Mecanizado de Roscas Explicado: Procesos, Técnicas y Guía de Corte

Mientras los tornillos sigan presentes en piezas mecanizadas, las roscas siguen siendo un aspecto importante del trabajo en metal. Facilitan la conexión de piezas a bajo coste, haciéndolas ideales para uso con fijaciones, accesorios y conectores.

Además de saber qué son las roscas, también es importante identificar el tipo correcto de rosca para su proyecto. Así que, ¿qué significa exactamente el término mecanizado de roscas? ¿Cuáles son los tipos de roscas de mecanizado? Siga leyendo mientras respondemos estas preguntas y proporcionamos otra información importante sobre roscado.

¿Qué es el Mecanizado de Roscas en Fabricación de Piezas?

El mecanizado de roscas es una de las aplicaciones más importantes en un centro de mecanizado CNC. Es un método sustractivo usado para hacer roscas externas e internas de diferentes tamaños. Este mecanizado ocurre a través del movimiento circular de una herramienta rotativa calibrada con la profundidad y densidad de rosca requerida.

La función principal de una rosca es actuar como agente de acoplamiento entre dos mecanismos. Durante el proceso de acoplamiento, ocurre movimiento entre piezas.

Una rosca tiene diferentes partes. Estas incluyen la cresta, raíz, ángulo de hélice, paso y flanco. Examinemos estas partes en detalle.

Parámetros Principales para Rosca

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 hecho por el área helicoidal cónica de una rosca para roscas cónicas.

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

Cresta: La cresta es la parte superior de las roscas. Es el área más lejana del cono o cilindro proyectado. La cresta es también la superficie de 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.

Paso: El diámetro del paso equivale al del cilindro o cono, en teoría. El paso es la distancia medida entre áreas en roscas adyacentes. Las áreas paralelas medidas deben corresponder.

Tipos de Roscas de Mecanizado

Hay muchos tipos de roscas según diferentes estándares de clasificación. Para el sistema de rosca unificado, la rosca UNF (fina) y UNC (gruesa) son estándar. Sin embargo, los dos tipos principales de roscas son roscas internas y externas.

Roscas Internas

Una rosca interna, también conocida como rosca hembra, se mecaniza usando una herramienta de roscado de un solo labio. Además de esta herramienta de un solo labio, un macho de roscado tradicional también podría ayudar a cortar roscado interno CNC. Es importante notar que cortar roscas internas ocurre solo en superficies cóncavas.

Así que, ¿cuándo se necesita una rosca interna? La requeriría si su pieza necesitaba inserciones de tornillo. Los mecanizadores usan ya sea machos de mano o machos de máquina para cortar roscas internas.

Roscas Externas

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

Otro método es usar un dado redondo para cortar la rosca externa a mano. El dado redondo usado en este caso permanece en un portadado fijo. Además de dados redondos, también hay dados hexagonales cuadrados, ideales para uso de enclavamiento.

Cómo Cortar una Rosca de Mecanizado

El corte de roscas es ideal para hacer piezas con conexiones roscadas. Saber cómo cortar roscas es beneficioso. Por ejemplo, con este conocimiento, puede fabricar un tornillo o tuerca de una pieza o repararlos si es necesario. Además, las máquinas de roscado no siempre están disponibles.

Así que, aquí está cómo cortar roscas.

1. Cómo Cortar una Rosca Interna

¿Busca cortar una rosca interna? Primero, consiga las herramientas correctas, que incluyen gafas de seguridad, taladro de columna (para machos de máquina), llave de macho ajustable (para machos de mano), macho interno, broca helicoidal y avellanador de 90 grados.

Tras conseguir las herramientas correctas, el siguiente paso es determinar qué diámetro del agujero quiere colocar la rosca. Con el diámetro determinado, saber el macho correcto para cortar es la siguiente etapa. Para determinar el diámetro del agujero central, reste el paso de la rosca del diámetro del macho.

Para empezar a cortar la rosca interna, primero centre con un punzón y luego taladre un agujero central usando una broca helicoidal. Para hacer un chaflán en el agujero central, use el avellanador de 90 grados. Cortar la rosca implica girar la llave de macho en el agujero central con el macho adjunto.

2. Cómo Cortar una Rosca Externa

Herramientas que necesita para cortar roscas externas incluyen lima, portadado, punta plana, dado redondo, varilla, prensa (para sujetar) y spray de corte.

Para cortar roscas externas, lime los bordes de la varilla redonda primero y luego haga un chaflán en un ángulo de 45 grados. Asegúrese de que, comparado con la profundidad de la rosca, el chaflán sea mayor.

El siguiente paso es sujetar o agarrar el dado redondo para fijarlo firmemente. Esto previene movimiento no deseado ya que la varilla requiere mucha presión para cortar la rosca externa óptimamente. Use sprays de corte para mejorar la calidad de la superficie de la pieza.

Grandes Consejos para Mecanizado de Roscas

Hay varios beneficios adjuntos a saber cómo mecanizar roscas. Sin embargo, obtener grandes consejos para mecanizar podría marcar la diferencia entre una rosca óptima y una subóptima. Así que, aquí hay algunos consejos para mecanizar roscas.

• Incluya un chaflán en los extremos finales de rosca externa;
• Asegure que el extremo inicial de una rosca tenga una superficie plana. Además, asegúrese de que sea consistente con el eje central de la rosca;
• Haga que las roscas internas terminen con un avellanado;
• Durante el formado o corte de rosca, las piezas tubulares a menudo experimentan presión, por lo que deberían tener mayor espesor de pared;
• Aunque ir por tamaños de rosca únicos está bien, usar un tamaño de rosca estándar es más económico;
• Roscas de altura menor son preferidas a las de altura mayor si no hay especificaciones de rosca.

Métodos Comunes de Mecanizado de Rosca de Tornillo en Proceso CNC

Hay varios métodos de mecanizado de rosca de tornillo en CNC. Estos diferentes métodos tienen sus características y beneficios. Aquí, discutiremos los comunes y qué los hace destacar.

1. Macho (Tapping)

Los machos de agujeros son ideales para usar en producción de roscas internas. Es un método de roscado económico y eficiente. Este método CNC es aplicable para uso en agujeros roscados con baja precisión de posición así como agujeros con diámetro pequeño.

Como método de mecanizado de rosca de tornillo, tiene tiempo de inactividad de máquina de roscado CNC reducido. Además, la estructura de mecanizado aquí es bastante simple comparada a otros métodos. Además, el macho es un proceso de corte de alta velocidad que mejora grandemente la productividad y eficiencia de mecanizado.

Las herramientas de corte usadas en este método de mecanizado son más baratas, reduciendo así el coste de fabricación. También es un proceso versátil con una amplia gama de aplicaciones.

2. Fresado de Roscas

Este es otro método usado en hacer roscas de tornillo. Este proceso utiliza una fresa así como un centro de mecanizado de 3 ejes. También adopta una interpolación circular de los tres ejes principales; avance 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 usada a menudo contiene aleaciones duras. Además, las herramientas de fresado son versátiles, reduciendo la necesidad de adquirir diferentes herramientas para diferentes procesos de fresado. Por ejemplo, el mismo cortador puede cortar rosca izquierda y derecha usando el mismo paso de tornillos. Puede ajustar diámetros de agujero, tolerancias y material cortado con dificultad mínima.

Las roscas hechas usando fresado tienen una superficie de calidad superior con cero rebabas. Este método es ideal para hacer piezas de pared delgada, mecanizar agujeros ciegos y piezas asimétricas/no rotativas.

3. Roscado CNC en Tornos

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

Roscado rígido y roscado de punto único son dos de los métodos más comunes usados en roscado de torno CNC. El roscado de punto único usa una herramienta con una plaquita indexable con forma y tamaño que corresponde al de la cabeza de tornillo terminada.

4. Rectificado de Roscas

Este es ideal para uso en roscado de piezas endurecidas. Dos tipos principales de muelas de rectificar se usan para este proceso; muelas de rectificado multi-línea y mono-línea. La muela de rectificado mono-línea tiene una precisión de paso con grados 5-6. También tiene una rugosidad superficial de R1.25-0,08 μm.

El rectificado mono-línea es ideal para hacer un tornillo de precisión, tornillo sin fin, calibre de rosca, fresa de desbaste, y roscado de pequeños lotes.

El rectificado multi-línea se divide en métodos de penetración y rectificado longitudinal. La mayor diferencia entre estos dos métodos es el ancho de la muela de rectificar. En el método longitudinal, el ancho de la muela de rectificar es menor que la longitud de la rosca siendo rectificada. Por otro lado, el ancho de la muela de rectificar usada en el método de penetración tiene una longitud mayor que la rosca.

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Conclusión

Para producir piezas de alta calidad, es importante tener una comprensión profunda de los diversos procesos de fabricación involucrados. El conocimiento también le ilumina sobre cómo lidiar con algunos desafíos de mecanizado como chatter en mecanizado.

Las roscas de mecanizado son un aspecto importante de la mayoría de productos que requieren acoplamiento o conexión. Saber cómo funcionan, sus parámetros y los diferentes procesos de mecanizado disponibles le ayudaría a tomar las decisiones correctas de mecanizado.

Preguntas Frecuentes

¿Es el fresado de roscas más rápido que el macho?

El macho es generalmente más rápido que el fresado de roscas. Sin embargo, las máquinas de fresado de roscas a veces presentan bordes adicionales para compensar la velocidad reducida.

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

La mayor diferencia entre fresado de roscas y macho es la suavidad del corte. El fresado de roscas crea cortes más suaves y uniformes, mientras que los cortes hechos por macho son rugosos y dentados.

¿Qué es la operación de roscado en el torno?

Es un proceso usado para crear una cresta helicoidal con sección transversal uniforme en la pieza. Implica usar una herramienta de roscado para hacer cortes en la pieza sucesivamente. Es importante notar que la herramienta usada para esta operación debería ser la misma forma que la rosca necesitada.