Màquina eina

Un torn és una màquina eina.

Una màquina eina és un tipus de màquina que es fa servir per donar forma a materials sòlids. Acostumen a ser màquines estacionàries. La conformació de la peça es fa per l'eliminació d'una part del material inicial, tot i que alguns autors també consideren màquines eina les màquines que canvien la forma o el volum de peces sense produir ferritja (com ara les premses) i, per raons d’agrupament a la indústria i similitud en l’aplicació, altres màquines relacionades amb processos de transformació, que poden incloure embotició, forja, elèctrics, electrolítics, electrònics, explosius, etc.

Les parts que constitueixen una màquina eina desenvolupa, cadascuna d'elles, una funció especifica i concreta:

  • L'estructura Sèrie d'elements units entre ells, que serveixen de suport dels mecanismes de la màquina.
  • Els mecanismes Conjunt de peces que acoblades entre elles, transmeten, regulen o modifiquen l'energia i les forces que actuen en una màquina.

Els tipus de moviments que generalment pot realitzar són semblants als que podem fer amb les mans i els braços en efectuar un treball:

  • Moviment rectilini. És el que fa un objecte en aplicar-li una força que obliga a desplaçar-se descrivint una trajectòria en línia recta, tant en sentit horitzontal com en vertical.
  • Moviment curvilini. És el que representa un objecte en aplicar-li una força que fa que es desplaci descrivint una trajectòria corba.
  • Moviment alternatiu. És aquell que es fa en la mateixa direcció i en sentit diferent de manera alternativa, és a dir, que té una trajectòria diferent.

HistòriaModifica

Les màquines eines modernes daten de 1775, any en el qual l'inventor britànic John Wilkinson va construir una perforadora horitzontal que permetia aconseguir superfícies cilíndriques interiors. Cap a 1794 Henry Maudslay va desenvolupar el primer torn mecànic. Més endavant, Joseph Whitworth va accelerar l'expansió de les màquines de Wilkinson i de Maudslay en desenvolupar diversos instruments que permetien una precisió d'una milionèsima de polzada (25 milionèsimes de mil·límetre). Els seus treballs van tenir gran rellevància, ja que es necessitaven mètodes precisos de mesura per a la fabricació de productes fets amb peces intercanviables.

Les primeres proves de fabricació de peces intercanviables es van donar al mateix temps a Europa i als Estats Units. Aquests experiments es basaven en l'ús de calibres de catalogació, amb els quals les peces es podien classificar en dimensions pràcticament idèntiques. El primer sistema de veritable producció en sèrie va ser creat per l'inventor nord-americà Eli Whitney, qui va aconseguir, el 1798, un contracte del govern per produir 10.000 pistoles fetes amb peces intercanviables.

Durant el segle XIX es va aconseguir un grau de precisió relativament alt en torns, planejadores, polidores, serres, fresadores i perforadores. La utilització d'aquestes màquines es va estendre a tots els països industrialitzats. Durant les albors del segle XX van aparèixer màquines eines més grans i de major precisió. A partir de 1920 aquestes màquines es van especialitzar i entre 1930 i 1950 es van desenvolupar màquines més potents i rígides que aprofitaven els nous materials de tall desenvolupats en aquell moment. Aquestes màquines especialitzades permetien fabricar productes estandarditzats amb un cost baix, utilitzant mà d'obra sense qualificació especial. No obstant això, mancaven de flexibilitat i no es podien emprar per a diversos productes ni per a variacions en els estàndards de fabricació. Per solucionar aquest problema, els enginyers s'han dedicat durant les últimes dècades a dissenyar màquines eines molt versàtils i precises, controlades per ordinadors o computadores anomenades màquines de control numèric, que permeten fabricar de forma barata productes amb formes complexes. Aquestes noves màquines s'apliquen avui en tots els camps.

Màquines eina convencionals amb generació de ferritjaModifica

Aquesta selecció de màquines eines bàsiques mostra diversos mètodes per donar forma a una peça mitjançant arrencament de material per eliminació de ferritja. El tipus de tasca i el material a conformar determina l'eina emprada. Per exemple, si partim d'un cilindre per obtenir a una peça de revolució, cal utilitzar un torn; mentre que per fer una taula de cuina s'usaria una planejadora. Per usar les màquines eina, bé la peça (com en el cas de la majoria de fresadores) o bé l'eina (com en el cas de la majoria de torns) han de romandre estacionàries.

  1. Torn
  2. Fresadora
  3. Planejadora
  4. Trepant
  5. Polidora
  6. Serra (eina)

Màquines eina convencionals sense generació de ferritjaModifica

Premses

Les premses donen forma a les peces sense eliminar material, o sigui, sense produir ferritja. Una premsa consta d'un marc que sosté una bancada fixa, un pistó, una font d'energia i un mecanisme que mou el pistó en paral·lel o en angle recte pel que fa a la bancada. Les premses compten amb encunys i punxons que permeten deformar, perforar les peces. Aquestes màquines poden produir peces a gran velocitat perquè el temps que requereix cada procés és només el temps de desplaçament del pistó.

Màquines eina no convencionalsModifica

Entre les màquines eines no convencionals es troben les màquines d'arc de plasma, les de raig làser, les de descàrrega elèctrica i les electroquímiques, ultrasòniques i de feix d'electrons. Algunes d'aquestes màquines van ser desenvolupades per donar forma a aliatges de gran duresa, els quals s'utilitzen en indústria pesant, en aplicacions aeroespacials... També s'empren per donar forma i gravar materials molt prims que s'utilitzen per fabricar components electrònics, com ara els microprocessadors.

  1. Soldadura_per_plasma
  2. Làser
  3. Electroerosió
  4. Mecanitzat per feix d'Electrons (EBM)

Enllaços externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Màquina eina