Il primo tornio idraulico fu costruito in Francia nel 1453.

Oggi i torni comunemente usati sono motorizzati ed elettronici, anche se sopravvivono torni tradizionali per particolari lavorazioni.

La tornitura è utilizzata ampiamente nella lavorazione di metalli, ma anche per legno e pietra.

Le caratteristiche principali della tornitura:

1. Tipi di tornitura
2. Struttura del tornio
3. Velocità di taglio
4. Profondità di passata
5. Avanzamento per giro

1. TIPI DI TORNITURA

Secondo la superficie che si vuole ottenere, la tornitura viene suddivisa in:

• piana(o sfacciatura): superfici piane perpendicolari all’asse di rotazione del pezzo
• conica: superfici coniche
• cilindrica: superfici cilindriche coassiali con l’asse di rotazione del pezzo
• elicoidale: superfici elicoidali
• di forma(o profilatura): superfici di contorni complessi

Secondo la posizione dell’utensile inoltre possiamo avere:

• tornitura esterna: lavorazione della parte esterna del pezzo
• tornitura interna: lavorazione della parte interna di un pezzo cavo

Il pezzo può anche essere fissato in modo eccentrico per tornire parti eccentriche, ad esempio le superfici cilindriche di un albero a gomito.

Secondo il grado di finitura la lavorazione viene chiamata:

• sgrossatura: si toglie più in fretta possibile il grosso del sovrametallo. Si usano utensili in grado di resistere a forti sollecitazioni; le tolleranze specificate nei disegni non vengono considerate.
• finitura: per finire il pezzo, diventa importante il tipo e le dimensioni dell’utensile usato. Inoltre bisogna sceglierlo con attenzione. La velocità di taglio e il numero di giri mandrino sono da regolare per ottenere una superficie finale con le proprietà desiderate, rugosità soprattutto, e si raggiungono le misure previste nel disegno, entro le tolleranze da esso specificate. Per questo tipo di lavorazione esistono svariati tipi di macchinari utensili a controllo numerico ad elevata precisione.

Se l’utensile penetra nel pezzo si ha la tornitura a tuffo e se l’utensile toglie il pezzo finito dal resto del materiale (barra non lavorata) si parla di troncatura. Qualche volta il pezzo si stacca troppo presto mantenendo un resto di materiale non tornito chiamato testimone.

Nella tornitura a copiare, un’attrezzatura con un tastatore bisogna farla scorrere su una sagoma, trasmettendo il proprio moto all’utensile che in tal modo ne riproduce il profilo sul pezzo. Nella tornitura con utensile di forma (o tornitura a profilo costante) utilizziamo un utensile con un profilo sul tagliente che riproduce un negativo del proprio profilo sul pezzo.

Il pezzo può anche essere fissato in modo eccentrico per tornire parti eccentriche, ad esempio le superfici cilindriche di un albero a gomito.

2. STRUTTURA DEL TORNIO

La struttura di base di un tornio per lavorazioni di metalli prevede (di solito alla sinistra dell’operatore) un complesso costituito da un motore elettrico che, tramite cinghie di trasmissione ed ingranaggi, trasmette il moto di rotazione ad un elemento circolare piatto, il platorello, sul quale è installato un mandrino autocentrante, un trascinatore oppure un disco menabrida, destinato a reggere il pezzo da lavorare. Alla destra di questo è fissato un rigido bancale in ferro o ghisa che è provvisto, nella sua parte superiore, di due guide parallele rettificate sulle quali scorrono un carrello (su cui è montata la torretta portautensile) e un sostegno da contropunta che ha la funzione di sorreggere eventualmente il pezzo in lavorazione o di permettere l’esecuzione di fori assiali.

Il sostegno per la contropunta si compone di una base anch’essa capace di scorrere sulle guide e di un cilindro forato spostabile assialmente per mezzo di un volantino. Questo cilindro è esattamente allineato con il centro di rotazione della testa motrice e su di esso possono essere applicati vari utensili come mandrini da trapano, punte lisce, punte elicoidali da foratura ecc. L’applicazione di questi ultimi molto rapida perché il cilindro reca un innesto a cono che ne garantisce la tenuta per attrito.

Nonostante i torni, come tutte le altre macchine utensili siano sempre apparecchi di precisione sono comunque determinanti l’abilità e l’esperienza dell’operatore per la buona riuscita del lavoro.

3. VELOCITÀ DI TAGLIO

Rappresenta la velocità del movimento che provoca il distacco del truciolo ed è misurata in corrispondenza dello spigolo tagliente dell’utensile. Nel caso di moto rotatorio, essa è la velocità periferica (o tangenziale) studiata in Fisica:

n= numero di giri (m/sec)

Indicando (nel caso della tornitura) con D il diametro del pezzo in mm e volendo l’unità di misura in m/min, l’espressione suddetta, adattata alle necessità della Tecnologia, diviene:

4. PROFONDITÀ DI PASSATA

Rappresenta lo spessore di metallo da asportare e si indica con la lettera p; l’unità di misura è il [mm].

Si calcola dapprima il sovrametallo da asportare mediante l’espressione:

Dopo avere scelto il valore della profondità di passata, si determina il numero di passate:

Il numero di passate è un numero sempre intero.

5. AVANZAMENTO PER GIRO

Rappresenta, nel caso della tornitura, di quanto avanza l’utensile in un giro del pezzo. Si indica col simbolo a_g e l’unità di misura è [mm/giro]. Parametro importante è anche la velocità di avanzamento, data dall’espressione:

Con n il numero di giri al minuto compiuto dal pezzo. La velocità di avanzamento Va rappresenta quindi, nel caso della tornitura, di quanto si è spostato l’utensile in un minuto. Essa è utilizzata per calcolare il tempo necessario per eseguire una lavorazione per asportazione di truciolo.

Il processo industriale di tornitura è uno dei pilastri delle lavorazioni attuali. Il procedimento si è evoluto molto nel tempo e continuerà a farlo in futuro: la ricerca nei materiali, nella tecnica e l’avvento dell’intelligenza artificiale la renderanno sempre più precisa ed efficiente.