Roscado
Un roscado o rosca es una superficie cuyo eje está contenido
en el plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal cilíndrica.
El roscado puede ser realizado con herramientas manuales o
máquinas herramientas como taladradoras, fresadoras y tornos. Para el roscado
manual se utilizan machos y terrajas, que son herramientas de corte usadas para
crear las roscas de tornillos y tuercas en metales, madera y plástico. El macho
se utiliza para roscar la parte hembra mientras que la terraja se utiliza para
roscar la porción macho del par de acoplamiento. El macho también puede
utilizarse para roscado a máquina.Si se necesita producir grandes cantidades de roscados tanto
machos como hembras se utiliza el roscado por laminación según el material con
que esté construido.
Características
Las roscas difieren según la forma geométrica de su filete.
Según esta característica pueden ser roscas triangulares, cuadradas,
trapezoidales, diente de sierra, etc. La distancia entre dos filetes sucesivos
se denomina paso y está normalizado según el sistema de rosca que se aplique.
Estos sistemas pueden ser:
- · Rosca métrica
- · Rosca Whitworth
- · Rosca Sellers
- · Rosca Gas
- · Rosca SAE
- · Rosca UNC (normal)
- · Rosca UNF (paso fino)
- · Roscas BSP y NTP
Tipos de roscado
Roscado manual
El roscado manual puede realizarse por medio de un macho o
de una terraja. El macho es una herramienta de corte con la que se hacen roscas
en la parte interna de agujeros, generalmente en una pieza metálica o de
plástico.
Ambas herramientas deben tener un diámetro específico y un
paso de rosca establecido por algún sistema de rosca. El proceso del roscado a
mano se realiza aplicando tres machos en forma sucesiva. El primer macho posee
una entrada larga cónica y carece de dientes. Se utiliza para comenzar y guiar
la rosca. El siguiente se utiliza para desbastar la rosca y el último acaba y
calibra la rosca. También se puede emplear como macho de máquina.
El roscado manual se utiliza en mantenimiento industrial y
mecánico para repasado de roscas, en instalaciones y montajes eléctricos, etc.
El roscado industrial o en serie se realiza en cambio con machos de roscar a
máquina. Hay cuatro tipos principales: macho con canal recto, macho con canal
helicoidal a derechas y macho con canal helicoidal a izquierdas y corte a derechas.
Este último se utiliza para roscar agujeros con un corte interrumpido (por
ejemplo: chaveteros longitudinales, agujeros transversales). La viruta va en
dirección del avance del macho evitando quedarse atrapada entre las paredes del
orificio y los dientes del macho. Finalmente, el macho recto con entrada
corregida se utiliza en agujeros pasantes. La viruta es impulsada hacia
adelante.
Por su parte, la terraja de roscar es una herramienta manual
de corte que se utiliza para el roscado manual de pernos y tornillos.
Existe una terraja para cada tipo de tornillo normalizado de acuerdo a los sistemas de roscas vigentes. Las terrajas pueden accionarse con la mano o montarse en un portaterrajas o brazo bandeador, que facilita aplicar la fuerza y el giro para formar la rosca
Roscado en máquina
Fresadora
Cuando se requiere que alguna rosca sea muy precisa se
rectifica con rectificadoras en centros de mecanizado (CNC), que permiten
realizar perfiles de todos los sistemas de roscado y además tienen una gran
precisión pues son máquinas dirigidas por un software al que un operador le
añade parámetros, disminuyendo costos y simplificando la labor.
El fresado de roscas permite roscar materiales de mayor
dureza y desarrollar velocidades de corte y avance muy superiores al roscado
con macho. También puede realizar varias operaciones en los orificios, como
taladrar un orificio, hacerle un chaflán, mecanizar la rosca y ranurar el final
de la misma. Puede hacer que la rosca llegue más cerca del fondo de un orificio
ciego, e incluso roscar agujeros de diferentes dimensiones en la misma pieza.
Un macho solo puede producir "el sentido" de la
rosca —derecho o izquierdo— que ha sido tallado en la herramienta. Pero la
fresadora puede producir roscas en ambos sentidos cambiando la programación
CNC.
El control de las virutas mejora mucho con el fresado de
roscas. Además la fresa de roscar se puede ajustar radialmente para conseguir
una tolerancia distinta de la teórica o para alargar la vida de la herramienta.
Torno
El torneado de roscas se realiza frecuentemente en tornos
CNC, con herramientas de metal duro con plaquita intercambiable que ya tienen
adaptado el perfil de la rosca que se trate de mecanizar.
Los intervalos de avance de la máquina deben coincidir con
el paso de las mismas, lo que se logra con la programación de los tornos CNC.
El torneado con plaquitas intercambiables se realiza haciendo varias pasadas de
corte a lo largo de toda la longitud de la rosca, dividiendo la profundidad
total de la rosca en pequeñas pasadas.
Roscado por laminación
Cuando se requieren producir grandes cantidades de piezas
roscadas se recurre a la laminación en lugar del arranque de viruta. En este
método las fibras del material no son cortadas sino desplazadas. Esto reduce el
tiempo de fabricación, extendiendo la durabilidad de las herramientas, además
de reducir los sobrantes de material.
El roscado por laminación se puede realizar en varios tipos
de tornos, centros de mecanizado y tornos CNC. Aquí se toma en cuenta el
diámetro de los flancos de la rosca. Las características mecánicas y
funcionales de los tornillos con rosca métrica, cementados y revenidos se
encuentra en la norma UNE-EN ISO 7085:2000.
Verificación y medición de roscas
Las roscas pueden medirse o verificarse en forma directa o
indirecta. Para la medición directa se utilizan generalmente micrómetros con
puntas adaptadas que son introducidas en el flanco de las roscas. También puede
introducirse un juego de varillas para medir los diámetros medios.
Para la medición indirecta de las roscas se utilizan varios
métodos, como las galgas, que están compuestas de dos partes que permite medir
tanto las roscas macho como hembras. Otro tipo de galgas es un juego de
plantillas que presentan los pasos de rosca de los diferentes sistemas. En
laboratorios de metrología también se usan los proyectores de perfiles, que
permiten verificar roscas de precisión.
Gestión económica del roscado
La suma del coste de la materia prima de una pieza, el coste
del proceso de mecanizado y el coste de las piezas fabricadas de forma
defectuosa constituyen el coste total de una pieza. El desarrollo tecnológico
permite obtener la mayor calidad posible de los componentes al menor coste
tanto de la materia prima como del mecanizado. Para reducir costes se consiguen
materiales blandos que luego del mecanizado son endurecidos por tratamientos
térmicos que incrementan su dureza y resistencia, entre otras propiedades
mecánicas.
También se reducen costos con mejores herramientas de
mecanizado que mejoran las condiciones tecnológicas del mecanizado (por
ejemplo, más revoluciones de las herramientas de roscar o mayor duración de su
filo).
El control numérico redujo el índice de piezas defectuosas
casi erradicando el roscado manual. Esto se aplica por ejemplo en la
fabricación de tornillos y tuercas estandarizadas porque en muy poco tiempo se
puede producir una gran cantidad de piezas con muy buena calidad y a bajo
precio. No ha sido igual con el roscado de agujeros, tanto ciegos como
pasantes, porque antes del roscado se debe taladrar el agujero y debe coincidir
con las características de la rosca.
Fallos y defectos de las roscas
Las roscas pueden presentar varios defectos. El primero está
asociado con su cálculo y diseño. Pueden no haber sido seleccionadas
adecuadamente las dimensiones de la rosca, el sistema adecuado y el material
adecuado. Esto produce el deterioro prematuro o incluso súbito del apriete.
La rosca también puede deteriorarse por corrosión u
oxidación, lo que produce la pérdida de presión de apriete y podría originar
una avería porque se afloje el conjunto. Adicionalmente, si el apriete supera
el par de apriete límite del elemento roscado, puede ocasionarse una laminación
del componente más lábil del par.
Tipos de Roscas
Una rosca es una hendidura helicoidal continua sobre la
superficie externa o interna de un cilindro o cono. La función de la rosca es
la de insertar un elemento (tornillo, perno, tubo) en el interior de un hueco
con forma similar y con una rosca equivalente, a través de un movimiento
circular, con el objeto de integrar ambas piezas. Según el tipo de rosca, el
conjunto puede tener la función de asegurar una pieza o, en roscas de mayor
precisión, la de evitar todo tipo de fugas de fluidos. Esto último sucede
específicamente en el caso de tubos roscados utilizados para el paso de agua,
aceite, gas y otros.
Tipos de Roscas
Además de la gran división entre roscas cónicas y roscas
cilíndricas, existe una clasificación más detallada de las mismas, según su
forma, la amplitud de sus estrías (el paso) y otras características.
Roscas de Paso Grueso: como su nombre lo indica, el paso, es
decir, la amplitud de cada estría, es amplio. Por lo tanto, este tipo de rosca
no tiene gran precisión en cuanto a la unión del elemento que se inserta (el
macho) y la pieza hueca donde se instala (la hembra). Se utilizan para trabajos
normales que requieran firmeza aunque no una unión tan estrecha.
Roscas de Paso Fino: generan una mayor firmeza en la unión,
y se utilizan sobre todo en mecánica, en la industria automotriz y vehicular en
general.
Roscas de Paso Extrafino: se utilizan cuando es requerida
una mayor precisión, como en el caso de elementos que deben unirse a paredes
delgadas.
Roscas de Ocho Hilos: se denominan así porque su paso
consiste en ocho estrías por pulgada; estas roscas son las indicadas para
tuberías de agua y otros fluidos. Las características de su superficie permiten
mayor resistencia a la presión y evitan las fugas de gases y líquidos.
Según la forma de cada hilo o estría, las roscas pueden ser:
en V, redondeadas, cuadradas, Witworth (cuya forma es de trapecio) y
trapezoidales.
Ejercicios de roscado.
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