TET-300_tema 4_METODOS Y TECNICAS DE ROSCADO EN TORNO_II_23 (1).pptx

E.I.S.”P.D.M.” Mecánica industrial
TTM -300(Tecnología y Taller III)
METODOS Y TECNICAS DE ROSCADO
EN EL TORNO
1

INTRODUCCIÓN
METODOS Y TECNICAS DE ROSCADO EN EL TORNO
2
• Las modernas herramientas para roscado son capaces de generar características complejas de una
pieza con relativa facilidad, pero para obtener resultados homogéneos se deben tener en cuenta
una serie de cuestiones.
• El roscado con las herramientas modernas para el roscado,
dan mejores resultados, junto con información de
aplicaciones en profundidad, recomendaciones para la
resolución de problemas y, referencia técnica, con el objeto
de abarcar todas sus necesidades relativas al mecanizado de
roscas.

INTRODUCCIÓN
ROSCADO EN EL TORNO
• La operación de roscado en el torno consiste
en dar a la pieza un movimiento de rotación
respecto a su eje, y a la herramienta un
movimiento de traslación sincronizado con el
de rotación y paralelo a la generatriz de la
rosca.
• ROSCADO CON MACHO: se dispone un
macho de roscar en el contra cabezal. Se
utiliza para obtener roscas interiores de
pequeño diámetro.
• ROSCADO CON TERRAJA: se dispone una
terraja de roscar en el contra cabezal o fijada al
carro portaherramientas. Se utiliza para
obtener roscas exteriores de pequeño
diámetro.
3

INTRODUCCIÓN
• ROSCADO CON TERRAJA DE PEINES:
similar a la terraja pero con la particularidad
de que al final de la rosca, los peines se abren
automáticamente para poder retroceder o
retirar la pieza de una manera rápida.
• En este caso la rosca se elabora de una sola
pasada. Los peines pueden ser: radiales o
tangenciales.
• ROSCADO CON CUCHILLA: en el
portaherramientas se dispone una cuchilla cuyo
perfil debe corresponder con el perfil de la rosca
a mecanizar, obteniendo esta después de varias
pasadas de profundidad creciente. Permite
obtener roscas interiores y exteriores, cilíndricas
y cónicas.
T. Mamani
4

INTRODUCCIÓN
• ROSCADO CON RODILLOS DE
LAMINACION: en este caso se dispone
una terraja con rodillos de laminación en
el contracabezal, obteniendo la
superficie roscada por deformación del
material, es decir, sin desprendimiento
de viruta.
• ROSCADO CON FRESA
• ROSCADO CON FRESA DE DISCO: la
fresa se monta en un cabezal orientable
que se inclina según el ángulo de la
hélice de la rosca. Especialmente
indicado para obtener roscas de gran
longitud.
5

INTRODUCCIÓN
• ROSCADO CON FRESA MADRE: el
roscado se realiza en una sola vuelta de la
pieza con ayuda de una fresa de forma
cuyos dientes reproducen los vanos entre
los filetes de la rosca. Se utiliza para
obtener roscas interiores y exteriores de
pequeña longitud situadas en los extremos
de las piezas.
• ROSCADO POR LAMINACION: Es un
procedimiento de roscado sin arranque de
viruta, en el que la formación de los filetes se
logra por deformación del material de la pieza.
Se obtienen roscas más resistentes que las
obtenidas por los procedimientos de arranque
de viruta, ya que las fibras del material toman
la forma del filete.
LAMINADO DE ROSCAS
POR RODILLOS LAMINADO DE ROSCAS POR PEINES
6

INTRODUCCIÓN
ELEMENTOS Y DIMENSIONES
FUNDAMENTALES DE LAS
ROSCAS
• HILO O FILETE: superficie prismática
en forma de hélice constitutiva de la
rosca.
• FLANCOS: caras laterales de los
filetes.
• CRESTA: unión de los flancos por la
parte exterior.
• FONDO: unión de los flancos por la
parte interior.
• VANO: espacio vacío entre dos
flancos consecutivos.
• NUCLEO: volumen ideal sobre el que
se encuentra la rosca.
• BASE: línea imaginaria donde el filete
se apoya en el núcleo.
7

INTRODUCCIÓN
• DIAMETRO EXTERIOR (dext): diámetro mayor de la
rosca.
• DIAMETRO INTERIOR (dint): diámetro menor de la
rosca.
• DIAMETRO MEDIO (dmed): aquel que da lugar a un
ancho de filete igual al del vano.
• DIAMETRO NOMINAL (d): diámetro utilizado para
identificar la rosca. Suele ser el diámetro mayor de la
• rosca.
• ANGULO DE FLANCOS (α): ángulo que forman los
flancos según un plano axial.
• PROFUNDIDAD O ALTURA (h): es la distancia entre la
cresta y la base de la rosca.
• PASO (p): distancia entre dos crestas consecutivas
medida en dirección axial.
• AVANCE (a): distancia recorrida por la hélice en dirección
axial al girar una vuelta completa (paso de la hélice); es
decir, representa la distancia que avanza la tuerca al girar
una vuelta completa en el tornillo.
8

CLASIFICACION DE LAS
ROSCAS
Las roscas pueden agruparse de acuerdo con diversos parámetros. En el siguiente gráfico
presentamos una clasificación basada en los parámetros que figuran en la primera columna.
9

CLASIFICACION
DE LAS ROSCAS
REPRESENTACION, ACOTACION Y CALCULOS EN EL ROSCADO
10

CLASIFICACION DE
LAS ROSCAS
11

DESIGNACION DE ROSCAS
Normas internacionales
• Para asegurarse de que las dos mitades (interior y exterior) de
una conexión roscada se ajustan adecuadamente entre sí, de
forma que la conexión sea capaz de soportar una carga
específica, las roscas deben atenerse a ciertas normas.
• Por lo tanto, existen ciertas normas internacionales establecidas
para los perfiles de rosca de todos los tipos de rosca más
comunes.
• A continuación se ilustran ejemplos de designación de roscas
según los sistemas Métrico, UN y Whitworth.
Designación de roscas métricas ISO
• La designación completa de la rosca consta de valores para el
perfil de la rosca y para la tolerancia. La tolerancia se expresa
mediante un número que corresponde a la calidad, mientras que
a la posición de la tolerancia se le asignan una letra.
12

13

Posiciones de tolerancia
• La posición de tolerancia identifica la desviación
fundamental y viene indicada mediante una letra
mayúscula para las roscas interiores y mediante
una letra minúscula para las roscas exteriores.
• La combinación de la calidad y la posición de
tolerancia dan como resultado la clase de
tolerancia.
• Los valores de las clases de tolerancia se
facilitan en la norma de cada sistema de roscas.
14

Roscas ISO en pulgadas (UNC, UNF, UNEF, UN)
• El sistema UN distingue tres clases de tolerancia, que van de 1 (amplia) a 3
(estrecha).
• Una rosca UN típica se designa de la siguiente manera:
15

Tipos de rosca UN
UNC diámetro de rosca con paso amplio
UNF diámetro de rosca con paso fino
UNEF diámetro de rosca con paso extrafino
UN diámetro de rosca con paso constante
• El valor del paso se indica en h.p.p. (hilos por pulgada).
• Para convertir este valor al sistema métrico, se debe dividir por
25.4 según la siguiente ecuación:
16

• Las roscas para tornillo Whitworth están obsoletas en
la actualidad; sin embargo las roscas para tubería
Whitworth constituyen una norma internacionalmente
reconocida. Para las roscas de tubería Whitworth
existen dos clases de tolerancia en el caso de rosca
exterior y una clase en el caso de rosca interior.
Designación de roscas de tubería
Whitworth
Estas roscas se dividen en dos grupos:
• Uniones estancas a la presión no en la rosca, ISO
228/1
• Uniones estancas a la presión en la rosca, ISO 7/1
17
Roscas Whitworth (G, R, BSW, BSF, BSPF)

18

Métodos de roscado
• Para generar roscas de tornillo existen
diversos métodos y aplicaciones.
• La elección de la aplicación se basa en
el tiempo necesario para generar la
rosca con el nivel de precisión
necesario.
• Dentro del sector del corte de metal,
los métodos de roscado habituales
son el torneado de roscas, el fresado
de roscas y el roscado con macho co
herramientas de corte de metal duro.
• El diseño del componente y de la
maquina herramienta son los
factores principales que influyen en
la elección de la técnica usada; en
este sentido, existen una serie de
factores importantes que se deben
considerar para obtener resultados
óptimos.
19

Métodos de roscado
20

Torneado de roscas
• Suele ser el método mas productivo para
mecanizar roscas.
• Cubre la mayor parte de perfiles.
• Es un proceso de mecanizado sencillo y
reconocido.
• Mejor acabado superficial.
• Se puede utilizar para agujeros profundos
con barras antivibratorias.
Fresado de roscas
• El corte intermitente ofrece buen control de
viruta en materiales de viruta larga.
• Roscado de piezas estáticas.
• Fuerzas de corte mas reducidas que
permiten roscar con gran voladizo y en
piezas de paredes delgadas.
• Permite mecanizar roscas muy cerca de la
escuadra o de la base.
21

• Es necesario tener en cuenta
tres aspectos a la hora de
determinar el mejor método y
la mejor solución en
herramientas para mecanizar
una rosca:
1. Elección del perfil de
la rosca
2. material, forma y
cantidad de roscas
Consideraciones iniciales
1. Características de la pieza: la rosca
Analizar las dimensiones y exigencias de calidad de la rosca; el perfil y el paso son los parámetros
principales:
• Rosca exterior o interior
• Perfil de rosca (métrica, UN, etc.)
• Paso de rosca
• Rosca a derecha o a izquierda
• Numero de entradas
• Tolerancia (perfil, posición)
ELECCIÓN DEL MÉTODO DE ROSCADO
22

2. La pieza
Después de analizar las características de la rosca, es el momento de observar la pieza:
• Es posible fijar la pieza con seguridad?
• Dificultad para evacuar la viruta?
• El material tiene buenas cualidades de rotura de viruta?
• Volumen de la serie de piezas.
• La producción en serie de roscas puede justificar el uso de una herramienta optimizada
para maximizar la productividad.
• Rosca sencilla o múltiple.
23

3. La máquina
Para finalizar, algunas consideraciones importantes sobre la
maquina:
• Estabilidad, potencia y par torsor, especialmente para diámetros
grandes
• Sujeción de la pieza
• Posición de la herramienta (la posición invertida puede facilitar
la evacuación de viruta)
• El ciclo de rosca debe ser fácil de programar
• Fluido de corte y refrigerante
24

Elección
del
método:
ejemplo
• Calidad
elevada y
uniforme
Mínimo
inventario de
herramientas
Alta
productividad
para
producción
en serie
• Roscado:
tres
alternativas
básicas
25

Geometrías de plaquita de corte
Forma de la plaquita
Se debe seleccionar el ángulo de la punta más amplio posible para que tenga la mayor resistencia y
fiabilidad. Un ángulo de punta grande es resistente, pero necesita más potencia de máquina y
presenta mayor tendencia a la vibración. Mientras que un ángulo de la punta pequeño es más débil y
el filo tiene poco empañe, lo que puede hacer que sea más sensible al calor. La geometría de la
pieza a fabricar también influye en la forma de la plaquita.
26
Numero de filos
Estos vienen
determinados por la
geometría de la
plaquita y si esta es
positiva o negativa
(ángulo de incidencia).

Profundidad de corte
Este factor también viene determinado por la geometría de la plaquita. La profundidad del corte
influye en la velocidad de eliminación de material, el número de cortes necesarios, la rotura de la
viruta y la potencia requerida. También debemos tener en cuenta que si variamos el ángulo de
posición, la longitud de corte ya no nos coincidirá con la profundidad (porque tiene un ángulo).
27

Radio de la punta
• Es un factor clave para las operaciones de torneado.
Depende de la profundidad de corte y del avance e
influye sobre el acabado superficial, la rotura de la
viruta y la resistencia de la plaquita. Como norma
general la profundidad de corte no debe ser inferior a
2/3 del radio de la punta ni el avance inferior a 1/2 del
radio de la punta.
• Radio pequeño: ideal para profundidad de corte reducida,
reduce la vibración y la plaquita se vuelve menos resistente.
• Radio grande: velocidad de avance pesada, profundidad de
corte amplia, filo más resistente y se incrementan las fuerzas
radiales.
• En las operaciones de torneado, el acabado superficial
viene influido directamente por la combinación del radio
de punta y la velocidad de avance.
28

Radio de la punta
En las placas convencionales tenemos un solo radio que varía
entre 0.1 y 2.4 mm y el acabado superficial está directamente
relacionado con el avance:
Pero también existen plaquitas que permiten una alta calidad de
acabado. Estas plaquitas se denominan Wiper. Tienen la punta
modificada con varios radios distintos (entre 3 y 9). De esta
forma se incrementa la longitud de empañe de la plaquita y
tiene un efecto positivo sobre la velocidad de avance y el
acabado. Por lo tanto con estas plaquitas podemos ir al doble
de avance y conservar el acabado superficial o ir al mismo
avance y obtendremos un acabado superficial el doble de
bueno.
29

Formación de la viruta
El control de la viruta es uno de los factores claves en torneado y normalmente se rompe por
alguno de estos motivos:
1) Rotura espontánea (por ejemplo en piezas de fundición)
2) Rotura al golpear contra la herramienta
3) Rotura al golpear contra la pieza
Tenemos operaciones que se pueden clasificar en:
• Desbaste (combinación de elevadas profundidades de corte y elevadas velocidades de avance),
• Mecanizado medio (amplia gama de combinaciones de profundidad de corte y velocidades de avance), y
• Acabado (profundidades de corte ligeras y avances bajos).
La calidad de la plaquita se selecciona principalmente en función del material de la pieza, del tipo de
aplicación y de las condiciones de mecanizado.
30

Geometrías
de plaquita
para roscar
31

Geometrías de plaquita para roscar
• En el roscado es importante seleccionar una geometría de
plaquita correcta, especialmente en maquinas con supervisión
limitada.
• Geometría A ofrece una duración de la herramienta y una
calidad homogéneas, por lo que constituye la primera elección
en muchas aplicaciones,
• Geometría F es mas aguda, lo que reduce las fuerzas de
corte.
• Geometría C formadora de virutas permite mecanizar de
forma continua y sin supervisión, y sin miedo a paradas
repentinas.
• El resultado es una vida previsible de la herramienta y un
mayor tiempo activo de mecanizado.
32

Penetración de la herramienta
• El método de penetración marca el
modo de aplicación de la plaquita a la
pieza para generar la forma de rosca.
• Los tres métodos normales de
penetración son:
• En flanco modificada,
• Radial e
• Incremental.
• El método de penetración utilizado en
el roscado tiene un efecto directo en
las siguientes características:
• Control de virutas,
• Calidad de la rosca,
• Desgaste de la herramienta, y
• Duración de la herramienta.
33

PENETRACIÓN EN FLANCO MODIFICADA
• Tiene muchas ventajas respecto a la penetración radial;
• La mayor parte de las maquinas CNC están preprogramadas para este
método, el cual esta modificado (inclinado) ligeramente para evitar que el
filo de la plaquita roce sobre la superficie del componente.
• Recomendada para todo tipo de operación y plaquita.
• La viruta se forma o se guía mas fácilmente en comparación con la
penetración radial.
• La viruta es mas gruesa, pero se genera únicamente en un lado de la
plaquita, lo que facilita el corte.
• Se necesitan menos pasadas que con la penetración radial, ya que
se transfiere menos calor a la plaquita.
• Se puede utilizar en ambos flancos de la rosca (flancos opuestos)
para guiar a la viruta en la mejor dirección.
• Para roscas largas y para eliminar problemas de vibración.
• En las geometrías A y F se debe usar un Angulo de penetración de 3-
5°.
• Para la geometría C se debe usar un ángulo de penetración de 1°.
34

PENETRACIÓN RADIAL
• El método de penetración mas utilizado, ya que es el
único posible en muchos tornos de tipo mecánico.
• Produce una viruta rígida y con perfil en V, de
difícil formación.
• El desgaste de la plaquita es uniforme en ambos
flancos.
• Método adecuado para pasos finos.
• La punta de la plaquita esta sometida a altas
temperaturas, lo que limita la profundidad de
penetración.
• Riesgo de vibración y de deficiente control de
viruta en pasos grandes.
35

Penetración incremental:
• Para pasos mayores de 5 mm (5 h.p.p.).
• Este tipo de penetración es la primera elección
para perfiles de rosca grandes.
• Desgaste homogéneo de la plaquita y larga
duración de la herramienta.
• Se deben utilizar las geometrias A y F.
• Se necesita un programa especial en maquina
CNC.
36

37
Buen control de viruta en el torneado de roscas
• El roscado puede plantear problemas en las maquinas bajo supervisión limitada.
• Las virutas pueden quedar atrapadas en los platos, lo que con frecuencia produce
danos en la herramienta y perdida de tiempo de mecanizado.
• Para evitar estos problemas y conseguir el mejor control de viruta posible, utilice la
penetración en flanco modificada, junto con una plaquita con geometría C (control de
viruta).
Penetración de flanco opuesto
• Con este tipo de penetración, la plaquita puede utilizar ambos flancos para el corte
(flancos opuestos), lo que permite guiar la viruta en la dirección deseada.
• De esta manera se consigue un mecanizado continuo, sin problemas y sin paradas
imprevistas.

Penetración
de la
herramienta
38

Profundidad de penetración por pasada
Profundidad decreciente por pasada (sección de
viruta constante).
• Primera elección, la mas habitual.
• La primera pasada es la mas profunda.
• Sección de viruta mas equilibrada.
• Carga uniforme sobre la plaquita.
• Ultima pasada de 0.07 mm (.003 pulg.).
Profundidad constante por pasada
• Cada pasada tiene la misma profundidad,
independientemente del numero de pasadas.
• Mas exigente con la plaquita.
• Puede mejorar el control de viruta.
• Aumenta el numero de pasadas necesarias.
• No se debe utilizar para pasos mayores de 1.5
mm o 16 h.p.p.
• Método menos productivo.
39

Número de pasadas y profundidad por pasada
• Las profundidades de corte recomendadas para las
distintas pasadas se muestran en la siguiente tabla.
• Se trata de valores iniciales recomendados; el numero
de pasadas mas adecuado se debe determinar en la
practica.
• Se evitaran las penetraciones inferiores a 0,05 mm
(0,002 pulg.).
• En el caso de las plaquitas con punta de nitruro de boro
cubico, la penetración no debe superar 0,10-0,12 mm
(0,004-0,005 pulg.).
• En el caso de las plaquitas multi-diente es
imprescindible utilizar las recomendaciones de
penetración correctas.
40

Recomendacio
nes de valores
de penetración
41

valores orientativos para el mecanizado de roscas métricas interiores y exteriores en acero, con
penetración radial.
42

CLASIFICACION DE LAS PLAQUITAS DE METAL DURO
43

CLASIFICACION DE LAS PLAQUITAS DE METAL DURO
44

MATERIALES PARA HERRAMIENTAS
1. Requisitos y características
• Clasificación
• Aceros de herramientas
• Aceros al carbono
• Aceros rápidos
• Aceros recubiertos
2. Metales duros
• Clasificación ISO de los materiales de corte duros
• Componentes químicos y aleaciones de los metales
duros
• Aplicaciones y refrigerantes para metales duros.
1. Cerámicas
• Clasificación ISO de los materiales de corte cerámicos,
• Componentes químicos y aleaciones de los metales
cerámicos.
• Aplicaciones y refrigerantes para herramientas
cerámicos.
4. Nitruros
5. “WIDIA”
6. Diamante
• Clasificación ISO de los materiales de corte a base de
nitruros,
• Componentes químicos y aleaciones de los nirtruros
para corte de metales
• Aplicaciones y refrigerantes para herramientas de
corte a base de nitruro
• Características
• Componentes químicos de las “WIDIA”,
• Aplicaciones en los trabajos de corte de metales
• Características
• Componentes químicos de los diamantes,
• Aplicaciones en los trabajos de corte de metales.
7. Se requiere roscar roscas en torno con pasos de
1.5, 2, 2.5, 3 y 3.5 mm. De acuerdo a las tablas
adjuntas para ello, anote la cantidad de pasadas y
los valores de cada una de las pasadas.
45

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