¿Qué es el mecanizado de roscas?
El proceso de roscado en el diseño mecánico implica formar ranuras helicoidales o en espiral en una pieza de trabajo, lo que permite crear roscas para fines de fijación.
En el mecanizado de roscas, varias terminologías clave son fundamentales para comprender y ejecutar el proceso de forma eficaz. El paso se refiere a la distancia entre roscas adyacentes, que es crucial para unir componentes sin problemas. El ángulo de la rosca, otro término vital, es el ángulo formado por los lados de la rosca, que influye en la resistencia y la capacidad de carga de la conexión roscada. Además, los diámetros mayor y menor desempeñan un papel importante; el diámetro primario es el diámetro más grande de una rosca de tornillo, mientras que el diámetro nominal es el más pequeño. Estas dimensiones son fundamentales para garantizar que las roscas encajen perfectamente, proporcionando un ensamblaje seguro y confiable en diversas aplicaciones mecánicas.
Tipo de hilo
Las roscas, las estructuras helicoidales que facilitan el ensamblaje de componentes, vienen en varios tipos para adaptarse a diferentes aplicaciones y requisitos de fabricación. Comprender los tipos de roscas es crucial para seleccionar el método de roscado adecuado y garantizar la compatibilidad entre las piezas.
Las roscas externas y las internas son las categorías principales; las roscas externas se encuentran en pernos y tornillos y las roscas internas dentro de tuercas o orificios roscados. Esta distinción es fundamental en el diseño mecánico, ya que permite que las piezas se entrelacen de forma segura.
Los hilos métricos y nacionales unificados (UN) se encuentran entre los tipos de hilos más comunes. Las roscas métricas, definidas por su paso en milímetros, prevalecen en la mayor parte del mundo y cumplen con los estándares internacionales de dimensiones y tolerancias. Se caracterizan por su sencillez y uniformidad, lo que los hace aptos para diversas aplicaciones.
Por otro lado, los hilos Unified National se utilizan principalmente en Estados Unidos y Canadá. Estos hilos se identifican por su paso en hilos por pulgada (TPI), y los hilos UN se subdividen en categorías UNC (grueso), UNF (OK) y UNEF (extra fino), cada una de las cuales sirve para diferentes propósitos según la resistencia y precisión requeridas. .
Otro tipo necesario es la rosca nacional para tuberías (NPT), diseñada específicamente para sellar juntas de tuberías. Las roscas NPT son cónicas, lo que permite un sellado más hermético y resistente a los fluidos, esencial en aplicaciones de plomería y transferencia de fluidos.
Métodos de mecanizado de roscas
El mecanizado de roscas abarca una variedad de métodos y herramientas diseñados para producir roscas precisas en piezas de trabajo. La elección entre estos métodos, principalmente el corte y la formación de roscas, depende del material, la aplicación y el acabado deseado de la rosca.
El corte de roscas implica retirar material de una pieza de trabajo para formar roscas, utilizando herramientas como machos y matrices para roscas internas y externas, respectivamente. Los principales métodos de roscado son el fresado de roscas, el rectificado de roscas, el lapeado de roscas, el roscado y roscado y el laminado de roscas.
Fresado de rosca
El fresado de roscas se realiza en una fresadora o en un centro de mecanizado CNC. Implica el uso de una herramienta de corte de uno o varios puntos para crear hilos en un movimiento en espiral. El fresado en una fresadora de roscas se realiza con una fresa de disco o de peine. La fresa de disco se utiliza principalmente para fresar roscas externas trapezoidales en tornillos, tornillos sin fin, etc. La fresa de peine se utiliza para fresar roscas internas.
La fresa de peine se utiliza para fresar roscas comunes internas y externas y roscas cónicas porque está fresando con una fresa de múltiples flautas y la longitud de su parte de trabajo es mayor que la longitud de la rosca procesada, por lo que la pieza de trabajo es solo utilizado para fresar. Dado que es una fresa de múltiples filos y el tamaño de su parte de trabajo es más largo que la longitud de la rosca que se procesa, la pieza de trabajo solo necesita girarse entre 1.25 y 1.5 revoluciones y puede procesarse, lo que tiene una alta productividad. Este método es adecuado para la producción por lotes de piezas roscadas de precisión general o para desbaste antes del rectificado.
Rectificado de hilos
El rectificado de roscas utiliza una rueda abrasiva giratoria para eliminar material y crear roscas precisas. Se utiliza principalmente para procesar roscas de precisión de piezas endurecidas en máquinas rectificadoras de roscas. Se divide en dos tipos de muelas abrasivas según las diferentes formas de la sección transversal de las muelas abrasivas: muelas abrasivas de un solo hilo y muelas abrasivas de múltiples hilos.
La precisión del paso lograda mediante el rectificado de una sola línea es de 5 a 6 niveles, la rugosidad de la superficie es de R1.25 a 0.08 micrones y es conveniente rectificar la muela. Este método es adecuado para rectificar tornillos de precisión. Este método es ideal para rectificar tornillos de precisión, calibres de rosca, engranajes helicoidales, pequeños lotes de piezas de trabajo roscadas y rectificar fresas de precisión.
Tapping
El roscado es el proceso de cortar roscas internas en un orificio con una herramienta llamada macho de roscar. Se usa comúnmente para tuercas, orificios roscados y otras roscas internas. Los grifos vienen en varios tipos, incluidos los de flauta recta, los de punta en espiral (para orificios pasantes) y los de flauta en espiral (para orificios ciegos), cada uno de los cuales está diseñado para expulsar virutas y evitar atascos de manera eficiente.
La precisión del mecanizado del roscado o roscado depende de la precisión de los machos o de los dientes de la placa. Mecanizado Aunque hay muchas formas de mecanizar roscas internas y externas, las roscas internas de diámetros pequeños solo pueden procesarse con machos de roscar. El roscado y roscado se puede realizar manualmente o a mano. Tornos, taladradoras, roscadoras y roscadoras.
Troquelado
El roscado por matriz se utiliza para cortar roscas externas en piezas cilíndricas, como pernos y varillas. Los troqueles son herramientas circulares con patrones de rosca internos que cortan la pieza de trabajo a medida que se giran alrededor de ella. Los troqueles ajustables permiten ajustes menores de tamaño, lo que permite un ajuste perfecto para la parte roscada.
Laminado de hilo
Se trata de un método de obtención de roscas mediante deformación plástica de la pieza de trabajo con una matriz de laminación perfilada. El laminado de hilo se realiza generalmente en máquinas laminadoras de hilo. Máquina laminadora de hilos o en el torno automático acoplado al cabezal de laminación de hilos de apertura y cierre automático en On, adecuado para la producción en masa de sujetadores estándar y otras uniones roscadas de rosca externa.
El diámetro exterior del hilo rodante generalmente no supera los 25 mm, la longitud no supera los 100 mm y la precisión del hilo puede llegar hasta el grado 2 (GB1000). La precisión del hilo puede llegar hasta el nivel 2 (GB197-63); el diámetro de la pieza en bruto utilizada es aproximadamente igual al diámetro central del hilo procesado.
Las ventajas del laminado de hilos.
- La rugosidad de la superficie es menor que la del torneado, fresado y rectificado.
- Hacer rodar la superficie del hilo debido al endurecimiento en frío puede mejorar la resistencia y la dureza.
- Alto aprovechamiento de materiales.
- La productividad que el corte se duplicó y es fácil de automatizar.
- La vida del dado rodante es larga. y dureza.
- Alta tasa de utilización de materiales.
- La productividad del proceso de corte ha aumentado exponencialmente y es fácil de automatizar.
¿Cómo mecanizar hilos?
Selección de la herramienta correcta
Elija la herramienta de corte de roscas adecuada según el tipo de rosca (interna o externa), el material y el acabado deseado. Por ejemplo, machos para rosca interior, matrices para rosca exterior o fresas para fresado de rosca.
Preparación de material
Prepare el material de la pieza, asegurándose de que sea el adecuado para el tipo de rosca y proceso de mecanizado. Esto puede implicar seleccionar un material con las propiedades de corte o formación de rosca adecuadas.
Configuración de la máquina
Configure la máquina, ya sea un torno, una fresadora o una máquina cortadora de roscas especializada, con las herramientas y los parámetros correctos para mecanizar la rosca. Esto incluye el paso, la profundidad y el diámetro de la rosca.
Proceso de corte: Proceda con el proceso de corte de rosca, que podría implicar roscado, roscado con matriz, roscado de un solo punto, fresado de rosca u otro método adecuado. Primero se perfora un orificio del tamaño de la broca para roscas internas. Para roscas exteriores, la pieza de trabajo se prepara con el diámetro correcto.
Inspección y Acabado
Después del mecanizado, inspeccione la precisión, las dimensiones y el acabado de la rosca. Utilice calibres o herramientas de medición de precisión para asegurarse de que la rosca cumpla con las especificaciones requeridas. Cualquier proceso de acabado necesario, como desbarbado o pulido, debe realizarse para lograr la calidad deseada.
Consejos para mecanizar hilos
El mecanizado de roscas implica una serie de pasos y consideraciones para garantizar la producción de roscas precisas y funcionales que cumplan con los requisitos de aplicaciones específicas.
-Al roscar, el control de virutas es un gran problema que no debe ignorarse, especialmente cuando se mecanizan materiales de piezas de trabajo que son menos duros, más densos y propensos a formar virutas largas.
-El extremo macho de la pieza deberá estar achaflanado.
-El extremo de la rosca hembra debe tener un agujero avellanado.
-Los tamaños de rosca estándar son más económicos.
-Determinar si la conexión roscada es un evento único o requiere desmontaje frecuente, lo que afecta la necesidad de durabilidad de la rosca.
-Las roscas gruesas son generalmente más fáciles de mecanizar y tienen una alta resistencia a la tracción, mientras que las roscas finas son adecuadas para aplicaciones sujetas a mayores cargas y vibraciones.
Conclusión
La fabricación de piezas de alta calidad requiere un conocimiento profundo de diversos procesos de fabricación. Entre muchos procesos, el corte de roscas de mecanizado es particularmente crítico. Si bien este proceso puede parecer complejo inicialmente, es esencial para cualquier producto que requiera unión o acoplamiento y nunca debe ignorarse a la ligera.
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