Mecanizado de roscas explicado:procesos, técnicas y guía de corte

Mientras los tornillos sigan presentes en las piezas mecanizadas, las roscas seguirán siendo un aspecto importante del trabajo en metal. Facilita la conexión de piezas a bajo costo, lo que las hace ideales para usar con sujetadores, accesorios y conectores.

Además de saber qué son los hilos, también es importante identificar el tipo de hilo adecuado para su proyecto. Entonces, ¿qué significa exactamente el término mecanizado de roscas? ¿Cuáles son los tipos de roscas para mecanizar? Continúe leyendo mientras respondemos estas preguntas y brindamos otra información importante sobre el enhebrado.

¿Qué es el mecanizado de roscas en la fabricación de piezas?

El mecanizado de roscas es una de las aplicaciones más importantes en un centro de mecanizado CNC. Es un método sustractivo que se utiliza para realizar roscas externas e internas de diferentes tamaños. Este mecanizado se produce mediante el movimiento circular de una herramienta giratoria calibrada con la profundidad y densidad de rosca requerida.

La función principal de un hilo es actuar como agente de acoplamiento entre dos mecanismos. Durante el proceso de acoplamiento, se produce movimiento entre las piezas.

Un hilo tiene diferentes partes. Estos incluyen la cresta, la raíz, el ángulo de la hélice, el paso y el flanco. Examinemos estas partes en detalle.

Parámetros principales del hilo

Ángulo de hélice :El ángulo de hélice en mecanizado es el ángulo entre el eje de la rosca y la hélice en una rosca recta o el ángulo que forma la zona helicoidal cónica de una rosca para roscas cónicas.

Raíz :Esta es la parte inferior de los hilos. Es el área adyacente del cono o cilindro proyectado.

Escudo :La cresta es la parte superior de los hilos. Es la zona más alejada del cono o cilindro proyectado. La cresta es también la superficie de la rosca que une los flancos.

Flanco :Esta parte roscada conecta la raíz con la cresta. En teoría, la intersección de una superficie de flanco con un plano axial es una línea paralela.

Tono :El diámetro del paso es igual al del cilindro o cono, en teoría. El paso es la distancia medida entre áreas de hilos adyacentes. Las áreas paralelas medidas deben corresponder.

Tipos de Mecanizado de Roscas

Existen muchos tipos de hilos según diferentes normas de clasificación. Para el sistema de rosca unificada, la rosca UNF (fina) y la rosca UNC (gruesa) son estándar. Sin embargo, los dos tipos principales de hilos son los internos y los externos.

Rosca interna

Una rosca interna, también conocida como rosca hembra, se mecaniza utilizando una herramienta de roscado de un solo labio. Además de esta herramienta de un solo labio, una tapa de roscado tradicional también podría ayudar a cortar roscas internas CNC. Es importante tener en cuenta que el corte de roscas internas se produce sólo en superficies cóncavas.

Entonces, ¿cuándo se necesita un hilo interno? Necesitaría uno si su pieza de trabajo necesitara inserciones de tornillos. Los maquinistas utilizan machos de roscar manuales o de máquina para cortar roscas internas.

Hilos externos

También conocida como rosca de tornillo, este tipo de rosca encuentra aplicación en tornillos, pernos, espárragos y calibres de enchufe. Usar un torno es una de las formas más efectivas de hacer roscas externas.

Otro método consiste en utilizar un troquel redondo para cortar la rosca exterior a mano. La matriz redonda utilizada en este caso permanece en una matriz fija. Además de los troqueles redondos, también hay troqueles cuadrados hexagonales, ideales para uso entrelazado.

¿Cómo cortar una rosca de mecanizado?

El corte de roscas es ideal para fabricar piezas con conexiones atornilladas. Saber cortar hilos es beneficioso. Por ejemplo, con estos conocimientos podrás fabricar un tornillo o una tuerca de una sola pieza o repararlos si fuera necesario. Además, es posible que las máquinas roscadoras no siempre estén disponibles.

Entonces, aquí se explica cómo cortar hilos.

1. Cómo cortar un hilo interno

¿Estás buscando cortar una rosca interna? Primero, consiga las herramientas adecuadas, que incluyen gafas de seguridad, un taladro de columna de caja (para machos de máquina), una llave giramachos ajustable (para machos de roscar manuales), un macho de roscar interno, un taladro helicoidal y un avellanador de 90 grados.

Después de obtener las herramientas adecuadas, el siguiente paso es determinar en qué diámetro del orificio desea colocar la rosca. Una vez determinado el diámetro, el siguiente paso es conocer el macho de roscar adecuado para cortar. Para determinar el diámetro del orificio central, reste el paso de la rosca del diámetro del macho.

Para empezar a cortar la rosca interior, primero centrar con un punzón y luego taladrar un agujero central con una broca helicoidal. Para hacer un chaflán en el orificio central, utilice el avellanador de 90 grados. Cortar la rosca implica girar la llave giramachos en el orificio central con el grifo adjunto.

2. Cómo cortar un hilo externo

Las herramientas que necesita para cortar roscas externas incluyen lima, troquel, punta plana, troquel redondo, varilla, tornillo de banco (para agarre) y spray de corte.

Para cortar roscas externas, primero lima los bordes de la varilla redonda y luego achaflana en un ángulo de 45 grados. Asegúrese de que, en comparación con la profundidad de la rosca, el chaflán sea más grande.

El siguiente paso es sujetar o agarrar el troquel redondo para fijarlo firmemente. Esto evita movimientos no deseados ya que la varilla requiere mucha presión para cortar la rosca externa de manera óptima. Utilice aerosoles de corte para mejorar la calidad de la superficie de la pieza.

Excelentes consejos para mecanizar roscas

Saber mecanizar hilos conlleva varios beneficios. Sin embargo, obtener buenos consejos para el mecanizado puede marcar la diferencia entre una rosca óptima y una subóptima. A continuación se ofrecen algunos consejos para mecanizar roscas.

• Incluir un chaflán en las partes finales de la rosca externa;
• Asegúrese de que el extremo inicial de un hilo tenga una superficie plana. Además, asegúrese de que sea consistente con el eje central de la rosca;
• Hacer que las roscas internas terminen con un avellanador;
• Al formar o cortar roscas, las piezas tubulares a menudo experimentan presión, por lo que deberían tener un mayor espesor de pared;
• Si bien elegir tamaños de hilo únicos está bien, usar un tamaño de hilo estándar es más económico;
• Se prefieren los hilos de menor altura a los de mayor altura si no hay especificaciones de hilo.

Métodos comunes de mecanizado de roscas de tornillos en procesos CNC

Existen varios métodos de mecanizado de roscas de tornillos en CNC. Estos diferentes métodos tienen sus características y beneficios. Aquí analizaremos los más comunes y lo que los hace destacar.

1. Tocando

Los orificios para roscar son ideales para producir roscas internas. Es un método de roscado económico y eficiente. Este método CNC es aplicable para su uso en orificios roscados con baja precisión de posición, así como en orificios con un diámetro pequeño.

Como método de mecanizado de roscas de tornillos, ha reducido el tiempo de inactividad de la máquina roscadora CNC. Además, la estructura de mecanizado aquí es bastante simple en comparación con otros métodos. Además, el roscado es un proceso de corte de alta velocidad que mejora enormemente la productividad y la eficiencia del mecanizado.

Las herramientas de corte utilizadas en este método de mecanizado son más económicas, lo que reduce el coste de fabricación. También es un proceso versátil con una amplia gama de aplicaciones.

2. Fresado de roscas

Este es otro método utilizado para hacer roscas de tornillos. Este proceso utiliza una fresa y un centro de mecanizado de 3 ejes. También adopta una interpolación circular de los tres ejes principales; Alimentación lineal x, y y z. El fresado de roscas es ideal para roscar piezas grandes o materiales de alto valor.

El fresado de roscas tiene una velocidad de procesamiento rápida, alta precisión y eficiencia. La herramienta de fresado utilizada suele contener aleaciones duras. Además, las herramientas de fresado son versátiles, lo que reduce la necesidad de adquirir diferentes herramientas para diferentes procesos de fresado. Por ejemplo, el mismo cortador puede cortar la rosca izquierda y derecha usando el mismo paso de tornillos. Puede ajustar los diámetros de los orificios, las tolerancias y el material cortado con mínima dificultad.

Las roscas fabricadas mediante fresado tienen una superficie de calidad superior sin rebabas. Este método es ideal para fabricar piezas de paredes delgadas, mecanizar agujeros ciegos y piezas asimétricas/no giratorias.

3. Roscado CNC en Tornos

El corte de roscas en un torno es otro proceso común de roscado de tornillos con una amplia gama de adopción. Los tornos CNC facilitan la producción de roscas de alta calidad. Con este método, los maquinistas pueden realizar varias roscas cónicas, roscas principales y pasos de rosca.

El roscado rígido y el roscado de un solo punto son dos de los métodos más comunes utilizados en el roscado de tornos CNC. El roscado de un solo punto utiliza una herramienta con un inserto indexable con una forma y tamaño que corresponden a los de la cabeza del tornillo terminada.

4. Rectificado de roscas

Esto es ideal para usar en el roscado de piezas de trabajo endurecidas. Para este proceso se utilizan dos tipos principales de muelas abrasivas; muelas abrasivas multilínea y muelas abrasivas de una sola línea. La muela abrasiva de una sola línea tiene una precisión de paso con grados 5 ~ 6. También tiene una rugosidad superficial de R1,25～0,08 μm.

El rectificado de una sola línea es ideal para fabricar tornillos de precisión, gusanos, calibres de rosca, fresas para rectificar con pala y roscados de lotes pequeños.

El rectificado multilínea se divide en método de rectificado longitudinal y de corte. La principal diferencia entre estos dos métodos es el ancho de la muela. En el método longitudinal, el ancho de la muela es menor que la longitud del hilo que se está rectificando. Por otro lado, el ancho de la muela utilizada en el método de corte tiene una longitud mayor que la rosca.

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Conclusión

Para producir piezas de alta calidad, es importante tener un conocimiento profundo de los distintos procesos de fabricación involucrados. El conocimiento también le iluminará sobre cómo afrontar algunos desafíos del mecanizado, como las vibraciones en el mecanizado.

El mecanizado de roscas es un aspecto importante de la mayoría de los productos que requieren acoplamiento o conexión. Saber cómo funcionan, sus parámetros y los diferentes procesos de mecanizado disponibles le ayudará a tomar las decisiones de mecanizado adecuadas.

Preguntas frecuentes

¿El fresado de roscas es más rápido que el roscado?

El roscado es generalmente más rápido que el fresado de roscas. Sin embargo, las fresadoras de roscas a veces cuentan con bordes adicionales para compensar la velocidad reducida.

¿Cuál es la diferencia entre una fresadora de roscas y un macho de roscar?

La principal diferencia entre el fresado de roscas y el roscado es la suavidad del corte. El fresado de roscas crea cortes más suaves y uniformes, mientras que los cortes realizados mediante roscado son ásperos e irregulares.

¿Cuál es la operación de roscado en el torno?

Es un proceso utilizado para crear una cresta helicoidal con una sección transversal uniforme en la pieza de trabajo. Consiste en utilizar una broca de herramienta de roscado para realizar cortes en la pieza de trabajo sucesivamente. Es importante tener en cuenta que la broca utilizada para esta operación debe tener la misma forma que la rosca necesaria.