El roscado consiste en la mecanizacin helicoidal interior (tuercas) y exterior (tornillos) sobre una superficie cilndrica. Este tipo de sistemas de unin y sujeccin (roscas) est presente en todos los sectores industriales en los que se trabaja con materia metlica. [1] La superficie roscada es una superficie helicoidal, engendrada por un perfil determinado, cuyo plano contiene el eje y describe una trayectoria helicoidal cilndrica alrededor de este eje. [2]

Macho de roscar por laminacin

El roscado se puede efectuar con herramientas manuales o se puede efectuar en mquinas tanto taladradoras y fresadoras, como en tornos. Para el roscado manual se utilizan machos y terrajas. Los machos y terrajas son herramientas de corte usadas para mecanizar las roscas de tornillos y tuercas en componentes slidos tales como, metales, madera, y plstico. Un macho se utiliza para roscar la parte hembra del acoplamiento (por ejemplo una tuerca). Una terraja se utiliza para roscar la porcin macho del par de acoplamiento (por ejemplo un perno). En las industrias y talleres de mecanizado es ms comn roscar agujeros en el cual se atornilla un perno que crear el tornillo que se atornilla en un agujero, porque generalmente los tornillos se adquieren en las ferreteras y su produccin industrial tiene otro proceso diferente. Por esta razn los machos estn ms a menudo disponibles y se utilizan ms. Para las grandes producciones de roscados tanto machos como hembras se utiliza el roscado por laminacin cuando el material de la pieza lo permite. Contenidos: 1. Historia 2. Caractersticas de una rosca 3. Caractersticas de la rosca mtrica 4. Caractersticas de la rosca estndar americana SAE UNF 5. Designacin de las roscas 6. Machos de roscar manualmente 7. Machos para roscado a mquina 8. Dimetro de brocas para agujeros de tornillos mtricos gama normalizada 9. Terrajas de roscar a mano

10. Fresado de roscas en agujeros 11. Torneado de roscas 12. Roscado de agujeros con machos de mquina 13. Roscado de pernos y tornillos por laminacin 14. Roscado de tuberas 15. Rectificado de roscas 16. Gestin econmica del roscado 17. Fluidos lubricantes para roscar 18. Verificacin y medicin de roscas 19. Fallos y defectos de las roscas 20. Referencias 21. Bibliografa 22. Vase tambin 23. Enlaces externos

1. HistoriaA travs del tiempo se han desarrollado muchos tipos de roscas. Durante el Renacimiento las roscas comienzan a emplearse como elementos de fijacin en relojes, mquinas de guerra y otras construcciones mecnicas. Leonardo da Vinci desarrolla entonces mtodos para el tallado de roscas. Sin embargo, estas seguirn fabricndose a mano y sin ninguna clase de normalizacin hasta bien entrada la Revolucin industrial. En el siglo XIX los fabricantes de maquinaria fabricaban sus propias roscas, lo cual representaba un serio problema de compatibilidad En 1841 el ingeniero ingls Joseph Whitworth ide un sistema de roscas que superaba las dificultades de compatibilidad. La forma de esa rosca Withworth se basa en una rosca de seccin triangular con un ngulo issceles de 55 y con cresta y races redondeadas. En 1846 el instituto Franklin intent instaurar un sistema de roscas compatibles en Norteamrica. Este sistema fue ideado por William Sellers y fue utilizado al principio por los fabricantes de relojes. La rosca Sellers tiene una seccin triangular de 60. Este sistema fue til solo hasta que apareci el automvil, el aeroplano y otros equipos modernos. En 1918 fue autorizada la Comisin Norte Americana de Roscas de Tornillos por ley, que introdujo los estndares que se usan actualmente en los EE.UU. Este nuevo sistema de roscas recibe el nombre de Rosca Norte Americana Unificada en sus vertientes UNC para paso normal, UNF para paso fino y UNEF para paso extrafino. ANSI y varios comits estadounidenses han unificado las roscas. Las normas de la rosca se convirtieron despus en el American National Standard y fue empleado por la Sociedad de Ingenieros de Automocin, conocido como rosca SAE. Ya en 1946, la ISO defini el sistema de rosca mtrica, adoptado actualmente en prcticamente todos los pases. La rosca mtrica tiene una seccin triangular formando un ngulo de 60 y cabeza un poco truncada para facilitar el engrase.

2. Caractersticas de una rosca

Granete para posicin de agujeroy

y y y y y y

Tipo de rosca: Hay diferentes tipos de rosca que difieren en la forma geomtrica de su filete, pueden ser triangulares, cuadrada, trapezoidal, redonda, diente de sierra, etc. Paso: Es la distancia que hay entre dos filetes consecutivos. Los pasos de rosca estn normalizados de acuerdo al sistema de rosca que se aplique. Dimetro exterior de la rosca: Es el dimetro exterior del tornillo. Tambin estn normalizados de acuerdo al sistema de rosca que se utilice. Dimetro interior o de fondo Dimetro de flanco o medio ngulo de la hlice de la rosca Los sistemas principales de roscas para tornillos son: METRICA, WHITWORTH, SELLERS, GAS, SAE, UNF,etc. en sus versiones de paso normal o de paso fino [3]

3. Caractersticas de la rosca mtrica

Esquema grfico de un acoplamiento de tornillo y tuerca mtrica

La rosca mtrica est basada en el Sistema Internacional y es una de las roscas ms utilizadas en la unin desmontable de piezas mecnicas. El juego que tiene en los vrtices del acoplamiento entre el tornillo y la tuerca permite el engrase. Los datos constructivos de esta rosca son los siguientes:y y y y y

La seccin del filete es un tringulo equiltero cuyo ngulo vale 60 El fondo de la rosca es redondeado y la cresta de la rosca levemente truncada El lado del tringulo es igual al paso El ngulo que forma el filete es de 60 Su dimetro exterior y el paso se miden en milmetros, siendo el paso la longitud que avanza el tornillo en una vuelta completa.

y

Se expresa de la siguiente forma: ejemplo: M24x3. La M significa rosca mtrica, 24 significa el valor del dimetro exterior en mm y 3 significa el valor del paso en mm. [4]

4. Caractersticas de la rosca estndar americana SAE UNFLos Estados Unidos tienen su propio sistema de roscas, generalmente llamado el estndar unificado del hilo de rosca (UNF), que tambin se utiliza extensivamente en Canad y en otros pases. Al menos el 85% de los tornillos del mundo se dimensionan segn ese estndar, y la mayor seleccin de los tamaos y de los materiales de tornillos se encuentra regulado por este tipo. [5] Una versin de este estndar, llamada SAE, fue utilizada en la industria de automvil americana. El SAE todava se asocia a las dimensiones en pulgadas, aun cuando la industria del auto de los EE.UU. (y las dems industrias pesadas que confan en el SAE) se han convertido gradualmente a los tornillos mtricos ISO desde los aos 1970, porque la produccin de piezas y la comercializacin de productos globales favorecen la estandardizacin internacional. Sin embargo, todos los automviles vendidos alrededor del mundo contienen los tornillos mtricos (los montajes de motor) e imperiales (por ejemplo, las tuercas del estirn, los sensores de oxgeno, las piezas elctricas internas, los tornillo del cuerpo, de las lmparas, de la direccin, del freno y de la suspensin). Los tornillos de la mquina se describen como: 0-80, 2-56, 3-48, 4-40, 5-40, 6-32, 8-32, 10-32, 10-24, etc. hasta el tamao 16. El primer nmero es el dimetro, el segundo es el nmero de hilos de rosca por pulgada. Hay un hilo de rosca grueso y un hilo de rosca fino para cada tamao, el hilo de rosca fino se prefiere en materiales finos o cuando se desea una fuerza ligeramente mayor. Los tamaos 1/4 " dimetro y ms grande se sealan como 1/4 " - 20, 1/4 " - 28, etc. El primer nmero da el dimetro en pulgadas y el segundo nmero son los hilos de rosca por pulgada. La mayora de los tamaos del hilo de rosca estn disponibles en UNC o UC (hilo de rosca grueso unificado, el ejemplo 1/4 " - 20) o UNF (ejemplo 1/4 " - 28 UNF o UNEF). [6]

5. Designacin de las roscasLa designacin o nomenclatura de la rosca es la identificacin de los principales elementos que intervienen en la fabricacin de una rosca determinada, se hace por medio de su letra representativa e indicando la dimensin del dimetro exterior y el paso. Este ltimo se indica directamente en milmetros para la rosca mtrica, mientras que en la rosca unificada y Witworth se indica a travs de la cantidad de hilos existentes dentro de una pulgada. [7] La designacin de la rosca unificada se hace de manera diferente: Por ejemplo una nomenclatura normal en un plano de taller podra ser:

1/4 - 28 UNF - 3B - LH Esto significa:y y y y y

1/4: de pulgada es el dimetro mayor nominal de la rosca. 28: es el nmero de hilos por pulgada. UNF: es la serie de roscas, en este caso unificada fina. 3B: el 3 indica el ajuste (relacin entre una rosca interna y una externa cuando se arman); B indica una tuerca interna. Una A indica una tuerca externa. LH: indica que la rosca es izquierda. (Cuando no aparece indicacin alguna se supone que la rosca es derecha)

La tabla siguiente indica la informacin para reconocer el tipo de rosca a travs de su letra caracterstica, se listan la mayora de las roscas utilizadas en ingeniera mecnica

Brazos portamachos para el roscado manualSmbolos de roscado ms comunes Asociacin Smbolo 1 Smbolo 2 American Petroleum Institute API British Association BA International Organisation for Standardisation ISO Rosca para bicicletas C Rosca Edison E Rosca de filetes redondos Rd Rosca de filetes trapezoidales Tr Rosca para tubos blindados de conduccin elctrica PG Pr Rosca Whitworth de paso normal BSW W Rosca Whitworth de paso fino BSF Rosca Whitworth para tubos (Gas) BSP R/G Rosca Mtrica paso normal M SI Rosca Mtrica paso fino M SIF Rosca Americana Unificada paso normal UNC NC, USS Rosca Americana Unificada paso fino UNF NF, SAE Rosca Americana Unificada paso exrafino UNEF NEF Rosca Americana Cilndrica para tubos NPS Rosca Americana Cnica para tubos NPT ASTP Rosca Americana paso especial UNS NS

Rosca Americana Cilndrica "dryseal" para tubos Rosca Americana Cnica "dryseal" para tubos Rosca Japonesa para fluidos

NPSF NPTF PT

Con respecto al sentido de giro, en la designacin se indica "izq." si es una rosca de sentido izquierdo; no se indica nada si es de sentido derecho. De forma similar, si tiene ms de una entrada se indica "2 ent." o "3 ent.". Si no se indica nada al respecto, se subentiende que se trata de una rosca de una entrada y de sentido de avance derecho. En roscas de fabricacin norteamericana, se agregan ms smbolos para informar el grado de ajuste y tratamientos especiales. Es posible crear una rosca con dimensiones no estndar, pero siempre es recomendable usar roscas normalizadas para adquirirlas en ferreteras y facilitar la ubicacin de los repuestos. La fabricacin y el mecanizado de piezas especiales aumenta el coste de cualquier diseo; por lo tanto, se recomienda el uso de piezas estandarizadas.

5. 1. Tipos de rosca diferentes a la tornillera de aprietey

Rosca Redondeada Rd:

Husillo de bola con rosca redondeada rectificada

Se utiliza en tapones para botellas y bombillas, donde no se requiere mucha fuerza; es bastante adecuada cuando las roscas han de ser moldeadas o laminadas en chapa metlica. Sin embargo, existe una rosca redondeada rectificada de gran precisin que se utiliza en los husillos que se desplazan mediante bolas insertadas en la tuerca de los carros desplazables de las mquinas herramientas de control numrico para que no exista juego cuando se invierte el giro del husillo.y

Rosca Cuadrada:

Esta rosca puede transmitir todas las fuerzas en direccin casi paralela al eje; a veces se modifica la forma de filete cuadrado dndole una conicidad o inclinacin de 5 a los lados.y

Rosca trapecial Tr ACME :

Husillo de rosca trapecial

Ha reemplazado generalmente a la rosca de filete truncado. Es ms resistente, ms fcil de tallar y permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague que no puede ser utilizada con una rosca de filete cuadrado. Las roscas Acme se emplean donde se necesita aplicar mucha fuerza. Se usan para transmitir movimiento en todo tipo de mquinas herramientas, gatos, prensas grandes C, tornillos de banco y sujetadores. Las roscas Acme tienen un ngulo de rosca de 29 y una cara plana grande en la cresta y en la raz. Las roscas Acme se disearon para sustituir la rosca cuadrada, que es difcil de fabricar y quebradiza. Hay tres clases de rosca Acme, 2G, 3G y 4G, y cada una tiene holguras en todas las dimensiones para permitir movimiento libre. Las roscas clase 2G se usan en la mayor parte de los conjuntos. Las clases 3G y 4G se usan cuando se permite menos juego u holgura, como por ejemplo en el husillo de un torno o de la mesa de una mquina fresadora. [8]y

Rosca Sin Fin:

Se utiliza sobre ejes para transmitir fuerza a los engranajes que equipan las cajas reductoras de velocidad. Se cataloga mejor como un engranaje que como rosca.

6. Machos de roscar manualmente

Macho de roscar a mano con su soporte

Se denomina macho de roscar a una herramienta manual de corte que se utiliza para efectuar el roscado de agujeros que han sido previamente taladrados a una medida adecuada en alguna pieza metlica o de plstico. Existen dos tipos de machos: de una parte los machos que se utilizan para roscar a mano y de otra los que se utilizan para roscar a mquina.y y

El macho de roscar tiene que pertenecer a un sistema de roscas determinado y tener definido su dimetro exterior y el paso de la rosca que tiene. El roscado a mano consta de un juego de tres machos que tienen que pasarse sucesivamente de la siguiente forma.

1. El primer macho es el que inicia y gua la rosca. Tiene una entrada muy larga en forma cnica y ningn diente acabado 2. El segundo macho desbasta la rosca. Tiene una entrada media con dos hilos completos 3. El tercer macho acaba y calibra la rosca. Entrada corta.(Tambin se puede emplear como macho de mquina) Estos machos llevan una mecha cuadrada en una punta para poderlos sujetar y hacerlos girar con un portamachos que hace de palanca de giro. El dimetro de la broca que hay que taladrar previamente el agujero antes de roscar suele ser el dimetro interior del macho, o sea el dimetro nominal de la rosca menos el paso de la rosca: .

Esta frmula es vlida para aceros medios. En caso de aceros duros o muy abrasivos el dimetro del agujero debe ser mayor para evitar el estrangulamiento y rotura del macho. El roscado manual se utiliza en mantenimiento industrial y mecnico para repasado de roscas, en instalaciones y montajes elctricos, etc.

7. Machos para roscado a mquinaEl roscado industrial o en serie se realiza con machos de roscar a mquina.Hay tres tipos principales Macho con canal recto:Se emplea para roscas pasantes o ciegas de hasta 1xD de profundidad en materiales de viruta corta.Enseguida se emboza. Macho con canal helicoidal a derechas:Para agujeros ciegos la helice-entre 15 y 45 dependiendo del material y la profundidad-ayuda a evacuar la viruta de la zona de corte.Es el ms frgil Macho con canal helicoidal a izquierdas y corte a derechas:Empleado para roscar agujeros que tengan un corte interumpido, ej.:chaveteros longitudinales, agujeros transversales.La viruta va en direccin del avance del macho evitando quedarse atrapada entre las paredes del orificio y los dientes del macho.

Macho recto con entrada corregida:Para agujeros pasantes.La viruta es impulsada hacia adelante.Los canales son ms estrechos ya que solo cumplen la funcin de acceso de taladrina.Son los ms robustos Durante el ao 2006 se fabricaron 120 millones de machos en todo el mundo, un 20% para aplicacin manual.