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Tapping: Tipos, selección y habilidades explicadas

Los machos de roscar son herramientas utilizadas para crear diversas roscas internas medianas y pequeñas. Tienen un diseño sencillo y son fáciles de usar. Pueden accionarse a mano o con máquinas herramienta, por lo que son muy utilizados en la producción.

¿Tiene problemas con el tapping durante el proceso de tramitación? No te preocupes. Hoy compartiré contigo algunos consejos que te ayudarán a comprender mejor el tapping.

Qué es el tapping?

El roscado es el proceso de cortar una rosca interna dentro de un agujero en una pieza de trabajo utilizando un macho de roscar.

1) Entre los factores que determinan el rendimiento del grifo se incluyen:

Material de la pieza, velocidad de corte, material del filo de corte, portaherramientas, forma del macho de roscar, tamaño del agujero, portaherramientas de roscado, fluido de corte y la profundidad del agujero.

2) Paso:

La distancia axial entre dos dientes adyacentes de una rosca corresponde a dos puntos de la línea del diámetro de paso.

Pitch

3) Plomo:

La distancia axial entre los puntos correspondientes de dos dientes adyacentes de la misma hélice se conoce como paso y se denota mediante un código.

Plomo

4) Diámetro nominal de la rosca:

El diámetro nominal de una rosca de tubo es el diámetro interior del tubo pasante (medido en pulgadas), mientras que el diámetro nominal de otras roscas es el diámetro mayor de la rosca (medido en unidades métricas).

5) Diámetro de paso de la rosca:

El diámetro de paso es el aspecto más crucial, ya que determina el ajuste y la resistencia de todos los ensamblajes roscados. Está situado en la línea de paso, y la anchura del diente en este punto es igual a la anchura de la ranura del diente adyacente.

Diámetro de paso de la rosca

Designación de las roscas

Hilo inglés: El hilo inglés es un tipo de dimensión de hilo que se marca en el sistema inglés. Fue desarrollado conjuntamente por Estados Unidos, Gran Bretaña y Canadá para ofrecer un sistema unificado.

Designación de las roscas

Rosca métrica: La rosca métrica es un tipo de rosca desarrollado según el sistema ISO (Organización Internacional de Normalización). Es la norma mundial para roscas métricas.

Rosca métrica

Diseño de tomas de alto rendimiento

1) Aplicación perfecta

En el proceso de roscado deben tenerse en cuenta varios factores, como el diseño de la pieza de trabajo, el diseño del macho de roscar y su aplicación prevista. El objetivo es minimizar la fuerza de corte y maximizar la resistencia del macho.

2) Opciones de equilibrio: deben tenerse en cuenta todos los aspectos de la solicitud

Opciones de saldo

3) Puntos clave del diseño del grifo

(1) Para materiales más blandos y viscosos que producen virutas largas, el grifo debe tener un diseño sencillo, un ángulo frontal y de gancho grande, un ángulo trasero grande y medidas para evitar huecos. También debe estar diseñado para facilitar el corte, con tendencia al colapso en los bordes, una estructura general frágil y un gran espacio para retener las virutas.

(2) Para materiales más duros, el macho debe tener un diseño resistente, un ángulo frontal y un ángulo de gancho pequeños, un ángulo trasero y un lomo de pala pequeños, y ser capaz de soportar una gran presión de corte. También debe tener un diseño de borde fuerte para reducir el colapso del borde y tener una sección transversal grande y un espacio de retención de virutas limitado.

(3) Los factores a tener en cuenta en el diseño del macho de roscar incluyen el tipo de ranura del macho, el material utilizado para la herramienta y los tratamientos de refuerzo de la superficie. Estas características de diseño deben equilibrarse para garantizar un corte, control de virutas, lubricación y resistencia a la torsión adecuados.

Al cortar, es importante detenerse en mitad del corte e invertir la dirección del agujero, manteniendo el corte en la ranura. Esto supone el mayor reto en el roscado y el diseño de machos en el procesamiento de metales.

Puntos clave del diseño del grifo

Forma del grifo

1) Tipo de superficie de corte del grifo

① Selección correcta de la toma de gancho positivo.

Seleccionar correctamente el grifo con ángulo de gancho pequeño o negativo

② Seleccionar correctamente el grifo con ángulo de gancho pequeño o negativo.

Seleccionar correctamente el grifo con ángulo de gancho pequeño o negativo

2) Grifo de corte

Grifo de corte

La vida útil de un macho de roscar puede prolongarse considerablemente con cada diente de corte adicional. Las pruebas han demostrado que la vida útil de la herramienta puede duplicarse por cada mitad de rosca del diente de corte.

A diferencia de otras herramientas, la carga de viruta de un macho de roscar sólo puede modificarse mediante el número de ranuras de extracción de viruta y la longitud del macho de corte.

3) Grifo invertido:

Al igual que el resto de herramientas, el grifo también está ligeramente invertido.

Grifo invertido

4) Volver a enhebrar la pala

Las ventajas de utilizar una pala de roscar hacia atrás incluyen una menor acumulación de calor en el macho de roscar y una menor acumulación de plástico en la parte posterior de la pieza de trabajo, lo que puede ayudar a mitigar la acumulación de virutas en la rosca.

Entre las desventajas de utilizar un lomo de pala de hilo se incluyen que el filo de corte se vuelva quebradizo y propenso al colapso, una rigidez insuficiente del eje principal y sujeción (incluido un mango de herramienta flotante), y la posibilidad de que pequeñas virutas se incrusten durante la rotación inversa, provocando el colapso del filo de corte.

5) Tolerancia del grifo

Cada grifo tiene su propio diámetro de paso.

Los machos marcados con tolerancia H o D (principalmente machos americanos) indican el tamaño de rosca del macho a través de la tolerancia H/D. La letra indica si el tamaño del macho es superior (H = imperial, D = métrico) o inferior (L = imperial, DU = métrico) al diámetro de paso básico. El tamaño real del macho se expresa en relación con el diámetro de paso básico, como H2, D3, L1 o DU2.

Los machos de roscar también suelen ir marcados con un grado de rosca. Por ejemplo, una serie general de machos HP indica que el macho tiene el tamaño correcto para el grado de ajuste de la pieza. Un macho de grado 3B es adecuado para una pieza de grado 2B, y un macho marcado con un grado "X" indica que tiene una gran tolerancia y se utiliza para machos de precisión, piezas galvanizadas o tratadas térmicamente, o materiales con una memoria cercana a la elástica.

Para las roscas de macho galvánico, es necesario seleccionar un macho con un grado de tolerancia mayor para roscas internas. Un diámetro de paso mayor dará lugar a un tamaño de rosca ligeramente mayor, y el aumento tras la galvanoplastia devolverá el tamaño de rosca al valor especificado.

Tratamiento de corte del grifo

1) Tipo de orificio y manipulación de virutas

Tipo de orificio y manipulación de virutas

2) Corte por extrusión, macho de ranura de extracción de virutas en espiral:

El macho de ranurar en espiral para arranque de viruta es el más adecuado para el mecanizado de agujeros ciegos y agujeros profundos. Se recomienda utilizar materiales que produzcan virutas pegajosas, por lo que es ideal para el corte intermitente.

El núcleo cónico del macho de roscar de ranura de extracción de viruta en espiral es muy fino, lo que lo convierte en la parte más vulnerable del diseño del macho. Para evitar roturas, la velocidad debe ser de 30% a 40% inferior a la de un macho de ranura de extracción de viruta recto.

Corte por extrusión, macho de ranura con arranque de viruta en espiral

3) Extraer el corte

Corte por extracción

4) Macho de ranura recto para arranque de virutas:

Para materiales propensos a la rotura de virutas, como el latón, la fundición o el acero endurecido, se recomienda utilizar un macho de roscar de alta resistencia. Normalmente se necesita refrigerante o gas para limpiar las virutas de la ranura de extracción de virutas.

Los grifos pueden tener distintas formas de corte:

  • Conicidad (Forma A) "A" - toma inicial
  • Enchufe (formas B y D) "B/D" - grifo central
  • (Forma C) "C" - fondo semiplano o fondo plano modificado
  • (Forma E) "E" - fondo plano
Macho de ranura recto para arranque de virutas

5) Grifo de extrusión:

Su característica de procesamiento es que no hay viruta en el orificio pasante ni en el ciego.

Grifo de extrusión

6) Comparación entre el macho de corte y el macho de extrusión

7) Influencia del tamaño del orificio inferior en la rosca de extrusión

Influencia del tamaño del orificio inferior en la rosca de extrusión

Recubrimiento del grifo

1) Ventajas del revestimiento

Tratamiento de superficies: Mejora el aspecto de los machos HSS sin cambiar su tamaño.

② Vida útil mejorada del macho de roscar: Ofrece una alta resistencia al desgaste, reduce la fricción y el consumo de energía, reduce el colapso y la rotura de la cuchilla y aumenta ligeramente la dureza de la superficie.

③ Mejora la calidad de la superficie y la precisión dimensional de los agujeros de los tornillos: Mantiene un filo cortante con efecto lubricante, reduce la carga y los arañazos, y minimiza la acumulación de virutas.

2) ¿Qué es un chip tumoral?

El material de la pieza se suelda o se muerde en el borde de la viruta.

¿Qué es un chip tumoral?

Al inicio del corte, se forma una acumulación de virutas que va creciendo a lo largo del proceso de corte.

Cuando la acumulación de virutas es grave, la presión de corte hace que se rompan y los fragmentos se incrustan en la pieza, lo que provoca un mal acabado y desviaciones del tamaño deseado.

Cuando la acumulación de virutas se fragmenta, el material de la herramienta las partículas se descomponen, lo que provoca el desgaste de la herramienta.

3) Tratamiento tradicional de la superficie

Tratamiento de oxidación:

Aumento de la velocidad de corte de 5% - 10%
  • Oxidación controlada (¡óxido!)
  • Negro
  • La porosidad de la oxidación mantiene el fluido de corte en la superficie de la herramienta
  • Aplicable a materiales ferrosos (a base de hierro), no aplicable a titanio, latón, aluminio, materiales compuestos, cobre, zinc o plásticos.

Tratamiento de nitruración:

Aumento de la velocidad de corte de 5% - 10%
  • En endurecimiento superficial de la herramienta forma una capa protectora fina y dura
  • Moiré o superficie clara
  • Mejorar la dureza y prolongar la vida útil de los materiales resistentes al desgaste
  • Aplicable a productos no ferrosos y nomateriales metálicos
  • Tenga cuidado. El aumento de la dureza aumentará la fragilidad

Tratamiento con oxinitruro:

Aumento de la velocidad de corte de 5% - 10%
  • El tratamiento compuesto presenta ventajas de lubricación y resistencia al desgaste
  • Bueno para materiales a base de hierro, como superaleaciones, aleaciones de titanio, acero de alta resistencia y acero inoxidable.
  • El tratamiento de ennegrecimiento tras nitruración se utiliza principalmente para el tratamiento superficial del grifo

4) Revestimiento

(TIN) revestimiento de nitruro de titanio

  • Oro brillante
  • Baja dureza Rockwell (RC) 80
  • Es aplicable a diversos materiales con un rendimiento mejorado
  • La película más común
  • El titanio y las aleaciones de titanio evitan el uso de estaño herramientas revestidas

(TiCN) revestimiento de carbonitruro de titanio

  • Gris azulado
  • Media Dureza Rockwell (RC) 80
  • La lubricidad es buena y el coeficiente de fricción es menor que el del revestimiento de estaño.
  • Apto para aleaciones de aluminio, acero, acero inoxidable y superaleaciones
  • Permiten una mayor velocidad de avance

(TiAIN) revestimiento de aluminuro de nitruro de titanio

  • Negro púrpura
  • Media Dureza Rockwell (RC) 80
  • Alta lubricidad y bajo coeficiente de fricción
  • Apto para acero, acero inoxidable, superaleaciones y plásticos
  • Adecuado para mecanizado de alta velocidad
Revestimiento

(CRN) revestimiento de nitruro de cromo

  • Plata brillante
  • Sustituye al cromado tradicional
  • Alta dureza Rockwell (RC) 70
  • Adecuado para materiales no ferrosos y aleaciones de titanio
  • El rendimiento y la estabilidad son mejores que los de cromado
  • Aumenta la velocidad de corte en más de 25%

Película de diamantes

  • Negro
  • Media Dureza Rockwell (RB) 90
  • Recomendado para materiales muy resistentes al desgaste
  • - Aleación de aluminio
  • Fundición gris
  • - Compuestos
  • - Plástico resistente al desgaste
  • La velocidad de corte aumenta en más de 100%

Revestimiento compuesto de estaño + CRC / C

  • Tecnología patentada de revestimiento multicapa
  • Superficie lisa
  • El mejor revestimiento integral de alto rendimiento
  • Se utiliza eficazmente en materiales férreos y no férreos, como aleaciones de aluminio y aleación de titanio
  • Velocidad de corte aumentada en más de 50%

La clave del éxito del tapping

1) Determinar el porcentaje de hilo

Determinar el porcentaje de hilo

El tamaño del orificio taladrado determina el porcentaje del diámetro del fondo de la rosca y la altura de la rosca.

Cuanto mayor sea el diámetro de broca utilizado, menor será la relación de altura de rosca alcanzada.

Cómo determinar el porcentaje de hilo

2) Selección del tamaño del orificio inferior

Normalmente, se prefiere una relación de altura de rosca de 65% a 70%.

Mientras que la resistencia de la rosca de 83% de altura es sólo 2% superior a la de 65% de altura, el par de roscado es más del doble.

Selección del tamaño del orificio inferior
Tabla de grifos/taladros

3) Preguntas más frecuentes

① Causas del corte de la tapa del grifo

Golpeteo manual: el avance manual no está coordinado y el avance es demasiado rápido o demasiado lento.

Pruebas de cobertura en el grifo

Roscado de la máquina: el ciclo de roscado asíncrono no está bien programado.

Máquina herramienta con husillo: Holgura causada por un husillo desgastado o una tuerca de ajuste del husillo floja.

Máquina de avance por leva: Perfil de leva incorrecto o desgastado.

Máquinas herramienta neumáticas o hidráulicas: Presión incontrolable, demasiado alta o demasiado baja.

Máquina de avance por engranajes: Holgura causada por un mal ajuste o desgaste del engranaje.

② Resolver el problema del corte de la parte superior del grifo.

Para obtener las roscas más precisas, el avance debe sincronizarse con la velocidad del husillo.

El avance y la rotación del husillo deben coincidir con el paso de rosca.

6) Ventajas del roscado síncrono de la máquina herramienta CNC:

El control de la profundidad de roscado, el tamaño uniforme de un orificio a otro, la eliminación del corte en el techo y el reroscado cuando sea necesario son factores importantes en el roscado.

Pregunta: Si un Máquina CNC programado con el ciclo de roscado G84 se acciona manualmente, ¿significa que se puede realizar un roscado rígido?

Respuesta: ¡No! Muchos Máquinas herramienta CNC tienen un programa de roscado fijo con un avance en forma de taladro. Estos programas no pueden sincronizarse con el husillo.

Atención Los datos de la máquina herramienta deben indicar si ésta tiene capacidad de roscado "síncrono" o "rígido".

7) Selección del mango de la herramienta

Selección del mango de la herramienta
Asa flotante

Para la toma asíncrona:

  • Máquina herramienta CNC con ciclo de roscado fijo
  • Mecanismo de alimentación de leva, engranaje, neumático o hidráulico

Para roscado síncrono:

  • En casos de roscas sobredimensionadas o subdimensionadas

8) Mantenimiento del mango de la herramienta

El mantenimiento adecuado del portaherramientas es crucial para producir roscas de alta calidad y prolongar la vida útil de los machos.

El mecanismo interno debe mantenerse libre de virutas y residuos.

Lubrique regularmente para garantizar un movimiento suave de los componentes y evitar la oxidación.

Compruebe con frecuencia el mango de la herramienta, especialmente cuando utilice refrigerantes solubles en agua.

Solución de problemas

1) Exceso de hilo

Ajuste del NC

Al roscar con máquinas herramienta CNC sin un ciclo de roscado rígido:

  • Programar el avance de 95% a 98% de la carrera de retroceso del macho de roscar.
  • Utilice únicamente mangos de herramienta alargados o telescópicos con bloqueo de compresión.

Al roscar en máquinas herramienta CNC con un ciclo de roscado rígido:

  • La derivación está programada a una velocidad de avance de 100%.
  • Utilice una espiga integral o una espiga síncrona.

Si se sobrepasa el final del calibre del hilo durante el remate:

  • Reprograme y siga el procedimiento "no rígido".
  • Considere la posibilidad de utilizar racores de cambio rápido para minimizar la "flotación".
Exceso de hilo

2) Bobinado de virutas

  • Cambiar la forma del grifo

→ ranura recta

→ ángulo de hélice menor

  • Acortar el grifo de corte
  • Cambiar la forma de la esquina delantera
  • Aumentar el número de franjas horarias
  • Cambiar la velocidad
  • Gancho más pequeño
  • En caso de golpeo rígido, aumentar el ciclo de picoteo
  • Considerar el grifo de extrusión

3) Selección de la lubricación

El objetivo de la lubricación en el roscado es reducir la fricción.

Por lo tanto, para el roscado se suelen utilizar lubricantes, no refrigerantes.

Si se utiliza un refrigerante, añada aditivos EP (ultra alta presión) o HP (alta presión).

El macho tiene una gran velocidad de avance fija que se controla mediante el paso del macho, mientras que el perforación La alimentación puede ajustarse para controlar la carga.

4) Aplicación de refrigerante

Base de selección de grifos

Antes de elegir un grifo, tenemos que entenderlo:

  • Tipo de orificio, pasante, ciego o profundo
  • Profundidad mínima de perforación
  • Profundidad de rosca mínima requerida
  • ¿Se tienen en cuenta los grifos de extrusión?
  • Material de la pieza a roscar
Base de selección de grifos
Seleccione la longitud del cono de corte del macho de roscar más adecuada según el tipo de orificio

¡A un paso!

Iniciar una revolución en la transformación de chapa metálica

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