Métodos y habilidades para fresar agujeros roscados de gran diámetro

¿Por qué usar una fresadora de roscas para fresar agujeros roscados de gran diámetro?

Cuando es necesario roscar un orificio, básicamente se puede realizar el roscado tradicional, el roscado en frío o el fresado de roscas.

El fresado de roscas es la primera opción si se trata de un orificio grande, es decir, un orificio con un diámetro de 1″ a 1,5″ o más, o un tubo cónico.

Parte de la razón es:

En aplicaciones de roscado más grandes, el costo total de aplicar un macho puede ser más alto que el de fresado de roscas. Por ejemplo, los grifos más grandes pueden costar $1000 o más.

Si se requiere un grifo especial, el costo del grifo será mayor. Es posible que tenga orificios roscados de mayor diámetro, pero no hay un tamaño de rosca estándar.

Aunque el costo inicial del fresado de orificios roscados es mayor, permite una mayor productividad y hace que el mecanizado sea más económico.

Para orificios de 1 pulgada de diámetro o más, el método más rápido es el fresado de roscas de varios canales, que produce todas las roscas a la vez.

Roscado con macho y fresado de roscas

El tapping es un método común para producir hilos internos, pero eso no significa necesariamente que sea el mejor método.

Debido a que el fresado de roscas utiliza la interpolación helicoidal para cortar roscas en una máquina CNC con tres ejes simultáneos, la herramienta es más pequeña que el diámetro del orificio que se está mecanizando. Por lo tanto, si la fresa de roscar se rompe durante el roscado, no se atasca en la pieza y se puede quitar fácilmente. ¡Esto definitivamente reducirá los costos de reelaboración! Si se trata de un grifo roto, hay que quemarlo y, muchas veces, hay que volver a trabajar mucho o desechar la pieza.

En lugar de ocupar todos los lados del orificio como un macho de roscar, puede mecanizar con mayor libertad al fresar roscas. Esto reduce los requisitos de potencia de la máquina herramienta al tiempo que aumenta la productividad.

Esta es una herramienta de corte más libre y, por lo tanto, puede operar en áreas de mayor superficie.

Otra ventaja del fresado de roscas es que las herramientas estándar pueden producir diámetros de paso no estándar para lograr el tamaño de rosca deseado antes de operaciones como el tratamiento térmico o la galvanoplastia. Esto se logra al comprender cómo reacciona el material de la pieza de trabajo cuando se procesa, como contraerse o expandirse en una cantidad específica, y compensar este movimiento al cortar roscas. Para los grifos requiere una fabricación especial con un diámetro de paso no estándar.

El fresado de roscas se ha vuelto cada vez más común debido a sus ventajas en aplicaciones apropiadas. Porque reduce el tiempo de ciclo y aumenta la vida útil de la herramienta. También proporciona hilos más limpios y fuertes que el tapping.

Estas ventajas solo aumentan cuando se fresan agujeros roscados grandes. Por ejemplo, en estas aplicaciones, hay más espacio para la evacuación de virutas y suficiente refrigerante para entrar efectivamente en la interfaz herramienta/pieza de trabajo.

Refrescarse

En la mayoría de las aplicaciones de fresado de roscas, el refrigerante es muy efectivo porque solo hay un punto de contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo y las virutas no quedan atrapadas.

La fresa de rosca indexable adopta refrigeración interna y la herramienta integral adopta el método de refrigeración por desbordamiento.

Las herramientas de fresado de roscas de varios filos y de agujeros profundos para fresar diámetros de agujeros más grandes deben tener una presión de enfriamiento de 1000 presiones.

Al mecanizar roscas de aluminio con herramientas de carburo, se puede utilizar microenfriamiento.

Tipo de fresado de roscas

La mayoría de los orificios roscados de gran diámetro se pueden fresar con plaquitas intercambiables o intercambiables.

Si el cliente desea la flexibilidad de poder mecanizar múltiples pasos con una fresa de roscar, entonces una fresa de roscar con plaquitas reemplazables es más adecuada. Si se dedica al mecanizado de un solo paso, las fresas de roscar de metal duro integral son más adecuadas.

Para plaquitas reemplazables o indexables más pequeñas, se encuentran disponibles plaquitas multisegmento de un solo filo o plaquitas multifilo de un solo segmento.

A medida que aumenta el diámetro del orificio roscado que debe fresarse, el espacio permite la aplicación de herramientas indexables de múltiples puntos. Estas herramientas pueden ser de un paso o de varios pasos. Debido al área de contacto más pequeña entre la herramienta y la pieza de trabajo, los usuarios pueden entregar herramientas de un solo paso mucho más rápido que herramientas de varios pasos. Sin embargo, una herramienta de varios pasos tiene menos recorrido porque corta varias roscas al mismo tiempo. Si la longitud total de su parte es de 12 hilos, solo necesita hacer un círculo y está listo para comenzar. Una herramienta de un solo paso, por otro lado, tiene que dar 12 vueltas alrededor de la pieza, pero fresa más rápido.

Cuando se utiliza una herramienta de varios pasos, en algún momento el grosor y la profundidad de la rosca tienen demasiado contacto con la superficie de la pieza de trabajo y la resistencia al corte puede abrumar a la herramienta y la máquina.

El tipo de portaherramientas también es una consideración importante cuando se fresan agujeros roscados de gran diámetro. De manera similar a cualquier operación de fresado, minimizar el descentramiento mejora la vida útil de la herramienta y la calidad de la pieza, y se recomienda un mandril de fresa o un soporte hidráulico.

Los platos de fresado se caracterizan por la absorción de impactos y las altas fuerzas de agarre, lo que los hace ideales para el fresado de roscas, lo que genera mucha presión lateral sobre la herramienta. Al fresar roscas, los portaherramientas retráctiles experimentan un fenómeno de "carrera", donde los altos niveles de vibración pueden desalojar la herramienta del portaherramientas.

Un fabricante de motores quería fresar una rosca de 36 mm en hierro fundido. El fabricante solo usaba soportes de ajuste por contracción, pero tenía problemas para fresar roscas. Intenté ajustar la velocidad y el avance primero, pero fue en vano. Después de cambiar un mandril de fresado, el problema se resolvió.

No se recomiendan las pinzas hidráulicas al fresar agujeros roscados de gran diámetro, ya que no tienen la fuerza ni el agarre para manejar las altas fuerzas radiales que se producen al fresar roscas.

Profundidad del orificio roscado

Los orificios roscados de gran diámetro no son necesariamente profundos, pero las fresas de roscar pueden tener carreras largas debido a los accesorios que a menudo se requieren para sujetar piezas de trabajo grandes y pesadas. Si la relación entre la profundidad y el diámetro del orificio roscado es demasiado grande, es posible que deba realizar varias operaciones.

En algunos casos, el fresado de roscas de paso grueso requiere un desbaste y un acabado, mientras que el roscado de agujeros profundos requiere una operación en una profundidad del agujero, seguida de otra operación a una profundidad mayor.

En el fresado de roscas, una presión lateral excesiva puede afectar negativamente a la calidad de la rosca. Para compensar esto, generalmente se adoptan alimentaciones más ligeras y más procesos.

La selección de una fresa de roscar adecuada depende de la forma de rosca deseada y del material de la pieza de trabajo.

Mecanizar una profundidad de 6 veces el diámetro del orificio roscado puede estar más allá de las capacidades del fresado de roscas. El fresado de una rosca tan larga puede causar problemas de compensación durante el proceso de mecanizado, y es posible que el fresado de roscas no sea un mejor método de mecanizado.