Tornos Mecânicos Explicados: Tipos, Funções e Aplicações
O que é um Torno?
Um torno é uma ferramenta de máquina que gira uma peça em torno de um eixo de rotação para realizar diversas operações como corte, retificação, knurling, furação, conformação, faceamento e torneamento, com ferramentas aplicadas à peça para criar um objeto com simetria em torno deste eixo.
Tornos são usados em torneamento de madeira, metalurgia, conformação de metal, spray térmico, recuperação de peças e processamento de vidro. Podem moldar cerâmica, sendo o design mais conhecido a roda de oleiro. Tornos metalúrgicos adequadamente equipados também produzem a maioria dos sólidos de revolução, superfícies planas e roscas ou hélices.
Tornos ornamentais criam corpos tridimensionais de complexidade incrível. A peça é normalmente fixada por um ou dois centros, pelo menos um dos quais pode mover-se horizontalmente para acomodar diferentes comprimentos.
Outros métodos de fixação incluem prender a peça ao eixo de rotação usando mandril ou colete, ou em uma placa de face, usando grampos ou garras.
Exemplos de objetos produzidos em torno: parafusos, castiçais, canos de armas, tacos de sinuca, pernas de mesa, tigelas, bastões de beisebol, instrumentos musicais (especialmente de sopro), e virabrequins.
Como Funciona um Torno?
É uma ferramenta de usinagem usada principalmente para moldar metal ou madeira. Funciona girando a peça em torno de uma ferramenta de corte estacionária. O uso principal é remover partes indesejadas do material, deixando uma peça bem conformada.
Embora existam diferentes tipos, todos usam método similar: a peça gira contra a ferramenta de corte estacionária. Fresadoras funcionam de forma oposta: a peça é estacionária e a ferramenta gira.
Tornos são projetados para remover material expondo a peça a uma ferramenta de corte. A peça é fixada no torno, gira enquanto pressiona contra a ferramenta. O movimento rotacional permite remoção rápida, eficiente e precisa de material.
Tornos são máquinas grandes e complexas com muitos componentes individuais. O cabeçote fixo, por exemplo, é o componente que sustenta a peça enquanto gira. Também têm contraponto para fixar a peça, tipicamente usado para peças excepcionalmente grandes ou longas.
Partes de um Torno
As partes principais do Torno Mecânico são:
- Cabeçote fixo (Headstock). Geralmente no lado esquerdo, equipado com engrenagens, fusos, mandris, alavancas de controle de velocidade e controladores de avanço.
- Contraponto (Tailstock). A peça fica geralmente no lado direito e é apoiada pelo contraponto na extremidade.
- Mesa (Bed). Parte principal, todas as partes são parafusadas à mesa. Inclui cabeçote fixo, contraponto, guias do carro e outras partes.
- Carro (Carriage). Fica entre o cabeçote fixo e o contraponto, contém delantal, sela, apoio composto, deslizamento transversal e porta-ferramenta.
- Fuso de rosca (Lead Screw). Move o carro automaticamente durante o rosqueamento.
- Barra de avanço (Feed Rod). Move o carro da esquerda para a direita e vice-versa.
- Bandeja de cavacos (Chip Pan). Na base do torno. Coleta cavacos gerados durante a operação.
- Volante (Hand Wheel). Acionado manualmente para mover deslizamento transversal, carro, contraponto e outras partes com volante.
- Mandril (Chuck). Permite fixar peças de formatos difíceis que não sejam redondos, quadrados ou triangulares.
- Dispositivo de refrigeração. Usa bomba de água para enviar fluido de corte do tanque ao ponto de corte, lavar cavacos e baixar temperatura. Melhora acabamento para aumentar vida útil da ferramenta e qualidade do processamento superficial da peça.
- Pés (Legs). Suportes que sustentam todo o peso. Método predominante: pés de ferro fundido. Ambos firmemente fixados ao solo através de pontos de fundação para evitar vibração.
- Caixa de deslizamento (Slide box). Caixa de controle do movimento de avanço. Contém mecanismo que converte movimento rotativo da barra de avanço e fuso de rosca em movimento linear do porta-ferramenta.
- Fuso principal (Spindle). Furo no cabeçote fixo por onde a barra de material é alimentada, permitindo trabalhar eixos com até 2 vezes o comprimento entre centros, uma extremidade por vez.
- Deslizamento transversal (Cross Slide). Montado no deslizamento transversal do carro, usa volante para avançar ferramentas na peça.
- Delantal (Apron). Fixado na frente do carro, tem mecanismo e controles para mover carro e deslizamento transversal.
Tipos de Tornos
Os diferentes tipos de tornos são:
- Torno de centros ou torno de oficina (engine lathe)
- Torno de alta velocidade (speed lathe)
- Torno de torreta e capstan
- Torno de ferramentaria (toolroom lathe)
- Torno de bancada (bench lathe)
- Torno automático
- Torno especial
- Torno CNC
A ferramenta de máquina mais comum é o torno, que pode ser dividido em diferentes tipos conforme diferentes condições de processamento para o processo de torneamento.
1. Torno de Centros ou Torno de Oficina (Engine Lathe)
Atualmente amplamente usado, realiza operações como torneamento, faceamento, sulcamento, knurling e rosqueamento. O mecanismo de avanço opera a ferramenta tanto na direção longitudinal quanto lateral. Pode ser dividido em acionamento por correia, por motor e por redutor, conforme a fonte de acionamento.
2. Torno de Alta Velocidade / Torno de Madeira (Speed Lathe / Wood Lathe)
Podem ser de tipo mesa ou ter pernas fundidas e fixadas à mesa. Têm a maioria dos acessórios dos outros tipos mas não têm provisionamento de potência. O torno de alta velocidade também é chamado de torno de madeira, opera em alta velocidade e manualmente. Faixa de velocidade: 1200 a 3600 RPM. Usado para torneamento, centragem, polimento e processamento de madeira. Não tem engrenagens, nem deslizamento, nem fuso de rosca. A ferramenta é assim alimentada e operada manualmente. Geralmente montada em suporte de ferramenta ou apoiada em suporte em T. Comum para torneamento, polimento, centragem e conformação de metal.
3. Torno de Torreta e Capstan
Melhorias no torno de oficina para produção em alto volume e grandes trabalhos. O cabeçote é hexagonal, podendo girar para trocar a operação sem mudança manual, incluindo torneamento, faceamento, furação e alargamento.
4. Torno de Ferramentaria (Toolroom Lathe)
Igual ao torno motorizado, mas com acessórios extras para maior precisão de velocidades e avanços. Acessórios usuais: dispositivos de torneamento cônico, apoio de driver, coletes, mandris, etc. Tem mesa comparativamente menor que o torno motorizado usual. Comprimentos comuns: 135 a 180 cm.
5. Torno de Bancada (Bench Lathe)
Muito pequeno, montado em bancada ou armário preparado separadamente. Usado para trabalhos pequenos e precisos por ser muito exato. Geralmente equipado com todos os acessórios de tornos maiores e realiza quase todas as operações de tornos maiores.
6. Torno Automático
Melhoram qualidade e quantidade de produção. Projetados para que todo o processamento de um pedido seja automático. Não requer envolvimento do operador durante a operação. Variante: tornos semi-automáticos, onde o operador carrega e descarrega a peça, enquanto todas as operações são automáticas. Disponíveis em versão mono ou multi-fuso. Categoria de tornos de alto desempenho e alta velocidade, usados principalmente em produção em massa.
7. Torno Especial
Usados para operações especiais não possíveis nos demais. Incluem tornos verticais, de rodas, tipo T, multi-eixos, de produção, duplex ou copiadores, conhecidos pela produção pesada de peças idênticas.
8. Torno CNC
Controla a operação da ferramenta de máquina através de programa computacional. Uma vez inserido o programa em etapas, a produção em massa ocorre com alta precisão e velocidade, e uma vez definido o código de operação, produz-se sem reinserir na próxima vez. Tornos CNC são os mais avançados hoje, com tolerâncias extremamente precisas.
Operações de Torno
As operações mais comuns são torneamento, faceamento, sulcamento, corte, rosqueamento, furação, alargamento, knurling e roscagem interna.
Para operar, deve-se conhecer taxas de avanço, velocidade de corte, profundidade de corte e como a ferramenta é usada. Cada operação tem seus próprios fatores a considerar antes de iniciar. Devem ser usados corretamente para evitar acidentes. A cada corte desejado, velocidade, profundidade e avanço são alterados por razões de precisão.
Tipos de Operação de Torno
O funcionamento muda com cada operação e corte. Existem muitas operações. Algumas comuns:
1. Torneamento (Turning)
Operação mais comum. Durante o processo, a ferramenta remove material do diâmetro externo da peça rotativa. Objetivo principal: reduzir o diâmetro à dimensão desejada. Dois tipos: desbaste e acabamento.
Desbaste: usina peça até espessura pré-definida, removendo máximo material no menor tempo, sem considerar precisão e acabamento. Acabamento: produz acabamento liso e peça com dimensões finais exatas.
Diferentes seções podem ter diferentes dimensões externas. A transição entre superfícies com dois diâmetros diferentes pode ter características topológicas: degrau, cone, chanfro e contorno. Para produzir essas características, podem ser necessárias múltiplas passadas com pequena profundidade radial.
- Desbaste (Rough Turning): Visa usinar peça a espessura pré-definida removendo máximo material no menor tempo, sem considerar precisão e qualidade superficial. O acabamento produz acabamento liso e peça com dimensões finais exatas.
- Torneamento com Degrau (Step Turning): Cria duas superfícies com mudança abrupta de diâmetros. A característica final lembra um degrau.
- Torneamento Cônico (Taper Turning): O movimento inclinado entre peça e ferramenta cria transição em rampa entre duas superfícies com diâmetros diferentes.
- Torneamento de Contorno (Contour Turning): A ferramenta segue o caminho axialmente com geometria pré-definida. Várias passadas são necessárias para criar contornos desejados. Ferramentas de forma podem produzir o mesmo contorno em uma única passada.
- Torneamento de Chanfro (Chamfer Turning): Similar ao torneamento com degrau, cria transição angular de uma aresta reta entre duas superfícies com diâmetros diferentes.
- Torneamento de Forma (Form Turning): Usa ferramenta especialmente conformada. A ferramenta é inserida radialmente. Avanço para conformação: Radial.
2. Faceamento (Facing)
Durante a usinagem, as peças ficam ligeiramente mais longas que a peça final. Faceamento é a usinagem da extremidade da peça perpendicular ao eixo de rotação. A ferramenta move-se ao longo do raio da peça para criar o comprimento desejado e face lisa removendo fina camada de material.
3. Corte (Parting)
Operação que resulta no corte da peça no final do ciclo. Usa ferramenta de formato específico que penetra na peça perpendicular ao eixo de rotação e faz corte progressivo enquanto a peça gira. Quando a aresta atinge o centro, a peça cai. Um coletor de peças é frequentemente usado.
4. Sulcamento (Grooving)
Processo de torneamento que cria corte estreito, um "sulco", na peça. O tamanho depende da largura da ferramenta. Múltiplas passadas para sulcos mais largos. Dois tipos: externo e faceamento. No externo, a ferramenta move-se radialmente lateralmente na peça e remove material na direção de corte. No faceamento, a ferramenta penetra a face da peça.
5. Rosqueamento (Threading)
Processo de torneamento onde a ferramenta move-se ao longo do lado da peça e corta roscas na superfície externa. Rosca é sulco espiral uniforme com comprimento e passo específicos. Roscas mais profundas requerem múltiplas passadas.
6. Knurling
Cria padrões serrilhados na superfície da peça. Aumenta atrito de aderência e aparência visual. Usa ferramenta única composta por uma ou mais rodas cilíndricas (knurls) que giram no porta-ferramenta. Os knurls contêm dentes rolados contra a superfície para formar padrões serrilhados. O mais comum é padrão diamante.
7. Alargamento (Boring)
Ferramenta penetra a peça axialmente e remove material na superfície interna para criar diferentes formas ou alargar furo existente.
8. Furação (Drilling)
Remove material do interior da peça. Resultado: furo com diâmetro igual à broca. Brocas tipicamente posicionadas no contraponto ou porta-ferramenta do torno.
9. Reamer (Reaming)
Processo de calibração que alarga furo na peça. O alargador penetra axialmente pela extremidade e expande furo existente ao diâmetro da ferramenta. Remove quantidade mínima de material, frequentemente feito após furação para diâmetro mais preciso e acabamento interno mais liso.
10. Roscagem Interna (Tapping)
Processo onde ferramenta de corte de rosca penetra axialmente na peça e corta rosca em furo existente. O furo corresponde a tamanho de broca que a ferramenta de rosca desejada acomoda. Também é o processo de fazer roscas em porcas.
Ferramentas de Torno
Para trabalho geral, usa-se ferramenta de ponta única, mas para operações especiais, ferramentas multiponta podem ser usadas.
No trabalho de torno, diferentes operações requerem diferentes tipos de ferramentas de corte, conforme o processo de uso:
Tipos de Ferramentas de Corte de Torno
- Ferramenta de Torneamento
- Barra de Alargamento (Boring Bar)
- Ferramenta de Chanfro
- Ferramenta de Knurling
- Ferramenta de Corte (Parting Tool)
- Ferramenta de Corte de Rosca
- Ferramenta de Faceamento
- Ferramenta de Sulcamento
Ampla gama de ferramentas classificadas por materiais, estruturas e propósitos.
- Ferramenta de Torneamento: Projetadas para remover material do estoque. Ferramenta de desbaste remove máximo material; ferramenta de acabamento serve para boa qualidade superficial, remove pequena quantidade para maior precisão.
- Barra de Alargamento: Necessária para ampliar furo existente. Entra facilmente no furo já furado e alarga seu diâmetro. Alarga rapidamente e processa no tamanho adequado para encaixar outros componentes.
- Ferramenta de Chanfro: Chanfro é aresta de transição entre duas faces de objeto, também definido como forma de bisel. Cria bisel ou sulco na peça. Pode suavizar arestas afiadas ou perigosas.
- Ferramenta de Knurling: Produz peças serrilhadas criando ou pressionando padrão em seção redonda, usado como aderência em cabos, também criado em fixadores como porcas. Projetada com padrão específico.
- Ferramenta de Corte: Ferramenta de lâmina estreita usada em torneamento ou plaina ou para cortar peça em duas, ou ferramenta para cortar peças do corpo principal sendo usinada, fabricada em muitas formas.
- Ferramenta de Corte de Rosca: Corta rosca na peça do torno. No corte externo, peça fixada em mandril ou entre dois centros; no interno, peça no mandril, ferramenta move linearmente pela peça, removendo cavacos a cada passada.
- Ferramenta de Faceamento: Usada para operação de faceamento no torno para cortar superfície plana perpendicular ao eixo de rotação da peça. Montada em porta-ferramenta apoiado no carro. Durante o processo, a ferramenta avança perpendicularmente ao eixo de rotação.
- Ferramenta de Sulcamento: Geralmente pastilha de metal duro em porta-ferramenta especial. Projetada com múltiplas pontas, frequentemente retificadas às dimensões e forma requeridas para trabalho específico, incluindo corte de canal e outros trabalhos.
- Ferramenta de Forma: Planas ou circulares quando usadas no torno. Simples têm arestas de corte retificadas à forma do sulco, rebaixo ou rosca a cortar.
- Ferramenta de Torneamento de Ombro: Ombro quadrado torneado por ferramenta de corte com aresta de faca ou ferramenta de faceamento. Ombro biselado por ferramenta reta com ângulo de aresta lateral e raio de ponta zero. Ombro arredondado por ferramenta reta com raio de ponta correspondente ao raio do arquivo da peça.
- Ferramenta de Contra-alargamento: Operação pode ser feita por ferramenta de alargamento comum. Aresta de corte retificada para deixar ombro após torneamento. Contra-alargamento com múltiplas arestas é comum.
- Ferramenta de Subcorte (Undercutting): Ponta e forma da aresta de corte exatamente similares à forma do sulco requerido. Ângulo de folga em todos os lados. Para corte de sulco de rebaixo, usa avanço longitudinal. Ângulo de folga frontal depende do furo da peça.
Aplicação do Torno
- Fazer peças redondas ou parcialmente redondas.
- Cortar roscas macho e fêmea.
- Corte de material.
- Furar e alargar furos ou knurling em botões.
- Polir superfície de peça redonda e conificar eixo.
- Facear ou preparar estoque bruto.
- Possível fresar peças pequenas no torno. Fixa fresa no mandril e prende peça no porta-ferramenta.
- Acionar coisas como bomba hidráulica sem motor. Define direção e velocidade de qualquer eixo que caiba nos mandris.
- Trabalho em metal, plástico e madeira, mas poucos limites práticos a materiais trabalháveis.
- Alinhar 2 peças de eixo quebrado antes do reparo.
- Chanfrar aresta.
Vantagens do Torno
- Precisão muito alta em tornos CNC comparados a tornos de usinagem normais.
- Taxa de produção alta.
- Não requer operadores altamente qualificados.
- Automação total, permitindo trabalho mais fácil e rápido.
- Usinagem em torno e torno CNC muito rápida.
- Altamente versátil, permitindo criação de todo tipo de produtos e peças.
Desvantagens do Torno
- Se manutenção não for boa, danifica partes por falta de lubrificação.
- Desgasta-se rapidamente se operador não for capaz.
- Devido à velocidade de corte, cheiro muito forte na atmosfera, afetando saúde.
- Mais caros que máquinas convencionais, pois realizam quase todas as operações.
Perguntas Frequentes
O que é Torno?
Ferramenta de máquina que gira peça em torno de eixo de rotação para realizar operações como corte, retificação, knurling, furação, conformação, faceamento e torneamento com ferramentas aplicadas à peça para criar objeto com simetria neste eixo.
Como Funciona um Torno?
Ferramenta de usinagem para moldar metal ou madeira. Funciona girando peça em torno de ferramenta de corte estacionária. Uso principal: remover partes indesejadas do material, deixando peça bem conformada.
Quantas operações um torno pode fazer?
As mais comuns: torneamento, faceamento, sulcamento, corte, rosqueamento, furação, alargamento, knurling e roscagem interna.
Quais são as ferramentas de corte de torno?
- Ferramenta de Torneamento
- Barra de Alargamento
- Ferramenta de Chanfro
- Ferramenta de Knurling
- Ferramenta de Corte
- Ferramenta de Corte de Rosca
- Ferramenta de Faceamento
- Ferramenta de Sulcamento
Quais os usos de um torno?
Conhecido como "mãe das ferramentas de usinagem", tornos servem para moldar, furar, lixar, knurling, torneamento, corte e conformação. Versatilidade difícil de superar, por isso tantos metalúrgicos e marceneiros dependem de tornos como base de seu trabalho.
Quais são os 3 tipos de tornos?
- Torno de centros ou torno de oficina
- Torno de alta velocidade
- Torno de torreta e capstan
- Torno de ferramentaria
- Torno de bancada
- Torno automático
- Torno especial
- Torno CNC
O que é CNC e torno?
Operados com sistemas de Controle Numérico Computadorizado (CNC) e instruções de projeto precisas, tornos CNC são ferramentas de máquina onde o material é fixado e girado pelo fuso principal, enquanto a ferramenta de corte que trabalha no material é montada e movida em vários eixos.
O que é torno básico?
Ferramenta de máquina que gira material cilíndrico, encosta ferramenta de corte e corta o material. Um dos mais usados na usinagem. Material firmemente fixado ao mandril. Torno ligado e mandril gira.
O que é trabalho de torno?
Tornos moldam, furam ou cortam rosca em substância como madeira ou metal. Operador de torno é responsável por preparação, planejamento e execução dessas tarefas.
O que é guia de torno?
Mesas de torno geralmente de ferro fundido de grão fino. Superfícies usinadas e retificadas da mesa onde carro e contraponto deslizam são chamadas guias. Tornos de alta qualidade frequentemente têm guias endurecidas por indução ou chama para minimizar desgaste.
Quantos eixos há no torno?
Tornos definidos como máquina de 2 eixos. Ao evoluírem para 3, 4 e 5 eixos, tornaram-se conhecidos como centros de torneamento.
O que é torneamento em torno?
Torneamento em torno é processamento e usinagem em torno. Máquina de torneamento usa principalmente ferramenta de torneamento para torneiar peça rotativa. No torno, brocas, alargadores, machos, matrizes de rosca e ferramentas de knurling também podem ser usados.
Como me tornar operador de torno?
Geralmente precisa de diploma de ensino médio ou equivalente, além de experiência relevante através de treinamento no trabalho ou aprendizado.
Como medir um torno?
Meça do topo da mesa ao centro do fuso e dobre esse valor. A medição da mesa é o comprimento máximo da peça que pode torneiar. Determinada pela distância entre a face do fuso e o contraponto.
O que é torno de propósito especial?
Como o nome implica, usados para propósitos especiais como produção pesada de peças idênticas. Também realizam funções específicas que tornos padrão não fazem.
Quem inventou o torno?
Jacques de Vaucanson, inventor e artista francês, construiu o primeiro torno todo em metal, muito importante para a Revolução Industrial. Torno conhecido como mãe das ferramentas de máquina, pois foi a primeira que levou à invenção de outras.
O que é torno na construção?
Ripado, qualquer material fixado aos membros estruturais de edifício para base de gesso. Pode ser madeira, metal, gesso ou placa isolante. Em edifícios residenciais antigos, tiras estreitas de madeira eram geralmente usadas.
Quando o torno de metal foi inventado?
Primeiro torno de deslizamento todo em metal totalmente documentado inventado por Jacques de Vaucanson por volta de 1751.
Por que engrenagens traseiras são usadas no torno?
Mecanismo de engrenagem traseira é parte adicional do torno de acionamento por correia. Usado para obter faixa de velocidades do fuso mais lenta e ampla, desacoplamento e acoplamento da engrenagem traseira. Como o nome implica, "engrenagem traseira" é engrenagem montada na parte traseira do cabeçote fixo.
Balanço do torno é diâmetro ou raio?
O balanço é uma das partes mais importantes. Tanto torno de madeira quanto de metal têm balanço, que se refere ao diâmetro máximo de peça que cabe na máquina.
Quem é o pai do torno?
Henry Maudslay (nascido 22 ago 1771, Woolwich, Kent, Eng. — falecido 14 fev 1831, Londres), engenheiro e inventor britânico do torno de metal e outros dispositivos.
Qual ferramenta é usada no torno?
Ferramentas de torno classificadas em categorias. Mais comuns: por uso — ferramenta de torneamento, de furação, de chanfro, de sulco, etc.; por material — aço rápido, metal duro, lâmina de diamante, outros materiais.
Como o primeiro torno foi feito?
Em 1800, Maudslay construiu o primeiro torno todo em metal para rosquear parafusos, sendo seu padrão de guia do fuso central. Diz-se que Maudslay gastou dez anos para atingir padrão satisfatório do fuso.
Por que torno não é uma máquina?
Tradicionalmente acredita-se que operação em torno é obrigatória para fazer qualquer produto mecânico, até para fazer outra ferramenta de máquina. Devido à extrema capacidade, profissionais de metalurgia designam torno como ferramenta de máquina. Portanto, torno não é uma máquina; é uma ferramenta de máquina.
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