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简体中文 El torno es un tema clásico en nuestra industria de mecanizado. Pero, ¿conoces la historia del desarrollo de los tornos? ¿Qué antecedentes históricos y coincidencias llevaron a su creación? Este artículo puede proporcionarle la respuesta.
El prototipo de tornos
La razón por la que los humanos evolucionamos de los simios es gracias a nuestras manos. Sin embargo, las manos por sí solas no son suficientes, así que herramientas son necesarios para ayudar en el proceso. Nuestros antepasados eran inteligentes, y para facilitar el uso de herramientas para el procesamiento, el primer prototipo de torno, el torno de madera, nació hace unos dos mil años.
Como prototipo, todavía era bastante tosco, como se puede ver en la imagen. Al operarlo, uno pisaría un lazo debajo de la cuerda, usaría la flexibilidad de la rama de un árbol para girar la pieza de trabajo y usaría piedras o conchas como herramientas de corte para cortar el objeto a lo largo de la barra horizontal.
En el siglo XIII también se estaba desarrollando el prototipo de los tornos. No siempre se podía confiar en los árboles. En este momento, se inventó el "torno operado con el pie", también conocido como torno de barra elástica. El usuario giraría el cigüeñal con un pedal, que accionaría el volante y luego el husillo principal, provocando que gire. Sin embargo, el principio de funcionamiento seguía siendo el mismo que antes, excepto que se usaba metal para las herramientas de corte.
Un francés llamado Besson en Europa diseñó un torno para cortar tornillos que permitía que la herramienta de corte se deslizara a través del tornillo, lo que se lograba mediante el uso de una rosca de tornillo. La herramienta de corte ya no estaba fijada en una posición.
Se ha presentado el prototipo del torno en esta etapa. Aunque el prototipo siguió evolucionando, la fuente de energía aún no se había apartado del torno de madera original. El suministro continuo de energía seguía siendo un gran problema, ya que incluso los humanos más hábiles aún experimentarían fatiga.
Máquinas de vapor y tornos
Como maestro del acero, Wilkinson inventó la máquina perforadora en 1774, que fue la primera máquina perforadora verdaderamente significativa del mundo.
En 1775, Wilkinson usó la máquina perforadora de cañón para perforar el cilindro de la máquina de vapor de Watt, que tenía numerosos defectos, para cumplir con los requisitos de la máquina de vapor de Watt. Por supuesto, como empresario, Wilkinson también obtuvo los derechos exclusivos de suministro del cilindro de la máquina de vapor de Watt.
Para perforar cilindros más grandes, también fabricó una máquina perforadora de cilindros accionada por rueda hidráulica en el mismo año, lo que impulsó el desarrollo de la máquina de vapor. Desde entonces, los tornos comenzaron a ser accionados por máquinas de vapor a través de cigüeñales. Tanto para tornos como para máquinas de vapor, cooperaron y promovieron su desarrollo mutuo. Una era de revolución industrial llegó a su apogeo.
Torno durante la Revolución Industrial
El nombre de Maudslay es inseparable de tornos. En 1797, el padre de la industria del torno fabricó el primer torno de corte de tornillos, que tenía un tornillo de avance y barras guía, y usaba un portaherramientas deslizante, el portaherramientas de Maudslay, y guías para cortar roscas de diferentes pasos.
Posteriormente, Maudslay continuó mejorando el torno. En 1800, creó un torno con una base de hierro fundido resistente en lugar del marco de barra de hierro triangular, y usó un engranaje loco con un cambio de tren de engranajes en lugar de cambiar el paso del tornillo para cortar diferentes pasos de rosca. Este fue el prototipo del torno moderno y tuvo una importancia significativa para la Revolución Industrial en Inglaterra.
Avanzando hacia el siglo XIX, debido al desarrollo de varias industrias, hubo una necesidad de diferentes tipos de tornos. En 1817, Roberts inventó el torno de pórtico, mientras que Whitney de los Estados Unidos fabricó la fresadora horizontal. Estos dos tipos de tornos se utilizaron deliberadamente para las necesidades de fabricación de piezas de diferentes industrias. Con el desarrollo de la Revolución Industrial, los tornos continuaron evolucionando.
Uno de los ingenieros mecánicos más destacados del siglo XIX fue, sin duda, Henry Maudslay. En 1834, construyó una máquina de medir que podía medir con precisión de una diezmilésima de pulgada. Un año más tarde, a la edad de 32 años, inventó el torno de corte de tornillos. También recomendó que todos los fabricantes de tornos adoptaran un tamaño de rosca estándar, que se conoció como rosca Maudslay y fue adoptado como estándar por muchos países.
Con el fin de mejorar el grado de mecanización y automatización, en 1845, Henry Maudslay de los Estados Unidos inventó el torno hexagonal de torreta.
En 1873, American Spencer fabricó un torno automático de un solo eje, y poco después hizo un torno automático de tres ejes.
Con el desarrollo de los motores eléctricos, los tornos se actualizaron de potencia de vapor a accionamiento de motor eléctrico, marcando otra mejora histórica. Podemos ver que el proceso del poder humano al poder del agua, del poder del vapor a la energía eléctrica, le ha llevado a la humanidad varios cientos de años.
Si tuviéramos que elegir a aquellos que han tenido un impacto en todas nuestras vidas, no podemos ignorar a Henry Ford. Un historiador dentro de 100 años puede concluir que Ford ha tenido el mayor impacto en todas las industrias manufactureras en todo el mundo, incluso hasta el día de hoy, porque fue pionero en un nuevo método para producir automóviles.
Ford propuso una vez que los automóviles deberían ser "ligeros, resistentes, confiables y asequibles". Para lograr este objetivo, era necesario desarrollar máquinas rectificadoras eficientes. Para lograr esto, la compañía estadounidense Norton usó diamantes y corindón para crear muelas abrasivas grandes y anchas con alta rigidez y máquinas rectificadoras robustas para trabajos pesados en 1900. El desarrollo de las máquinas rectificadoras ha llevado la tecnología de fabricación mecánica a una nueva etapa. de precisión
Las herramientas de fabricación mejoradas también contribuyeron a los cambios en el propio proceso de fabricación, de producir un automóvil en 12 horas a producir un automóvil en 1 hora. En octubre de 1908, el primer automóvil estandarizado, el Ford Modelo T, salió de la línea de montaje.
En 1913, Ford revolucionó todo el proceso de ensamblaje de automóviles. Los autos parcialmente ensamblados que colgaban de cuerdas pasaban junto a los trabajadores, cada uno de los cuales ensamblaba un solo componente. Pronto, la compañía Ford estaba produciendo cientos de miles de autos por año, un logro notable en ese momento, y este fue el verdadero nacimiento de la línea de ensamblaje de manufactura.
Máquina de torno CNC
Después del final de la prolongada Segunda Guerra Mundial, la industria manufacturera continuó manteniendo el nivel de desarrollo anterior a la guerra. Los operadores usaban controles manuales en tornos eléctricos para producir piezas de acuerdo con los planos de diseño. Aunque este método de producción era más eficiente que la era del vapor, los seres humanos nunca están satisfechos.
La pregunta clave era cómo lograr una producción más rápida y eficiente y cómo resolver algunos de los problemas técnicos irresolubles de la fabricación.
A fines de la década de 1940, un ingeniero estadounidense llamado Parsons ideó un método para perforar agujeros en un cartón duro para representar la geometría de las piezas que debían mecanizarse. Usó la tarjeta para controlar los movimientos del torno. Aunque al principio era solo una idea, Parsons se la presentó a la Fuerza Aérea de EE. UU. en 1948. La Fuerza Aérea estaba muy interesada porque buscaban un método de mecanizado avanzado para resolver el problema de mecanizar formas de modelos de aviones.
Dado que la forma del modelo era compleja y requería una alta precisión, era difícil adaptar el equipo convencional. La Fuerza Aérea de los EE. UU. inmediatamente encargó y patrocinó al Instituto de Tecnología de Massachusetts para realizar investigaciones y desarrollar este torno controlado por un cartón duro.
En el laboratorio se desarrolló un modelo de torno de control numérico. Finalmente, en 1952, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y Parsons Corporation colaboraron para desarrollar con éxito la primera máquina de demostración, que utilizaba una gran cantidad de componentes de tubos electrónicos y su dispositivo de control era incluso más grande que el propio torno.
A partir de 1960, países de todo el mundo comenzaron a desarrollar, producir y utilizar tornos de control numérico. China desarrolló su primer torno de control numérico en 1968 en la fábrica de tornos número 1 de Beijing. En 1974, los microprocesadores se utilizaron directamente en los tornos de control numérico, lo que impulsó aún más la aplicación generalizada y el rápido desarrollo de los tornos de control numérico.
Los tornos CNC también han pasado por seis generaciones de desarrollo. Las tres primeras generaciones pertenecen a la primera etapa, y el sistema CNC se compone principalmente de conexiones de hardware, denominadas hardware CNC. Las últimas tres generaciones se denominan control numérico por computadora, y sus funciones se completan principalmente con software. A partir de 1990, los tornos CNC comenzaron a adoptar sistemas CNC universales.
