Tornos são máquinas-ferramentas que utilizam principalmente ferramentas de torneamento para tornear peças rotativas. Brocas, brocas alargadoras, alargadores, machos, matrizes e ferramentas de serrilhamento também podem ser utilizadas em tornos para o processamento correspondente. Tornos são usados principalmente para usinar eixos, discos, luvas e outras peças com superfícies rotativas. São o tipo de máquina-ferramenta mais utilizado em fábricas de fabricação e reparo de máquinas.
Já no antigo Egito, o homem inventou a tecnologia de tornear madeira com ferramentas, girando-a em torno de seu eixo central. No início, as pessoas usavam duas árvores verticais como suportes para sustentar a madeira a ser torneada, usavam a força elástica dos galhos para enrolar a corda na madeira e puxavam a corda com a mão ou o pé para girar a madeira e cortá-la com a ferramenta na mão.
Este método antigo evoluiu gradualmente e se desenvolveu em um método de enrolar duas ou três voltas de corda na polia. A corda era colocada em uma haste elástica dobrada em forma de arco, e o arco era empurrado e puxado para frente e para trás para girar o objeto processado para torneamento. Este é o "torno de arco".
Na Idade Média, alguém projetou um "torno de pedal" que usava pedais para girar o virabrequim e acionar o volante, transmitindo-os ao eixo principal para girá-lo. Em meados do século XVI, um designer francês chamado Besson projetou um torno para girar parafusos que usava uma haste de parafuso para deslizar a ferramenta. Infelizmente, esse torno não foi promovido nem utilizado.
No século XVIII, alguém projetou um torno que usava pedais e bielas para girar o virabrequim, o que poderia armazenar a energia cinética rotacional no volante, e evoluiu da rotação direta da peça de trabalho para a rotação do cabeçote, que é um mandril para fixar a peça de trabalho.
Este torno tem um parafuso de avanço de precisão e engrenagens intercambiáveis.
Maudsley nasceu em 1771. Aos 18 anos, era o braço direito do inventor Bramer. Diz-se que Bramer trabalhava na fazenda. Aos 16 anos, teve que mudar para carpintaria, com baixa mobilidade, devido a um acidente que o deixou com o tornozelo direito incapacitado. Sua primeira invenção foi o vaso sanitário com descarga, em 1778. Maudsley começou a ajudar Bramer a projetar prensas hidráulicas e outras máquinas até deixar a Bramer aos 26 anos, porque Bramer rejeitou rudemente o pedido de Moritz de aumentar seu salário para mais de 30 xelins por semana.
No mesmo ano em que Maudsley deixou a Bramer, ele construiu o primeiro torno de rosca, um torno totalmente metálico com um porta-ferramentas e contraponta que se movia ao longo de dois trilhos-guia paralelos. A superfície-guia do trilho-guia é triangular e, quando o fuso gira, o fuso de avanço aciona o porta-ferramentas para que se mova horizontalmente. Este é o principal mecanismo dos tornos modernos, e este torno pode ser usado para tornear parafusos metálicos de precisão de qualquer passo.
Três anos depois, Maudsley construiu um torno mais completo em sua própria oficina, com engrenagens que podiam ser substituídas entre si para alterar a velocidade de avanço e o passo da rosca processada. Em 1817, outro inglês, Roberts, adotou um mecanismo de polia e roda traseira de quatro estágios para alterar a velocidade do fuso. Logo, tornos maiores surgiram, contribuindo significativamente para a invenção das máquinas a vapor e outras máquinas.
Para aprimorar o grau de mecanização e automação, em 1845, Fitch, dos Estados Unidos, inventou o torno de torre; em 1848, surgiu nos Estados Unidos o torno de roda de retorno; em 1873, Spencer, dos Estados Unidos, construiu um torno automático de eixo único e, logo em seguida, um torno automático de três eixos; no início do século XX, surgiu um torno com transmissão por engrenagens acionada por um único motor. Graças à invenção do aço rápido para ferramentas e à utilização de motores elétricos, os tornos foram continuamente aprimorados e, finalmente, atingiram o nível moderno de alta velocidade e alta precisão.
Após a Primeira Guerra Mundial, devido às necessidades das indústrias de armamento, automobilística e outras máquinas, diversos tornos automáticos de alta eficiência e tornos especializados desenvolveram-se rapidamente. Para aumentar a produtividade de pequenos lotes de peças, tornos com dispositivos de perfilagem hidráulica foram promovidos no final da década de 1940 e, ao mesmo tempo, tornos multiferramentas também foram desenvolvidos. Em meados da década de 1950, foram desenvolvidos tornos controlados por programa com cartões perfurados, placas de trava e mostradores. A tecnologia CNC começou a ser utilizada em tornos na década de 1960 e desenvolveu-se rapidamente após a década de 1970.
Tornos comuns possuem uma ampla gama de objetos de processamento, uma ampla faixa de ajuste de velocidade do fuso e avanço, e podem processar superfícies internas e externas, faces finais e roscas internas e externas de peças. Este tipo de torno é operado principalmente manualmente por operários, com baixa eficiência de produção, sendo adequado para produção de peças únicas, pequenos lotes e oficinas de reparo. Tornos de torre e tornos rotativos possuem porta-ferramentas de torre ou porta-ferramentas de roda de retorno que podem acomodar múltiplas ferramentas. Os operários podem usar diferentes ferramentas em sequência para concluir vários processos em uma única fixação da peça, o que é adequado para produção em lote.
Tornos automáticos podem concluir automaticamente o processamento de múltiplos processos de peças de pequeno e médio porte de acordo com um determinado procedimento, podem carregar e descarregar materiais automaticamente e processar repetidamente um lote das mesmas peças de trabalho, o que é adequado para produção em massa e em larga escala.
Os tornos semiautomáticos multiferramentas são divididos em tipos de eixo único, multieixos, horizontais e verticais. O layout do torno horizontal de eixo único é semelhante ao de um torno comum, mas os dois conjuntos de porta-ferramentas são instalados na frente e atrás do fuso ou acima e abaixo, e são usados para processar discos, anéis e eixos. Sua produtividade é de 3 a 5 vezes maior que a de um torno comum.
O torno copiador pode completar automaticamente o ciclo de processamento da peça de acordo com o formato e o tamanho do molde ou amostra. É adequado para a produção em pequenos lotes e em lotes de peças com formatos mais complexos. A produtividade é de 10 a 15 vezes maior que a de um torno comum. Existem vários porta-ferramentas, vários eixos, tipo mandril, tipo vertical e outros tipos.
O fuso do torno vertical é perpendicular ao plano horizontal, a peça é fixada em uma mesa rotativa horizontal e o porta-ferramentas se move sobre uma viga ou coluna. É adequado para processar peças maiores e mais pesadas, difíceis de instalar em tornos comuns. Geralmente, é dividido em duas categorias: coluna simples e coluna dupla.
Ao girar, o porta-ferramentas do torno de alívio de dentes realiza periodicamente um movimento alternativo radial, o que é usado para formar a superfície do dente da fresa da empilhadeira, fresa, etc. Geralmente, ele é equipado com um acessório de retificação de alívio, e a superfície do dente é aliviada por uma pequena roda de retificação acionada por um motor separado.
Tornos especiais são tornos usados para processar superfícies específicas de certos tipos de peças de trabalho, como tornos de virabrequim, tornos de eixo de comando, tornos de rodas, tornos de eixo, tornos de rolo e tornos de lingote.
Tornos combinados são usados principalmente para torneamento, mas com a adição de algumas peças e acessórios especiais, também podem ser usados para mandrilamento, fresamento, furação, insertos, retificação e outros processamentos. Eles têm as características de "uma máquina com múltiplas funções" e são adequados para trabalhos de reparo em veículos de engenharia, navios ou estações de reparo móveis.
Embora o artesanato fabril seja relativamente atrasado, eles treinaram e criaram muitos técnicos. Embora não sejam especialistas em fabricação de máquinas, podem fabricar diversas ferramentas manuais, como facas, serras, agulhas, brocas, cones, esmerilhadeiras, eixos, mangas, engrenagens, estrados de cama, etc. Na verdade, as máquinas são montadas a partir dessas peças.
Falando em máquinas de furar, precisamos falar primeiro de Leonardo da Vinci. Esta figura lendária pode ser o projetista da primeira máquina de furar usada para processamento de metais. A máquina de furar que ele projetou é acionada por pedais ou hidráulicos. A ferramenta de furar gira próxima à peça, e a peça é fixada em uma mesa móvel acionada por um guindaste. Em 1540, outro pintor pintou uma pintura de "Pirotecnia", que também continha a mesma imagem de uma máquina de furar. Naquela época, a máquina de furar era usada especialmente para o acabamento de peças fundidas ocas.
No século XVII, devido às necessidades militares, a indústria de fabricação de canhões se desenvolveu rapidamente, e a fabricação de canos de canhão se tornou um grande problema que as pessoas precisavam resolver urgentemente.
A primeira máquina de mandrilar de verdade do mundo foi inventada por Wilkinson em 1775. Na verdade, para ser mais preciso, a máquina de mandrilar de Wilkinson é uma máquina de perfuração capaz de processar canhões com precisão. Trata-se de uma barra de mandrilar cilíndrica oca com ambas as extremidades montadas em rolamentos.
Wilkinson nasceu nos Estados Unidos em 1728. Aos 20 anos, mudou-se para Staffordshire e construiu o primeiro forno de fundição de ferro em Bilston. Por isso, Wilkinson foi chamado de "mestre ferreiro de Staffordshire". Em 1775, após esforços contínuos na fábrica de seu pai, Wilkinson, aos 47 anos, finalmente criou esta nova máquina capaz de perfurar canos de canhão com rara precisão. Curiosamente, após sua morte em 1808, Wilkinson foi enterrado em um caixão de ferro fundido projetado por ele mesmo.
Sem as máquinas a vapor, a primeira onda da Revolução Industrial não teria sido possível naquela época. Além das oportunidades sociais necessárias, o desenvolvimento e a aplicação da própria máquina a vapor também exigem alguns pré-requisitos técnicos que não podem ser ignorados, pois a fabricação de peças para máquinas a vapor está longe de ser tão fácil quanto um carpinteiro cortando madeira. Transformar metal em formas especiais, com alta precisão de processamento, é impossível sem o equipamento técnico correspondente. Por exemplo, na fabricação do cilindro e do pistão da máquina a vapor, a precisão do diâmetro externo necessária no processo de fabricação do pistão pode ser medida externamente durante o corte, mas para atender aos requisitos de precisão do diâmetro interno do cilindro, não é fácil usar métodos gerais de processamento.
Smithon foi o melhor técnico mecânico do século XVIII. Smithon projetou até 43 rodas d'água e moinhos de vento. Ao fabricar máquinas a vapor, Smithon sentiu que a parte mais difícil era processar o cilindro. É bastante difícil usinar o círculo interno de um cilindro grande em um círculo. Por esse motivo, Smeaton fez uma máquina-ferramenta especial para cortar o círculo interno do cilindro na Karen Iron Works. Essa furadeira, acionada por uma roda d'água, tem uma ferramenta instalada na extremidade frontal de seu eixo longo. Essa ferramenta pode girar no cilindro para processar seu círculo interno. Como a ferramenta é instalada na extremidade frontal do eixo longo, problemas como deflexão do eixo ocorrerão, tornando muito difícil usinar um cilindro verdadeiramente redondo. Por esse motivo, Smeaton teve que mudar a posição do cilindro muitas vezes para o processamento.
Para esse problema, a máquina de perfuração inventada por Wilkinson em 1774 desempenhou um papel fundamental. Essa máquina de perfuração utiliza uma roda d'água para girar o cilindro de material e alinhá-lo com a ferramenta fixada no centro. Devido ao movimento relativo entre a ferramenta e o material, o material é perfurado em um furo cilíndrico com alta precisão. Naquela época, a máquina de perfuração produzia um cilindro com diâmetro de 72 polegadas, e o erro não ultrapassava a espessura de uma moeda de seis pence. Esse é um erro considerável medido pela tecnologia moderna, mas, nas condições da época, não era fácil atingir esse nível.
No entanto, a invenção de Wilkinson não foi patenteada, e as pessoas a copiaram e instalaram. Em 1802, Watt também mencionou a invenção de Wilkinson em seu livro e a copiou em sua Soho Iron Works. Mais tarde, Watt também utilizou a máquina mágica de Wilkinson na fabricação do cilindro e do pistão da máquina a vapor. Descobriu-se que, para o pistão, o tamanho pode ser medido externamente durante o corte, mas para o cilindro não é tão simples, e uma furadeira deve ser usada. Naquela época, Watt usava uma roda d'água para girar o cilindro de metal e deixava a ferramenta fixada no centro se mover para frente para cortar o interior do cilindro. Como resultado, o erro do cilindro de 75 polegadas de diâmetro era menor que a espessura de uma moeda, o que era muito avançado na época.
As pessoas fizeram muitas melhorias na máquina de perfuração de Wilkinson. Em 1885, Hutton, da Inglaterra, fabricou uma máquina de perfuração com mesa elevatória, que se tornou o protótipo da máquina moderna. máquina de perfuração.
No século XIX, os britânicos inventaram máquinas de furar e plainas para atender às necessidades da Revolução Industrial, como as máquinas a vapor, enquanto os americanos se concentraram na invenção de fresadoras para produzir um grande número de armas. Uma fresadora é uma máquina com fresas de vários formatos, que pode cortar peças de formas especiais, como ranhuras em espiral, engrenagens, etc. Já em 1664, o cientista britânico Hooke construiu uma máquina para cortar fresas circulares rotativas, que pode ser considerada uma fresadora primitiva, mas a sociedade não reagiu com entusiasmo a ela na época. Na década de 1840, Pratt projetou a chamada fresadora Lincoln. É claro que foi o americano Whitney quem realmente estabeleceu a posição das fresadoras na fabricação de máquinas.
Whitney fabricou a primeira fresadora comum do mundo em 1818, mas a patente da fresadora foi obtida pelo britânico Bodmer (o inventor da plaina de pórtico com um dispositivo de alimentação de ferramentas) em 1839. Como a fresadora era muito cara, poucas pessoas se interessaram por ela naquela época.
Após um período de silêncio, a fresadora voltou a ser ativa nos Estados Unidos. Em contraste, Whitney e Pratt só podem ser considerados como tendo feito um trabalho fundamental para a invenção e aplicação da fresadoras. O verdadeiro crédito pela invenção de uma fresadora que pode ser aplicada a diversas operações de fábrica deve ser atribuído ao engenheiro americano Joseph Brown.
Em 1862, Brown, dos Estados Unidos, fabricou a primeira fresadora universal do mundo, uma inovação revolucionária por ser equipada com uma placa de indexação universal e uma fresa completa. A bancada da fresadora universal pode girar em um determinado ângulo na direção horizontal e é equipada com acessórios como uma fresa vertical. A "fresadora universal" que ele projetou foi um grande sucesso quando foi exibida na Exposição Universal de Paris em 1867. Ao mesmo tempo, Brown também projetou uma fresa de conformação que não se deformava após a retificação e, em seguida, fabricou uma retificadora para retificar fresas, elevando as fresadoras ao nível atual.
No processo de invenção, muitas coisas são frequentemente complementares e interligadas: para fabricar máquinas a vapor, são necessárias máquinas de furação; após a invenção das máquinas a vapor, as plainas são necessárias devido aos requisitos do processo. Pode-se dizer que foi a invenção das máquinas a vapor que levou ao projeto e ao desenvolvimento de "máquinas-ferramentas", desde furadeiras e tornos até plainas. Na verdade, uma plaina é uma "plana" para aplainar metal.
1. Plaina para processamento de grandes planos (1839)
Como o processamento de assentos de válvulas de máquinas a vapor teve início no início do século XIX, muitos técnicos iniciaram pesquisas nessa área, incluindo Richard Robert, Richard Pratt, James Fox e Joseph Clement, que fabricaram plainas de forma independente em 25 anos, a partir de 1814. Essa plaina de pórtico fixa a peça em uma plataforma reciprocante e corta um dos lados da peça. No entanto, essa plaina não possui um dispositivo de alimentação de ferramentas e está em processo de transformação de "ferramenta" para "máquina". Em 1839, um britânico chamado Bodmer finalmente projetou uma plaina com um dispositivo de alimentação de facas.
2. Shaper para processamento de pequenos aviões
Outro britânico, Nesmith, inventou e fabricou uma plaina para processar pequenos aviões em 40 anos, a partir de 1831. Ela fixava o objeto a ser processado na mesa, e a ferramenta se movia para frente e para trás. Desde então, devido ao aprimoramento das ferramentas e ao surgimento dos motores elétricos, a plaina evoluiu tanto para cortes de alta velocidade e alta precisão quanto para cortes em larga escala.
A retificação é uma tecnologia milenar conhecida pela humanidade desde os tempos antigos. No Paleolítico, essa tecnologia era usada para amolar ferramentas de pedra. Mais tarde, com o uso de ferramentas de metal, o desenvolvimento da tecnologia de retificação foi impulsionado. No entanto, o design de uma máquina de retificação propriamente dita ainda é algo moderno. Mesmo no início do século XIX, as pessoas ainda moíam girando pedras de amolar naturais e deixando-as em contato com os objetos processados.
Em 1864, os Estados Unidos fabricaram a primeira retificadora do mundo. Trata-se de um dispositivo que instala uma roda de retificação no porta-ferramentas deslizante de um torno, permitindo que ele tenha transmissão automática. Doze anos depois, Brown, nos Estados Unidos, inventou uma retificadora universal próxima às retificadoras modernas.
A demanda por pedras de amolar artificiais também aumentou. Como desenvolver uma pedra de amolar mais resistente ao desgaste do que as pedras de amolar naturais? Em 1892, o americano Acheson produziu com sucesso, em testes, o carboneto de silício, feito de coque e areia, uma pedra de amolar artificial chamada abrasivo C; dois anos depois, o abrasivo A, com óxido de alumínio como componente principal, foi produzido com sucesso, em testes, permitindo que as máquinas de amolar se tornassem mais amplamente utilizadas.
Mais tarde, devido a melhorias adicionais em rolamentos e trilhos-guia, a precisão das retificadoras tornou-se cada vez maior, e elas se desenvolveram na direção da especialização, e surgiram retificadoras internas, retificadoras de superfície, retificadoras de rolos, retificadoras de engrenagens e retificadoras universais.
Arqueólogos descobriram que os humanos inventaram um dispositivo para perfurar buracos em 4000 a.C. Os antigos montavam uma viga sobre dois pilares, penduravam um cone giratório nela e usavam uma corda de arco para fazer o cone girar, permitindo que furos pudessem ser perfurados em madeira e pedra. Logo, os humanos também projetaram uma ferramenta de perfuração chamada "guincho", que também usava cordas elásticas de arco para fazer o cone girar.
Por volta de 1850, o alemão Martinoni fez a primeira broca helicoidal para perfuração de metais; na Exposição Internacional realizada em Londres, Inglaterra, em 1862, a britânica Whitworth exibiu uma máquina de perfuração de gabinete de ferro fundido acionada eletricamente, que se tornou o protótipo da máquina de perfuração moderna.
Mais tarde, várias máquinas de perfuração apareceram uma após a outra, incluindo máquinas de perfuração radial, máquinas de perfuração com mecanismos de alimentação automática, máquinas de perfuração multieixos que podem perfurar vários furos ao mesmo tempo, etc. Devido à melhoria dos materiais das ferramentas e brocas, e ao uso de motores elétricos, máquinas de perfuração de grande porte e alto desempenho foram finalmente fabricadas.
Tel : +86-592-6682467
WhatsApp : +86-18359729483
E-mail : info@cncyangsen.com
Endereço : No. 586-590 Shanbian Rd. Dongfu Industrial Zone Haicang Dist, Xiamen, Fujian Province, China 361027
TAG MARCANTES :
centro de usinagem horizontal fresadora horizontal centro de usinagem vertical Máquina HMC Máquina VMC Fresadora CNC© 2025 Fabricante Top 1 de Usinagem CNC em Fujian Todos os direitos reservados.
