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

VERIFICACION Y MEDICION 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. 

Galga (pasa no-pasa) roscados exteriores.Galga Pasa No-pasa para roscas interiores

Micrómetro para medir roscas. 

GESTION ECONOMICA 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. 

ROSCA O ROSCADO

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.

TIPOS NORMALES DE ROSCAS

·         Tipos normales de roscas: hay doce tipos o series de roscas comercialmente importantes, que son los que siguen:

·         Tipo de paso grueso: UNC y NC. Se recomienda para usos generales donde no se requieren pasos más finos.

·         Tipos de paso fino: UNF y NF. Esencialmente igual a la primitiva serie SAE, recomendada para la mayoría de los trabajos en la industria automotriz y aeronáutica.

·         Tipos de paso extrafino: UNEF y NEF. Igual que la vieja serie SAE fina, se recomienda par usar en materiales de paredes finas o cuando se requiere un gran número de filetes en una longitud dada.

·         Tipo de ocho hilos. SN. En esta serie hay ocho hilos por pulgada todos los diámetros desde 1 a 6 pulgadas. Esta serie es recomendada para las uniones de cañerías, pernos de pistón y otros cierres donde se establece una tensión inicial en el elemento de cierre para resistir presión de vapor, agua, etc.

·         Serie de doce filetes; 12UN y 12N. Esta serie tiene doce hilos por pulgada para diámetros que van de ½ a 6 pulgadas. Los tamaños de ½ a 1 ¾ pulgadas se usan en calderería.

·         Serie de dieciséis filetes: 16UN y 16N. Esta serie tienen dieciséis por pulgada y abarca diámetros que van desde ¾ hasta 6 pulgadas. Se usan en una amplia variedad de aplicaciones, tales como collares de ajuste, retén, etc. que requieren un filete muy fino.

·         Rosca amé.

·         Rosca de diente de sierra.

·         Rosca cuadrada.

·         Rosca Brown sharpe.

·         Estos últimos cuatro tipos de rosca, que se muestran en la Fig.3 se usan principalmente para transmisión de potencia y movimiento.

·         Rosca normal americana para tubos: se muestra en la figura 3, es la rosca cónica normal que se usa en uniones de caños en Estados Unidos.

·         Rosca Métrica Normal Internacional: esta rosca también mostrada en la Fig.3, se usa mucho en tornillos de medida métrica fabricados en el continente europeo.

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

FRESADORA

Cuando se requiere que alguna rosca sea muy precisa se rectifica con rectificadoras 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 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 ILUMINACIÓN

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. 

ELEMENTOS DESMONTABLES

Elementos roscados
Los elementos roscados por excelencia son los tornillos y las tuercas, cuya utilización es muy común en todo tipo de máquinas y mecanismos, con una gran variedad de formas y tamaños.

UNION ENTRE PIEZAS

En la mayoría de los casos, las máquinas, herramientas, útiles y mecanismos están compuestos por varias piezas unidas entre sí para cumplir su función. En este capítulo se analizarán diferentes formas de unión

Tipos de uniones

Las uniones pueden ser de dos tipos:

• Desmontables: permiten separar las piezas con facilidad, sin romper el medio de unión ni las propias piezas.
• Fijas o no desmontables: se realizan con piezas cuyo desmontaje no se prevé durante la vida útil de la máquina o estructura o, en otros casos, por seguridad o exigencia del diseño. Para la separación de las piezas necesitamos romper el elemento de unión o, en muchos casos, deteriorar alguna de las piezas.