Tipos de roscas comunes y defectos de mecanizado

Las conexiones roscadas y los sistemas de accionamiento por tornillo son muy utilizados en la maquinaria de ingeniería. Debido a los diferentes tipos de roscas y a las distintas aplicaciones, el procesamiento de las roscas influye directamente en los buenos o malos resultados. La correcta selección de las roscas adecuadas y el procesamiento de roscas de calidad garantizan la producción y el uso.

tipos de hilos

Una rosca es una nervadura lineal espiral hecha a máquina, también llamada hebilla de tornillo. Según la forma de su cuerpo principal, las roscas se dividen en roscas cilíndricas y roscas cónicas. Según su ubicación, se clasifican como roscas internas y roscas externas. Según la dirección de la hélice, las roscas se dividen en roscas levógiras y roscas dextrógiras. Generalmente, se utilizan roscas dextrógiras. En general, se utilizan a menudo roscas dextrógiras; según el número de roscas helicoidales, se divide en rosca simple, rosca doble y rosca múltiple, pero generalmente no más de 4 roscas; generalmente, la rosca simple se utiliza para la conexión, y la rosca doble o múltiple se utiliza para la transmisión;

Clasificación según la forma de la sección transversal de la rosca

Según la forma de la sección transversal, las roscas (o tipos de dientes) se dividen en roscas triangulares, roscas rectangulares, roscas trapezoidales, roscas dentadas y otras roscas de forma especial. Entre ellas, la rosca triangular se utiliza principalmente para acoplamiento. Entre ellas, las roscas triangulares se utilizan principalmente para acoplamiento, las roscas rectangulares, las roscas trapezoidales y las roscas dentadas se utilizan principalmente para transmisión; según el tamaño de los dientes se dividen en roscas gruesas y roscas finas; según la ocasión de uso se pueden dividir en roscas de fijación, roscas de tubería, roscas de transmisión y roscas especiales.

Roscas imperiales y roscas métricas

Las roscas chinas se dividen en roscas imperiales y roscas métricas. Además de las roscas para tuberías, que son imperiales, el resto de las roscas son métricas. Las roscas métricas también se conocen como roscas del sistema métrico. La mayor diferencia entre las roscas métricas y las imperiales es que el paso se mide en milímetros. Las roscas métricas incluyen roscas comunes, roscas trapezoidales, roscas rectangulares, roscas dentadas y roscas cuadradas. Las roscas comunes incluyen roscas comunes, roscas cónicas para tuberías, roscas para tuberías, roscas trapezoidales, roscas rectangulares y roscas dentadas. Las tres primeras se utilizan principalmente para acoplamientos roscados y las tres últimas para accionamientos de tornillo.

Hilo ordinario

La rosca ordinaria se refiere a la rosca triangular de 60° de ángulo de diente, etiquetada con la letra M, y se divide en dos tipos: dientes gruesos y dientes finos. El diámetro y el paso de la rosca gruesa son moderados, tiene buena resistencia y es la más utilizada; la rosca fina tiene un diámetro grande y un ángulo de elevación pequeño. Como resultado, ofrece un buen rendimiento de autobloqueo y alta resistencia. Sin embargo, es propensa al deslizamiento y no es resistente al desgaste. Las roscas finas son adecuadas para piezas de paredes delgadas, enlaces de carga dinámica y ajustes de mecanismos de ajuste fino. También se utilizan para roscas de conexión en sistemas hidráulicos, pero deben usarse con un anillo de sellado. Las roscas ordinarias se utilizan principalmente para conexiones de fijación, y sus perfiles de rosca se muestran en la Figura 1.

Hilos de tubería

Las roscas de tubería se ubican en la pared de la tubería para las roscas de acoplamiento, utilizadas principalmente para el acoplamiento de tuberías, de modo que las roscas internas y externas coincidan estrechamente. Existen dos tipos de roscas: rectas y cónicas. Las roscas de tubería métricas generalmente se dividen en roscas de tubería selladas de 55° y roscas de tubería no selladas de 55°.

(1) Rosca de tubería sellada de 55°.

Significa que el ángulo de la rosca es de 55° y tiene una conicidad de 1:16. Normalmente, en los planos de ingeniería se marca como R, Rc (R se refiere a la rosca interna cilíndrica que coincide con la rosca externa cónica; Rc: se refiere a la rosca interna cónica), como se muestra en la Figura 2. A medida que la rosca se enrosca, la deformación de su propia rosca puede garantizar el sellado de la rosca. Por lo tanto, este tipo de rosca se puede sellar, pero la presión requerida no es superior a 16 MPa. Normalmente, la rosca macho cónica se puede conectar con la rosca hembra cónica y la rosca hembra cilíndrica.

2) Rosca de tubería sin sellado de 55°.

Se trata de una rosca que suele denominarse G, como se muestra en la figura 3. La rosca en sí no lleva junta y debe equiparse con una arandela de sellado al aplicarla. Se utiliza habitualmente en sistemas hidráulicos, de lubricación y en otras aplicaciones de alta presión.

Roscas de tubería cónicas

Las roscas cónicas para tuberías, también conocidas como roscas NPT (National Pipe Thread), son roscas cónicas de 60° derivadas del estándar estadounidense. Tienen un ángulo de diente de 60° y una conicidad de 1:16, y poseen cierto grado de autosellado. Este tipo de rosca no se usa comúnmente en el mercado nacional.

Rosca trapezoidal

La rosca trapezoidal tiene un ángulo de 30° y su diente tiene forma de trapecio isósceles. Debido a que las roscas interna y externa se ajustan a una superficie cónica, la conexión no se afloja fácilmente. Por lo tanto, los acoplamientos de rosca trapezoidal se utilizan ampliamente en aplicaciones de transmisión y fijación mecánica, como tornillos de torno y tornillos de accionamiento. Las roscas trapezoidales tienen alta resistencia y buena alineación, y son las roscas de transmisión más utilizadas. Generalmente se etiquetan con la letra "Tr" y el diámetro nominal × paso, como se muestra en la Figura 4.

Hilos rectangulares

El tipo de diente de rosca rectangular es cuadrado, el grosor de la rosca es la mitad del paso. La eficiencia de transmisión es alta, pero la precisión de centrado es baja y la resistencia de la raíz es débil. Actualmente solo se utiliza para sistemas de transmisión con alta eficiencia de transmisión. Debido a que la fabricación de su rosca de precisión es más difícil, el desgaste de la mordaza espiral es difícil de reparar y compensar, por lo que su uso ha sido reemplazado por la rosca trapezoidal.

hilo dentado

El tipo de diente de rosca dentada no es un trapecio isósceles, generalmente es una rosca dentada de 33° y 45°. Como se muestra en la Fig. 5, 3° y 30° están en el plano que pasa por el eje de la rosca y se refieren al ángulo entre el lado del diente de la rosca y la perpendicular al eje de la rosca. Una rosca dentada con un ángulo de diente de 33° tiene dientes asimétricos, 30° en un lado y 3° en el otro. Su eficiencia de transmisión es alta, la raíz de los dientes también es fuerte, puede soportar una mayor presión unidireccional. Se utiliza principalmente en maquinaria de elevación o maquinaria de presión, como equipos de rodadura debajo del dispositivo. El etiquetado generalmente se indica con la letra B.

Análisis de defectos comunes en el procesamiento de roscas

En la producción diaria, a menudo se producen defectos en el procesamiento de la rosca y se requiere retrabajo, lo que afecta el uso de la rosca y la eficiencia de la producción. Los métodos comunes de producción de rosca son el torneado, el laminado y el rectificado, y los diferentes defectos de procesamiento también varían según el método de procesamiento elegido.

Hilo giratorio

El torneado de roscas, comúnmente conocido como roscado por selección, se realiza generalmente en un torno. Durante este proceso, la pieza de trabajo gira una vuelta mientras la herramienta se mueve a lo largo del eje de la pieza de trabajo de forma guiada. El movimiento de la hoja de la herramienta crea una pista que forma la superficie de la rosca en la pieza de trabajo. Las roscas se forman mediante mecanizado, y esta forma de procesamiento es altamente eficiente y precisa. Sus defectos comunes son los siguientes:

(1) La línea de separación de los dientes no coincide con el eje.

La formación de este defecto generalmente se debe a una instalación incorrecta de la herramienta de torneado. A menudo es causado por descuido o inexperiencia del tornero, siempre que la posición de la herramienta se pueda calibrar cuidadosamente para evitarlo.

(2) El ángulo del diente es grande o pequeño.

Esto generalmente se debe a que el afilado de la hoja del cuchillo no es correcto, siendo necesario que los torneros revisen y afilen el filo del cuchillo.

3) Los tonos individuales se pasan de la raya o tienen tamaños de tono diferentes.

Esto se debe a que el tornillo del torno y la tuerca tienen un espacio o corredores de tornillo o salto de la garra del torno causado por la necesidad de verificar y ajustar el tornillo de banco, trate de hacer que la garra no se afloje.

(4) Se excedió el error acumulado de tono.

Este es el desgaste del tornillo del torno que provoca la imprecisión de la transmisión causada por la necesidad de reparar el tornillo y luego calcular con precisión la relación de transmisión, para volver a hacer coincidir la rueda colgante de la máquina herramienta.

(5) La rugosidad de la rosca es demasiado pobre o corrugada.

Generalmente, esto se debe al desgaste de la hoja de la herramienta del torno o a que la hoja tiene virutas pegajosas debido a la necesidad de afilar la herramienta del torno o reemplazarla.

Procesamiento de roscas laminadas

Los moldes de laminación de conformado se utilizan para producir la deformación plástica de la pieza de trabajo con el fin de obtener la rosca. Este método de procesamiento se conoce a menudo como laminación de roscas. Generalmente se lleva a cabo en una máquina de laminación o una máquina de laminación de roscas. El producto es mejor que la precisión del torneado, alta eficiencia de producción, adecuado para producción en masa de sujetadores estándar y otras uniones roscadas de rosca externa. Los defectos comunes de la rosca son los siguientes:

(1) Hay puntos cóncavos en el lado del diente con poca rugosidad.

La razón puede ser que el material de la pieza no sea uniforme, que haya zonas blandas; que el refrigerante no esté limpio y tenga impurezas; o que la superficie de los dientes del rodillo no sea lisa. Es necesario comprobar el material de la pieza, reemplazar el refrigerante o cambiar el rodillo según la situación.

(2) Superficie de diente roscada con piel gruesa.

La causa podría ser que la instalación del palé o de la pieza no sea correcta o estable; que la forma de la pieza no sea la adecuada, presente conicidad o elipse; que el rodillo tenga excentricidad o saltos, o que la superposición entre los dos rodillos sea incorrecta. Esto requiere ajustar el palé o la pieza para que quede correctamente montado, o bien, controlar la forma de la pieza en bruto.

(3) La forma del diámetro central de la rosca no es buena.

Esto se debe a una instalación incorrecta de los rodillos, a que el tamaño de la pieza de trabajo es incorrecto o a que la rigidez de la pieza de trabajo es deficiente. Es necesario controlar el tamaño de la pieza de trabajo o ajustar la cantidad de rodillos que pasan, el tiempo de laminado y la velocidad de laminado.

(4) Hilo “hebilla desordenada”.

La razón puede ser que la pieza no esté bien instalada y ruede al manipularla. Es necesario ajustarla para que quede bien instalada.

(5) Las roscas de diámetro grande y pequeño no se pueden calificar al mismo tiempo.

Esto se debe a que el tamaño de la pieza en bruto es pequeño, por lo que es necesario controlarlo estrictamente.

Rectificado de roscas

Esto se realiza generalmente en rectificadoras de roscas especializadas. Los defectos de rosca que se producen son los siguientes:

(1) El lado del diente no es plano, brillante ni recto.

Esto suele deberse a que la muela abrasiva no está rectificando correctamente. Puede haber vibraciones en la muela o la dosificación de corte puede ser inadecuada. También puede deberse al movimiento irregular del lápiz de diamante durante el rectificado de la muela, lo que provoca inconsistencias. Es necesario recortar la muela abrasiva, ajustar el cabezal de rectificado y limpiar el depósito de aceite; asegúrese de que la holgura entre el lápiz de diamante y el clip del lápiz sea la adecuada y que la fijación con tornillos sea suficiente.

(2) El tono es demasiado pobre.

Por lo general, el problema reside en el sistema de transmisión de la máquina herramienta o en el desgaste del tornillo; también puede deberse a que la relación entre el paso del tornillo y el paso de la pieza de trabajo no sea un múltiplo entero. Es necesario reparar la máquina o reemplazar el tornillo adecuado; o bien, la pieza de trabajo y el tornillo están girando, levante la tuerca para abrirla y cerrarla, espere a que el tornillo gire una revolución al volver a abrir y cerrar la tuerca.

(3) El tipo de diente no es correcto, la parte inferior del radio del diente es demasiado grande.

Esto se debe principalmente a que el afilado de la muela abrasiva no es correcto, o a que la dureza de la muela no es la adecuada, o al desgaste de la muela. Es necesario reemplazar o ajustar la muela abrasiva.

Conclusión

A través de la introducción y el análisis anteriores, reconozca el tipo de rosca comúnmente utilizado y, según la aplicación real de las diferentes necesidades, elija la rosca que pueda satisfacer. Al mismo tiempo, los buenos productos también deben garantizar el proceso de fabricación. Solo para comprender las causas de procesamiento de subprocesos defectos, con el fin de encontrar y tomar medidas oportunas para mejorar la producción real para mejorar.