Normalización. Roscas

Transcripción

1 Normalización. Roscas Para que una pieza o un mecanismo industrial, por simple que sea, quede perfectamente montado, sujeto o funcione de manera adecuada, es necesaria la participación de los elementos roscados. El análisis de las roscas nos puede servir para conocer cómo se describen y establecen las normas de fabricación de objetos o piezas industriales. Además nos permitirá obtener una visión aproximada del proceso de creación de cualquier proyecto técnico, esencial en la aplicación del Dibujo Técnico a la producción. Este apartado lo vamos a dedicar al estudio y representación de las roscas, lo que nos permitirá conocer los principios y normas generales de acotación en el dibujo industrial. En la imagen superior (archivo de Wikimedia Commons, un depósito de contenido libre hospedado por la Fundación Wikimedia) tienes un ejemplo de un tipo de rosca específico, el tornillos allen. Actividad Para poder representar de manera adecuada las partes ocultas de la rosca recurriremos a un artificio del dibujo técnico: la sección de dicha rosca; obteniendo así un corte de la misma y su sección correspondiente. Los conceptos y contenidos correspondientes a este recurso los estudiaremos en el próximo tema. 1 de 25

2 1. Generalidades La rosca es la parte acanalada que envuelve al cilindro (tornillo) o al orificio (tuerca, tubo y agujero roscado). Para su estudio y clasificación tendremos en cuenta cómo se dibujan y acotan, así pues distinguiremos dos tipos de roscas: Roscas Machos: las que se usan en tornillos. Roscas Hembras: las empleadas en las tuercas y en los tubos y agujeros roscados. En la imagen superior puedes ver cómo se han representado las secciones de un tornillo y una tuerca. 2 de 25

3 Elementos. Para poder diferenciar los distintos tipos y sistemas de roscas, así como su dibujo y acotación es necesario conocer los elementos esenciales que configuran a una rosca, ya sea macho o hembra. En la siguiente animación te mostramos todos los elementos de una rosca, te pedimos que los estudies con detenimiento ya que se mencionarán repetidamente. 3 de 25

4 Dimensiones Funcionales. En toda rosca existen unas dimensiones fundamentales que además de definirla, permiten determinar la función que realiza: diámetro exterior, diámetro medio, y diámetro interior. En la animación inferior puedes ver cómo se aplican estas dimensiones a los distintos tipos de rosca y su correspondencia a los elementos anteriormente descritos. Actividad La construcción de la rosca se realiza tallando, mediante diversos procedimientos, el cilindro o el orificio, cuyo diámetro será igual al exterior de la rosca, también llamado diámetro nominal. En los tornillos: de cresta a cresta. En las Tuercas: de fondo a fondo. 4 de 25

5 Dimensiones del Filete. Para que un tornillo enrosque perfectamente en una tuerca sus diámetros no pueden ser idénticos, ya la fricción haría imposible el movimiento entre ellos. Así pues los diámetros (interior y exterior) del tornillo deben ser menores que los de la tuerca, quedando de esta manera un espacio libre entre la cresta, o vértice, del tornillo y el fondo de la tuerca, lo mismo que entre el fondo del tornillo y la cresta, o vértice de la tuerca. En la siguiente animación te mostramos las dimensiones que hay que aplicar para que lo anterior se cumpla, y exista dicha holgura entre ambos elementos roscados. 5 de 25

6 Partes de un Tornillo. El primer elemento roscado que vamos a estudiar es el tornillo. Su fabricación se realiza mediante el tallado de un surco helicoidal tallado sobre la superficie de un cilindro o un cono. En la siguiente animación puedes ver la descripción detallada de cada uno de los elementos de un tornillo. Te pedimos que los estudios con detenimiento, ya que nos referiremos a ellos más adelante. Tipos de cabeza de Tornillos. Según sea la función que deba desempeñar un tornillo su cabeza tendrá una forma determinada: hexagonal (a), redonda o alomada (b), cilíndrica (d, g), avellanada (c, e, f). Además el utensilio que se use para enroscar los tornillos (atornillarlos) también influye en la forma de la cabeza: Llave Inglesa: hexagonal (a) o cuadrada. Destornillador: ranura o entalla (b, c, d) y Phillips (f). Llave Allen: Agujero hexagonal (e). Apriete manual: moleteado (g). En la imagen inferior puedes ver con detalle la forma de cada cabeza. 6 de 25

7 7 de 25 Objetivos

8 El Perno. El perno o espárrago es una pieza metálica larga de forma cilíndrica, fabricada de acero o hierro. Su parecido con el tornillo es evidente. Se usa para sujetar piezas de gran volumen en estructuras. En la imagen de la izquierda (archivo de Wikimedia Commons, un depósito de contenido libre hospedado por la Fundación Wikimedia) te mostramos una imagen de un perno con su rosca y una tabla de modelos de pernos. Actividad de rellenar huecos Lee el párrafo inferior y completa la palabra que falta. la medida del perfil del filete con el que se ha fabricado el tornillo se denomina Enviar 8 de 25

9 2. Sistemas Dado el numeroso tipo de roscas que se emplean en la industria es necesario unificar su diseño con el fin establecer su estandarización y facilitar su fabricación y distribución. Para lograr esto se ha normalizado los tipos de roscas, agrupándolos en sistemas, según sea la forma y la aplicación de cada una de estas. Roscas de sujeción: sistema internacional (SI), sistema Whitworth (SW), y sistema Sellers (SS). Roscas finas: métrica, Whitworth, Sellers, gas. Roscas Trapeciales: sistema Acme y DIN. Además hay otros sistemas más específicos: cuadrada, redonda, etc. Nosotros solamente estudiaremos las características de las roscas de sujeción, ya que son las más usadas en la industria. En la imagen superior puedes ver la sección de roscas pertenecientes a los tres sistemas que vamos a desarrollar. Actividad Mediante la normalización de las roscas podemos predefinir sus dimensiones: diámetro, paso, ángulo del filete, forma de la cresta y el fondo, etc. 9 de 25

10 Sistema Internacional (SI). En este sistema el ángulo de la rosca mide 60º, por tanto, la forma del filete es la de un triángulo equilátero. En la animación inferior te mostramos las principales características de las roscas que pertenecen a este sistema. 10 de 25

11 Sistema Whitworth. En este sistema el ángulo de la rosca es de 55º y el filete tiene forma de triángulo isósceles. En la siguiente animación puedes ver las principales características de las roscas que pertenecen a este sistema. 11 de 25

12 Sistema Sellers (SS). Este es el sistema americano. El ángulo de la rosca y la forma del filete son los mismo que los del sistema internacional (60º y triángulo equilátero). Se diferencia de este en que la cresta, o vértice, y el fondo son truncados. En la animación inferior te mostramos las principales características de las roscas que pertenecen a este sistema. Pregunta Verdadero-Falso Elige la opción que tu creas más adecuada. En el Sistema Internacional (SI) el fondo de las roscas está truncado. Verdadero Falso 12 de 25

13 3. Representación El diseño de las roscas ha ido evolucionando a lo largo del tiempo. Al principio se dibujaban de manera detallada; más tarde se simplificó un poco su trazado, y hoy en día su dibujo se ha normalizado adaptando su representación a los actuales métodos de fabricación. Para poder dibujar una rosca, ya sea macho o hembra, es necesario conocer sus elementos y sus características principales. El trazado y la acotación de las roscas están estrechamente relacionados, ya que se complementan, facilitando de esta manera fabricación y distribución. En la imagen superior los tornillos y las tuercas. En la imagen superior (archivo de Wikimedia Commons, un depósito de contenido libre hospedado por la Fundación Wikimedia) puedes ver cómo se representaban antiguamente los tornillos y las tuercas. Objetivos 13 de 25

14 Cómo se miden los tornillos? En el siguiente vídeo te mostramos cómo se usa un calibrador, o pie de rey, para medir un tornillo. Archivo no encontrado Firefox no puede encontrar el archivo en /embed /sacpgn5fb48?rel=0. Compruebe que el nombre de archivo no tiene errores de escritura, incluyendo el uso de mayúsculas. Compruebe si el archivo ha sido movido, renombrado o eliminado. TORNILLO. Para su representación tenemos que tener en cuenta que es una rosca macho, por tanto, será preciso repasar los conceptos desarrollados en los apartados anteriores. Actividad 14 de 25

15 Representaciones de un tornillo. En la imagen de la izquierda (archivo de Wikimedia Commons, un depósito de contenido libre hospedado por la Fundación Wikimedia) puedes ver distintas representaciones de un tornillo, de izquierda a derecha: dibujo de detalle y dibujos normalizados. Representación: en la siguiente animación te mostramos cómo se representa y acota un tornillo. 15 de 25

16 TUERCA, AGUJEROS Y CILINDROS ROSCADOS: Como estas roscas son hembras, para su dibujo tendremos que aplicar los contenidos estudiados en los anteriores apartados. Representación. En la animación inferior puedes vér como se representan y acotan las tuercas, y los agujeros y cilindros roscados. Actividad 16 de 25

17 Como las roscas de tornillos y tuercas pueden girar en dos sentidos, derecha e izquierda, es preciso detallarlo en su representación, consignándolo en la acotación correspondiente. Derecha: giran en el sentido de las agujas del reloj cuando avanzan en el sentido del eje. No se designa en su acotación. zquierda: giran en el sentido contrario a las agujas del reloj cuando avanzan en el sentido del eje. Se consigna en su acotación mediante la palabra izq. 17 de 25 En la imagen de la izquierda te mostramos dos ejemplos de tornillo de rosca métrica derecha e izquierda de 20 mm de diámetro nominal. Observa cómo en el que gira a derecha no se ha especificado dicho giro; pero sí se ha anotado en el que gira a la izquierda (M20 izq).

18 UNIÓN ENTRE ROSCA MACHO Y ROSCA HEMBRA. Cuando tenemos que dibujar uniones entre piezas roscadas macho y hembra, debemos considerar a cada pieza en su estado original, es decir, desmontada. sí pues, para trazar dicha unión solamente hay que seguir las especificaciones de las piezas en cuestión, teniendo en cuenta que las roscas machos taparán a las de la hembra: Cresta rosca macho ocultará al fondo de la rosca hembra. Fondo rosca macho ocultará a la cresta de la rosca hembra. En la siguiente animación puede ver cómo queda representada la unión de un tornillo con un agujero roscado. 18 de 25

19 Dibujo de las cabezas de los Tornillos y las Tuercas. De entre todas las formas normalizadas que puede tener la cabeza de un tornillo o de una tuerca, la hexagonal es la más corriente. Por esto, vamos a analizar cómo se realiza dibujo de manera detallada en la animación inferior. Caso práctico 19 de 25

20 En la imagen de la izquierda te mostramos cómo se han acotado tres tornillos de diferente tipo. Te pedimos que apliques los contenidos y procedimientos adquiridos hasta ahora para acotar solamente su alzado mediante las herramientas de dibujo tradicionales. Para realizar este ejercicio debes descargar este documento pdf. 20 de 25

21 4. QCAD. Ejercicios En esta unidad didáctica continuamos aplicando los conceptos y procedimientos aprendidos sobre el manejo de la aplicación QCAD para resolver ejercicios, en este caso el diseño y acotación de roscas (tornillos y tuercas). En cada archivos dxf debes crear una capa llamada acotación en la que realizarás los trazados. Recuerda que no pretendemos que aprendas nuevas herramientas o comandos, solamente te pedimos que repases las prácticas que has realizado hasta ahora. Objetivos 21 de 25

22 Una de las principales aplicaciones de las roscas es la de fijar las piezas de un mecanismo. Pero además se pueden usar para transmitir movimiento, mediante un sistema de engranajes, formado por ruedas o cilindros dentados: caja de velocidades, cadena de bicicleta, etc. En el siguiente vídeo puedes ver cómo mediante una aplicación CAD se ha diseñado un sistema complejo de engranajes que configuran un reductor de velocidad. Observa el proceso de montaje de dicho dispositivo. Archivo no encontrado Firefox no puede encontrar el archivo en /embed /B_zV4elLDNk?rel=0. Compruebe que el nombre de archivo no tiene errores de 22 de 25

23 4.1. Tornillos Objetivos En el siguiente vídeo te mostramos cómo se dibuja y se acota un tornillo especial. Archivo no encontrado Firefox no puede encontrar el archivo en /embed /08LZYSrYiNI?rel=0. Compruebe que el nombre de archivo no tiene errores de escritura, incluyendo el uso de mayúsculas. Compruebe si el archivo ha sido movido, renombrado o eliminado. Aplicando los conceptos y procedimientos aprendidos sobre el programa QCAD realiza el siguiente ejercicio: 23 de 25

24 Caso práctico En la imagen de la izquierda puedes ver cómo se ha acotado el alzado de tres tipos distintos de tornillo. Recuerda que este ejercicio ya lo has elaborado mediante las herramientas de dibujo tradicionales, en el apartado 3.3. Representación. Ahora te pedimos que, mediante las herramientas de la aplicación QCAD, realices dicha acotación Para realizar este ejercicio debes descargar este archivo dxf. 24 de 25

25 4.2. Tuercas Aplicando los conceptos y procedimientos aprendidos sobre el programa QCAD realiza el siguiente ejercicio: Caso práctico En la imagen de la izquierda puedes ver cómo se ha representado la cabeza hexagonal de un tornillo Si lo estimas oportuno puedes consultar la animación " Dibujo de las cabezas de los Tornillos y las Tuercas", del apartado 3.3. Representación. Te pedimos que, mediante las herramientas de la aplicación QCAD, realices dicho dibujo. Para realizar este ejercicio debes descargar este archivo dxf. 25 de 25