miniatura|Torn paral·lel modern.Torno paralelo. Descripción. Un torn (del llatí tornus, i aquest del grec τόρνος, gir, volta) és un tipus de màquina-eina que permet mecanitzar peces de forma geomètrica de revolució. Aquestes màquines-eina operen fent girar la peça que volem mecanitzar (subjecta en el capçal o fixada entre els punts de centrat) mentre una o diverses eines de tall són empeses en un moviment regulat d'avanç contra la superfície de la peça, fent saltar ferritja d'acord amb les condicions tecnològiques adequades en mecanitzar. Des de l'inici de la Revolució Industrial, el torn s'ha convertit en una màquina bàsica en el procés industrial de mecanització.
L'eina de tall va muntada sobre un carro que es desplaça sobre unes guies o rails paral·lels a l'eix de gir de la peça que es torneja, anomenat eix Z; sobre aquest carro n'hi ha un altre que es mou segons l'eix X, en direcció radial a la peça que es torneja, i pot haver-hi un tercer carro anomenat charriot que es pot inclinar, per fer cons, i on es recolza la torreta portaeines. Quan el carro principal desplaça l'eina al llarg de l'eix de rotació, produeix el cilindratge de la peça, i quan el carro transversal es desplaça de manera perpendicular a l'eix de simetria de la peça es realitza l'operació anomenada escairament.
Els torns copiadors, automàtics i de control numèric porten sistemes que permeten treballar tots dos carros de forma simultània.
Història Torns antics L'existència de torns està testificada des d'almenys l'any 850 aC. La imatge més antiga coneguda es conserva a la tomba d'un gran sacerdot egipci anomenat Petosiris (segle IV aC).
Durant segles els torns funcionaren segons el sistema darc de violí. Al es va inventar el torn de pedal i perxa flexible, que tenia l'avantatge de ser accionat amb el peu, de manera que les mans quedaven lliures per a altres tasques. Al van sorgir dues millores: la transmissió per corretja i el mecanisme de biela-manovella.
Torns mecànics miniatura|Torn i torner en un bitllet de dos iuans xinès (1960) miniatura|Torn paral·lel de 1911 En començar la Revolució Industrial a Anglaterra, durant el , es van desenvolupar torns capaços de donar forma a una peça mecànica. El desenvolupament del torn pesat industrial per metalls en el va fer possible la producció en sèrie de peces de precisió.
En la dècada de 1780, l'inventor francès Jacques de Vaucanson va construir un torn industrial amb un portaeines lliscant que es feia avançar mitjançant un cargol manual. Cap al 1797 l'inventor britànic Henry Maudslay i l'inventor nord-americà David Wilkinson van millorar aquest entorn connectant el portaeines lliscant amb la barra roscada, que és la part del torn que fa girar la peça treballada. Aquesta millora va permetre fer avançar l'eina de tall a una velocitat constant. El 1820, el mecànic nord-americà Thomas Blanchard va inventar un torn en el qual una roda palpadora seguia el contorn d'un patró per a una caixa de fusell i guiava l'eina tallant per tornejar una caixa idèntica al patró. Així aparegué el torn copiador.
El torn revòlver, desenvolupat durant la dècada de 1840, incorpora un portaeines giratori que suporta diverses eines al mateix temps. Aquest torn pot canviar d'eina girant el portaeines i fixant-lo en la posició desitjada. Cap a finals del es van desenvolupar torns de revòlver automàtics. El 1833, el fabricant Joseph Whitworth es va instal·lar pel seu compte a Manchester. Els seus dissenys van influir de manera fonamental en altres fabricants de l'època. El 1839 va patentar un torn paral·lel per cilindrar i roscar, amb bancada de guies planes i carro transversal automàtic, que va tenir una gran acceptació. En l'actualitat es conserven dos torns que porten incorporats elements de les seves patents. Un d'ells, construït el 1843, es conserva al Science Museum de Londres. L'altre, construït el 1850, es conserva al Birmingham Museum.
Va ser J.G. Bodmer qui, el 1839 va tenir la idea de construir torns verticals. A finals del , aquest tipus de torns eren fabricats amb diferents mides i pesos. El disseny i patent el 1890 de la caixa de Norton, incorporada als torns paral·lels, va donar solució al canvi manual d'engranatges per fixar els passos per roscar les peces.Patxi Aldabaldetrecu. Ressenya històrica de la màquina-eina
Introducció del control numèric miniatura|Torn modern de control numèric. El Torn de control numèric és un exemple d'automatització programable. Es va dissenyar per adaptar les variacions en la configuració dels productes. La seva principal aplicació se centra en volums de producció mitjans de peces senzilles i en volums de producció mitjans i baixos de peces complexes. Un dels exemples més importants d'automatització programable és el control numèric en la fabricació de parts metàl·liques. El control numèric (CN) és una forma d'automatització programable en la qual l'equip de processat es controla mitjançant nombres, lletres i altres símbols, codificats en un format apropiat per definir un programa d'instruccions que ha de realitzar una tasca concreta. Quan aquesta tasca canvia, es canvia el programa d'instruccions. La capacitat de canviar el programa fa que el CN sigui apropiat per a volums de producció baixos o mitjans, atès que és més fàcil escriure nous programes que fer canvis en els equips processadors.
El primer desenvolupament de l'àrea del control numèric el va realitzar l'inventor nord-americà John T. Parsons (Detroit 1913-2007), juntament amb el seu empleat Frank L. Stulen, en la dècada de 1940. El concepte de control numèric implicava l'ús de dades en un sistema de referència per definir les superfícies de contorn de les hèlixs d'un helicòpter. L'aplicació del control numèric abasta gran varietat de processos. Les aplicacions es divideixen en dues categories: Aplicacions amb màquina eina, com ara el trepat, laminat, tornejat, etc. Aplicacions sense màquina eina, com ara l'acoblament, traçat i inspecció.
El principi d'operació comú de totes les aplicacions del control numèric és el control de la posició relativa d'una eina o element de processament respecte a l'objecte a processar.
Tipus de torns Actualment, en les indústries de mecanització, s'utilitzen els següents tipus de torns que depenen de la quantitat de peces que s'han de mecanitzar en sèrie, de la complexitat d'aquestes peces i de la seva envergadura.
Torn paral·lel miniatura|Caixa de velocitats i avenços d'un torn paral·lel.
En l'actualitat, aquests tipus torns han estat progressivament substituïts per torns copiadors, revòlver, automàtics i de control numèric.
Un inconvenient d'aquest torn és que requereix personal qualificat, ja que el moviment dels carretons és manual. El torn paral·lel o mecànic és el tipus de torn que va evolucionar partint dels torns antics quan se li van anar incorporant nous equipaments que van aconseguir convertir-lo en una de les màquines eines més important que han existit. Però, en l'actualitat aquest tipus de torn està quedant relegat a fer tasques poc importants, a utilitzar en els tallers d'aprenents i en els tallers de manteniment per realitzar treballs puntuals o especials.
Aquest torn té dos eixos de treball, un en la direcció de la peça i l'altre en la direcció perpendicular a l'eix de simetria de la peça. Aquest últim normalment es fa servir per l'operació de refrentat. El torn paral·lel pot portar un tercer carretó per tal de mecanitzar cons (carretó Charriot),
Per a la fabricació en sèrie i de precisió han estat substituïts per torns copiadors, revòlver, automàtics i de CNC. Per gestionar bé aquests torns cal la perícia de professionals molt ben qualificats, ja que el maneig manual dels seus carros pot ocasionar errors sovint en la geometria de les peces tornejades.
Torn copiador miniatura|Esquema funcional de torn copiador. El torn copiador opera amb un dispositiu hidràulic i electrònic que permet el tornejament de peces d'acord amb les seves característiques seguint el perfil d'una plantilla. Aquest tipus de torns s'utilitza per al tornejatge d'aquelles peces que tenen diferents diàmetres, que han estat prèviament forjades o foses i que tenen poc material excedent. També són molt utilitzats en el treball de la fusta i del marbre artístic per donar forma a les columnes embellidores. La preparació per a la mecanització en un torn copiador és molt senzilla i ràpida i per això aquestes màquines són molt útils per fer lots o sèries de peces que no siguin gaire grans. Les condicions tecnològiques del mecanització són comunes a les dels altres torns, només cal preveure una eina que permeti bé l'evacuació de la ferritja i un sistema de lubricació i refrigeració eficaç del tall de tall de les eines mitjançant abundant oli de tall o taladrina.
Torn revòlver miniatura|Operària manejant un torn revòlver El torn revòlver és una varietat de torn dissenyat per mecanitzar peces sobre les quals sigui possible el treball simultani de diverses eines per tal de disminuir el temps total de mecanització. Les peces que presenten aquesta condició són les que, partint de barres, tenen una forma final de casquet o similar. Una vegada la barra queda ben subjecta mitjançant pinces o amb un plat d'urpes, es trepa, mandrina o rosca la part interior i alhora es pot anar fent el cilindratge, recapçament, ranurat, roscat i tallant amb eines de tornejat exterior. La característica principal del torn revòlver és que porta un carro amb una torreta giratòria de forma hexagonal que ataca frontalment la peça que es vol mecanitzar. En aquesta torreta s'insereixen les diferents eines que realitzen la mecanització de la peça, cadascuna de les quals està controlada amb un límit de final de carrera. També disposa d'un carro transversal, on es col·loquen les eines de segar, perfilar, ranurar, etc. També es poden mecanitzar peces de forma individual, fixant a un plat d'urpes d'accionament hidràulic.
Torn automàtic En el torn automàtic el procés de treball està completament automatitzat. L'alimentació de la barra necessària per a cada peça es fa també de forma automàtica, a partir d'una peça llarga que s'insereix per un tub que té el capçal i se subjecta mitjançant pinces de fixació hidràulica.
Aquests torns poden ser d'una sola barra roscada o de diversos eixos: Els d'un sol eix s'empren bàsicament per a la mecanització de peces petites que requereixin grans produccions en sèrie. Quan es tracta de mecanitzar peces de dimensions més grans s'utilitzen els torns automàtics multieix, on de forma programada en cada eix es va realitzant una part de la mecanització de la peça. Com que els eixos van canviant de posició, la mecanització final de la peça és molt ràpida perquè tots els eixos treballen de forma simultània.
La posada a punt d'aquests torns és molt laboriosa. El moviment de totes les eines està automatitzat amb un sistema d'excèntriques i controls electrònics que regulen el cicle i els límits de final de carrera.
Un tipus de torn automàtic és el conegut com tipus suís, capaç de mecanitzar peces molt petites amb toleràncies molt estretes.
Torn vertical miniatura|esquerra|Torn vertical El torn vertical és dissenyat per mecanitzar peces de grans dimensions, que van subjectes al plat de grapes o altres operadors i que, per les seves dimensions o pes, farien difícil la seva fixació en un torn horitzontal.
Els torns verticals tenen l'eix disposat verticalment i el plat giratori sobre un pla horitzontal, cosa que facilita el muntatge de les peces voluminoses i pesades.