¿Qué es un torno?
Un torno es una máquina herramienta que utiliza principalmente una herramienta de torneado para girar una pieza de trabajo. Además, en el torno también se pueden utilizar brocas, escariadores, machos de roscar, roscas y dentados para mecanizados específicos.
Los tornos se utilizan principalmente para mecanizar ejes, discos, manguitos y otras piezas con superficies giratorias. Son el tipo de máquina herramienta más utilizado en los talleres de fabricación y reparación de máquinas.
Bueno, después de la divulgación científica, conviene discutir el tema "La madre de la máquina": la vida pasada y presente del torno.
El prototipo del torno.
El primer prototipo de máquina herramienta, el torno, fue creado por nuestros antepasados hace aproximadamente 2.000 años para facilitar el trabajo con herramientas.
Durante el siglo XIII, el desarrollo de las máquinas herramienta continuó y se hizo necesario encontrar métodos alternativos de funcionamiento, ya que ya no era viable colgarlas de un árbol. Esto llevó a la creación del "torno de pedal", que utilizaba un pedal para girar el cigüeñal y accionar el volante. Este, a su vez, alimentaba el husillo, haciéndolo girar, y también era conocido como torno de barras flexibles.
Durante el mismo período en China, la dinastía Ming publicó un libro notable llamado “Tian Gong Kai Wu”, que documentaba las tecnologías de la dinastía Ming y de la dinastía anterior, demostrando la importancia de la “sabiduría de los antiguos”.
El libro también describe la estructura de una máquina rectificadora, que empleaba un principio similar al de la máquina medieval europea accionada con el pie. Esta máquina utilizó el método del pedal para girar una placa de metal y usó arena y agua para dar forma al jade.
Estructura de una máquina rectificadora por Tian G Ong Kai C you
por Tian G Ong Kai C usted
Este proceso es similar a las técnicas modernas de mecanizado, como el taladrado, donde se utiliza una herramienta especializada llamada escala romana para eliminar pequeñas cantidades de material del interior del jade. Es destacable considerar el nivel de habilidad y conocimiento de los antiguos artesanos.
por Tian G Ong Kai C usted
El nacimiento de las máquinas herramienta.
En 1774, el inventor británico Wilkinson creó la primera verdadera máquina perforadora del mundo, la máquina perforadora de barriles.
La máquina perforadora de cañones inventada por Wilkinson se utilizó inicialmente para forjar armas de fuego. En 1775, Wilkinson utilizó el cilindro perforado por esta máquina para construir una nueva versión del cilindro con fugas de Wattner, que cumplía con las especificaciones requeridas para la máquina de vapor de Watt.
Para permitir la perforación de cilindros más grandes, construyó una máquina perforadora de cilindros impulsada por una rueda hidráulica en el mismo año, lo que contribuyó en gran medida al avance de las máquinas de vapor.
La taladradora de cilindros de Wilkinson, diseñada para forjar cilindros más grandes, marcó un punto de inflexión en la evolución de las máquinas herramienta. A partir de entonces, la máquina herramienta pasó a ser accionada por una máquina de vapor mediante un cigüeñal. La asistencia mutua entre la máquina herramienta y la máquina de vapor facilitó su desarrollo simultáneo y marcó el comienzo de una era dinámica de revolución industrial.
El nacimiento y popularización del prototipo de torno moderno.
Es importante mencionar a Henry Maudslay, el inventor británico conocido como el “Padre del Torno”. Maudslay está al torno como James Watt está a la máquina de vapor.
En 1797, Maudslay creó el primer torno de roscar del mundo, que presentaba un tornillo y un vástago pulido. Este moderno torno, equipado con un portaherramientas deslizante, podía producir roscas de varios pasos.
Torno Maudslay 1797
Maudslay continuó perfeccionando el torno y en 1800 realizó una mejora significativa al reemplazar el marco de barra de hierro triangular con una base sólida de hierro fundido y la rueda loca con pares de engranajes intercambiables.
Esto permitió producir roscas de diferentes pasos sin necesidad de cambiar el tornillo. Este prototipo de torno moderno, conocido como el torno de bastidor de herramientas que hizo época, jugó un papel crucial en la Revolución Industrial inglesa.
Torno maudslay 1800
Para ser más precisos, Maudslay no inventó el torno, sino que lo reinventó basándose en el trabajo de sus predecesores y le añadió capacidad de corte automático. Sin embargo, fue la reinvención de Maudslay lo que hizo que el torno fuera muy popular y dio origen al torno tal como lo conocemos hoy.
El rápido desarrollo de todo tipo de máquinas herramienta.
En el siglo XIX, con el crecimiento de varias industrias, aumentó la demanda de diferentes tipos de máquinas herramienta. En 1817, Roberts creó el torno de pórtico y, en 1818, Whitney, de Estados Unidos, inventó la primera fresadora de uso general del mundo.
Torno de pórtico Roberts
Para mejorar aún más la mecanización y la automatización, en 1845, Fitch, de Estados Unidos, creó el torno de torreta. En 1848, se introdujeron los tornos rotativos en los Estados Unidos y, en 1873, Spencer de los Estados Unidos desarrolló un torno automático de un solo husillo. A esto le siguió rápidamente la invención de un torno automático de tres husillos.
A principios del siglo XX, aparecieron tornos con cajas de cambios accionadas por un solo motor.
Máquinas herramienta Spencer
En 1900, la empresa estadounidense Norton fabricó con esmeril y corindón una muela abrasiva grande y ancha, además de una amoladora robusta y estable. Esto marcó un gran paso adelante en el desarrollo de máquinas rectificadoras y elevó la tecnología de fabricación de máquinas a un nuevo nivel de precisión.
La Revolución Industrial fue un período de crecimiento y desarrollo explosivos. Durante este período, las máquinas herramienta evolucionaron y mejoraron constantemente para aumentar la eficiencia de la industria y la producción. Los inventores de estas máquinas herramienta desempeñaron un papel crucial en la configuración del mundo.
Con la llegada del acero para herramientas de alta velocidad y el uso generalizado de motores eléctricos, las máquinas herramienta experimentaron otra actualización que hizo época, pasando de la energía de vapor a la energía eléctrica. Esto demuestra el notable progreso que la humanidad ha logrado a lo largo de cientos de años, pasando de la energía humana a la energía hidráulica, a la energía de vapor y finalmente a la energía eléctrica.
1910, antiguo torno británico
Después de la Primera Guerra Mundial, el desarrollo de varios tornos automáticos de alta eficiencia y tornos especializados se aceleró rápidamente debido a las demandas de las industrias de municiones, automóviles y otras maquinarias.
A finales de la década de 1940, para aumentar la productividad de los lotes pequeños de piezas de trabajo, se introdujeron tornos equipados con dispositivos perfiladores hidráulicos. Al mismo tiempo, también se desarrollaron tornos multiherramienta.
Máquina herramienta eléctrica después de la Segunda Guerra Mundial
A mediados de la década de 1950, se desarrollaron tornos controlados por programa equipados con tarjetas perforadas, placas de bloqueo y diales. El uso de la tecnología CNC en tornos comenzó en la década de 1960 y en la década de 1970, los microprocesadores se integraron directamente en las máquinas CNC, lo que avanzó aún más en la popularización y el rápido desarrollo de las máquinas herramienta CNC, que han seguido evolucionando hasta la actualidad.
Primeras máquinas herramienta CNC
La evolución de los tornos chinos: de los tornos de banda a los tornos de cinco ejes
Por razones históricas, China se perdió las tres primeras revoluciones industriales. El verdadero desarrollo de los tornos chinos comenzó después del establecimiento de la República Popular China. Al comienzo de la nueva China, la industria de fabricación de equipos, incluidas las máquinas herramienta, era casi inexistente.
Gracias a los esfuerzos incansables de los trabajadores, el primer lote de máquinas herramienta de China se produjo con éxito en condiciones difíciles de pobreza y falta de recursos.
En 1949, el primer torno de la Nueva China, un torno de correa de seis pies, finalmente se fabricó en la Fábrica de Máquinas Herramienta No. 1 de Shenyang.
Los trabajadores en la foto están operando un torno de banda.
La llegada de este lote de máquinas herramienta y su posterior producción en masa apoyaron significativamente la industrialización del país y dieron lugar a muchas maravillas productivas posteriores.
Taller de mecanizado de la fábrica de máquinas herramienta número 1 de Shenyang
Durante el período del “Primer Plan Quinquenal”, el gobierno renovó algunas fábricas de reparación de máquinas y creó nuevas empresas, identificando 18 importantes empresas de producción que llegaron a ser conocidas como los “Dieciocho Arhats” en la industria de las máquinas herramienta. Con el apoyo técnico de la Unión Soviética, estas “Dieciocho Fábricas Arhat” desarrollaron continuamente nuevas máquinas herramienta.
Por ejemplo, después de que la Fábrica de Máquinas Herramienta No. 1 de Shenyang produjera el primer torno en la Nueva China en 1949, desarrolló el primer torno horizontal C620-1 de China en 1955 y comenzó la producción en masa.
Ese mismo año, la fábrica de máquinas herramienta de Dalian comenzó a producir una nueva máquina herramienta, una pala universal, y la fábrica de máquinas herramienta de Shanghai produjo con éxito una nueva máquina rectificadora cilíndrica. En 1956, Ji'er Machine Tool produjo en masa una cepilladora y una prensa de fricción en espiral (la fábrica había desarrollado previamente la primera cepilladora grande y la primera prensa mecánica grande de China en 1953 y 1955, respectivamente).
En el verano de 1958, finalmente se desarrolló la primera fresadora CNC de la Nueva China: la X53K1. Fue creada conjuntamente por la Universidad de Tsinghua y la Primera Fábrica de Máquinas Herramienta de Beijing, y también fue la primera máquina CNC en Asia.
Finalmente nace la primera fresadora CNC de China: X53K1
El exitoso desarrollo del X53K1 marcó un gran salto en la historia de la industria de maquinaria de China y marcó un cambio del trabajo manual al mecanizado basado en tecnología. Sin embargo, debido a obstáculos tecnológicos extranjeros y limitaciones nacionales, la tecnología CNC de China no ha avanzado significativamente durante casi 30 años.
Después de la implementación de reformas y apertura, China ha experimentado un resurgimiento en el desarrollo de la industria de las máquinas herramienta, y los tipos y modelos de máquinas herramienta se han vuelto cada vez más diversos. Hasta la fecha, se ha desarrollado una amplia gama de tornos, incluidos carros CNC verticales, horizontales, multieje, compuestos de torneado y fresado, etc.
En 2012, Shenyang Machine Tool Company desarrolló y diseñó de forma independiente el primer “sistema CNC i5” con capacidades de inteligencia de red y lo lanzó con éxito al mercado. Esto marcó el fin de la dependencia de China de las importaciones de sistemas de máquinas herramienta CNC de alta calidad.
Hoy en día, China ha sido el mayor mercado de máquinas herramienta del mundo durante ocho años consecutivos y es el único país del mundo que produce todas las categorías de máquinas herramienta.
El creciente desarrollo de los tornos CNC los ha convertido en una tendencia en la industria. Sin embargo, se espera que los tornos convencionales sigan existiendo durante un cierto período de tiempo, ya que son más económicos y ahorran tiempo para pedidos de pequeño volumen.
La transición hacia una transformación inteligente desde la sustitución de máquinas hasta la “dominación mundial” tardará relativamente mucho en completarse. Sin embargo, la eventual eliminación de los tornos convencionales del mercado es inevitable.
