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Cómo reducir el par de apriete mejora la vida útil de las herramientas de roscado

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Escapar de la trampa de la rotura del grifo requiere una larga mirada a la torsión y a los muchos factores que influyen en ella.

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Pregunta del lector

Me encuentro con que rompo más grifos de los que estoy dispuesto a admitir. Sigo la tabla de perforación estándar para roscas UNC/UNF, utilizo machos de roscar de buena calidad y aceite para roscar y uso porta machos flotantes/de tensión, pero sigo estando nervioso cada vez que hago un agujero en acero dulce o aluminio. Creo que las tablas de perforación se escribieron antes de 1940 y están desfasadas para las herramientas modernas de hoy en día. ¿Puede arrojar algo de luz sobre el tamaño máximo posible de los agujeros al roscar?

Consejo de Miller

Aunque estás en el buen camino, yo no vería este problema como algo estrictamente relacionado con el tamaño máximo posible de los agujeros. Aumentar el tamaño del pretaladro puede ciertamente ayudar al problema al reducir el par de torsión del macho de roscar, pero un pretaladro demasiado grande debilitará las roscas y puede causar problemas de calidad a los clientes y usuarios finales.

Para replantear la cuestión, podemos preguntar simplemente "¿por qué se rompen los grifos?" La mayoría de las veces, aplicamos un par de apriete demasiado grande o aplicamos el par de apriete demasiado rápido. La reducción de estos picos de par debería dar lugar a un mejor roscado. Para ello hay que tener muy en cuenta los requisitos de la rosca, la gestión de las virutas, el tamaño adecuado del pretaladro, los tipos de portaherramientas adecuados, las condiciones externas y mucho más.

En primer lugar, debemos entender los requisitos finales de la rosca del cliente. El tipo, el tamaño y el paso son obvios, pero también debemos confirmar si se trata de una rosca ciega o pasante y si es necesario el laminado o el roscado por corte. La condición de agujero ciego/pasante afectará a si elegimos un macho de roscar con punta espiral que empuje las virutas hacia abajo a través de un agujero, o un macho de roscar con flauta espiral que saque las virutas de un agujero ciego. El hecho de no tener que empaquetar las virutas mitiga en gran medida los picos de par.

El tipo de forma también afecta al proceso de varias maneras. En primer lugar, las roscas formadas reciben taladros previos más grandes. El roscado con forma también requiere una concentración de refrigerante ligeramente superior (generalmente aumento alrededor de +2%). Por último, trabajar con un material que se endurece con el trabajo requiere medidas para contrarrestar el endurecimiento de las roscas durante el roscado. Este último punto no es un gran problema con el aluminio, pero puede causar problemas en algunos grados de acero inoxidable.

Los machos más largos son mejores para producir gradualmente bandas de rodadura. Sin embargo, los requisitos de profundidad pueden requerir machos de roscar con cables cortos. En estos casos, puede ser beneficioso biselar el agujero antes del roscado para crear una guía artificial y facilitar el roscado en el agujero de esta manera.

Las roscas NPT pueden ser especialmente difíciles debido a su conicidad. En los metales más blandos, puede funcionar bien el taladrado directo con el roscado. Una mejor opción es utilizar un escariador cónico entre el pretaladro y el macho de roscar. Esto formará aún más el agujero, de modo que el macho de roscar NPT experimenta una carga más gradual en lugar de un pico de torsión a medida que el diámetro mayor se acopla.

Las tablas tradicionales de taladros y machos de roscar son útiles como referencia una vez que se conocen los requisitos del agujero, pero las tablas genéricas son sólo para roscas cortadas. Utilizar los mismos números para las roscas de forma casi siempre conducirá a la rotura. Confirme con su proveedor de machos de roscar lo que recomienda específicamente para sus machos concretos. Los machos de roscar actuales cubren todos los materiales y especialidades, por lo que las normas de los machos de roscar de ayer rara vez se aplican. Personalmente, he visto que los tamaños de pretaladro de dos grandes empresas de herramientas difieren hasta 0,006" para el mismo tamaño de rosca estándar.

Si se encuentra atascado, estas dos fórmulas pueden acercarle:

Para roscas cortadas:

Pre-taladro = Diámetro de la rosca - Paso de la rosca

Para un M10x1,5, 8,5 mm = M10 - 1,5P

Para roscas de forma:

Preperforación = Diámetro de la rosca - Paso de la rosca/2

Para un M10x1,5, 9,25 mm = M10 - 1,5P/2

Si su equipo no cumple exactamente los requisitos de pretaladro, siempre puede fresar o interpolar el tamaño de pretaladro correcto.

Los soportes flotantes/de tensión pueden ser estupendos, pero normalmente sólo son necesarios para crear machos de rosca más largos, como en el roscado NPT de largo alcance. Los patrones de agujeros de pernos estándar y las roscas poco profundas no deberían ser un problema para las máquinas actuales.

Es importante evaluar adecuadamente el sistema, es decir, todos los factores que rodean la realización de roscas. Entre los factores prioritarios que deben comprobarse se encuentran el suministro suficiente de refrigerante, el paso correcto del programa y la cantidad de desviación en el pretaladro o el macho de roscar.

El fresado de roscas es una buena alternativa al roscado, con muchas ventajas. Siempre que se entienda la programación, el fresado de roscas ofrece la flexibilidad de realizar varios tipos de roscas o pasos. Es más indulgente con los tamaños de pretaladro, y la compensación a medida que la herramienta se desgasta mejora la vida útil de la herramienta mientras sigue haciendo buenas roscas. Incluso en caso de rotura de la herramienta, ésta no quedará firmemente alojada en la pieza, lo que aumenta las probabilidades de que la pieza pueda volver a trabajarse. Por estas razones, el fresado de roscas suele ser mi opción preferida para los metales duros.