Corte de roscas
El corte de roscas, en comparación con el conformado y laminado de roscas, se utiliza cuando se requiere una profundidad de rosca completa, cuando la cantidad es pequeña, cuando el espacio en blanco no es muy preciso, cuando se requiere roscar hasta un hombro, cuando se rosca una rosca cónica o cuando el material es frágil.
Grifos y Dieseditar
Un método común de roscado es cortar con grifos y matrices. A diferencia de las brocas, los grifos manuales no eliminan automáticamente las virutas que crean. Un grifo de mano no puede cortar sus hilos en una sola rotación porque crea astillas largas que bloquean rápidamente el grifo (un efecto conocido como «apiñamiento»), posiblemente rompiéndolo. Por lo tanto, en el corte manual de roscas, el uso normal de la llave es cortar las roscas de 1/2 a 2/3 de vuelta (rotación de 180 a 240 grados), luego invertir el grifo durante aproximadamente 1/6 de vuelta (60 grados) hasta que las virutas se rompan por los bordes traseros de los cortadores. Puede ser necesario retirar periódicamente el grifo del orificio para limpiar las virutas, especialmente cuando se rosca un orificio ciego.
Para operaciones de roscado continuo (p. ej., power tapping) se utilizan grifos especializados de punta espiral o «pistola» para expulsar los chips y evitar el apiñamiento.
Roscado de un solo puntoeditar
El roscado de un solo punto, también llamado coloquialmente de un solo punto (o simplemente corte de roscas cuando el contexto está implícito), es una operación que utiliza una herramienta de un solo punto para producir una forma de rosca en un cilindro o cono. La herramienta se mueve linealmente, mientras que la rotación precisa de la pieza de trabajo determina el cable de la rosca. El proceso se puede hacer para crear hilos externos o internos (macho o hembra). En el corte de roscas externas, la pieza puede sostenerse en un mandril o montarse entre dos centros. Con el corte de rosca interna, la pieza se sujeta en un mandril. La herramienta se mueve a través de la pieza linealmente, quitando las virutas de la pieza de trabajo con cada pasada. Por lo general, de 5 a 7 cortes ligeros crean la profundidad correcta del hilo.
La coordinación de varios elementos de máquina, incluidos el husillo, el respaldo deslizante y los engranajes de cambio, fue el avance tecnológico que permitió la invención del torno de corte por tornillo, que fue el origen del roscado de un solo punto tal como lo conocemos hoy en día.
Hoy en día, los tornos para motores y los tornos CNC son las máquinas de uso común para roscar un solo punto. En las máquinas CNC, el proceso es rápido y fácil (en relación con el control manual) debido a la capacidad de la máquina para rastrear constantemente la relación entre la posición de la herramienta y la posición del husillo (llamada «sincronización del husillo»). El software CNC incluye «ciclos enlatados», es decir, subrutinas preprogramadas, que evitan la programación manual de un ciclo de roscado de un solo punto. Se introducen parámetros (por ejemplo, tamaño de la rosca, desplazamiento de la herramienta, longitud de la rosca) y la máquina hace el resto.
Todo el roscado podría hacerse de manera factible utilizando una herramienta de un solo punto, pero debido a la alta velocidad y, por lo tanto, el bajo costo unitario de otros métodos (por ejemplo, roscado, roscado de troqueles y laminado y conformado de roscas), el roscado de un solo punto generalmente se usa solo cuando otros factores del proceso de fabricación lo favorecen (por ejemplo, si solo se necesitan hacer unos pocos hilos, si se requiere un hilo inusual o único, o si hay una necesidad de una concentricidad muy alta con otras características de piezas mecanizadas durante la misma configuración.)
Fresado de rosasedItar
Las roscas se pueden fresar con una fresa giratoria si se puede disponer el recorrido de herramientas helicoidal correcto. Anteriormente se arreglaba mecánicamente, y era adecuado para el trabajo de producción en masa, aunque no era común en el trabajo de taller. Con la amplia difusión del CNC asequible, rápido y preciso, se hizo mucho más común, y hoy en día las roscas internas y externas a menudo se fresan incluso en trabajos donde anteriormente se habrían cortado con grifos, cabezales de troquelado o de punta única. Algunas de las ventajas del fresado de roscas, en comparación con el corte de un solo punto o los grifos y matrices, son tiempos de ciclo más rápidos, menos rotura de la herramienta y que se puede crear una rosca izquierda o derecha con la misma herramienta. Además, para piezas de trabajo grandes e incómodas (como una fundición de boca de incendios), es simplemente más fácil dejar que la pieza de trabajo se siente estacionaria sobre una mesa mientras se realizan todas las operaciones de mecanizado necesarias con herramientas giratorias, en lugar de montarla para girar alrededor del eje de cada juego de roscas (es decir, para los «brazos» y la «boca» de la boca de riego).
Hay varios tipos de fresado de roscas, incluidas varias variantes de fresado de formas y una combinación de taladrado y roscado con una cuchilla, llamada emocionante.
El fresado de formas utiliza un cortador de una o varias formas. En una variante de fresado de formas, el cortador de una sola forma se inclina hacia el ángulo de hélice de la rosca y luego se introduce radialmente en la pieza en bruto. La pieza en bruto se gira lentamente a medida que el cortador se mueve con precisión a lo largo del eje de la pieza en bruto, lo que corta la rosca en la pieza en bruto. Esto se puede hacer en una pasada, si el cortador se alimenta a la profundidad de rosca completa, o en dos pasadas, con la primera no a la profundidad de rosca completa. Este proceso se utiliza principalmente en roscas de más de 1,5 pulgadas (38 mm). Se usa comúnmente para cortar hilos de plomo grande o múltiple. Existe una variante similar que utiliza un cortador de múltiples formas, en la que el proceso completa el hilo en una sola revolución alrededor del espacio en blanco. El cortador debe ser más largo que la longitud de rosca deseada. El uso de un cortador de múltiples formas es más rápido que el uso de un cortador de una sola forma, pero se limita a roscas con un ángulo de hélice inferior a 3°. También se limita a espacios en blanco de un diámetro sustancial y no más de 2 pulgadas (51 mm).
Otra variante de fresado de formas consiste en sostener el eje de la cortadora ortogonalmente (sin inclinación al ángulo de hélice de la rosca) y alimentar la cortadora en un camino de herramientas que generará la rosca. La pieza suele ser una pieza de trabajo estacionaria, como un saliente en un cuerpo de válvula (en el fresado de roscas externas) o un orificio en una placa o bloque (en el fresado de roscas internas). Este tipo de fresado de roscas utiliza esencialmente el mismo concepto que el contorneado con un molino de punta o un molino de punta esférica, pero el cortador y el camino de herramientas están dispuestos específicamente para definir el «contorno» de un hilo. La trayectoria de herramienta se logra mediante interpolación helicoidal (que es interpolación circular en un plano con interpolación lineal simultánea a lo largo de un tercer eje ; el modelo de control CNC debe ser uno que soporte el uso del tercer eje) o una simulación de la misma utilizando incrementos extremadamente pequeños de interpolación lineal de 3 ejes (que no es práctico programar manualmente, pero se puede programar fácilmente con software CAD/CAM). La geometría del cortador refleja el paso de la rosca, pero no su cable; el cable (ángulo de hélice de la rosca) está determinado por la trayectoria de la herramienta. Las roscas cónicas se pueden cortar con un cortador cónico de múltiples formas que completa la rosca en una revolución utilizando interpolación helicoidal, o con un cortador recto o cónico (de una o varias formas) cuya trayectoria de herramienta es de una o más revoluciones, pero no puede usar interpolación helicoidal y debe usar software CAD/CAM para generar una simulación de interpolación helicoidal similar a un contorno.
Las herramientas utilizadas para el fresado de roscas pueden ser sólidas o indexables. Para roscas internas, los cortadores sólidos generalmente se limitan a orificios de más de 6 mm (0.24 pulg.), y las herramientas de corte de roscas internas intercambiables están limitadas a orificios de más de 12 mm (0,47 pulg.). La ventaja es que cuando el inserto se desgasta, se reemplaza de manera fácil y más rentable. La desventaja es que el tiempo de ciclo es generalmente más largo que las herramientas sólidas. Tenga en cuenta que las herramientas de corte de roscas de múltiples formas sólidas se parecen a los grifos, pero difieren en que la herramienta de corte no tiene papel de fondo y no hay un chaflán de entrada. Esta falta de un chaflán de entrada permite que las roscas se formen dentro de una longitud de paso de la parte inferior de un orificio ciego.
ThrillingEdit
Thrilling es el proceso de roscado y taladrado (realizado en orden inverso) de roscas internas utilizando una herramienta de corte especializada en un molino CNC. La punta de la herramienta de corte tiene la forma de un taladro o un molino de extremo de corte central, mientras que el cuerpo tiene una forma en forma de hilo con una forma de cortador avellanado cerca del vástago. El cortador primero se hunde para perforar el agujero. Luego, el hilo se interpola circularmente al igual que el cortador de múltiples formas descrito anteriormente. Esta herramienta perfora, chaflana y enrosca un orificio, todo en un ciclo compacto. La ventaja es que este proceso elimina la herramienta, el portaherramientas y el cambio de herramienta. La desventaja es que el proceso se limita a una profundidad de agujero no superior a tres veces el diámetro de la herramienta.
Brochado helicoidal (Punch Tap)Editar
En la década de 2010 se desarrolló un método de brochado helicoidal que acorta el recorrido de la herramienta de roscado. Para un observador casual (sin cámara lenta), se ve bastante similar al golpeteo tradicional, pero con un movimiento más rápido dentro y fuera del agujero. Utiliza una geometría de herramienta y un recorrido de herramienta específicos para posicionarse rápidamente, perforar el hilo en una sola media vuelta y luego retraerse rápidamente, acortando el tiempo de ciclo y consumiendo menos energía. Reduce el costo de roscar para cualquier orificio que permita de forma segura las dos pequeñas ranuras de hélice rápida que deja junto con la rosca, lo que podría ser cierto en muchas aplicaciones.
Rectificado de rosaseditar
El rectificado de roscas se realiza en una máquina rectificadora con muelas abrasivas especialmente vestidas que coinciden con la forma de las roscas. El proceso se usa generalmente para producir roscas precisas o roscas en materiales duros; una aplicación común son los mecanismos de husillo de bolas. Hay tres tipos: rectificado de tipo central con alimentación axial, rectificado de rosca de entrada de tipo central y rectificado de rosca sin centro. El rectificado de tipo central con alimentación axial es el más común de los tres. Es similar a cortar una rosca en un torno con una herramienta de corte de un solo punto, excepto que la herramienta de corte se reemplaza con una muela abrasiva. Por lo general, se utiliza una sola rueda acanalada, aunque también hay disponibles varias ruedas acanaladas. Para completar el hilo, se requieren comúnmente varias pasadas. Rectificado de rosca de entrada de tipo central use una muela abrasiva con varias nervaduras que sea más larga que la longitud de la rosca deseada. En primer lugar, la muela abrasiva se introduce en el espacio en bruto hasta la profundidad de rosca completa. Luego, el blank se gira lentamente a través de aproximadamente 1,5 vueltas mientras avanza axialmente a través de un paso por revolución. Finalmente, el proceso de rectificado de rosca sin centro se utiliza para hacer tornillos de fijación sin cabeza en un método similar al rectificado sin centro. Las piezas en bruto se alimentan con tolva a las muelas abrasivas, donde la rosca está completamente formada. Las tasas de producción de rectificado de roscas sin centro comunes son de 60 a 70 piezas por minuto para un tornillo de presión de 0,5 pulgadas (13 mm) de largo.
Lapeado de rosasedItar
En raras ocasiones, el corte o rectificado de roscas (generalmente el último) será seguido por lapeado de roscas para lograr la mayor precisión y acabado de superficie alcanzable. Esta es una práctica de sala de herramientas cuando se requiere la más alta precisión, que rara vez se emplea, excepto para los husillos o husillos a bolas de máquinas herramienta de alta gama.
El roscado con EDMEdit
Las roscas internas se pueden mecanizar por descarga eléctrica (EDM) en materiales duros utilizando una máquina tipo platina.