Cuando se trabaja en la fabricación moderna, roscar orificios con rapidez y precisión es un reto importante. El roscado manual requiere tiempo y puede dar lugar a errores. Los equipos quieren aumentar la velocidad, repetir los errores y conseguir ajustes precisos en cada tornillo. Las empresas buscan formas de ahorrar mano de obra, mejorar la calidad del producto y cumplir requisitos estrictos. El roscado CNC resuelve estos problemas.
El roscado CNC puede parecer complejo al principio, pero los conceptos básicos son fáciles de aprender. ¿Quiere saber cómo funciona este proceso y por qué tantos talleres confían en él? Siga leyendo: esta guía cubre todo lo que necesita saber sobre el roscado CNC.
¿Qué es el roscado CNC?
El roscado CNC es un proceso automatizado que crea roscas internas en orificios mediante una máquina controlada por ordenador. El roscado CNC utiliza una herramienta especializada conocida como macho de roscar. El macho gira y se introduce en el orificio a la velocidad adecuada. La máquina sigue un programa establecido, de modo que cada rosca tiene la misma profundidad y el mismo paso.
Funciona en diversos materiales, como acero, aluminio y plásticos. Puede utilizarse para roscas internas en cualquier pieza en la que se necesiten tornillos o pernos. El roscado CNC es una característica común de muchos centros de mecanizado y puede realizarse tanto vertical como horizontalmente.
¿Cómo funciona el roscado CNC?
El roscado CNC utiliza un macho y una Máquina CNC. El proceso comienza cuando el operario prepara la pieza y selecciona la herramienta adecuada. La máquina lee un programa que le indica dónde hacer cada agujero.
El husillo hace girar el macho de roscar a una velocidad determinada. La máquina introduce el macho de roscar en el orificio previamente taladrado. A medida que el macho gira, va cortando roscas en los laterales del orificio. La máquina controla la velocidad, el avance y la profundidad, para que cada rosca sea uniforme.
Después de terminar un agujero, la máquina retira el grifo y pasa al siguiente punto. Este proceso se repite hasta terminar todos los orificios. La máquina puede utilizar diferentes tamaños de macho si el programa lo requiere.
El roscado CNC puede realizarse con machos de corte o machos de conformación. La principal diferencia es que los machos de corte eliminan material, mientras que los machos de conformado empujan el metal para darle forma y crear la rosca.
Tipos de machos para mecanizado CNC
La elección del macho de roscar adecuado depende del tipo de orificio, el material y la calidad de rosca deseada. Cada macho se fabrica para un trabajo específico. He aquí un desglose de los tipos más comunes utilizados en el mecanizado CNC.
Roscado pasante
Los agujeros pasantes atraviesan todo el material. Las virutas pueden escapar por la parte inferior. Esto facilita el roscado. Puede utilizar velocidades más altas y reducir el riesgo de acumulación de virutas. Los machos de roscar con punta en espiral funcionan bien aquí porque empujan las virutas hacia delante y hacia fuera.
Roscado de agujeros ciegos
agujeros ciegos se detienen antes de llegar al otro lado. Las virutas no tienen adónde ir. Esto significa que pueden obstruir el orificio o romper el macho de roscar. Para agujeros ciegos, los machos de roscar de estrías helicoidales son la mejor opción. Tiran de las virutas hacia arriba y fuera del agujero. También hay que controlar la profundidad con precisión.
Machos de canal recto
Los machos de roscar de canal recto son el tipo más básico de machos de roscar. Cortan las roscas cortando el material. Estos machos son los más adecuados para tiradas cortas y materiales que producen virutas pequeñas, como el hierro fundido. No son especialmente aptos para eliminar virutas, por lo que no son ideales para agujeros ciegos.
Machos de canal en espiral
Los machos de roscar con estrías en espiral están diseñados para extraer las virutas hacia arriba. Se utilizan principalmente para agujeros ciegos. El diseño en espiral ayuda a evitar que se atasquen las virutas. Funcionan bien en metales blandos, como el aluminio o el latón. También reducen la posibilidad de rotura del macho.
Grifos de punta espiral
Los machos de roscar de punta espiral también se llaman "machos de pistola". Empujan las virutas hacia delante, lejos del macho. Esto los hace ideales para agujeros pasantes. Pueden funcionar más rápido que otros machos. También duran más en entornos de alta producción.
Machos de conformación
Los machos de roscar no cortan el material. En su lugar, empujan el material para formar roscas. No se forman virutas. Esto los hace adecuados para materiales como el aluminio o el acero blando. Las roscas suelen ser más fuertes, pero los machos de roscar conformadores necesitan un orificio piloto más grande. La lubricación es crucial para reducir el calor y la fricción.
Parámetros clave para el éxito del roscado CNC
El roscado CNC requiere un ajuste cuidadoso. Los ajustes correctos mantienen las roscas limpias, evitan la rotura de la herramienta y ayudan a que los machos duren más.
Velocidad y avance
La velocidad de roscado se mide en revoluciones por minuto (RPM). Demasiado rápido, el macho puede romperse. Si es demasiado lenta, se pierde tiempo. La velocidad adecuada depende del material y del tipo de macho. Los materiales más duros necesitan velocidades más lentas. Los materiales más blandos pueden ir más rápido.
El avance está ligado al paso de rosca. Para el roscado, el avance debe coincidir exactamente con el paso. Si no es así, el macho puede dañar las roscas o romperse. La mayoría de las máquinas CNC gestionan esto con un ciclo de roscado que bloquea el avance a la velocidad del husillo.
Profundidad del corte
La profundidad se refiere a la distancia a la que el macho de roscar penetra en el agujero. En los agujeros ciegos, debe controlarse con mucho cuidado. Si el macho de roscar golpea el fondo con demasiada fuerza, puede astillarse o romperse. Deje siempre un espacio libre más allá de la longitud de la rosca. Los orificios pasantes son más sencillos, pero requieren una programación adecuada para evitar cortar demasiado profundo.
Refrigerante y lubricación
El refrigerante ayuda a reducir el calor. La lubricación ayuda a reducir la fricción. Ambos son necesarios para proteger el macho de roscar y mejorar la calidad de la rosca. Utilice aceite de corte para acero o acero inoxidable. Utilice refrigerante a base de agua para el aluminio. En los machos de roscar por deformación, aplique siempre una lubricación abundante para evitar el sobrecalentamiento. Un buen flujo de fluido también ayuda a eliminar las virutas en los agujeros ciegos.
Materiales comunes para el roscado CNC
Los distintos materiales se comportan de manera diferente durante el roscado. Elegir el macho de roscar y los ajustes adecuados depende en gran medida del material con el que se trabaje.
Metales
Aluminio es suave y fácil de golpear. Permite velocidades rápidas y una presión ligera. Utilice machos afilados y mantenga los canales limpios. Los machos de roscar de punta espiral o de conformación funcionan bien con el aluminio.
Acero está disponible en muchas calidades. Los aceros con bajo contenido en carbono se cortan fácilmente. Los aceros con alto contenido en carbono y aleados necesitan velocidades más lentas y más fuerza de corte. Utilice machos de corte con recubrimientos, como TiN, para prolongar la vida útil de la herramienta.
Titanio es complicado y pegajoso. Genera calor rápidamente. Utilice velocidades lentas, refrigerante de alta lubricidad y machos de roscar fuertes y recubiertos. Los machos con estrías en espiral facilitan la evacuación de virutas. El roscado de titanio suele requerir configuraciones rígidas para evitar la desviación de la herramienta.
Plásticos y compuestos
Los plásticos blandos, como el nailon o el ABS, son fáciles de golpear. Evite el sobrecalentamiento, que puede provocar la fusión. Utilice ajustes de alta velocidad y machos afilados. Limpie las virutas con frecuencia.
Los compuestos como la fibra de vidrio o la fibra de carbono son más abrasivos. Desgastan los machos rápidamente. Utilice machos con revestimientos especiales. Para materiales quebradizos, reduzca la fuerza de roscado para evitar grietas o delaminación. En muchos casos, en lugar del roscado directo se utilizan insertos formadores de roscas.
Ventajas del roscado CNC
El roscado CNC ofrece muchas ventajas para la producción moderna. Aumenta tanto la calidad de las piezas como el rendimiento general del taller.
Precisión
Las máquinas CNC controlan cada movimiento del macho de roscar. El resultado es un tamaño de rosca, una profundidad y una alineación exactos. Se obtienen roscas uniformes incluso en piezas con tolerancias estrechas. Hay menos riesgo de roscas cruzadas o agujeros sobredimensionados.
Eficacia
El roscado CNC funciona con rapidez. Una vez programada, la máquina rosca un orificio tras otro sin parar. La manipulación de la viruta, el movimiento de la herramienta y la profundidad están optimizados para mejorar el rendimiento. Esto reduce el tiempo de ciclo y minimiza el trabajo manual.
Versatilidad
El roscado CNC es compatible con una amplia gama de materiales. Maneja una amplia gama de materiales, incluidos metales blandos, acero endurecido, plásticos y materiales compuestos. Puede roscar agujeros ciegos o pasantes, grandes o pequeños, con la herramienta y los ajustes adecuados.
Repetibilidad
Todas las piezas obtienen el mismo resultado. El macho de roscar entra en el mismo punto, corta a la misma profundidad y sale limpiamente. Esta repetibilidad contribuye al control de calidad. También reduce el número de piezas desechadas y la necesidad de repetir el trabajo.
Retos del roscado CNC
El roscado CNC es eficaz, pero sigue habiendo problemas. Conocer los problemas más comunes le ayudará a evitar costosos tiempos de inactividad o desechos.
Rotura y desgaste del grifo
La rotura del macho de roscar suele producirse por utilizar una velocidad o un avance incorrectos. También puede ocurrir si el orificio es demasiado pequeño. Los materiales duros o pegajosos, como el acero inoxidable y el titanio, aumentan la tensión sobre el macho de roscar. Los machos de roscar también se desgastan con el tiempo. Las herramientas desafiladas cortan mal y son más propensas a romperse.
Para reducir las roturas, utilice la herramienta adecuada para cada trabajo. Mantenga el macho de roscar afilado y aplique el lubricante adecuado. Los montajes rígidos ayudan a evitar vibraciones y desajustes.
Problemas de calidad del hilo
Una mala alineación, unos machos de roscar embotados o un avance incorrecto pueden provocar roscas defectuosas. Las roscas pueden quedar demasiado apretadas, demasiado flojas o desiguales. En agujeros ciegos, un macho desgastado puede no cortar toda la profundidad de la rosca.
Utilice un macho de calidad y compruebe el tamaño del orificio antes de cortar. Asegúrese de que los ajustes de la máquina coinciden con el paso de rosca. Además, inspeccione regularmente las roscas acabadas con calibradores para detectar problemas a tiempo.
Problemas de evacuación de chips
Las virutas que no se desprenden pueden obstruir los canales y romper el macho de roscar. Esto es habitual en orificios ciegos o materiales blandos que producen virutas largas.
Utilice machos de roscar de estrías helicoidales para agujeros ciegos y machos de roscar de punta helicoidal para agujeros pasantes. Mantenga el flujo de refrigerante para ayudar a empujar o extraer las virutas. En materiales duros, reduzca ligeramente la velocidad de avance para que las virutas tengan más tiempo de salir.
Conclusión
El roscado CNC es un método fiable para crear roscas precisas y repetibles en diversos materiales. Funciona bien tanto para agujeros pasantes como ciegos. Con el macho de roscar adecuado, la configuración correcta y un control de virutas razonable, puede conseguir una rosca de alta calidad y reducir el desgaste de la herramienta. Ahorra tiempo, mejora la uniformidad y permite una producción de gran volumen en muchos sectores.
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Hola, soy Kevin Lee
Durante los últimos 10 años, he estado inmerso en diversas formas de fabricación de chapa metálica, compartiendo aquí ideas interesantes de mis experiencias en diversos talleres.
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Kevin Lee
Tengo más de diez años de experiencia profesional en la fabricación de chapas metálicas, especializada en corte por láser, plegado, soldadura y técnicas de tratamiento de superficies. Como Director Técnico de Shengen, me comprometo a resolver complejos retos de fabricación y a impulsar la innovación y la calidad en cada proyecto.
