¿Alguna vez se ha preguntado por la fascinante historia del torno, una máquina herramienta que ha revolucionado la fabricación? En esta cautivadora entrada del blog, le llevaremos en un viaje a través del tiempo, explorando la notable evolución del torno y su profundo impacto en diversas industrias. Desde sus humildes comienzos hasta su sofisticación actual, descubra cómo esta versátil herramienta ha dado forma a nuestro mundo y sigue desempeñando un papel vital en el mecanizado de precisión.
Un torno es una máquina herramienta versátil que principalmente hace girar una pieza de trabajo alrededor de un eje de rotación para realizar diversas operaciones de mecanizado. La herramienta de corte principal, normalmente una herramienta de torneado de un solo punto, permanece relativamente inmóvil mientras da forma a la pieza de trabajo giratoria. Además del torneado, los tornos pueden alojar una amplia gama de herramientas de corte y accesorios, como taladros, escariadores, machos, terrajas de roscar y herramientas de moleteado, lo que permite diversos procesos de mecanizado.
Los tornos se utilizan principalmente para fabricar piezas cilíndricas de gran precisión, como ejes, husillos, pasadores y manguitos. Destacan en la creación de características externas e internas en superficies giratorias, incluidos perfiles rectos, cónicos y contorneados. Debido a su versatilidad y a su papel fundamental en la producción de piezas, a menudo se hace referencia a los tornos como la "madre de las máquinas herramienta" y son omnipresentes en las instalaciones de fabricación, los talleres mecánicos y los centros de reparación de diversos sectores.
La evolución de la tecnología del torno, desde las antiguas versiones manuales hasta las modernas máquinas CNC (Control Numérico por Ordenador), refleja la progresión más amplia de la fabricación industrial. Esta rica historia y el desarrollo continuo subrayan la importancia crítica del torno en la configuración del pasado, presente y futuro del mecanizado de precisión y la producción industrial.
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 colgarla de un árbol ya no era factible. Esto llevó a la creación del "torno de pedal", que utilizaba un pedal para hacer girar el cigüeñal y accionar el volante. Éste, a su vez, accionaba el husillo, haciéndolo girar, y también era conocido como torno de barra flexible.
Durante el mismo periodo 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 el significado de "la sabiduría de los antiguos".
El libro también describía la estructura de una máquina de moler, que empleaba un principio similar al de la máquina europea medieval accionada con el pie. Esta máquina utilizaba el método del pedal para hacer girar una placa metálica y empleaba arena y agua para dar forma al jade.
Estructura de una rectificadora de Tian Gong Kai Wu
de Tian Gong Kai Wu
Este proceso es similar a las técnicas modernas de mecanizado, como el mandrinado, en el que se utiliza una herramienta especializada, llamada acerico, para extraer pequeñas cantidades de material del interior del jade. Resulta sorprendente el nivel de habilidad y pericia que poseían los antiguos artesanos.
de Tian Gong Kai Wu
En 1774, el inventor británico Wilkinson creó la primera auténtica mandrinadora del mundo, la mandrinadora de barril.
El barril mandrinadora inventada por Wilkinson se utilizó inicialmente para forjar armas de fuego. En 1775, Wilkinson utilizó el cilindro taladrado por esta máquina para construir una nueva versión del cilindro agujereado de Wattner, que cumplía las especificaciones requeridas para la máquina de vapor de Watt.
Para facilitar el mandrinado de cilindros más grandes, construyó ese mismo año una mandrinadora de cilindros accionada por una rueda hidráulica, que contribuyó en gran medida al avance de las máquinas de vapor.
La mandrinadora 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 fue accionada por una máquina de vapor mediante el uso de un cigüeñal. La ayuda mutua entre la máquina-herramienta y la máquina de vapor facilitó su desarrollo simultáneo e inauguró una era dinámica de revolución industrial.
Es importante mencionar a Henry Maudslay, el inventor británico conocido como el "Padre del torno". Maudslay es al torno lo que James Watt a la máquina de vapor.
En 1797, Maudslay creó el primer torno de roscar del mundo, que contaba con un tornillo y una varilla pulida. Este moderno torno, equipado con un portaherramientas deslizante, podía producir roscas de diferentes pasos.
Torno Maudslay 1797
Maudslay continuó perfeccionando el torno y, en 1800, introdujo una mejora significativa al sustituir el bastidor triangular de barras de hierro por una bancada maciza de hierro fundido y la rueda loca por pares de engranajes intercambiables.
Esto permitía producir roscas de diferentes pasos sin necesidad de cambiar el tornillo. Este prototipo del torno moderno, conocido como el torno con bastidor de herramientas que marcó una época, desempeñó un papel crucial en la Revolución Industrial inglesa.
Torno Maudslay 1800
Para ser precisos, Maudslay no inventó el torno, sino que lo reinventó basándose en el trabajo de sus predecesores y añadió la capacidad de corte automático. Sin embargo, fue la reinvención de Maudslay la que popularizó el torno y dio origen al torno tal y como lo conocemos hoy en día.
El rápido desarrollo de todos tipos de máquinas herramienta
En el siglo XIX, con el crecimiento de diversas industrias, aumentó la demanda de varios tipos de máquinas herramienta. En 1817, Roberts creó el torno de pórtico y, en 1818, el estadounidense Whitney inventó la primera fresadora de uso general del mundo.
Torno de pórtico Roberts
Para mejorar aún más la mecanización y la automatización, en 1845 el estadounidense Fitch creó el torno de torreta. En 1848, se introdujeron los tornos rotativos en Estados Unidos, y en 1873, Spencer de Estados Unidos desarrolló un torno automático de un solo husillo. A éste le siguió rápidamente la invención de un torno automático de tres husillos.
A principios del siglo XX, empezaron a estar disponibles tornos con cajas de engranajes accionadas por un solo motor.
Máquinas herramienta Spencer
En 1900, la empresa estadounidense Norton utilizó esmeril y corindón para fabricar una muela abrasiva grande y ancha, así como una amoladora robusta y resistente. Esto supuso un gran paso adelante en el desarrollo de las amoladoras y elevó la tecnología de fabricación de maquinaria a un nuevo nivel de precisión.
La Revolución Industrial fue un periodo de crecimiento y desarrollo explosivos. Durante esta época, las máquinas herramienta evolucionaron y mejoraron constantemente para aumentar la eficacia 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 rápido para herramientas y el uso generalizado de motores eléctricos, las máquinas herramienta experimentaron otra mejora que marcó una época, al pasar de la energía de vapor a la energía eléctrica. Esto demuestra el notable progreso que la humanidad ha realizado 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 las piezas pequeñas, se introdujeron los tornos equipados con dispositivos hidráulicos de perfilado. Al mismo tiempo, también se desarrollaron los tornos multiherramienta.
Máquina-herramienta eléctrica después de la Segunda Guerra Mundial
A mediados de la década de 1950, se desarrollaron los tornos controlados por programa equipados con tarjetas perforadas, placas de enclavamiento y diales. El uso de la tecnología CNC en los tornos comenzó en la década de 1960 y, en la década de 1970, los microprocesadores se integraron directamente en las máquinas CNC, lo que impulsó aún más la popularización y el rápido desarrollo de... Máquina CNC herramientas, que ha seguido evolucionando hasta nuestros días.
Inicio Máquinas herramienta CNC
La evolución de Tornos chinos: De los tornos de cinta a los tornos de cinco ejes
Debido a razones históricas, China se perdió las tres primeras revoluciones industriales. El verdadero desarrollo de los tornos chinos comenzó tras la creación de la República Popular China. Al principio de la nueva China, la industria de fabricación de equipos, incluidas las máquinas herramienta, era casi inexistente.
Gracias a los incansables esfuerzos de los trabajadores, el primer lote de máquinas herramienta de China se fabricó con éxito en las difíciles condiciones de pobreza y falta de recursos.
En 1949, el primer torno de la Nueva China, un torno de cinta de seis pies, se fabricó finalmente en la Planta de Máquinas-Herramienta nº 1 de Shenyang.
Los trabajadores de la imagen manejan un torno de cinta
La llegada de este lote de máquinas-herramienta y la posterior producción en serie apoyaron significativamente la industrialización del país y dieron lugar a muchas maravillas de producción posteriores.
Taller de mecanizado de la planta de máquinas herramienta nº 1 de Shenyang
Durante el periodo del "Primer Plan Quinquenal", el gobierno renovó algunas plantas de reparación de maquinaria y estableció nuevas empresas, identificando 18 empresas de producción clave que se conocieron como los "Dieciocho Arhats" en el industria de 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 Planta de Máquinas-Herramienta nº 1 de Shenyang produjera el primer torno de la Nueva China en 1949, pasó a desarrollar el primer torno horizontal C620-1 de China en 1955 e inició la producción en serie.
Ese mismo año, la planta de Dalian Machine Tool comenzó a producir una nueva máquina herramienta, una pala universal, y la planta de Shanghai Machine Tool probó con éxito una nueva rectificadora cilíndrica. En 1956, Ji'er Machine Tool produjo en serie una cepilladora y una prensa de fricción en espiral (la fábrica había desarrollado previamente la primera cepilladora grande de China y la primera prensa de fricción en espiral grande de China). prensa mecánica en 1953 y 1955, respectivamente).
En el verano de 1958 se desarrolló por fin la primera fresadora CNC de la Nueva China: la X53K1. Fue creada conjuntamente por la Universidad de Tsinghua y la Beijing First Machine Tool Factory y fue también la primera máquina CNC de Asia.
Por fin ha nacido la primera fresadora CNC de China-X53K1
El éxito del desarrollo del X53K1 supuso un gran salto adelante en la historia de la industria china de maquinaria y marcó el paso del trabajo manual al mecanizado impulsado por la tecnología. Sin embargo, debido al bloqueo de la tecnología extranjera y a las limitaciones nacionales, la tecnología CNC de China no avanzó significativamente durante casi 30 años.
Tras la implantación de las reformas y la apertura, China experimentó un resurgimiento en el desarrollo de la industria de máquinas herramienta, y los tipos y modelos de máquinas herramienta se hicieron cada vez más diversos. Hasta la fecha, se ha desarrollado una amplia gama de tornos, incluidos los verticales, horizontales, de varios ejes, de carro CNC, compuestos de torneado y fresado, etc.
En 2012, Shenyang Machine Tool Company desarrolló y diseñó de forma independiente el primer "i5 Sistema CNC" con capacidades de inteligencia de red y lo introdujo con éxito en el mercado. Esto marcó el fin de la dependencia de China de las importaciones de sistemas de máquinas herramienta CNC de alta calidad.
En la actualidad, China ha sido el mayor mercado mundial de máquinas-herramienta 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 la tendencia del sector. Sin embargo, se espera que los tornos convencionales sigan existiendo durante cierto tiempo, ya que son más rentables y ahorran tiempo en los pedidos de pequeño volumen.
La transición hacia una transformación inteligente de las sustituciones de máquinas para "dominar el mundo" tardará un tiempo relativamente largo en completarse. No obstante, la eventual retirada del mercado de los tornos convencionales es inevitable.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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