OPERACIONES DE ROSCADO 1

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1 1 OPERACIONES DE ROSCADO 1 OPERACIONES DE ROSCADO... 1 INTRODUCCIÓN... 1 DESCRIPCIÓN DE LAS ROSCAS... 2 A. Elements fundamentales de las rscas... 2 B. Dimensines características de las rscas (Fig. 5-8):... 2 C. Características de la rsca métrica (la más utilizada en nuestr país)... 5 D. Designación de las rscas... 5 OPERACIONES DE ROSCADO (Fabricación de rscas)... 5 El rscad manual... 6 A. Rscad interir: Realización de tuercas... 6 B. Rscad exterir. Terrajad: Realización de trnills INTRODUCCIÓN Se denmina ROSCADO a la peración de fabricación de rscas. La generación de las rscas cilíndricas pdems cnsiderarla cm si alrededr de un cilindr se arrllase un prisma denminad filete, el cual va tmand la frma de una hélice, si bien en realidad las rscas se btienen al revés, es decir, talland un surc en frma de hélice sbre la superficie de un cilindr.el cilindr sbre el que supnems que se arrlla el filete se denmina núcle, y cada vuelta cmpleta del filete cnstituye un hil. Fig 1. Según l anterir, pdems definir rsca de la siguiente manera: ROSCA : surc helicidal tallad en la superficie de un cilindr. Dependiend de que la ejecución de la rsca sea la parte interir exterir de la superficie de una pieza determinada, se btendrán rscas interires (tuercas) exterires (trnills) respectivamente. Fig. 2.Rsca exterir (TORNILLO) y rsca interir (TUERCA) Las rscas se utilizan en tds ls sectres industriales en ls que se trabaja cn materia metálica. Sus aplicacines más imprtantes sn: 1 Ver

2 2 Cm elements de fijación sujeción: Una de las frmas más cmunes de unir elements es pr medi de ds elements rscads, que frman pareja; un tendrá ls filetes de la rsca en su parte exterir (trnill, mach) y el tr element en su parte interir (tuerca, hembra), enrscand perfectamente el un en el tr. Cn trnills, tuercas, tirafnds, varillas rscadas, espárrags, etc. se cnsiguen td tip de unines y ensamblajes. Cm sistemas transfrmadres de mvimient. Fig 3. Aplicacines de las rscas: sujeción DESCRIPCIÓN DE LAS ROSCAS A. ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LAS ROSCAS Filete: Superficie prismática en frma de hélice cnstitutiva de la rsca parte saliente del surc. Hil : Cada vuelta cmpleta del filete. Flanc: Cara lateral del filete. En la representación gráfica del perfil de la rsca aparecen cm líneas. Fnd : Unión de ls flancs pr la parteinterir parte baja del surc. Cresta: Unión de ls flancs pr la parte exterir parte más saliente del surc. Van: Espaci vaci entre ds flancs cnsecutivs. Núcle: Vlumen ideal sbre el que se encuentra la rsca cilindr imaginari sbre el que se enrlla el filete. Base: Línea imaginaria dnde el filete se apya en el núcle. Fig. 4 a y 4 b B. DIMENSIONES CARACTERÍSTICAS DE LAS ROSCAS (FIG. 5-8): Prfundidad de rsca (h): distancia entre la cresta y el fnd valle del filete, medida perpendicularmente al eje. Pas (P): es la distancia que hay entre ds filetes hils cnsecutivs, medida paralelamente al eje. Ls pass de rsca están nrmalizads de acuerd al sistema de rsca que se aplique. Avance (A): es la distancia que avanza el trnill al girarl una vuelta. Numéricamente cincide cn el pas. Ángul de rsca (α): ángul determinad pr ds flancscntigus. Diámetr exterir nminal de la rsca (D): para ls trnills, es el diámetr exterir, es decir, el diámetr de un cilindr tangente a las crestas.para una tuerca, es el

3 3 diámetr de un cilindr tangente a ls fnds. El diámetr está nrmalizads de acuerd al sistema de rsca que se utilice. Diámetr interir de fnd (d): es el diámetr del cilindr sbre el que se encuentra el filete de rsca. En el trnill se mide entre fnds de valles y se denmina diámetr del núcle. En la tuerca se mide entre crestas y se denmina diámetr del agujer de tuerca. Perfil: es la frma de la sección transversal del filete. El perfil determina el tip de rsca. Hay diferentes tips de rsca que difieren en la frma gemétrica de su filete. Pueden ser triangulares, cuadrada, trapezidal, rednda, diente de sierra, etc. Sentid de la hélice: rsca a derechas, cuand para intrducir el trnill girams en sentid hrari y rsca a izquierdas cuand girams el tnill en sentid anti hrari. Esta última es la mens cmún. Númer de filetes cnsecutivs: rscas sencillas dbles. Calidad: Fina(f): Aquella que, para un mism diámetr exterir tiene más pequeñ el pas que la rsca media nrmal y pr ell tiene menr prfundidad. Media (m) Basta(g) Ls sistemas principales de rscas para trnills sn: MÉTRICA, WHITWORTH, SELLERS, GAS, SAE, UNF, etc. en sus versines de pas nrmal de pas fin. Fig. 5. Características de las rscas: pas, avance Fig. 5 a.señalización de algunas características en un trnill: pas (P), ángul de hélice (α), prfundidad (h), diámetr exterir (D), diámetr interir (d), lngitud. Fig. 5b. Señalización de algunas características en una rsca: diámetr exterir (D), diámetr interir (d), prfundidad (h), grsr.

4 4 Fig.6. Tips de rscas según su perfil ( frma del filete) Fig. 7.Tips de rscas según el sentid de la hélice. Fig8: Tips de rscas según el nº de filetes.

5 5 C. CARACTERÍSTICAS DE LA ROSCA MÉTRICA (LA MÁS UTILIZADA EN NUESTRO PAÍS) La rsca métrica está basada en el Sistema Internacinal (ISO) y es una de las rscas más utilizadas en la unión desmntable de piezas mecánicas. El jueg que tiene en ls vértices del acplamient entre el trnill y la tuerca permite el engrase. Ls dats cnstructivs de esta rsca sn ls siguientes: La sección del filete es un triángul equiláter cuy ángul vale 60º El fnd de la rsca es redndead y la cresta de la rsca levemente truncada El lad del triángul es igual al pas El ángul que frma el filete es de 60º Su diámetr exterir y el pas se miden en milímetrs, siend el pas la lngitud que avanza el trnill en una vuelta cmpleta. D. DESIGNACIÓN DE LAS ROSCAS La designación nmenclatura de la rsca es la identificación de ls principales elements que intervienen en su fabricación. Se hace pr medi de su letra representativa e indicand la dimensión del diámetr exterir y el pas. Este últim se indica directamente en milímetrs para la rsca métrica, mientras que en la rsca unificada y Witwrth se indica a través de la cantidad de hils existentes dentr de una pulgada. Ejempl: designación de una rsca métrica: M24x3. La M significa rsca métrica, 24 significa el valr del diámetr exterir en mm y 3 significa el valr del pas en mm. La designación de la rsca unificada se hace de manera diferente: Pr ejempl una nmenclatura nrmal en un plan de taller pdría ser:1/4 28 UNF 3B LH Est significa: 1/4: de pulgada es el diámetr mayr nminal de la rsca. 28: es el númer de hils pr pulgada. UNF: es la serie de rscas, en este cas unificada fina. 3B: el 3 indica el ajuste (relación entre una rsca interna y una externa cuand se arman); B indica una tuerca interna. Una A indica una tuerca externa. LH: indica que la rsca es izquierda. (Cuand n aparece indicación alguna se supne que la rsca es derecha) OPERACIONES DE ROSCADO (Fabricación de rscas) Has enrllad alguna vez una tira de gma sbre un cilindr? Se puede decir que hacer est es alg muy parecid a rscar. El prcedimient de rscad puede ser: Pr arranque de material (desprendimient de viruta) Pr tallad. El rscad puede hacerse manualmente pr medi de máquinas 2 (fresadras trns) 2 y

6 6 Fig. 9.. Ls materiales sbre ls que rscams sn generalmente metales cm el alumini y el acer (alumini mayritariamente), en ls que rscar manualmente resulta bastante fácil. EL ROSCADO MANUAL 3 Para el rscad manual se utilizan machs 4 y terrajas ( cjinetes de rscar) 5. Ls machs y terrajas sn herramientas de crte usadas para mecanizar las rscas de trnills y tuercas en cmpnentes sólids tales cm, metales, madera, y plástic. Un mach se utiliza para rscar (crear) la parte hembra del acplamient (pr ejempl una tuerca). Una terraja se utiliza para rscar la prción mach del par de acplamient (pr ejempl un pern espárrag). En las industrias y talleres de mecanizad es más cmún crear agujers en ls que atrnillar ls perns que crear el trnill para un agujer, prque generalmente ls trnills se adquieren en las ferreterías y su prducción industrial tiene tr prces diferente. Pr esta razón ls machs están más a menud dispnibles y se utilizan más. Para las grandes prduccines de rscads tant machs cm hembras se utiliza el rscad pr laminación cuand el material de la pieza l permite. En este métd las fibras del material n sn crtadas cn desprendimient de viruta, sin desplazadas. Est reduce el tiemp de fabricación, extendiend la durabilidad de las herramientas, además de reducir ls sbrantes de material. El rscad pr laminación se puede realizar en varis tips de trns, centrs de mecanizad y trns CNC. (Ver Fig.: mach para rscad pr laminación). A. Rscad interir: Realización de tuercas 6 Para este prces se utilizan machs de rsca (fig. 10ª)r. Sn cm trnills de acer templad, cn ranuras canales lngitudinales, que pueden ser rectas (fig. 10b ) helicidales (fig. 10c). Ls machs sn capaces de tallar, generalmente pr arranque de viruta, una rsca en un agujer previamente taladrad. 3 Ver 4 Mach de rscar en su maneral. 5 Ver 6 Ver

7 7 Fig. 10 (a) Mach de rscar, (b) Mach cn ranuras rectas; (c)mach cn ranuras helicidales. (a) (b) (c) El buen rendimient del mach depende de su sección transversal y del númer de ranuras. El númer ideal de ranuras es tres, per es crriente utilizar ls de cuatr prque requieren menr esfuerz de gir y descargan mejr la viruta (fig 11.). Fig. 11. Partes del mach (fig. 12): Mang: sirve para la fijación y arrastre del mach. Parte rscada, en la que se distinguen, a su vez: La entrada (que realiza el tallad) y la guía, que facilita y guía el avance del mach. Para sujetar ls machs y pder realizar el prces de rscad cn precisión usams un útil llamad maneral (también cncid cm braz bandeadr giramachs) (fig 13). Para acplarls al maneral, ls machs suelen llevar en el mang una espiga cuadrada.

8 8 Pass a seguir en la peración de rscad manual de una tuerca Taladrad previ: Se marca y taladra la pieza cn el diámetr adecuad en función del tamañ de la rsca. ( Se determina mediante cálculs buscand en tablas)(el primer númer de una rsca indica el diámetr en mm y el segund el pas en centésimas de mm). Rsca métrica 3 x 50 2,5 mm 4 x 70 3,3 mm 5 x 80 4,2 mm 6 x mm 7 x mm 8 x 125 6,75 mm 10 x 150 8,5 mm 12 x ,25 mm Diámetr del taladr Se limpia y lubrica la zna a rscar para disminuir el rzamient y se prcede al achaflanad, que cnsiste en hacer a ls ds lads del agujer un chaflán de 120º para facilitar la entrada del mach y evitar las rebabas (fig. 14). Figura 14. Se clca el primer mach (suele estar marcad cn un únic anill) en el maneral, prcurand siempre que quede perpendicular al agujer. Este mach inicia y guía la rsca. Para hacerl adecuadamente, girams ds veces hacia delante y una hacia atrás (para desenganchar la viruta). Pasams el segund mach (este tiene ds anills) girand una vuelta hacia delante y media hacia atrás. Este segund mach desbasta la rsca Pr últim pasams el tercer mach (este ya n tiene ningún anill). Este pule y calibra la rsca. Fig.15. Jueg de tres machs y utilización de cada un.

9 9 Prerrscad Rscad medi Acabad Fig. 16: Clcación de las piezas y mvimient del maneral en la peración de rscad. Precaucines Cuand rsquems tenems que tener en cuenta las siguientes precaucines Siempre hay que sujetar firmemente la pieza a rscar. Si la rsca es "pasante" (atraviesa la pieza), el mach de rscar tiene que pder salir libremente pr el tr lad. Si la rsca es "ciega" (n tiene salida al exterir) tenems que hacer el taladr un pc más larg (dependiend del diámetr de la rsca), de frma que dejems huec a la punta del mach que n rsca. Nunca hay que frzar más allá de este punt ya que rmperíams la rsca. Las rscas en alumini sn muy delicadas (de frma prfesinal se refuerzan pniend un helicide de acer en su interir), nunca hay que frzarlas ni cn el mach ni cn el trnill. Durante td el prces hay que lubricar cn aceite (el adecuad a cada material) para facilitar el pas de la herramienta al arrancar la viruta y para btener un buen acabad de rsca.

10 10 B. Rscad exterir. Terrajad: Realización de trnills. 7 Una terraja 8 de rscar es una herramienta manual de crte. Es cm una tuerca de acer templad capaz de tallar, pr arranque de viruta, una rsca en un cilindr y btener un trnill varilla rscada. También se emplea (aunque fabricada en tr material) para realizar las rscas de ls cañs tubs para cnstruir cnducts, pr ejempl para agua, que pueden ser de diverss materiales cm hierr, brnce, cbre, pvc (clrur de plivinil), etcétera. La dureza del material cn que está cnfeccinada la terraja dependerá de la cnsistencia del element a rscar. Fig. 17. Terrajas cjinetes de rscar. Las terrajas pueden ser cerradas abiertas; las cerradas ( fijas) sn rígidas, hacen la rsca de una sla pasada y dan unifrmidad a ls trnills. Las abiertas ( extensibles) pueden regularse entre cierts límites, l que ns permitirá ir graduand la prfundidad del filete, haciend la rsca en más de una pasada. Cn ellas se btienen rscas mens precisas y unifrmes. Fig 18 (a): terraja cerrada; (b) abierta Para el tallad de trnills de rsca fina se emplean las terrajas de peines (fig. 19), que pueden graduarse para varis diámetrs y pueden abrirse al final del rscad para retrceder retirar la pieza de frma rápida. 7 Ver: 8 Terrajas y prtaterrajas:

11 11 Las terrajas se mntan en un útil llamad prta terrajas braz bandeadr, dnde se le imprime la fuerza y el gir de rscad necesari (fig. 20). Fig. 20: Prtaterrajas La calidad del rscad manual, cn terraja es bastante deficiente, y pr es se utilizan ls métds de laminación pr rdill en ls prcess industriales. Pass a seguir en la peración de rscad manual de un trnill. Preparación. Determinar la rsca que se va a efectuar y elegir una varilla que tenga el diámetr nminal de la rsca. Existe una terraja para cada tip de trnill nrmalizad. Limar un pc la parte superir de la varilla en frma de cn para facilitar la entrada de la terraja. Fig. 21. Chaflán previ al rscad Clcar la terraja en el prtaterrajas cn sus rificis de centrad enfrentads a ls trnills de fijación y asegurarla bien cn la ayuda de dichs trnills. Ajustar la terraja a su máxima apertura, para que en la primera pasada "cma" l mens psible. Cn la varilla cmpletamente vertical, clcar la terraja perpendicular a la varilla.

12 12 Fig. 22. Clcación crrecta de la terraja al cmienz de la peración de rscad y fijación de la varilla. Empezar a girar la terraja hacia la derecha una vuelta y retrceder 1/4 de vuelta..., así cada vez hasta cnseguir rscar tda la lngitud de varilla que se desee (acrdarse de lubricar de vez en cuand). Una vez realizad este primer filetead, cerrar el diámetr intern de la terraja y prceder a una segunda pasada para realizar el filetead definitiv. Ests misms prcess también ls pdems realizar para regenerar rscas en mal estad.