Torneamento (torno)

A peça gira; uma ferramenta de ponta única a corta

O torneamento faz peças redondas: um torno (uma máquina que gira a peça) faz uma barra girar enquanto uma ferramenta afiada de ponta única desliza ao longo dela e raspa material. Um taco de beisebol de madeira, o pé de uma mesa e o eixo de aço dentro de um motor elétrico são todos torneados. É a forma padrão de dar a uma peça um diâmetro exato.

Foto: David English, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Torneamento em um torno · vista lateral, 5 etapasOs números em círculo correspondem às etapas abaixo; o contorno tracejado mostra a superfície da barra antes deste passe.

Torneamento (torno) em um minuto, por MecMade

Como funciona

Prenda a peça. A barra é presa em uma placa (uma garra giratória com mordentes) no cabeçote fixo, a ponta do motor do torno. Um ponto do contraponto (um apoio pontiagudo na outra ponta) estabiliza peças longas.
Gire-a. O eixo-árvore gira a peça, geralmente a algumas centenas a alguns milhares de rpm (rotações por minuto). Diâmetros pequenos e metais macios giram mais rápido.
Defina a profundidade de corte. A ferramenta avança em direção ao eixo pela profundidade de corte (quanto ela penetra), geralmente 1–4 mm no desbaste e 0,1–0,5 mm no passe de acabamento.
Avance a ferramenta. O carro (o porta-ferramenta deslizante) move a ferramenta paralelamente ao eixo na velocidade de avanço, geralmente 0,05–0,5 mm por rotação.
Descasque o cavaco. A ferramenta cisalha a camada externa em um cavaco e deixa para trás um diâmetro menor e perfeitamente redondo. O mesmo torno também pode facear a ponta plana e cortar canais ou roscas. Pode mandrilar (aumentar um furo por dentro) e cortar (separar a peça pronta).

Dados-chave

Materiais: Quase todos os metais (aço, alumínio, latão, titânio), além de plásticos e madeira
Peças típicas: Eixos, pinos, buchas (mangas), polias, conexões roscadas, botões
Tamanho da peça: De peças de relógio com menos de 1 mm a cilindros e eixos de vários metros de comprimento
Precisão: Geralmente ±0,01–0,05 mm em diâmetros; cerca de ±0,005 mm com cuidado
Acabamento superficial: Geralmente Ra 0,8–3,2 µm (Ra = rugosidade média; 1 µm é um milésimo de milímetro), com finas marcas de avanço
Tamanho de lote adequado: De peças únicas a milhões; tornos automáticos com alimentadores de barra funcionam sem supervisão em alto volume
Custo de ferramental e máquinas: Pastilhas (pontas de ferramenta de metal duro substituíveis) custam alguns dólares cada; tornos vão de alguns milhares de dólares (manuais) a dezenas ou centenas de milhares (CNC, controlados por computador)
Velocidade: De segundos a alguns minutos por peça pequena; horas para um eixo grande

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Diâmetros muito precisos, todos em um mesmo eixo comum
Funciona em quase qualquer material que possa ser cortado
Ferramentas padrão e baratas; sem ferramental específico da peça
Fácil de automatizar com alimentadores de barra e CNC

Limites

Apenas formas redondas, a menos que o torno também leve ferramentas giratórias
Transforma parte da barra em cavacos (recicláveis, mas ainda desperdício)
Peças longas e finas dobram e vibram se não forem apoiadas
Para milhões de peças simples, a conformação (recalque a frio) é mais rápida e desperdiça menos

Onde é usado

AutomotivoEixos, cubos de roda, discos de freio, peças de válvula
AeroespacialPeças de trem de pouso, eixos de motor, conexões hidráulicas
Energia e indústria pesadaRotores de turbina, eixos de bomba, cilindros de laminadores de aço
MedicinaParafusos ósseos, pinos de implante, implantes dentários
Bens do dia a diaCorpos de canetas, botões, pés de móveis, tacos de beisebol

Como reconhecê-lo

Anéis finos e igualmente espaçados ou uma espiral em volta de superfícies redondas: as marcas de avanço da ferramenta.
Pontas planas com um padrão de círculos em volta do centro, às vezes com um pequeno bico ou redemoinho deixado no meio.
Degraus, canais, chanfros (pequenos biséis nas arestas) e roscas, todos alinhados com perfeição em um só eixo.

Compare com

Fresamento5.2a ferramenta gira e a peça fica parada, então a fresagem faz faces planas, bolsões e rasgos em vez de formas redondas.Retificação5.7um rebolo abrasivo remove muito menos material, mas chega a acabamentos mais finos e tamanhos mais justos, muitas vezes depois do torneamento.Recalque a frio3.5comprime o fio em pinos e parafusos sem cavacos; muito mais rápida para milhões de peças, mas precisa de matrizes sob medida.

Assista

RAPID DIRECT · Uma explicação simples de como funciona o torneamento CNC

WWU Engineering and Design · As operações básicas, demonstradas em um torno mecânico manual

Haas Automation · Cortes pesados de desbaste em um grande torno CNC, com cavacos de verdade

GlacernMachineTools · Como é a produção seriada em um torno CNC

Veja fotos reais

Wikipédia: Torno — fotos de licença livre de tornos antigos e modernos
Wikipédia: Ponto de torno (lathe center) — pontos rotativos e torneamento entre pontos
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

A peça gira e a ferramenta se move: é por isso que o torneamento faz formas redondas.
Três ajustes controlam cada corte: rotação do eixo-árvore, avanço e profundidade de corte.
Marcas de avanço em espiral e características em um só eixo denunciam uma peça torneada.