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 taladradora, 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 UNF
• Roscas BSP y NTP
• Otras características de las roscas son el ángulo de la hélice y los diámetros, que puede ser tanto interior (o de fondo) como medio (o de flanco).

TIPOS DE ROSCA

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.

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 deseada.

ROSCADO EN MAQUINA

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 permiten 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 herramienta.

TORNO

Se denomina torno a un conjunto de máquinas y herramientas que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas. Desde el inicio de la Revolución industrial, el torno se ha convertido en una máquina básica en el proceso industrial de mecanizado.

La herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre unas guías o rieles paralelos al eje de giro de la pieza que se tornea, llamado eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve según el eje X, en dirección radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro llamado charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y donde se apoya la torreta portaherramientas. Cuando el carro principal desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotación, produce el cilindrado de la pieza, y cuando el carro transversal se desplaza de forma perpendicular al eje de simetría de la pieza se realiza la operación denominada refrentado.

Los tornos copiadores, automáticos y de control numérico llevan sistemas que permiten trabajar a los dos carros de forma simultánea, consiguiendo cilindrados cónicos y esféricos. Los tornos paralelos llevan montado un tercer carro, de accionamiento manual y giratorio, llamado charriot, montado sobre el carro transversal. Con el charriot inclinado a los grados necesarios es posible mecanizar conos. Encima del charriot va fijada la torreta portaherramientas.

GESTIÓN ECONÓMICA DEL ROSCADO

Tapa de cilindros de un motor de 4 tiempos con muchos agujeros roscados.

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.

EJERCICIOS

1)Calcular el diámetro de broca que se debe utilizar para taladrar un agujero que luego se roscara con machos a W ½”.

Solución:

Se calcula el diámetro exterior del tornillo: De = 25,4 x (1/2) = 12,27 mm

Calculando el paso en mm se obtiene que p = 25,4 / 12 = 2,11 mm lo que avanza el 

tornillo por vuelta completa.

Calculando el diámetro de broca se tiene que Db = De – p es decir que: Db = 12,7 – 2,11 = 10,59 mm

 Se elige la broca de 10,6 mm

2)Se quiere roscar una tuerca de M = 12 x 175. ¿A qué diámetro se debe taladrar para luego pasar el macho?

Solución:

Db = 12 – 1,75 = 10,25 mm

Db = De – (0,7 x p x 2)

Db = 12 - (0,7 x 1,77 x 2)

Db = 9,55 m

VIDEOS