Como herramienta común para el mecanizado de roscas internas, los machos de roscar se pueden clasificar según su forma en machos de ranura helicoidal, machos de inclinación de borde, machos de ranura recta y machos de roscar para tuberías, y según su uso en machos manuales y machos de roscar para máquinas. Existen machos métricos, americanos e imperiales. ¿Los conoces todos?
01 Clasificación de grifos
(1) Corte de machos
1) Grifo de flauta recta: se utiliza para el procesamiento de agujeros pasantes y agujeros ciegos, existen virutas de hierro en la ranura de la terraja, la calidad de la rosca procesada no es alta y se utiliza más comúnmente para el procesamiento de materiales con virutas cortas, como hierro fundido gris, etc.
2) Grifo de ranura en espiral: Se utiliza para el mecanizado de agujeros ciegos con una profundidad de agujero menor o igual a 3D; las limaduras de hierro se descargan a lo largo de la ranura en espiral y la calidad de la superficie de la rosca es alta.
Un macho de roscar con ángulo de hélice de 10 a 20° puede procesar roscas con una profundidad menor o igual a 2D;
El macho de roscar con ángulo de hélice de 28~40° puede procesar roscas con una profundidad menor o igual a 3D;
El macho de roscar con ángulo de hélice de 50° puede procesar roscas con una profundidad menor o igual a 3,5D (condición de trabajo especial: 4D).
En algunos casos (materiales duros, paso grande, etc.), para obtener una mayor resistencia en la punta del diente, se utiliza un macho de roscar de ranura helicoidal para mecanizar agujeros pasantes.
3) Grifo de punta espiral: generalmente solo se usa para agujeros pasantes, la relación longitud-diámetro puede alcanzar 3D~3.5D, las virutas de hierro se descargan hacia abajo, el par de corte es pequeño y la calidad superficial de la rosca mecanizada es alta, también conocido como macho de roscar de ángulo de borde o macho de roscar de ápice.
Al cortar, es necesario asegurarse de que todas las partes a cortar sean penetradas; de lo contrario, se producirán astillamientos en los dientes.
(2) Macho de extrusión
Puede utilizarse para el procesamiento de agujeros pasantes y agujeros ciegos, y la forma del diente se forma por deformación plástica del material, por lo que solo puede utilizarse para procesar materiales plásticos.
Sus principales características:
1) Utilizar la deformación plástica de la pieza de trabajo para procesar la rosca;
2) La sección transversal del macho de roscar es grande, su resistencia es alta y no se rompe fácilmente;
3) La velocidad de corte puede ser mayor que la de los machos de roscar, y la productividad también aumenta en consecuencia;
4) Debido al proceso de extrusión en frío, se mejoran las propiedades mecánicas de la superficie de la rosca procesada, la rugosidad de la superficie es alta y se mejoran la resistencia de la rosca, la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión;
5) Mecanizado sin viruta.
Sus deficiencias son:
1) solo se puede utilizar para procesar materiales plásticos;
2) El coste de fabricación es elevado.
Existen dos formas estructurales:
1) Los machos de extrusión sin ranuras de aceite solo se utilizan para el mecanizado vertical de agujeros ciegos;
2) Los machos de extrusión con ranuras de aceite son adecuados para todas las condiciones de trabajo, pero normalmente los machos de pequeño diámetro no llevan ranuras de aceite debido a las dificultades de fabricación.
(1) Dimensiones
1) Longitud total: Preste atención a algunas condiciones de trabajo que requieren un alargamiento especial.
2) Longitud de la ranura: pasar
3) Vástago: Actualmente, los estándares comunes para vástagos son DIN (371/374/376), ANSI, JIS, ISO, etc. Al seleccionar, preste atención a la relación de compatibilidad con el vástago de roscado.
(2) Pieza roscada
1) Precisión: Se selecciona según el estándar de rosca específico. El nivel ISO1/2/3 de la rosca métrica es equivalente al nivel H1/2/3 del estándar nacional, pero es necesario prestar atención a los estándares de control interno del fabricante.
2) Macho de corte: La parte cortante del macho forma parte del patrón fijo. Generalmente, cuanto más larga sea la parte cortante, mayor será la vida útil del macho.
3) Dientes de corrección: Cumplen la función de auxiliares y correctores, especialmente en condiciones inestables del sistema de roscado; cuantos más dientes de corrección, mayor será la resistencia al roscado.
(3) Ranuras para virutas
1. Tipo de ranura: Afecta a la formación y descarga de limaduras de hierro, lo cual suele ser un secreto interno de cada fabricante.
2. Ángulo de ataque y ángulo de alivio: cuando se aumenta el ángulo de ataque, este se vuelve más afilado, lo que puede reducir significativamente la resistencia al corte, pero la fuerza y la estabilidad de la punta del diente disminuyen, y el ángulo de alivio es el ángulo de alivio.
3. El número de ranuras: cuanto mayor sea el número de ranuras, mayor será el número de filos de corte, lo que puede mejorar eficazmente la vida útil del macho de roscar; pero comprimirá el espacio de evacuación de virutas, lo cual no es bueno para la evacuación de virutas.
03 Material y recubrimiento del grifo
(1) El material del grifo
1) Acero para herramientas: Se utiliza principalmente para machos de roscar incisivos manuales, lo cual no es común en la actualidad.
2) Acero rápido sin cobalto: Actualmente, se utiliza ampliamente como material para machos de roscar, como M2 (W6Mo5Cr4V2, 6542), M3, etc., y el código de marcado es HSS.
3) Acero rápido con contenido de cobalto: actualmente muy utilizado como material para machos de roscar, como M35, M42, etc., el código de marcado es HSS-E.
4) Acero rápido de metalurgia de polvos: Se utiliza como material de roscado de alto rendimiento, y su desempeño mejora notablemente en comparación con los dos anteriores. La nomenclatura varía según el fabricante, y el código de marcado es HSS-E-PM.
5) Materiales de carburo cementado: suelen utilizar partículas ultrafinas y grados de buena tenacidad, que se utilizan principalmente para fabricar machos de roscar de ranura recta para procesar materiales de viruta corta, como hierro fundido gris, aluminio con alto contenido de silicio, etc.
Los machos de roscar dependen en gran medida de los materiales, y la selección de materiales adecuados permite optimizar aún más sus parámetros estructurales, haciéndolos aptos para condiciones de trabajo más exigentes y de alta eficiencia, además de ofrecer una mayor vida útil. Actualmente, los grandes fabricantes de machos de roscar cuentan con sus propias fábricas o fórmulas de materiales. Asimismo, debido a los problemas de escasez y precios del cobalto, han surgido nuevos aceros rápidos de alto rendimiento sin cobalto.
(2) Recubrimiento del grifo
1) Oxidación por vapor: La broca se coloca en vapor de agua a alta temperatura para formar una película de óxido en la superficie, la cual tiene buena adsorción del refrigerante, reduce la fricción y evita que la broca y el material se dañen. Adecuado para el mecanizado de acero dulce.
2) Tratamiento de nitruración: La superficie del macho de roscar se nitrura para formar una capa superficial endurecida, adecuada para el mecanizado de hierro fundido, aluminio fundido y otros materiales que presentan un gran desgaste de la herramienta.
3) Vapor + Nitruración: Combina las ventajas de los dos métodos anteriores.
4) TiN: recubrimiento de color amarillo dorado, con buena dureza y lubricidad, y buena adherencia, adecuado para el procesamiento de la mayoría de los materiales.
5) TiCN: recubrimiento azul grisáceo con una dureza de aproximadamente 3000 HV y una resistencia al calor de 400 °C.
6) TiN+TiCN: recubrimiento amarillo oscuro, con excelente dureza y lubricidad, adecuado para el procesamiento de la mayoría de los materiales.
7) TiAlN: recubrimiento azul grisáceo, dureza 3300HV, resistencia al calor hasta 900°C, apto para mecanizado de alta velocidad.
8) CrN: recubrimiento gris plateado, excelente rendimiento lubricante, utilizado principalmente para el procesamiento de metales no ferrosos.
La influencia del recubrimiento del grifo en su rendimiento es muy evidente, pero actualmente, la mayoría de los fabricantes y los fabricantes de recubrimientos cooperan entre sí para estudiar recubrimientos especiales.
04 Elementos que afectan al tapping
(1) Equipo de perforación
1) Máquina herramienta: Se puede dividir en métodos de mecanizado vertical y horizontal. Para el roscado, el mecanizado vertical es mejor que el horizontal. Cuando se utiliza refrigeración externa en el mecanizado horizontal, es necesario considerar si la refrigeración es suficiente.
2) Portaherramientas de roscado: Se recomienda utilizar un portaherramientas de roscado especial para el roscado. La máquina herramienta es rígida y estable, y se prefiere el portaherramientas de roscado síncrono. Por el contrario, se debe utilizar en la medida de lo posible el portaherramientas de roscado flexible con compensación axial/radial. . Excepto para machos de roscar de diámetro pequeño (
(2) Piezas de trabajo
1) Material y dureza de la pieza de trabajo: la dureza del material de la pieza de trabajo debe ser uniforme, y generalmente no se recomienda utilizar un macho de roscar para procesar piezas de trabajo que superen HRC42.
2) Roscado del fondo del agujero: estructura del fondo del agujero, selección de la broca adecuada; precisión del tamaño del fondo del agujero; calidad de la pared del agujero del fondo.
(3) Parámetros de procesamiento
1) Velocidad de rotación: La base de la velocidad de rotación dada es el tipo de macho de roscar, el material, el material a procesar y la dureza, la calidad del equipo de roscado, etc.
Generalmente seleccionada según los parámetros proporcionados por el fabricante del grifo, la velocidad debe reducirse en las siguientes condiciones:
- poca rigidez de la máquina; gran excentricidad del grifo; refrigeración insuficiente;
- material o dureza irregular en la zona de roscado, como por ejemplo en las juntas de soldadura;
- se alarga el grifo o se utiliza una varilla de extensión;
- Posición reclinada plus, refrigeración exterior;
- Funcionamiento manual, como taladro de banco, taladro radial, etc.;
2) Avance: roscado rígido, avance = 1 paso de rosca/revolución.
En el caso de roscado flexible y variables de compensación de vástago suficientes:
Alimentación = (0,95-0,98) pasos/rev.
05 consejos para la selección de grifos
(1) Tolerancia de machos de roscar de diferentes grados de precisión
Criterio de selección: el grado de precisión del macho de roscar no se puede seleccionar y determinar únicamente en función del grado de precisión de la rosca que se está mecanizando.
1) El material y la dureza de la pieza a procesar;
2) Equipo de roscado (como condiciones de la máquina herramienta, portaherramientas de sujeción, anillos de refrigeración, etc.);
3) La precisión y el error de fabricación del propio grifo.
Por ejemplo, al mecanizar roscas 6H en piezas de acero, se pueden usar machos de roscar de precisión 6H; en hierro fundido gris, debido a que el diámetro medio de los machos se desgasta rápidamente y la expansión de los orificios roscados es pequeña, es mejor usar machos de roscar de precisión 6HX, lo que prolongará su vida útil.
Una nota sobre la precisión de los grifos japoneses:
1) El macho de corte OSG utiliza el sistema de precisión OH, que es diferente del estándar ISO. El sistema de precisión OH obliga a que el ancho de toda la banda de tolerancia comience desde el límite más bajo, y cada 0,02 mm se utiliza como un grado de precisión, denominado OH1, OH2, OH3, etc.;
2) La rosca de extrusión OSG utiliza el sistema de precisión RH. El sistema de precisión RH obliga a que el ancho de toda la banda de tolerancia comience desde el límite inferior, y cada 0,0127 mm se utiliza como un nivel de precisión, denominado RH1, RH2, RH3, etc.
Por lo tanto, al usar machos de roscar de precisión ISO para reemplazar machos de roscar de precisión OH, no se puede simplemente asumir que 6H es aproximadamente igual a OH3 u OH4. Es necesario determinarlo mediante una conversión o según las necesidades específicas del cliente.
(2) Dimensiones del grifo
1) Los más utilizados son DIN, ANSI, ISO, JIS, etc.;
2) Se permite elegir la longitud total, la longitud de la hoja y el tamaño del vástago adecuados según los diferentes requisitos de procesamiento de los clientes o las condiciones existentes;
3) Interferencia durante el procesamiento;
(3) 6 elementos básicos para la selección de grifos
1) El tipo de rosca de procesamiento, métrica, en pulgadas, americana, etc.;
2) El tipo de orificio inferior roscado, orificio pasante u orificio ciego;
3) El material y la dureza de la pieza a procesar;
4) La profundidad de la rosca completa de la pieza de trabajo y la profundidad del orificio inferior;
5) La precisión requerida de la rosca de la pieza de trabajo;
6) El estándar de forma del grifo
Fecha de publicación: 20 de julio de 2022
