Los hilos mantienen unido nuestro mundo. Bastante literal. Desempeñan un papel importante en todos los equipos mecánicos que utilizamos hoy en día, independientemente de a qué industria pertenezcan, desde la electrónica de consumo hasta la aeroespacial y más.
Por muy importante que sea una rosca, es posible que no cumpla su propósito si no se mecaniza de acuerdo con los requisitos de diseño establecidos.
Por lo tanto, comprender cómo funciona el mecanizado de roscas, todos los métodos disponibles y las consideraciones involucradas son fundamentales para garantizar la formación de roscas precisas y funcionales que se construyan para encajar.
Este blog cubrirá todo eso y más. Así que ¡asegúrate de leer hasta el final!
¿Qué son los agujeros roscados?
Los agujeros roscados son muescas dentro de las piezas de trabajo que contienen grietas helicoidales a lo largo de su longitud. Estas grietas helicoidales se denominan hilos.
Los hilos pueden ser internos o externos. Sin embargo, cuando hablamos de agujeros roscados, nos referimos a roscas internas que se mecanizan dentro de los agujeros.
Los orificios roscados a menudo también se denominan parte hembra de la unión macho-hembra y cumplen el propósito vital de mantener los tornillos y sujetadores en su lugar. Dada la importante función que cumplen, es fundamental diseñarlos y mecanizarlos de acuerdo con estándares establecidos y mejores prácticas para aprovecharlos al máximo.
¿Cómo garantizan los maquinistas la precisión y exactitud cuando se trata de la formación de roscas? Hablamos de eso a continuación.
Comprensión del mecanizado de roscas CNC
El mecanizado de roscas CNC (control numérico por computadora) es el proceso que los maquinistas suelen aprovechar al formar orificios roscados. Como sugiere el nombre, el proceso de mecanizado de roscas utiliza un proceso CNC controlado por computadora de alta precisión que garantiza los máximos niveles de precisión en el diseño de roscas.
Mecanizado de roscas CNC involucra una herramienta de corte y una pieza de trabajo. Dependiendo del método de roscado que se utilice, la herramienta de corte o la pieza de trabajo (o ambas) giran para crear esas grietas helicoidales que le dan a la rosca su diseño previsto.
El proceso de mecanizado de roscas CNC se puede llevar a cabo utilizando varios métodos que involucran machos de roscar, fresas, tornos y amoladoras. A continuación analizaremos cada uno de estos procesos.
Tapping
El roscado es probablemente uno de los procesos de mecanizado de roscas CNC más populares y se utiliza principalmente para crear roscas internas o lo que llamamos agujeros roscados.
Dado que el roscado implica que la herramienta, llamada grifo, entre dentro de un orificio y lo enrosque desde el interior, es necesario perforar un orificio en la pieza de trabajo. Luego se introduce el hilo en este agujero.
En este caso, el orificio perforado debe coincidir con el diámetro de la rosca terminada requerida. De hecho, el diámetro del macho de roscar utilizado para mecanizar roscas debe ser el mismo que el diámetro del orificio para poder cortar hendiduras helicoidales en su interior.
Este tipo de mecanizado de roscas se aplica mejor cuando es necesario formar roscas dentro de orificios de diámetros más pequeños.
Fresado de rosca
El fresado de roscas es otro proceso de mecanizado de roscas CNC que se puede utilizar para crear roscas dentro de una pieza de trabajo. La característica notable del fresado de roscas es que puede crear orificios roscados o roscas internas manteniendo un contacto limitado con la pieza de trabajo.
En el fresado de roscas, la herramienta de corte gira dentro del orificio tocando las paredes del orificio y formando roscas.
¿En qué se diferencia esto del tapping?
La principal diferencia entre roscar y fresar es la diferencia de diámetro de la rosca y la herramienta de corte. En el fresado de roscas, el diámetro de la herramienta de corte es menor que el del agujero. Esto es para darle a la herramienta suficiente espacio para girar dentro del agujero y hacer su trabajo.
Otra diferencia entre el roscado y el fresado es que, si bien a menudo se prefiere el roscado para orificios de menor diámetro, el fresado se puede realizar en orificios más grandes.
El fresado también permite obtener el espacio necesario para evacuar el material retirado del orificio, algo que puede resultar difícil de roscar.
Los diferentes tipos de agujeros roscados
Hay muchas consideraciones de diseño que debe tener en cuenta y requisitos que debe cumplir si desea mecanizar la rosca correcta. Y eso comienza con comprender y conocer el tipo de hilo que necesita mecanizar.
Hay dos tipos simples de agujeros con los que nos encontramos a menudo al mecanizar agujeros roscados. Éstas incluyen:
Agujeros ciegos
Los agujeros ciegos están cerrados en la parte inferior. En otras palabras, este tipo de orificio roscado no se perfora en todo el espesor de la pieza de trabajo y solo llega hasta una determinada profundidad.
Estos agujeros pueden tener un fondo en forma de cono o plano, dependiendo de los requisitos de diseño. Es posible que deba utilizar diferentes tipos de fresas según el tipo de acabado del fondo que desee.
A traves de los hoyos
Los agujeros pasantes son exactamente lo contrario de los agujeros ciegos. Se extienden a lo largo de la pieza de trabajo, lo que significa que ambos extremos del hilo están abiertos. En otras palabras, el agujero en el que forma el hilo tiene dos aberturas, una en ambos extremos.
La longitud del macho o herramienta de corte es de suma importancia a la hora de perforar este tipo de agujeros. Esto se debe a que es posible que una herramienta de corte más pequeña no pueda perforar en toda su longitud y le deje un agujero ciego no deseado.
Precauciones para el mecanizado de roscas CNC
Si observa un sistema de rosca y tornillo, pronto se dará cuenta de que los procesos de formación de rosca tienen tolerancias muy estrictas y no tienen margen de error. Un pequeño error puede provocar que su hilo sea demasiado inexacto para ser funcional.
Por lo tanto, debe tomar ciertas precauciones antes de continuar con su próximo proyecto de mecanizado de roscas. Los hemos resumido a continuación:
Dureza del material
Trabajar con un material más duro puede requerir un conjunto diferente de parámetros de mecanizado. Cuando mecaniza una rosca dentro de un material duro, es posible que deba usar mayor fuerza para asegurarse de poder perforarla. Por lo tanto, es de suma importancia considerar la dureza del material antes de decidir la fuerza de ataque y otras variables cruciales.
Mantener tamaños estándar
Existen tres estándares populares reconocidos internacionalmente cuando se trata de mecanizado de roscas. Estos incluyen el estándar británico, el estándar americano y el estándar de rosca métrica (ISO).
Debe garantizar la precisión con los estándares pertinentes para mecanizar roscas que sean funcionales.
Elija las herramientas adecuadas
La elección de la herramienta que utilice para mecanizar agujeros de rosca en su pieza de trabajo dependerá de muchos factores, como el tipo de rosca que desea hacer. Por ejemplo, puede utilizar un taladro convencional para perforar agujeros ciegos cónicos y una fresa para perforar un agujero de fondo plano.
Asegúrese de revisar su diseño minuciosamente y elegir la herramienta en consecuencia para garantizar un proceso de mecanizado de roscas fluido.
Roscado en superficie en ángulo
Una superficie en ángulo puede ser más difícil de enhebrar, ya que su herramienta de corte puede correr el riesgo de deslizarse hacia abajo o romperse bajo tensión mientras mecaniza en una pendiente. En este caso, puedes considerar fresar primero una cavidad para aplanar un poco la superficie y luego proceder con el roscado.
Método de operación de alimentación
La alimentación define cómo la herramienta de corte entra en contacto y se inserta en la pieza de trabajo durante el mecanizado de roscas.
Hay tres tipos principales de métodos de operación de alimentación, que incluyen:
- Avance de flanco modificado: la herramienta de corte entra en ángulo. Este método se utiliza normalmente para hilos más grandes.
- Avance incremental: la herramienta de corte oscila de un lado a otro. El avance incremental es más adecuado para mecanizar roscas de paso grande.
- Alimentación radial: la herramienta de corte penetra radialmente en la pieza de trabajo. Este método de avance es el más fácil de ejecutar, pero puede presentar algunos inconvenientes, como un mayor desgaste de la herramienta.
Debe comprender a fondo sus requisitos de diseño y las aplicaciones y funcionalidades de subprocesos antes de decidir el tipo de método de alimentación que desea aprovechar.
Conclusión
El mecanizado de roscas requiere exactitud y precisión incomparables, por lo que el mecanizado CNC suele ser el proceso preferido para ello.
Dentro del mecanizado de roscas CNC, se pueden utilizar múltiples métodos para la formación de roscas. Sin embargo, el roscado y el fresado son dos de los métodos más populares utilizados para mecanizar agujeros roscados o roscas internas.
Dado que el mecanizado de roscas tiene tolerancias estrictas, conlleva una serie de precauciones que se deben tomar antes de comenzar el proceso.
Asegúrese de comprender la dureza del material, el tipo de herramienta necesaria y los estándares con los que deben alinearse las roscas antes de que la herramienta toque la pieza de trabajo.
Además, considere revisar su proceso de mecanizado si está haciendo roscas en una superficie en ángulo, ya que esto puede presentar desafíos que es poco probable que aparezcan al roscar en superficies planas.
