Guía para agujeros roscados

Actualmente, hay numerosos problemas relacionados con los componentes roscados en la producción real. Algunos provienen de defectos de diseño, mientras que otros involucran problemas con las especificaciones estándar. Para resumir y explicar mejor estos problemas, se han recopilado los siguientes problemas relacionados con las roscas.

El mecanizado de roscas es una aplicación crucial en los centros de mecanizado CNC, y la calidad y eficiencia del procesamiento de roscas impactan directamente en la calidad del mecanizado de componentes y en la eficiencia de producción de los centros de mecanizado.

Las roscas se refieren a porciones continuas elevadas con una sección transversal específica, formando una línea helicoidal sobre la superficie de cuerpos cilíndricos o cónicos. Las roscas pueden clasificarse en roscas externas e internas según su ubicación en el cuerpo. Según su forma transversal (perfil de diente), las roscas pueden ser rectangulares, triangulares, trapezoidales, en sierra u otras formas especiales. Las roscas más utilizadas son las triangulares y trapezoidales. Al abordar problemas relacionados con las roscas, es esencial tener en cuenta estos diferentes tipos de roscas y elegirlas y aplicarlas según los requisitos reales.

1. Agujero de fondo y rosca

El agujero de fondo se refiere al diámetro del agujero reservado antes de roscar el agujero interno con una broca. Generalmente, se refiere al agujero circular interno en la pieza de trabajo, el agujero circular más bajo o el más alto, conocido como el agujero de fondo. Entonces, ¿por qué es necesario un ajuste de tolerancia entre la rosca y el agujero de fondo durante la producción?

1-1. Prevención de retrabajos o daños en la herramienta debido a agujero de fondo subdimensionado o coincidente:

Por ejemplo, cuando la rosca se especifica como M3*0.5 en un dibujo 2D y el diámetro del agujero de fondo es ≤2.3, el agujero de fondo es demasiado pequeño para roscar, lo que requiere retrabajo del agujero de fondo. Si el diámetro del agujero de fondo es ≥2.8, y está cerca o es idéntico al diámetro interno de la rosca, roscar puede causar que la broca se atasque, lo que podría provocar la rotura de la broca.

1-2. Prevención del despojo de la rosca debido a agujero de fondo sobredimensionado:

Por ejemplo, cuando la rosca se especifica como M3*0.5 en un dibujo 2D y el diámetro del agujero de fondo es 2.8, la profundidad efectiva de la rosca en un lado es solo de 0.1 mm. Esta pequeña área de contacto de la rosca puede causar que la rosca se despoje. Si bien algunos insertos de rosca pueden solucionar esto, generalmente no se recomienda.

Explicación:

*Despojo de la rosca: En las conexiones roscadas, esto ocurre cuando las roscas en el punto de conexión se desgastan debido a un exceso de fuerza u otras razones, lo que hace que las roscas no puedan engancharse. En tal situación, la conexión roscada no puede apretarse.

2. Tabla de referencia de rosca

3. Insertos de rosca (Thread Inserts)

Como se mencionó anteriormente, si el agujero de fondo está sobredimensionado, una forma de remediar la situación es utilizando insertos de rosca. ¿Pero qué son exactamente los insertos de rosca? En el mecanizado mecánico CNC, los insertos de rosca se refieren a casquillos roscados, como se ilustra a continuación. Pueden añadirse a la rosca después del roscado. ¿Qué beneficios ofrece usar insertos de rosca? ¿Hay algún impacto negativo en los componentes?

Los insertos de rosca sirven para mejorar la resistencia de la conexión, la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión, prevenir el aflojamiento y proporcionar resistencia a los golpes, extendiendo así la vida útil de la rosca. Las roscas, al ser puntos de ensamblaje, sufren movimientos rotacionales frecuentes, lo que con el tiempo puede dañar la rosca, provocando que se despoje o no se pueda apretar correctamente. Los diseñadores experimentados a menudo anticipan este escenario durante la fase de diseño e indican en los dibujos qué roscas requieren insertos. El objetivo es prolongar la usabilidad de la rosca, lo que a su vez extiende el ciclo de vida total del producto.

Por ejemplo, cuando una rosca se especifica como M3*0.5 en un dibujo 2D, y el diámetro del agujero de fondo es 3.0, esto puede resolverse usando un inserto de rosca M3.

4. Tabla de dimensiones de insertos de rosca

5. Profundidad efectiva de la rosca

La profundidad de la rosca generalmente se refiere a la longitud efectiva de la rosca. En circunstancias normales, la profundidad del agujero de fondo para roscar debe ser mayor que la longitud efectiva de la rosca. Al mecanizar el agujero de fondo, la broca tiene una punta puntiaguda, mientras que el macho de roscar tiene una cabeza plana. Como el macho de roscar con cabeza plana no puede hacer contacto completo con el fondo del agujero, se recomienda dejar al menos la mitad del diámetro del agujero como longitud no roscada al diseñar agujeros ciegos. Para agujeros roscados más largos, pueden ser necesarias herramientas especiales, lo que incrementa el tiempo de procesamiento y los costes. Por tanto, es aconsejable que la longitud efectiva de la rosca no supere tres veces el diámetro del agujero.

6. Normas de anotación de rosca en dibujos 2D

Interpretación:

- Código de característica: Representa el tipo de rosca, por ejemplo, M indica una rosca estándar.

- Código de tamaño: Representa el diámetro nominal * paso, por ejemplo, 3*0.5 (3 es el diámetro nominal, 0.5 es el paso).

- Código de zona de tolerancia: Comprende el código de grado de tolerancia (numérico) y el código de desviación básica (minúscula para roscas externas, mayúscula para roscas internas), por ejemplo, 6H.

- Código de longitud efectiva: Indicada por el código L (larga), N (media), S (corta) para representar la longitud efectiva de la rosca. Si la rosca tiene una longitud efectiva media, no se especifica N.

- Código de dirección: No se especifica para roscas derechas; LH se especifica para roscas izquierdas.

Si las anotaciones anteriores parecen demasiado complejas, se puede adoptar un enfoque simplificado, como se ilustra en el diagrama a continuación.

Interpretación:

: 8 agujeros de fondo con un diámetro de 4.2, roscados con M5, profundidad efectiva de rosca de 10, y tolerancia de rosca interna de 6H.

: Un agujero pasante con un diámetro de 14 que atraviesa el componente.

: Indica la profundidad.

7. Posición del agujero roscado

Los agujeros roscados deben estar posicionados dentro de la parte interior del componente. Si los agujeros roscados están demasiado cerca del borde del componente, durante el mecanizado, la rosca podría penetrar en la pieza, provocando roturas en el borde y comprometiendo la integridad del componente.