Torno e rosca

Um torno faz girar uma peça de madeira ou de metal entre dois pontos enquanto uma ferramenta de corte lhe dá forma, de modo que as superfícies que deixa são redondas em torno de um mesmo eixo. Com um fuso-mestre e rodas de mudança, como o torno de ferro de Henry Maudslay por volta de 1800, abre roscas do passo escolhido, e esses parafusos tornaram-se a base dos pernos normalizados, das peças intermutáveis e da medição de precisão.

O que é

Um torno faz rodar uma peça de madeira ou de metal em torno de um eixo enquanto uma ferramenta parada lhe tira aparas. Assim se fazem pernas de cadeira, tigelas, eixos e pernos. A ferramenta fica à mesma distância do eixo em toda a volta, e por isso a superfície que deixa é redonda.

Em geral, a peça fica presa entre dois pontos. O cabeçote fixo leva a árvore que a faz girar, através de uma braçadeira presa à peça, o arrastador, quando é de metal; o contraponto desliza no barramento para se ajustar ao comprimento. A ferramenta apoia-se numa barra e é guiada à mão, ou fica presa num carro que corre ao longo do barramento. A prancha mostra o torno de roscar em ferro que Henry Maudslay construiu em Londres por volta de 1800.

Como funciona

No torno de vara, a corda faz girar a peça num sentido sob o pé e no outro quando a vara a puxa de volta.

Os tornos mais antigos faziam girar a peça num vaivém, com uma corda enrolada à volta dela. Puxava-a um arco na mão do torneiro ou, no torno de vara, um pedal contra uma vara flexível. A ferramenta só corta enquanto a peça roda na direção do torneiro. A manivela e o volante, e mais tarde as correias movidas por uma roda hidráulica ou por uma máquina, trouxeram a rotação contínua.

Uma rosca é um sulco enrolado à volta de um cilindro com passo constante, a distância entre duas espiras vizinhas; num parafuso comum de uma só entrada é também o que o sulco avança numa volta. Para a abrir, a ferramenta tem de avançar ao longo da peça exatamente essa distância a cada volta. Uma mão treinada consegue-o com um pente, mas o torno de roscar fá-lo sempre, sem essa perícia, graças a um segundo parafuso. O fuso-mestre corre ao longo do barramento e uma porca fixa por baixo do carro engata nele: cada volta do fuso faz avançar a ferramenta um dos seus próprios passos.

Engrenagens ligam a árvore ao fuso-mestre. Com um fuso-mestre de 8 fios por polegada e duas rodas iguais, a ferramenta abre 8 fios por polegada. Uma roda de 20 dentes na árvore a mover outra de 40 no fuso-mestre reduz o avanço a metade e abre 16. Outras rodas de mudança dão outros passos.

A rosca abre-se em várias passagens, e um pequeno volante no carro faz a ferramenta entrar um pouco mais de cada vez. Qualquer defeito do fuso-mestre passa para o parafuso novo, por isso os bons fusos eram verificados e refeitos muitas vezes.

Como construir

Um torno de vara pede madeira de construção, algumas peças de ferro e uma vara nova. Trabalha madeira verde, com a lentidão certa para quem começa.

Fazer o barramento. Fixe duas vigas direitas com cerca de 1,5 m lado a lado sobre quatro pernas abertas, a uns 5 cm uma da outra. Dois blocos verticais, as testeiras, encaixam nessa ranhura e prendem-se com uma cunha por baixo.

Colocar as pontas e o apoio. Crave uma ponta de ferro em cada testeira, à altura do cotovelo e na mesma linha. Faça uma delas com um perno roscado de ponta limada, para a poder apertar contra a peça. Para apoio da ferramenta, fixe uma tábua à frente, logo abaixo das pontas, com pernos em rasgos para a poder deslocar. Com o torno parado, deixe-a a um dedo da peça e rode a peça à mão para confirmar que passa.

Montar a vara. Fixe a ponta grossa de uma vara de freixo ou de aveleira com cerca de 3 m por cima e por trás do torno, com a extremidade fina sobre a peça. Ate uma corda a essa extremidade, enrole-a duas vezes à volta da peça e prenda a outra ponta a uma tábua articulada no chão, que serve de pedal.

Tornear um cabo de ferramenta. Arredonde com a machadinha um pedaço de freixo verde com cerca de 4 cm de lado e 15 cm de comprimento e prenda-o bem entre as pontas, com a corda enrolada de modo que a face da frente desça quando carrega no pedal. Pouse a goiva no apoio antes de tocar na madeira, corte na descida e alivie na subida, dê forma ao punho com o formão oblíquo e deixe o cabo secar algumas semanas antes de lhe montar a lâmina.

O macho abre a rosca dentro de um furo; a fieira abre-a por fora de um varão.

Roscar à mão. Prenda primeiro a peça num torno de bancada. Para uma rosca M8 em metal, faça um furo de 6,8 mm, entre com o macho bem perpendicular à superfície e rode-o meia volta para a frente e um quarto para trás, com uma gota de óleo, para partir a apara. Abra a rosca exterior correspondente com a fieira num varão chanfrado. A madeira e o latão também se roscam com um pente, uma ferramenta plana de aço com o gume limado em dentes ao passo desejado, que se desloca ao longo de uma peça a rodar sem parar; manter um andamento regular exige prática.

Segurança. Uma peça a rodar agarra tudo o que está solto: prenda o cabelo comprido, arregace as mangas e tire cachecol, anéis e luvas. Use óculos de proteção contra as aparas e, em peças grandes, uma viseira por cima; nenhum dos dois torna segura uma peça mal presa. Antes de cada sessão, verifique que a peça está bem presa entre as pontas e não tem fendas. Mantenha as ferramentas de corte afiadas e cubra os gumes quando não estiverem em uso. Os machos são duros e quebradiços, e um partido deixa arestas cortantes. Num torno a motor, pare a máquina antes de medir ou de passar a mão por cima da peça.

História e evolução

A imagem mais antiga que se conhece de um torno está esculpida no túmulo de Petosíris, no Egito, cerca de 300 a.C.: um homem puxa uma correia enrolada à peça enquanto outro segura a ferramenta. Em York, na época viking, os torneiros de Coppergate, «a rua dos torneiros de taças», deixaram parte de um torno, tigelas por acabar e uma ferramenta de tornear em ferro.

Na década de 1770, o construtor de instrumentos Jesse Ramsden fez tornos de roscar para fabricar os parafusos das suas máquinas de dividir. Henry Maudslay, formado com o serralheiro Joseph Bramah, abriu a sua própria oficina em Londres em 1797 ou 1798, conforme as fontes. Não inventou o carro nem o fuso-mestre, mas o seu torno juntou-os às rodas de mudança numa estrutura rígida de ferro, e as suas roscas podiam repetir-se com exatidão. Construiu depois as máquinas desenhadas por Marc Brunel para fazer os cadernais da Marinha em Portsmouth, concluídas em 1808-1809: cerca de dez homens sem ofício faziam ali o trabalho de uma centena de artífices.

Cada volta do tambor faz avançar o fuso um passo do seu parafuso.

Um parafuso preciso também serve para medir. Por volta de 1805, Maudslay construiu um micrómetro de bancada a que chamavam «o Lorde Chanceler», juiz final das medidas na sua oficina. O micrómetro de bolso que Jean-Laurent Palmer patenteou em Paris em 1848 lia 0,05 mm com um parafuso de 1 mm de passo e um tambor dividido em 20. Um micrómetro comum tem hoje um parafuso de 0,5 mm de passo e 50 divisões, e lê o centésimo de milímetro.

Em 1841, Joseph Whitworth, que tinha trabalhado com Maudslay, propôs uma rosca comum a todos os engenheiros britânicos. Tirou-a da média de pernos recolhidos em oficinas de toda a Inglaterra: flancos a 55°, cristas e fundos arredondados e um número fixo de fios por polegada para cada diâmetro, 8 num perno de uma polegada. As companhias de caminhos de ferro adotaram-na.