Che cos'è un tornio a velocità variabile?

Un tornio, che è una macchina utilizzata per produrre parti per altre macchine, è considerata la più antica macchina utensile. Questa capacità di riprodurre in modo affidabile parti di macchine è stata una delle tecnologie abilitanti della rivoluzione industriale. Una delle chiavi di questa riproducibilità è il controllo della velocità del tornio. In sostanza tutti i torni devono avere un mezzo per variare la velocità del mandrino. Un tornio a velocità variabile si riferisce a quei torni che hanno un mezzo moderno e preciso per controllare la velocità del mandrino.

Un mandrino è il dispositivo che tiene il pezzo da lavorare. È l'asse attorno al quale ruota il pezzo. La velocità del mandrino è fondamentale perché influisce sulla coppia o sulla potenza applicata all'azione di taglio. La bassa velocità generalmente applica una coppia maggiore. I giri al minuto (rpm) sono una misura della velocità del mandrino.

La velocità di taglio è correlata al numero di giri del mandrino ma è anche un fattore del diametro del pezzo da lavorare. Un pezzo di diametro maggiore avrà una maggiore velocità di taglio, poiché in un giro del pezzo è stato percorso un percorso di taglio più lungo. Anche la durezza del materiale è una considerazione. I materiali più duri richiedono più forza di taglio e quindi velocità più basse. A causa della necessità di velocità molto diverse, verrà specificato un tornio a velocità variabile per un tipo specifico di materiale, come legno o metallo.

Torni alimentati a piedi, come un tornio da vasaio, controllano la velocità in base alla frequenza e la forza sulla pompa a pedale. I piccoli torni per hobby possono utilizzare un semplice motore a tre fasi e limitare le impostazioni di velocità a pochi livelli finiti. Un precedente tornio industriale a velocità variabile utilizzava una serie di cinghie e pulegge, comprese le pulegge coniche, per variare la velocità del mandrino.

Le velocità variabili nei motori a trasmissione diretta si ottengono mediante ingranaggi o pulegge. Questo tipo di tornio a velocità variabile avrà tipicamente velocità del mandrino multiple tra loro, come otto, 12, 16 e 24 volte il numero di giri base. Cambiando le pulegge, sono disponibili più opzioni di velocità. Gli ingranaggi e la puleggia possono essere regolati a mano, o più spesso, da quadranti e leve simili al meccanismo di un cambio di bicicletta a 10 o 21 velocità.

Un'infinita varietà di velocità è disponibile mediante l'uso di motori a corrente alternata (AC) con trasmissioni a velocità infinitamente variabile o nuovi controlli elettronici. Il controllo elettronico della velocità variabile è spesso combinato con un motore a velocità variabile per aumentare il campo di funzionamento. Un tornio a velocità variabile che incorpora i controlli elettronici sarà spesso integrato con la capacità di mantenere una velocità di taglio costante man mano che il diametro del pezzo cambia, mentre è scolpito o lungo la sua lunghezza.