Las roscas se utilizan ampliamente para sujetar y conectar piezas mecánicas y transmitir par. Según sus usos, se pueden dividir en tres categorías:
- Roscas de fijación: se utilizan para fijar y unir piezas, los principales requisitos son la atornillabilidad y la fiabilidad de la conexión. Las roscas ordinarias y las roscas MJ son las más habituales en la selección de tipos de rosca.
- Roscas de transmisión: se utilizan para transmitir fuerza y desplazamiento, como los tornillos de las máquinas herramienta, que requieren una transmisión suave y una fuerza de transmisión confiable. Las roscas trapezoidales son más comunes en la selección de tipos de rosca.
- Roscas ajustadas: se utilizan para sellar, requieren una conexión ajustada, sin fugas de agua, sin fugas de aire y sin fugas de aceite. Las roscas de tubería cónicas de 55° y 60° son más comunes en la selección de tipos de roscas.
Dado que las roscas son intercambiables y universales, sus aplicaciones abarcan diversas industrias. Por lo tanto, el procesamiento de las roscas también es crucial.
Tecnología de procesamiento de roscas
Las roscas son salientes y ranuras continuas con la misma sección transversal que se forman a lo largo de la línea espiral en la superficie de un cilindro o cono. En la producción y el procesamiento reales, existen dos métodos principales para procesar roscas internas y externas: corte y laminado.
Corte de hilo
El corte es el método de procesamiento más eficiente y económico para procesar piezas roscadas. Generalmente se refiere al método de procesamiento de roscas en piezas de trabajo con herramientas de conformado o herramientas de rectificado, principalmente torneado, fresado, roscado, etc. roscas de fresadoLa cadena de transmisión de la máquina herramienta garantiza que la herramienta de torneado y la fresa se muevan con precisión y de manera uniforme a lo largo de la dirección axial de la pieza de trabajo para cada rotación de la pieza de trabajo: al roscar o roscar, la herramienta (rosca o matriz) y la pieza de trabajo giran una con respecto a la otra, y la primera ranura de rosca formada guía la herramienta (o pieza de trabajo) para moverse axialmente.
Hilo tUrnando
El torneado de roscas se divide en procesamiento de roscas mediante torno ordinario y procesamiento de roscas mediante torno CNC.
Para cortar la rosca requerida en el torno, es necesario asegurarse de que el husillo gire un círculo y el portaherramientas impulse la herramienta de torneado para mover un paso de la rosca procesada. Esta estricta relación entre el husillo y el portaherramientas del torno ordinario se realiza mediante la cadena de transmisión de conexión interna, es decir, mediante la relación de transmisión total de todos los pares de transmisión entre el husillo y el tornillo de avance. Al procesar diferentes pasos de rosca, solo es necesario ajustar la relación de transmisión total de todos los pares de transmisión entre el husillo y el tornillo de avance. Dado que su valor se ve afectado por el par de transmisión en la cadena de transmisión, solo hay unos pocos valores limitados, por lo que el paso de rosca del torneado es limitado.
El rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología ha planteado requisitos de alta precisión y alta complejidad para los productos mecánicos, y la modificación de los productos es frecuente. Esto no solo plantea requisitos de precisión y eficiencia para las máquinas herramienta y los equipos, sino que también plantea requisitos de versatilidad y flexibilidad. Especialmente en sectores industriales como la aviación, la construcción naval y la producción de armas, la mayoría de los componentes que necesitan procesarse tienen las características de alta precisión y formas complejas. El uso de máquinas herramienta comunes para procesar tales piezas no solo requiere mucha mano de obra y es ineficiente, sino que también es difícil garantizar la precisión. Algunas piezas ni siquiera se pueden procesar. En vista de esto, las máquinas herramienta CNC se convertirán en la corriente principal de los equipos de procesamiento mecánico.
El procesamiento de roscas en tornos CNC se basa en la señal de rotación del husillo detectada para controlar la alimentación del motor paso a paso, lograr la relación proporcional requerida para el torneado de roscas y cortar roscas que cumplan con los requisitos. Su procesamiento de roscas se completa combinando el sistema de control, el sistema de husillo y el sistema de accionamiento. Resuelve los problemas existentes en el torneado de roscas en tornos CNC mediante la conexión de codificadores fotoeléctricos incrementales, detección, cálculo y procesamiento de sistemas CNC. El método de cálculo de compensación de paso elimina el error de procesamiento de paso. Las piezas procesadas no solo son de alta precisión, sino que también pueden reducir la intensidad de trabajo del operador y mejorar la eficiencia del procesamiento. La tendencia inevitable del torneado de roscas en tornos CNC es adecuada para procesar grandes cantidades de piezas con formas complejas.
Hilo METROenfermo
El fresado de roscas se realiza generalmente en una fresadora de roscas especial. Según las diferentes estructuras de la fresa utilizada, se puede dividir en dos métodos.
- Fresado con fresa de roscar en forma de disco. Este método generalmente procesa roscas de transmisión de gran tamaño. Debido a la baja precisión de procesamiento, generalmente solo se utiliza para el procesamiento basto, y luego se realiza el procesamiento fino mediante torneado.
- Fresado con fresa de roscar en forma de peine. Generalmente se utiliza para procesar roscas internas y externas triangulares cortas con paso pequeño. La eficiencia de procesamiento es alta pero la precisión es baja.
En el proceso de mecanizado se pueden distinguir tres tipos de movimientos: rotación rápida de la fresa; rotación lenta de la pieza de trabajo; movimiento longitudinal de la fresa o de la pieza de trabajo. En la producción en serie y por lotes, el fresado se utiliza ampliamente para procesar roscas.
Tocando y tlectura
El roscado consiste en utilizar un par de torsión determinado para enroscar el macho en el orificio inferior previamente perforado en la pieza de trabajo para procesar la rosca interna. Para roscas internas de tamaño pequeño, el roscado es casi el único método de procesamiento eficaz.
En la producción de lotes pequeños de una sola pieza, el roscado se puede realizar manualmente con un macho de roscar. Cuando el lote es grande, se debe procesar con un macho de roscar a máquina en un torno, una taladradora o una máquina de roscar, y la eficiencia de procesamiento es mayor que al tornear la rosca. Por ejemplo, en el procesamiento de algunas tuercas de uso común, el tornero puede perforar primero el orificio inferior y cortarlo, y luego usar el macho de roscar para procesar la parte roscada, lo que no solo reduce la intensidad de procesamiento del operador, sino que también mejora la calidad del producto y la eficiencia laboral.
El roscado consiste en utilizar una matriz para cortar una rosca externa en una pieza de trabajo en forma de barra (o tubo). El diámetro de la rosca del roscado no suele ser superior a 16 mm. Este método de procesamiento es adecuado para procesar piezas en lotes más pequeños.
La desventaja del roscado con macho es que la precisión de procesamiento es baja, por lo que se utiliza principalmente para roscas ordinarias con baja precisión de procesamiento.
Hilo GRAMODescascarillado
Se utiliza a menudo para el procesamiento de roscas endurecidas, como machos de roscar, calibres de rosca, ruedas de laminación de roscas y roscas en tornillos de transmisión de precisión. Para corregir la deformación causada por el tratamiento térmico y mejorar la precisión del procesamiento, es necesario rectificar. El rectificado de roscas se realiza generalmente en una rectificadora de roscas especial. Antes del rectificado, la rosca se puede procesar de forma aproximada mediante torneado, fresado, etc. Para roscas de precisión de tamaño pequeño, también se pueden cortar directamente. El rango de procesamiento involucrado es relativamente pequeño.
Hilo rodante
El laminado de roscas es un método que utiliza herramientas de laminación para apretar y deformar plásticamente el metal para formar roscas. Las fibras metálicas de las roscas laminadas son continuas, mientras que las fibras metálicas de las roscas cortadas están desconectadas. A partir del análisis de la microestructura, las roscas laminadas tienen ventajas únicas:
- Las roscas laminadas pueden mejorar el acabado de la superficie y no producen desperdicios fácilmente.
- Mejora la dureza y la resistencia del metal de la superficie de la pieza de trabajo que se está procesando, especialmente la dureza de la superficie de la parte inferior del diente ha aumentado considerablemente, lo que puede mejorar la resistencia a la tracción y la resistencia al corte de la rosca en comparación con la rosca torneada, aumentando así la resistencia al desgaste y la vida útil de la rosca.
- Puede reducir el consumo de herramientas y la eficiencia de producción es varias o decenas de veces mayor que la del corte de roscas, y es más fácil realizar la automatización.
- El laminado es un proceso que no genera virutas y que permite ahorrar materiales.
El laminado de roscas se realiza generalmente en una máquina laminadora de roscas, una máquina laminadora de roscas o un torno automático equipado con un cabezal de laminado de roscas de apertura y cierre automático. Es adecuado para la producción en masa de roscas externas de sujetadores estándar y otras conexiones roscadas. El proceso de laminado garantiza que las fibras del material no se corten, la dirección de las líneas de flujo de metal sea razonable, haya un efecto de endurecimiento por trabajo en frío y quede tensión residual en la superficie. La resistencia de la rosca laminada es 30~40% mayor que la resistencia a la fatiga de la rosca cortada. Si la rosca se lamina después del tratamiento térmico, su resistencia a la fatiga se puede aumentar en 70~100%.
El diámetro exterior de la rosca laminada no suele ser superior a 25 mm y la longitud no supera los 100 mm. El diámetro de la pieza bruta utilizada es aproximadamente igual al diámetro medio de la rosca procesada. La dureza del material no puede superar la concentración, lo que provocaría daños prematuros por fatiga. El laminado no suele procesar roscas internas. Según las diferentes matrices de laminado, el laminado de roscas se puede dividir en laminado de roscas y laminado de roscas.
Rollando Hilo
El laminado de roscas consiste en utilizar dos placas laminadoras de roscas con ranuras para roscar para comprimir la pieza de trabajo de modo que se forme la rosca requerida en la superficie de la pieza de trabajo.
Al laminar la rosca, una de las dos placas laminadoras de roscas está fijada a la máquina herramienta y la otra se mueve linealmente con el carro de la máquina herramienta. De esta manera, la pieza de trabajo se impulsa para girar en el sentido de las agujas del reloj. Una pasada de la placa laminadora de roscas móvil es suficiente para completar la extrusión de la rosca de la pieza de trabajo.
Hilo Rollando
En el laminado de roscas, se instalan dos ruedas de laminado de roscas en los ejes principales a ambos lados de la máquina laminadora de roscas, que son iguales entre sí. Los ejes principales los impulsan a girar en la misma dirección y se acercan gradualmente entre sí. De acuerdo con la estructura de las máquinas laminadoras de roscas generales, un eje principal es fijo y no se mueve (llamado eje principal fijo), y el otro eje principal puede moverse en dirección horizontal (llamado eje principal móvil).
Este método de procesamiento debe utilizarse en la máquina laminadora de roscas, y la rosca a procesar debe completarse con una rueda laminadora de roscas con esta especificación de rosca. El operador ajusta la instalación de la rueda laminadora de roscas para colocar la pieza de trabajo entre las dos ruedas laminadoras de roscas a lo largo de la dirección de alimentación de la rueda laminadora de roscas, y la sujeta suavemente con su mano en el extremo. La pieza de trabajo se encuentra entre los ejes laminadores de roscas y es impulsada por ellos para girar en la dirección opuesta. De esta manera, la rosca en la superficie de la rueda laminadora de roscas se presiona en la pieza de trabajo bajo la acción de la fuerza radial, de modo que la rosca se forma en la superficie de la pieza de trabajo.
La rosca procesada mediante laminado de roscas no solo tiene una buena calidad de superficie, sino que también mejora en gran medida la resistencia a la fatiga de la rosca y es adecuada para el procesamiento de roscas a gran escala en la producción por lotes.
Factores a tener en cuenta en el procesamiento de roscas
Al igual que otros tipos de superficies, las roscas también tienen ciertos requisitos de precisión dimensional, precisión de forma y posición y calidad de la superficie. Debido a sus diferentes usos y requisitos de uso, los requisitos técnicos también son diferentes. A través del análisis de los métodos de procesamiento de múltiples hilos anteriores, los factores que se deben considerar de manera integral al procesar una determinada pieza son:
Forma de la pieza de trabajo
Si se trata de una pieza de trabajo con una rosca interna relativamente pequeña, el mecanizado de la rosca se realiza generalmente con un torno o una máquina taladradora. Los pernos y tornillos se suelen laminar en una máquina laminadora de roscas. Si la pieza de trabajo es grande, la rosca se realiza generalmente en un torno.
Precisión del tamaño de la rosca
Si el requisito de precisión del tamaño de la rosca es bajo, puede optar por tornear la rosca o utilizar un macho de roscar y una matriz para procesar la rosca, o fresarla, como en el caso de los pernos y tornillos generales. Por el contrario, las roscas de alta precisión deben laminarse para cumplir con los requisitos de precisión de la pieza, como los pernos de precisión.
Material de la pieza de trabajo y tratamiento térmico
Debido a que el material de la pieza de trabajo y la resistencia después del tratamiento térmico afectan la rosca después del tratamiento térmico, es difícil mecanizarla. Cuando la estructura de la rosca es adecuada, generalmente se utiliza el laminado para completar el procesamiento de la rosca externa, que no solo es fácil de procesar sino que también puede mejorar la resistencia de la pieza.
Tipo de producción, condiciones y requisitos técnicos
En ocasiones, aunque las piezas estructurales de tipo perno se pueden laminar, debido a que el laminado de la rosca debe ser la primera opción según la resistencia de la rosca y la calidad de la superficie, considerando que se trata de lotes pequeños y de una sola pieza, la rosca se mecaniza. Al mismo tiempo, también debe basarse en los requisitos del plano. Algunos planos de piezas requieren que la rosca se lamine. Por último, es necesario cumplir con las condiciones de producción de la unidad y utilizar el equipo de herramientas existente de la unidad para completar el procesamiento de la rosca tanto como sea posible.
Lo anterior trata principalmente sobre los métodos de procesamiento de roscas y analiza los principales factores que se deben considerar en el procesamiento de roscas. Después de comprender varios métodos comunes de procesamiento de roscas, debemos considerarlos de manera integral al compilar las instrucciones del proceso, incluido el tipo de producción, el equipo de proceso, los requisitos técnicos y de ensamblaje, la selección de precisión del tamaño de la rosca, el tratamiento térmico y otros factores. De acuerdo con las características del proceso de cada método de procesamiento, debemos seleccionar el proceso de fabricación apropiado y los procesos previos y posteriores para cumplir finalmente con los requisitos de ensamblaje y los requisitos de dibujo. De esta manera, podemos seleccionar el método de procesamiento apropiado para las roscas en la producción real y esforzarnos por completar el procesamiento de la rosca de la manera más simple, económica y eficiente.
