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Tornio

Macchina operatrice fondamentale per lavorazioni di pezzi di metallo, di legno, di materie plastiche, ecc., di regola mediante asportazione di truciolo eseguita per effetto della sovrapposizione di due fondamentali caratteristici moti relativi tra utensile e pezzo: il moto di lavoro o di taglio, rotatorio uniforme, impresso al pezzo dal collegamento rigido con l’albero principale della macchina, e il moto di alimentazione, traslatorio, impresso all’utensile tagliente. Con il tornio si eseguono anche lavorazioni per deformazione plastica: tipiche, per es., nella tecnologia meccanica sono l’imbutitura al tornio e le lavorazioni per impronta, nell’industria ceramica la formatura. Fra i tipi di più largo uso: a. Tornio parallelo, il più diffuso e più antico, in cui il moto principale dell’utensile è una traslazione lungo l’asse delle guide del carrello portautensile, impiegato per la tornitura esterna di superfici cilindriche e coniche, nonché per la tornitura interna, la spianatura frontale, la filettatura, ecc. b. Tornio frontale, in cui l’asse di rotazione è orizzontale mentre la dimensione prevalente di quest’ultimo è trasversale, impiegato per la lavorazione di pezzi rotondi diametralmente estesi e assialmente corti (ruote dentate, tamburi, giranti, ecc.). c. Tornio verticale, in cui l’asse di rotazione è verticale mentre la dimensione prevalente è orizzontale, preferito al tornio frontale nelle lavorazioni di pezzi di grande diametro o di mole eccezionale. d. Tornio a revolver (detto anche tornio a torretta), caratterizzato dalla mancanza della controtesta, sostituita da una torretta portautensili che ha un utensile diverso per ogni faccia.

La struttura di base di un tornio per lavorazioni di metalli (fatta eccezione per quello verticale) è la seguente: vi è (di solito alla sinistra dell'operatore) un complesso costituito da un motore elettrico che, tramite cinghie di trasmissione ed ingranaggi, trasmette il moto di rotazione ad un elemento circolare piatto (platorello o testa motrice) sul quale è installato un mandrino autocentrante, oppure un trascinatore, destinato a reggere il pezzo da lavorare. Alla destra di questo è fissato un rigido bancale in ferro o ghisa che è provvisto, nella sua parte superiore, di due guide parallele rettificate sulle quali scorrono un carrello su cui è montata la torretta portautensile e un sostegno da contropunta che ha la funzione di sorreggere eventualmente il pezzo in lavorazione (se trattasi di oggetto lungo) o di permettere l'esecuzione di fori assiali. Il sostegno per la contropunta si compone di una base anch'essa capace di scorrere sulle guide e di un cilindro forato spostabile assialmente per mezzo di un volantino. Questo cilindro è esattamente allineato con il centro di rotazione della testa motrice e su di esso possono essere applicati vari utensili come mandrini da trapano, punte lisce, punte elicoidali da foratura ecc. L'applicazione di questi ultimi è molto rapida perché il cilindro reca un innesto a cono ("cono Morse" - dal nome dell'inventore) che ne garantisce la tenuta per attrito. Nonostante i torni, come tutte le altre macchine utensili (fresatrici, rettificatrici, trapani a colonna, ecc.) siano sempre apparecchi di precisione sono comunque determinanti l'abilità e l'esperienza dell'operatore per la buona riuscita del lavoro.

Tornio parallelo

Il tornio parallelo è una macchina utensile molto usata nell'ambito dell'industria meccanica. Esso genera solidi di rivoluzione ed è impiegato soprattutto per la lavorazione dei metalli. È caratterizzato dal fatto che il moto di lavoro è costituito dalla rotazione del pezzo in lavorazione, mentre l'utensile, solidamente montato su una torretta, scorre parallelamente all'asse di rotazione. Il pezzo può essere montato a sbalzo su un mandrino autocentrante che sporge dalla testa motrice oppure essere sostenuto tra il mandrino e la contropunta, situata in asse di fronte al mandrino a distanza regolabile. Quando il pezzo è montato a sbalzo è possibile lavorarlo di piatto (tornitura piana), facendo scorrere l'utensile in senso radiale rispetto all'asse di rotazione. Il tornio parallelo consente essenzialmente lavorazioni basate su simmetrie rotazionali: cilindri, coni, sferoidi, solidi di rivoluzione con generatrice a sagoma. Come già accennato il moto trasversale di avanzamento della torretta portautensili può essere manuale oppure automatico, funzione del moto di rotazione della contropunta, secondo un rapporto determinato dall'operatore con un cambio di velocità. Impostando opportunamente la velocità di avanzamento del carrello (e quindi della torretta portautensili) in relazione a quella di rotazione del pezzo da lavorare, si possono eseguire filettature, mentre utensili speciali montati sulla torretta consentono di effettuare al tornio lavorazioni quali godronatura e zigrinatura. Montando invece una punta elicoidale sul sostegno del mandrino si possono eseguire anche forature radiali. Poiché però le normali punte elicoidali da trapano possono flettersi durante il lavoro, in seguito alla pressione esercitata con la vite del sostegno, è necessario eseguire prima, sulla superficie del pezzo da forare, una traccia (o "invito") mediante l'uso di apposite punte molto corte, di notevole spessore e dotate di corti taglienti. In questo modo l'"invito" risulta perfettamente centrato ed è possibile, dopo, procedere alla foratura vera e propria con la normale punta trasversale.

Tornio a torretta (o a revolver)

Funziona nei suoi principi generali come un normale tornio parallelo. Poiché però durante la lavorazione di alcuni pezzi (specialmente se molti e di forma complessa) è necessario cambiare spesso l'utensile con un altro di forma e dimensioni più adatte, con questa macchina tale lavoro è semplificato, poiché i vari utensili necessari vengono montati in precedenza su di una apposita torretta girevole (il "revolver", appunto) in modo da poter essere usati nella dovuta sequenza senza prolungate soste nel lavoro. La torretta è comandata di solito da un grosso volante laterale o da un comando a stella provvisto di leve. La contropunta generalmente non è presente in quanto questa macchina è destinata alla lavorazione di pezzi corti.

Tornio frontale (o verticale)

Poiché talvolta è necessario lavorare o rettificare pezzi di grandi dimensioni (per esempio nell'industria navale) e di relativo grande peso, non è conveniente che questi siano fissati come si farebbe su di un tornio parallelo. Il loro peso infatti creerebbe grossi problemi per la loro adeguata ritenzione sul mandrino. Si preferisce quindi far ruotare il pezzo attorno ad un asse verticale. Il mandrino (spesso largo molti metri) giace quindi su di un piano orizzontale e l'utensile per la lavorazione si muove su di una guida verticale. Il tornio verticale funziona, insomma, come un tornio parallelo ruotato di novanta gradi. Generalmente, data la natura dei pezzi da lavorare (larghi e bassi), non è necessario l'uso della contropunta.

Tornio automatico

È una macchina del tutto analoga ai torni paralleli a revolver ma nella quale ogni operazione (compreso il bloccaggio dei pezzi sul mandrino) può avvenire in automatico. Vi è infatti una serie di complicati meccanismi che rende possibile questo e quindi la produzione in grandi serie di pezzi tra di loro uguali. Generalmente si tratta di elementi di dimensioni medio - piccole ricavati da barre metalliche (di sezione rotonda, esagonale ecc.), come ad esempio viti, dadi, boccole, perni, anelli e così via.

Tornio a copiare

Questo tipo di tornio serve alla produzione di vari pezzi identici tra di loro ed identici ad un prototipo lavorato in precedenza. Vi è un particolare meccanismo in grado, durante la lavorazione, di muovere l'utensile secondo un percorso corrispondente al profilo del prototipo in modo da riprodurne esattamente la fattezze. Il prototipo viene fissato in una apposita sede ed è percorso sul profilo da un sensore meccanico o idraulico che trasmette il suo stesso moto a quello degli elementi del carrello e quindi all'utensile su di esso montato. È di particolare utilità per l'esecuzione di pezzi dal profilo stondato come, ad esempio, maniglie, pomelli ed altro. È anche molto usato nella lavorazione del legno per fabbricare zampe da sedia o tavolo o altri pezzi analoghi.

Tornio a controllo numerico

Detto anche Tornio CNC (acronimo dell'inglese Computer Numerical Control), rappresenta in un certo senso la massima evoluzione della macchina utensile della quale stiamo parlando. Può fare tutto ciò che fanno gli altri tipi descritti sopra ma tutto avviene in un totale automatismo controllato da un computer. I parametri del pezzo desiderato vengono inseriti in un apposito programma e gli elementi della macchina si muovono comandati dal computer al quale, contemporaneamente alla lavorazione, giungono i segnali provenienti da vari sensori (laser) posti nei punti essenziali così da poter tenere costantemente d'occhio il buon andamento del lavoro. Se per qualsiasi ragione (ad esempio la consunzione dell'utensile) il sensore registra che il pezzo non rientra più nelle dimensioni impostate vi è un sistema che immediatamente provvede alla necessaria correzione. La precisione dei pezzi ottenuti con questa macchina è elevatissima, dell'ordine dei centesimi o addirittura millesimi di millimetro. In questo caso l'operatore si limita al controllo dei dati mostrati dal computer ed eventualmente al controllo dei prodotti a campionamento.

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