Fresado de roscas: la guía definitiva

¿Alguna vez te has preguntado cómo se pueden hacer hilos dentro de un agujero previamente perforado y cómo hacerlo? Este proceso es posible gracias a una técnica llamada fresado de roscas que veremos críticamente.

Qué es Fresado de rosca

Podemos describirlo en términos básicos como una forma en la que se pueden crear hilos cortando un material con una herramienta de alta velocidad. La herramienta de corte no tiene contacto total con el orificio roscado como en el caso del roscado, sino que es solo un pequeño punto de contacto continuo.

Debe perforar previamente un orificio más grande que su herramienta de corte antes de comenzar a roscar la pieza de trabajo. Sin embargo, ocasionalmente podemos utilizarlo para cortar hilos en la circunferencia exterior de algunas piezas.

Si está haciendo roscas dentro del orificio de una pieza de trabajo, entonces el diámetro de dicho orificio debe exceder el de su herramienta de fresado de roscas. Esto es para darle margen para girar con un movimiento circular dentro de la circunferencia del agujero para crear los hilos.

No confunda esto con roscar, ya que el diámetro de la herramienta al roscar es el mismo que el orificio que desea roscar. Su herramienta también está completamente en contacto con la circunferencia de la pieza de trabajo que está golpeando.

Beneficios del fresado de roscas

Flexible

Puede cortar hilos en su pieza de trabajo en su diámetro interno o externo usando el mismo cortador. Los tamaños de hilo también pueden variar en diámetro sin cambiar el cortador.

Desgaste reducido

La herramienta de corte en el fresado de roscas tiene un compromiso mínimo con el material que está roscando. El desgaste de sus herramientas se reduce significativamente, aumentando así su vida útil.

Mejor calidad

Las roscas que se crean mediante el fresado de roscas son de mayor calidad en comparación con el roscado o cualquier otro método. Esto se debe en gran medida a que la herramienta de corte tiene estrías que ayudan a eliminar las virutas mientras fresa.

Funciona con materiales poco mecanizables

Las condiciones de corte son superiores a las convencionales y permiten cortar roscas en materiales de mala maquinabilidad. Materiales como el titanio y el acero endurecido son difíciles de mecanizar, pero se pueden roscar fácilmente.

Agujeros ciegos

Puede crear fácilmente un perfil de rosca completo a lo largo de todo el orificio de su pieza de trabajo de una sola vez. Esto no es posible con el roscado, ya que hay que perforar más profundamente para lograr el primer perfil completo.

Proceso de fresado de roscas

Tendrá que pasar por varias etapas de prefresado para lograr un procedimiento de fresado de roscas perfecto. Para empezar, debe tener un amplio conocimiento de la aplicación en la que se va a aplicar su pieza roscada.

También necesita las dimensiones del orificio que está cortando en términos de diámetro y dimensiones de la rosca. Ahora puede conformarse con una herramienta de corte que funcione mejor con las propiedades de su material y sus especificaciones geométricas.

El siguiente paso es programar su máquina (como CNC) para alimentar el cortador con la profundidad de corte radial adecuada. Otros parámetros incluyen la velocidad a la que girará mientras corta y el avance adecuado para el proceso.

Hay programas de software disponibles, como CAD/CAM, que pueden ayudarle fácilmente con este procedimiento. Cuando haya terminado, puede probar toda la configuración con una pieza de trabajo de prueba.

Aquí es donde puede ajustar parámetros como la velocidad de la herramienta y su avance de trayectoria. Esto se hace con una pieza de prueba para evitar dañar su pieza al ajustar dichos parámetros.

Cuando esté satisfecho con todas las configuraciones y parámetros, puede continuar con su pieza de trabajo y comenzar a cortar hilos en ella. Puede insertar su cortador que gira rápidamente dentro del orificio pretaladrado.

Utilice movimientos radiales mientras gira el cortador dentro de la pieza de trabajo para lograr el diámetro requerido. Luego, el cortador gira mientras realiza movimientos ascendentes en pasos que coinciden con el paso de hilo requerido.

Los hilos ahora están completos y su herramienta de corte regresa a su punto inicial. Asegúrese de seguir todas las pautas de fresado de roscas y las precauciones de seguridad necesarias.

Tipos de fresado de roscas

Existen varios métodos de fresado de roscas que puede utilizar en su pieza de trabajo según los requisitos de su aplicación. Están determinados principalmente por el tipo de herramienta de corte que se utiliza para cortar los hilos.

A continuación se muestra una lista de algunos de los procedimientos de fresado de roscas disponibles y cómo pueden resultar útiles en su aplicación:

Fresado de roscas de flauta recta

Este fresado requiere el uso de cortadores que tengan flautas rectas por naturaleza, a diferencia de las helicoidales normales. Estas flautas ayudan a eliminar las virutas que se crean al cortar los hilos.

Las ranuras se colocan entre los dientes de corte de las herramientas y cada diente entra en contacto con la pieza de trabajo sucesivamente. Esto significa que el contacto entre ellos y la pieza de trabajo es relativamente alto.

Tenga en cuenta que dedicará más tiempo a realizar este proceso además de tener restringidas sus opciones de alimentación. Los mejores materiales de pieza de trabajo que puede utilizar aquí son aquellos que puede mecanizar fácilmente.

Fresado de roscas de flauta helicoidal

Las herramientas de corte que utiliza en este método de fresado de roscas están diseñadas con varios dientes. También cuentan con flautas que eliminan fácilmente las virutas que se producen al cortar los hilos.

Las ranuras de la herramienta de corte que utiliza están diseñadas de forma helicoidal en su circunferencia en un ángulo de 15° o 30°. Esto reduce la presión ejercida sobre la pieza de trabajo por el lado cortante de la herramienta.

Lo logra escalonando el nivel y la cantidad de contacto entre los dientes y la pieza de trabajo roscada. Puede beneficiarse al máximo de este proceso si se trata de fresado de roscas de alta velocidad.

Fresado de roscas de perfil único

La herramienta de corte tiene aquí un solo diente con varias acanaladuras. También puede encontrar otras herramientas que tengan un par de dientes para cortar los hilos.

El principio de funcionamiento del fresado de roscas de perfil único le permite cortar una sola rosca completa por cada revolución. Esto significa que le llevará relativamente más tiempo completar un perfil de rosca completo en su pieza de trabajo.

Un ritmo tan lento pero preciso funciona bien para materiales que tienen poca maquinabilidad. Puede prevenir el rápido desgaste de su herramienta de corte.

Fresado de roscas de largo alcance

Este método de fresado de roscas funciona perfectamente cuando tienes un material difícil de mecanizar en el que tienes que roscar un orificio interno profundo. Requiere una fuerza de corte mínima con una presión lateral considerable.

Fresas de hilo

Esta es la herramienta que utiliza al cortar las roscas durante el fresado de roscas. Lo hace creando contacto con la superficie de la pieza de trabajo a velocidades muy altas y avanza para crear las roscas.

El material utilizado para fabricar las fresas suele ser muy duro ya que tiene que cortar otras piezas de superficie metálica dura. Los materiales de corte más comunes que puede encontrar son el carburo y el acero de alta velocidad.

Ambos poseen una muy alta resistencia al desgaste y son muy duros. Sin embargo, las fresas de carburo tienen ventaja sobre el acero rápido en muchos aspectos.

Podemos clasificar estos cortadores en función de varios aspectos como su función y diseño. Hagamos un breve análisis de estas clasificaciones y lo que implican:

Basado en la estructura

• En forma de ciclón: Puede utilizar este cortador si sus roscas tienen requisitos precisos o si son estrictamente específicos de una aplicación.
• Forma de mazorca cilíndrica: Son los cortadores más comunes que se utilizan para cortar roscas estándar en su pieza de trabajo.
• En forma de disco: Puede usarlos si busca roscas trapezoidales en su pieza de trabajo.

Basado en el modo de uso

• Forma única: comúnmente utilizado en el corte de hilos de tamaño mediano a grande. También son su cortador preferido si la estabilidad es un problema.
• Multiforme: Puedes aplicar esto cuando tengas diferentes tamaños de hilo para cortar pero no puedas usar el cortador de forma única. También es mejor para los casos en los que hay que cortar un perfil de hilo completo de una sola pasada.
• Cortador de refrigerante interno: Este cortador tiene un diseño complejo que le permite fresar y perforar al mismo tiempo. También recibe un refrigerante de perforación directamente dentro de la pieza de trabajo mientras sigue fresando roscas para reducir la fricción.

Basado en fresado de roscas

• Cortador externo: Generalmente se utiliza para cortar roscas externas en su pieza de trabajo.
• Cortador interno: para cortar roscas internas en agujeros pretaladrados en su pieza de trabajo
• Cortador cónico: diseñado para cortar hilos cónicos

Fresado de roscas versus roscado

A veces puede confundirse al intentar diferenciar entre roscado y fresado de roscas. Puede lograr hilos cortándolos en ambos, pero algunos aspectos los diferencian.

Analicemos ahora cómo se comparan los dos y cómo se puede distinguir uno del otro:

• Generalmente utilizamos roscado cuando las roscas que necesitamos están en orificios perforados que son relativamente pequeños. Para agujeros más grandes, el fresado de roscas funciona mejor, aunque también es capaz de roscar agujeros más pequeños.
• Cuando se trata de la cantidad de fuerza de corte que necesita para lograr los dos, el golpeteo requerirá más.
• Para roscar, su herramienta debe ajustarse perfectamente al orificio que está roscando. La herramienta de corte utilizada para roscar debe ser del mismo tamaño que los hilos que está creando y colocando dentro del orificio de roscado. El fresado de roscas necesita una herramienta de corte de menor diámetro que el orificio a roscar.
• Al roscar, las virutas producidas son expulsadas de la rosca por la herramienta de corte, lo que produce virutas pegajosas. El fresado de roscas le proporciona roscas limpias ya que las ranuras de su herramienta de corte expulsan virutas sin comprometer la calidad del proceso.
• Tiene la opción de utilizar un tamaño de herramienta de corte para roscar diferentes tamaños de orificios al fresar roscas. Esto es diferente al roscado, donde hay que utilizar herramientas de corte específicas para cada tamaño de orificio que se rosca.
• La calidad de las roscas que se puede conseguir al fresar roscas es superior a la del roscado. Además, tienen una superficie más lisa.

Limitaciones del fresado de roscas

Por muy eficiente que pueda parecer el fresado de roscas, no se puede utilizar en cualquier otra aplicación. Podemos echar un breve vistazo a las desventajas de este método de corte de hilo:

• En comparación con otras aplicaciones de corte de hilos, como el roscado, es relativamente más lento. Hay casos en los que el roscado puede brindarle un perfil de rosca confiable más rápido que el fresado de rosca.
• Es costoso ya que necesita maquinaria y equipos sofisticados, como una máquina CNC.

Consejos para fresado de roscas

Echemos un vistazo a algunas de las prácticas que puede adoptar para lograr que los perfiles de rosca tengan la mejor calidad cuando se vende una fresadora de roscas:

Herramienta de calidad adecuada

Si desea un proceso de fresado de roscas impecable, opte por un corte de la más alta calidad que mejor se adapte a sus necesidades de roscado. Haga una comparación de varios fabricantes de herramientas creíbles y elija con conocimiento de causa cuál es el más adecuado.

Regular la profundidad del hilo

Es una regla general que al cortar la rosca, el perfil de rosca perfecto no debe exceder una vez y media el tamaño del orificio. Si su herramienta de corte opera más profundamente en el diámetro del orificio, puede desviarse fácilmente, lo que resulta en un fresado de roscas impreciso.

Evalúe sus pases radiales

Si desea una mayor tolerancia del hilo y un enhebrado seguro, puede dividir el corte del hilo en pasadas radiales separadas. Esta táctica también funciona bien con materiales de difícil maquinabilidad, ya que reduce las posibilidades de romper la herramienta de corte.

Evaluar la eliminación de virutas

Asegúrese de que haya una herramienta o forma adecuada de expulsar las virutas formadas al cortar los hilos. Puedes intentar usar un lubricante que te ahorrará tiempo y te brindará una buena tolerancia a la rosca.

Defina la ruta de su herramienta

La ruta que elija para su herramienta de corte afecta directamente su elección de si obtiene un perfil de rosca hacia la derecha o hacia la izquierda. Elija una dirección de hilo que coincida con su aplicación.

Velocidades de corte lentas

Cuando crea hilos utilizando velocidades de corte más bajas, le da a la herramienta de corte tiempo suficiente para crear hilos meticulosos. Sin embargo, este no es el caso en muchas circunstancias, pero utilícelo siempre que sea posible.

Asegure su pieza de trabajo

Sujete o sujete de forma segura la pieza de trabajo en la posición correcta al fresar roscas. Esto reduce las posibilidades de que se produzcan vibraciones que puedan distorsionar las dimensiones y la apariencia de sus hilos.

Elegir la herramienta de fresado de roscas adecuada

Si desea evitar fallos de funcionamiento o diversos problemas con las herramientas, confórmese siempre con una herramienta de alta calidad diseñada para su aplicación. Esto asegurará que evite errores de mecanizado en su pieza de trabajo y logrará un producto de calidad.

Debe informarse sobre las herramientas disponibles en el mercado y comparar las características, ventajas y desventajas de sus materiales. Esto significa que hay que dominar a fondo los diferentes tipos disponibles, como las fresas de roscar con ranura en espiral o las fresas de roscar con plaquita intercambiable.

Debe conocer los materiales de los que están hechos y la forma en que se presentan. Después de eso, puede elegir una herramienta que pueda satisfacer fielmente los requisitos de su aplicación.

Aplicaciones de fresado de roscas

Uno de los principales lugares donde puede aplicar esta técnica es al roscar materiales difíciles de mecanizar. Puede optar por el roscado si se trata de materiales que son fácilmente mecanizables, aunque el fresado de roscas aún puede funcionar en ellos.

También es la mejor fresadora de roscas para métodos de corte doméstico cuando se trata de orificios de grandes diámetros. Roscar agujeros ciegos se ha hecho mucho más fácil gracias al fresado de roscas. Le permite alcanzar los hilos cortados a través del agujero hasta el final.

Todas estas son aplicaciones de subprocesos que no se pueden realizar mediante tapping debido a las debilidades que presenta en los subprocesos finales. Esta aplicación cubre el roscado de superficies tanto internas como externas.

Conclusión

Ahora tiene una idea clara de cómo funciona el fresado de roscas y de gran parte de todo lo relacionado con este proceso. Como has visto, tiene muchos beneficios y puede darte hilos de una calidad superior a otros procesos.

Esto contribuye en gran medida a mejorar su producción y, al mismo tiempo, reducir sus costos.

Más recursos:

Fresado de roscas vs roscado – Fuente: TSINFA

Torno de roscado de tubos – Fuente: TSINFA

Cortar hilos en torno – Fuente: UNIVERSIDAD DE FLORIDA