Fatti :
A.- La Federazione ticinese delle casse malati, ora Federazione cantonale ticinese degli assicuratori malattia (in seguito: FTAM), ha con atto 8 giugno 1994 censurato il dott. Z._ di ineconomicità delle cure prestate nel 1992.
B.- Avendo l'interessato contestato tale conclusione ed essendo l'esperimento di conciliazione fallito, 32 casse malati, rappresentate dalla FTAM, e patrocinate dall'avv. M._, hanno inoltrato il 15 aprile 1997 una petizione al Tribunale arbitrale in materia di assicurazione contro le malattie e gli infortuni del Cantone Ticino. Hanno chiesto l'accertamento della violazione, da parte del dott. Z._, del precetto del trattamento economico per il 1992 e, di conseguenza, la condanna di quest'ultimo alla restituzione di complessivi fr. 27'197. 05.
Nella sua risposta, l'interessato ha negato di aver esercitato in modo non economico. Ha precisato che dal 1986 aveva abbandonato l'attività di chirurgo ortopedico, motivo per cui non poteva essere inserito, ai fini dei rilevamenti statistici, nel gruppo 14/64. Ha inoltre contestato i risultati statistici presentati dalle casse nonché la legittimazione attiva di talune di esse. Il dott. Z._ ha pure chiesto la ricusa dell'arbitro designato dalle casse, ritenendone non garantita l'indipendenza.
Mediante pronunzia incidentale 2 luglio 1997, il presidente del Tribunale arbitrale ha respinto tale istanza. Adito dal dott. Z._, il Tribunale federale delle assicurazioni ne ha per sentenza 28 novembre 1997 stralciato dai ruoli il gravame, in quanto divenuto privo d'oggetto dopo che le casse avevano provveduto a sostituire l'arbitro.
Terminato lo scambio di allegati e chiusa l'istruttoria, l'8 aprile 1999 l'autorità arbitrale ha parzialmente accolto la petizione delle casse, condannando il dott. Z._ a restituire la somma di fr. 20'000. -, da ripartire in misura proporzionale fra le attrici. I primi giudici hanno ritenuto che non poteva essere seguito il convenuto quando criticava il metodo statistico utilizzato dalle casse malati e quando affermava di non appartenere al gruppo 14/64 degli specialisti in ortopedia e chirurgia ortopedica, atteso che per atti concludenti aveva accettato di essere inserito in tale categoria.
C.- Contro il giudizio cantonale il medico interessato, patrocinato dall'avv. C._, interpone ricorso di diritto amministrativo e ne chiede l'annullamento, con reiezione della petizione delle casse. Dei motivi si dirà nei considerandi.
Le 32 casse malati chiedono la reiezione del gravame, mentre l'Ufficio federale delle assicurazioni sociali rinuncia a determinarsi.

Diritto :
1.- La presente vertenza concerne il controllo dell'economicità delle cure prestate da un medico e non già l'assegnazione o il rifiuto di prestazioni assicurative. Il Tribunale federale delle assicurazioni deve pertanto limitarsi ad esaminare se il contestato giudizio abbia violato il diritto federale, compreso l'eccesso o l'abuso del potere d'apprezzamento, oppure se l'accertamento dei fatti operato dal Tribunale arbitrale sia manifestamente inesatto, incompleto od avvenuto violando norme essenziali di procedura (art. 132 OG in relazione con gli art. 104 lett. a e b e 105 cpv. 2 OG; <ref-ruling> consid. 1).
In questi limiti, questa Corte procede ad un esame d'ufficio (<ref-ruling> consid. 1), senza essere vincolata dai motivi invocati dalle parti (art. 114 cpv. 1 in relazione con l'art. 132 OG), potendo altresì ammettere o respingere un gravame indipendentemente dalle censure ricorsuali addotte o dalle ragioni considerate dalla prima istanza (<ref-ruling> consid. 1b, 442 consid. 1a).
2.- Malgrado dal 1° gennaio 1996 sia entrata in vigore la nuova legge federale sull'assicurazione malattie (LAMal), nella fattispecie torna applicabile il diritto previgente (LAMI), visto che i fatti oggetto della lite si sono verificati nel 1992 (<ref-ruling> consid. 1, 118 V 110 consid. 3, 112 V 173 consid. 3c; Rhinow/Krähenmann, Schweizerische Verwaltungsrechtsprechung, Ergänzungsband, Basilea e Francoforte, 1990, n. 15 B I).
3.- a) I primi giudici hanno condannato il ricorrente a restituire la somma di fr. 20'000. -, riferita a cure prestate nel 1992, da ripartire in misura proporzionale fra le casse. Essi hanno in particolare respinto la contestazione sia per quanto riguarda la legittimazione attiva di talune attrici sia in merito al principio del metodo statistico. Inoltre, non hanno ritenuto opportuno verificare l'obiezione riferita all'effettiva appartenenza dell'interessato al gruppo 14/64.
b) Il dott. Z._ contesta tali argomentazioni. Insiste nel negare la legittimazione attiva delle casse che non hanno mai versato alcuna indennità per sue prestazioni.
Il ricorrente sostiene inoltre che il giudizio impugnato si fonda su di un'applicazione arbitraria del metodo statistico, avendo i primi giudici proceduto ad un paragone statistico tra situazioni sostanzialmente dissimili: egli sarebbe in effetti stato paragonato coi medici del gruppo 14/64 malgrado non eserciti più come chirurgo dal 1986. Osserva che già nel 1994 e 1996 aveva chiesto di essere inserito nel gruppo dei reumatologi-fisiatri FMH del Cantone Ticino.
Il dott. Z._ è pure dell'opinione che sia stato violato il suo diritto di essere sentito, poiché gli elementi utilizzati per la statistica che lo concernono, oltre ad essere elaborati sulla base di dati forniti dalle casse stesse, non sono suscettibili di verifica, creando in tal modo legittimi dubbi sull'esattezza delle conclusioni statistiche. Egli segnala le discrepanze esistenti tra le predette conclusioni e quelle elaborate sulla base della sua contabilità.
Infine, il ricorrente rimprovera ai primi giudici di aver arbitrariamente commisurato l'importo da restituire, concedendo in pratica uno sconto deciso senza alcun criterio concreto e dimostrabile.
4.- In primo luogo, il dott. Z._ ravvisa, dal profilo formale, la mancanza di legittimazione attiva delle casse opponenti.
a) Il Tribunale federale delle assicurazioni esamina d'ufficio le condizioni formali di validità e regolarità della procedura, ossia, segnatamente, la questione di sapere se la giurisdizione cantonale abbia ammesso a giusto titolo la ricevibilità dell'azione. Ove l'autorità di prima istanza abbia omesso di accertare un presupposto decisivo per l'esame materiale della vertenza e abbia statuito sul merito, questa Corte deve procedere all'annullamento d'ufficio del giudizio in questione (<ref-ruling> consid. 1).
Il concetto di parte si suddivide nella duplice nozione di parte in senso sostanziale - secondo cui può essere parte al processo solo il titolare del diritto materiale che si fa valere - e di parte in senso formale (Kölz/Häner, Verwaltungsverfahren und Verwaltungsrechtspflege des Bundes, 1993, n. 259 e segg. ; Guldener, Schweizerisches Zivilprozessrecht, 3a ed., pag. 124 segg. e 139 segg. ; Frank/Sträuli/Messmer, Kommentar zur zürcherischen Zivilprozessordnung, 3a ed., Zurigo 1997, n. 8 e 9 a §§ 27/28 CPC ZH; Fabrizio Ottaviani, Le parti nel processo civile ticinese, tesi Zurigo 1989, pag. 16 seg. , n. 1.2.6. e 1.2.7.). Qualora non fosse data la legittimazione materiale - nella giurisdizione originaria (ursprüngliche Verwaltungsgerichtsbarkeit), come nel caso di specie -, l'azione deve essere respinta, valendo nel processo amministrativo gli stessi criteri del processo civile (Gygi, Bundesverwaltungsrechtspflege, 2a ed., pag. 175 seg. ; cfr. pure <ref-ruling> consid. 4b).
b) I primi giudici non hanno operato distinzioni tra le due nozioni. Essi si sono limitati ad affermare che le casse erano legittimate a far valere collettivamente i loro diritti. In tal modo hanno ammesso la legittimazione processuale, peraltro non contestata dal ricorrente, senza avvedersi che l'obiezione era per contro incentrata sulla carenza di legittimazione materiale delle casse partitamente indicate nel verbale di udienza del 16 marzo 1999. Il Tribunale arbitrale ha omesso di considerare che il dott. Z._ aveva affermato, in termini chiari e validi dal profilo processuale, di non aver mai lavorato per la Cassa malati Assura, Cassa malati Concordia, Cassa malati CPT, Cassa malati CMEL, CMSI Assicurazioni (ora: Organizzazione sanitaria SWICA), Cassa malati KBV, Cassa malati Mutual, Cassa malati OeKK Schweiz, Cassa malati del personale della Città di Zurigo, Cassa malati Progres, Cassa malati ZOKU (Amasco; ora: Organizzazione sanitaria SWICA) e Cassa malati UTS (ora: Cassa malati Galenos).
A fronte di censure chiaramente sostanziate per quanto riguarda le 12 casse citate, era loro preciso compito dimostrare di aver versato indennità riconducibili a prestazioni mediche effettuate su pazienti del dott. Z._. Limitatamente alle 12 casse indicate dall'interessato, non possono essere seguite le allegazioni di risposta, secondo cui la contestazione ricorsuale sarebbe irricevibile perché troppo generica, "non avendo mai il ricorrente indicato quale delle 32 casse non ha assicurato suoi paziente". Le opponenti non si sono in tutta evidenza avvedute che vi era stata una puntuale contestazione riferita alle casse sopra elencate.
c) La censura del ricorrente è di pregio. In effetti, come già indicato, il Tribunale arbitrale ha esaminato la questione della legittimazione solo dal profilo della nozione in senso formale, vale a dire di parte al processo, omettendo di verificare se tutte le casse entranti in linea di conto fossero titolari di un diritto, atteso che la legittimazione materiale fondata sulla titolarità del diritto dedotto in giudizio deve essere dimostrata nel caso in cui venga contestata dalla controparte in termini congrui dal profilo processuale, come lo è stato nei limiti espressi in sede di udienza 16 marzo 1999 davanti ai giudici cantonali.
Alle 12 casse sopra menzionate incombeva l'onere della prova secondo l'<ref-law> (sulla nozione cfr. Hausheer/Jaun, Einleitungsartikel ZGB, pag. 155, n. 7.21; Gygi, op. cit. , pag. 280 segg. ; Kummer in: Berner Kommentar, n. 20 segg. ad art. 8 ZGB), applicabile anche nel diritto pubblico (Rhinow/Koller/Kiss, Öffentliches Prozessrecht und Justizverfassungsrecht des Bundes, Basilea 1996, pag. 175 n. 910; Grisel, Traité de droit administratif, Neuchâtel 1984, pag. 99 e 929 seg. ).
Ora, le casse in questione non hanno ritenuto di dover dimostrare la loro legittimazione materiale, benché ciò fosse stato di semplice attuazione: sarebbe infatti bastato produrre almeno una fattura riferita a prestazioni effettuate nel 1992 da ciascuna cassa a un paziente del dott. Z._ per provare di essere titolari del diritto materiale sotteso all'azione volta a dimostrarne l'ineconomicità.
Questa omissione determina l'accoglimento del gravame in quanto riferito alle 12 casse, con reiezione della petizione concernente le loro pretese.
5.- Per le rimanenti 20 casse è per contro data la legittimazione materiale. Occorre pertanto procedere all'esame dell'economicità delle cure prestate.
a) Il ricorrente non ha contestato, in linea di principio, la liceità del metodo statistico ai fini del citato esame, ma la sua concreta applicazione nel caso di specie. Assevera infatti di essere stato erroneamente collocato, per l'anno 1992, nel gruppo 14/64, atteso che dal 1986 non esercita più l'attività di chirurgo ortopedico. È dell'avviso che dati statistici omogenei si potrebbero ottenere solo ove fosse inserito nella categoria dei reumatologi-fisiatri FMH del Cantone Ticino.
b) Le casse ritengono per contro che l'interessato non possa cambiare il gruppo di appartenenza, perché una modifica di specialità è subordinata a un riconoscimento ufficiale rilasciato dalla FMH allo scopo di evitare abusi e garantire la qualità dell'intervento medico. Esse fanno notare che il dott. Z._, malgrado da anni non eserciti più l'attività chirurgica, solo nel 1994 ha formulato richiesta di cambiamento, continuando così a fregiarsi del titolo di specialista FMH oltre che in ortopedia anche in chirurgia ortopedica.
c) Nella querelata pronunzia la precedente istanza ha già compiutamente indicato l'ordinamento legale e giurisprudenziale attinente all'oggetto materiale della lite, ossia il controllo dell'economicità dei trattamenti medici giusta l'art. 23 LAMI. Ha segnatamente illustrato contenuti e presupposti del metodo statistico quale mezzo di prova di polipragmasia riconosciuto dalla giurisprudenza (<ref-ruling> consid. 4; SVR 1995 KV no. 40 pag. 125; RAMI 1988 no. K 761 pag. 92; sentenze non pubblicate 23 gennaio 1998 in re M., K 129/95, 11 luglio 1996 in re C., K 39/95 - riassunta in CAMS Actuel 1996 no. 9 pag. 138 -, 14 dicembre 1995 in re W., K 45/95, 29 ottobre 1993 in re S., K 101/92).
A questa esposizione può essere fatto riferimento e prestata adesione, non senza ribadire che il Tribunale federale delle assicurazioni non ha motivo di rivedere la sua giurisprudenza relativa all'applicabilità del metodo statistico, impregiudicato rimanendo per ora invece il tema di sapere se la fissazione della soglia di antieconomicità all'indice 150 operata dal Tribunale arbitrale possa essere ritenuta conforme al diritto federale.
d) Sul quesito della classificazione da dare al dott. Z._, di natura pregiudiziale ai fini dell'esame dell'economicità delle sue cure, vi è disputa tra le parti.
Il medico è dell'avviso che decisiva sia l'attività materiale svolta. Le casse ritengono per contro che determinante sia la specializzazione FMH, sulla cui base è stata allestita la statistica del Concordato degli assicuratori malattia svizzeri. A torto.
Collocare nel gruppo 14/64 degli specialisti in ortopedia e chirurgia ortopedica un medico che dal 1986 non è più attivo come chirurgo, per il solo fatto che tale è una delle sue due specializzazioni FMH, è inconciliabile con la natura del metodo statistico che esige il paragone di dati omogenei: occorre infatti disporre di dati, in termini numerici statisticamente rilevanti, riferiti a gruppi di medici che esercitano un'attività paragonabile per formazione ed esercizio effettivo a quella svolta dal dott. Z._. Orbene, dal profilo del gruppo di appartenenza è di tutta evidenza che il ricorrente ha sì la formazione specialistica in ortopedia e chirurgia ortopedica, ma da anni non vi è più il secondo presupposto cumulativo dell'esercizio effettivo della chirurgia ortopedica. A nulla sussidia l'allegazione delle casse, secondo cui il ricorrente si sarebbe ingiustamente fregiato del titolo FMH anche in chirurgia ortopedica, atteso che siffatto uso sarebbe semmai da esaminare dal profilo della violazione delle norme deontologiche.
Ne consegue che la collocazione nel gruppo 14/64 è errata e l'indice di 203 - ben superiore alla soglia che la prassi ticinese fissa a 150 - non può entrare in linea di conto nel caso di specie.
e) Stabilito che il dott. Z._ non può essere considerato chirurgo ortopedico ma solo ortopedico, occorre esaminare se, come egli pretende, la sua corretta collocazione debba essere tra i reumatologi-fisiatri FMH. La risposta non può che essere negativa, già per il fatto che vi è certezza della carenza del presupposto della formazione specialistica. Può così rimanere aperta la questione di sapere se il ricorrente eserciti effettivamente l'attività invocata.
f) Gli atti dell'incarto non contengono nel caso di specie i dati necessari per l'applicazione del metodo statistico. Non si può pertanto procedere all'esame di merito sull'economicità delle cure prestate dal ricorrente nel 1992.
6.- I giudici ticinesi non hanno tenuto conto che manca un presupposto fondamentale per l'utilizzo del metodo statistico, vale a dire il paragone di dati omogenei, difettando in concreto ogni elemento fattuale riferito ai soli medici ortopedici non chirurghi. In sostanza, vi è stato un accertamento istruttorio lacunoso dei fatti che ha portato a conclusioni arbitrarie. Considerato il potere d'esame limitato di cui fruisce nella fattispecie questa Corte (consid. 1), nonché la rilevanza del vizio, lo stesso non può essere sanato in procedura federale (<ref-ruling> consid. 2a e 363 consid. 2b, 118 V 315 consid. 3c, 116 V 32 consid. 3 e 185 consid. 1b; Gygi, op. cit. , pag. 321).
A prescindere dalle possibilità di successo nel merito dell'impugnativa del dott. Z._, la pronunzia querelata riferita alle restanti 20 casse deve quindi essere annullata e la causa rinviata all'istanza cantonale perché ponga rimedio alle menzionate carenze sul piano dell'istruzione e statuisca di nuovo (<ref-ruling> consid. 4a, 121 I 232 consid. 2a, 121 V 156, 120 V 362 consid. 2a).
I primi giudici dovranno segnatamente accertare se sono disponibili i dati riferiti a specialisti ortopedici FMH non chirurghi, in termini quantitativi statisticamente rilevanti perché possa trovare attuazione il metodo statistico, ritenuto che il paragone deve estendersi su un periodo sufficientemente lungo e che i dati devono essere raccolti in modo analogo (stessa regione e clientela simile), senza cioè che esistano in concreto delle circostanze particolari suscettibili di pregiudicarne l'omogeneità e di giustificarne la differenza di costo (<ref-ruling> consid. 4b).
Ove non fosse possibile disporre di sufficienti dati omogenei per applicare il metodo statistico, l'esame dell'economicità delle misure diagnostiche e terapeutiche adottate va attuato facendo capo al metodo analitico, rispettivamente combinando i due metodi (Deschenaux, Le précepte de l'économie du traitement dans l'assurance-maladie sociale, en particulier en ce qui concerne le médecin, in: Evoluzione del diritto delle assicurazioni sociali, miscellanea per il 75° anniversario del Tribunale federale delle assicurazioni, Berna, 1992, pag. 541 seg. ).
7.- Non trattandosi in concreto di una lite avente per oggetto l'assegnazione o il rifiuto di prestazioni assicurative, la procedura non è gratuita (art. 134 OG e contrario). Le spese processuali seguono la soccombenza. Esse sono ripartite tra i due gruppi di casse nel rapporto di 3/4 a 1/4, avuto riguardo al diverso grado di soccombenza, ritenuto che il giudizio di reiezione della petizione promossa dalle 12 casse pone termine alla lite, mentre quello riferito alle rimanenti 20 è di carattere meramente interlocutorio.
Le casse verseranno, in solido e con riparto tra i due gruppi nel rapporto di 3/4 a 1/4, fr. 2'400. - al ricorrente a titolo d'indennità di parte per la sede federale (art. 156 e 159 in relazione con l'art. 135 OG).

Per questi motivi, il Tribunale federale delle assicurazioni
pronuncia :
I.a) Il ricorso di diritto amministrativo è accolto, il
querelato giudizio 8 aprile 1999 del Tribunale arbitrale
in materia di assicurazione contro le malattie e
gli infortuni del Cantone Ticino essendo annullato e
la petizione 15 aprile 1997 della FTAM respinta nella
misura in cui concernono le pretese della Cassa malati
Assura, Cassa malati Concordia, Cassa malati CPT, Cassa
malati CMEL, CMSI Assicurazioni (ora: Organizzazione
sanitaria SWICA), Cassa malati KBV, Cassa malati
Mutual, Cassa malati OeKK Schweiz, Cassa malati del
personale della Città di Zurigo, Cassa malati Progres,
Cassa malati ZOKU (Amasco; ora: Organizzazione sanitaria
SWICA) e Cassa malati UTS (ora: Cassa malati Galenos).
b) In quanto riferito alle richieste delle rimanenti
casse opponenti, il gravame è accolto nel senso che,
annullata l'impugnata pronunzia cantonale, la causa è
rinviata ai primi giudici perché procedano a un complemento
di istruttoria, conformemente ai considerandi,
e statuiscano di nuovo.
II.Le spese giudiziarie di un importo di fr. 2'000. - sono poste in ragione di 3/4, con responsabilità solidale, a carico delle casse menzionate sub cifra Ia e in ragione di 1/4, sempre in solido, a carico delle altre opponenti.
III. L'anticipo spese di fr. 2'000. - prestato dal ricorrente viene retrocesso.
IV.Le casse opponenti indicate alla cifra Ia, in ragione dei 3/4, e quelle rimanenti, in ragione di 1/4, verseranno in solido al ricorrente la somma di fr. 2'400. - a titolo di indennità di parte per la procedura federale.
V.I primi giudici statuiranno sulla questione delle spese ripetibili di prima istanza, tenuto conto dell'esito del processo in sede federale.
VI.La presente sentenza sarà intimata alle parti, al Tribunale cantonale arbitrale in materia di assicurazione contro le malattie e gli infortuni, Lugano, e all'Ufficio federale delle assicurazioni sociali.