos para cambiar las herramientas de forma automática.

A finales de los 60´s nace el control numérico por ordenador. Las funciones de control se realizaban mediante programas en la memoria del ordenador, de forma que pueden adaptarse fácilmente con solo modificar el programa.

Tipos de torno

Torno paralelo: es una máquina herramienta cuyo nombre viene del paralelismo que existe entre el eje del cabezal y la trayectoria principal de la herramienta de mecanizado. En la actualidad, este tipo de torno está quedando relegado a realizar tareas poco importantes, utilizarse en talleres de aprendices y para realizar trabajos especiales.

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Figura 1.6 Torno paralelo.

Torno revólver: es una variedad de tornos diseñados para mecanizar piezas sobre las que sea posible el trabajo simultáneo de varias herramientas con el fin de disminuir el tiempo total de mecanizado. El torno revólver lleva un carro con una torreta giratoria en la que se insertan las diferentes herramientas que realizan el mecanizado de la pieza. Básicamente es un torno paralelo en el que el cabezal móvil ha sido sustituido por una torreta, generalmente hexagonal, sobre cada una de cuyas caras puede llevar montada una herramienta distinta.

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Figura 1.7 Torno revólver.

Torno copiador: es un tipo de torno que operando con un dispositivo hidráulico y electrónico permite el torneado de piezas de acuerdo a las características de la misma siguiendo el perfil de una plantilla que reproduce una réplica igual a la guía. Este tipo de tornos se utiliza para el torneado de aquellas piezas que tienen diferentes escalones de diámetros, que han sido previamente forjadas o fundidas y que tienen poco material excedente.

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Figura 1.8 Torno copiador.

Torno vertical: posee un eje vertical diseñado para mecanizar piezas de gran tamaño que van sujetas al plato, y que debido a sus dimensiones o peso harían difícil su fijación en un torno horizontal. Este tipo de tornos no tiene contrapunto, el único punto de sujeción de las piezas es el plato horizontal sobre el que van apoyadas.

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Figura 1.9 Torno vertical.

Torno automático: es un tipo de torno cuyo proceso de trabajo está enteramente automatizado. La alimentación del material necesario para cada pieza se hace también de forma automática a partir de una barra larga que se inserta por un tubo que tiene el cabezal y se sujeta mediante pinzas de apriete hidráulico. La puesta a punto de estos tornos es muy laboriosa y por eso se utilizan principalmente para grandes series de producción.

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Figura 1.10 Torno automático.

Torno CNC: es una máquina que resulta rentable para el mecanizado de grandes series de piezas sencillas, permite mecanizar con precisión superficies curvas coordinando los movimientos axial y radial para el avance de la herramienta. La velocidad de giro del cabezal porta piezas, el avance de los carros longitudinal y transversal y las cotas de ejecución de la pieza están programados.

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Figura 1.11 Torno CNC.

Partes del torno

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Figura 1.12 Partes principales del torno.

Bastidor: pieza compacta la cual tiene en su parte superior las guías por las cuales se desplaza el carro de porta herramientas y el cabezal móvil, siendo paralelo a éste desplazamiento, el eje de rotación del plato que sujeta.

Cabezal fijo: es una parte del torno la cual se encargar de sostener el plato que soporta el cuerpo u objeto a mecanizar y que imprime el movimiento de rotación continuo adecuado que es el movimiento principal.

Cabezal móvil: es una herramienta o elemento de torno paralelo, es una pieza bicónica que se utiliza en procesos de cilindrado de piezas largas.

Bancada: es una especie de guía paralela al eje del torno por el cual se deslizan otros elementos, se usa para mantener alineados todos los componentes del torno.

Carro portaherramienta: se ubica y desliza en la bancada, justo entre el contrapunto y el cabezal estático; en esta estructura se fija la herramienta de corte que dará forma a la pieza a tornear.

Caja Norton: es una caja de engranajes que nos permite mediante el uso de una palanca seleccionar el paso o avance de la pieza a mecanizar.

Plato: elemento cilíndrico que va montado en el husillo y que permite sujetar la pieza que se desea modelar.

Husillo: también llamado eje de torno, es una pieza tubular que en uno de sus extremos tiene conectada una polea que recibe el movimiento del motor, y en el otro extremo tiene conectado el plato.

Operaciones

Cilindrado: esta operación consiste en la mecanización exterior a la que se somete la pieza, mediante la cual se reduce el diámetro de la barra de material que se esta trabajando.

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Figura 1.13 Proceso de cilindrado.

Refrentado: el refrentado consiste en obtener una superficie plana haciendo que la herramienta avance a través de la cara frontal de la pieza, la cual se mantiene en movimiento rotatorio sujeta a un plato de mordaza, a un plato liso o entre puntos. El refrentado puede hacerse de afuera adentro, o bien del centro hacia afuera pero, cualquier que sea el caso, la punta de la herramienta debe situarse siempre a la altura del centro de rotación

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