Consideraciones de roscado para mecanizado CNC
Existen dos tipos básicos de roscas mecanizadas: roscas internas y roscas externas.
Puede añadir fácilmente orificios roscados a sus piezas mecanizadas de Protolabs; además, la presentación de la función de torneado ha generado aún más opciones de roscado. Existen dos tipos básicos de roscas mecanizadas: roscas internas y roscas externas.
Roscas internas
Las roscas internas se mecanizan usando una herramienta de roscado con una única arista de corte, no un macho de roscar tradicional. En las piezas con orificios internos que necesitan ser roscados, hay que eliminar las roscas reales de su modelo CAD, dejando solo el diámetro piloto. Nuestro software reconoce un orificio para roscar si:
- está dentro de la gama de diámetros de la rosca deseada y,
- está en uno de los tres ejes cardinales de fresado o,
- es perpendicular al eje de giro del torneado
Protolabs permite realizar orificios roscados diestros en piezas mecanizadas con roscas UNC y UNF desde el n.º 2 hasta 0,5 pulgada, y también roscas métricas desde M2 a M12. La ubicación y el método de fabricación pueden impedir la elección de algunas roscas.
Otro factor clave a tener en cuenta es la profundidad máxima de las roscas en función de nuestras herramientas de roscado. Nuestras roscas del n.º 2 tienen una profundidad de rosca máxima desde la parte superior de las formas circundantes de 5,1 mm y nuestras roscas de 0,5 pulgada pueden ser mucho más profundas: hasta 25,4 mm de profundidad de roscado. Para las roscas métricas, la gama de posibilidades va de 5,1 mm a 25,4 mm de profundidad. La profundidad de la rosca aumenta progresivamente en función del aumento de diámetro de la misma. Volveremos sobre esto en la sugerencia de diseño.
También se pueden practicar roscas internas en las piezas torneadas. Gran parte de lo que hemos visto se puede aplicar también a las roscas mecanizadas en un torno con herramientas activas, pero las roscas disponibles son más limitadas que en el caso del fresado. La gama de roscas UNC y UNF va del n.º 4-40 a ½-20 y las roscas métricas van de M3 a M10. Con la adición de las herramientas activas, podemos fabricar formas roscadas radialmente, axialmente y centradas. Esto influye en el roscado, ya que algunas roscas están disponibles solo en posición centrada. Preste especial atención a su presupuesto o póngase en contacto con un ingeniero de Atención al Cliente para más información. Tiene a su disposición una tabla completa de orificios roscados torneados en protolabs.es; asegúrese de seleccionar "Piezas torneadas" en la pestaña "Orificios estándares" para ver la disponibilidad de estas opciones.
Al mecanizar orificios roscados internos, un orificio puede ser más largo de lo que nuestras herramientas de roscado pueden alcanzar. En este caso, dispone de varias opciones en función de sus necesidades.
- Con un orificio de paso largo que supere el alcance máximo, seleccione el orificio a partir del lado del que usted espera iniciar el atornillado, como se muestra en la imagen 1. Si es necesario que el tornillo atraviese toda la pieza, tendrá que pasar también un macho de roscar a través del orificio (en un proceso secundario) para completarlo.
- También puede seleccionar ambos lados de la forma que desea roscar, como se muestra en la imagen 2; pero recuerde las profundidades de rosca máximas, ya que se solapan entre sí dentro del orificio. Esto suscita preocupación sobre el roscado de formas desde ambos lados, ya que se corre el riesgo de que el roscado de ambas roscas se entrecruce, por lo que el tornillo no atravesará toda la pieza limpiamente. Pero siempre que las roscas no se corten, como se ve en la imagen 3, la selección de roscas desde ambos lados no suele causar problemas.
Roscas externas
La introducción del torno ha aumentado nuestra capacidad de realizar roscados externos, por lo que ahora usted puede disponer de roscas externas para tamaños seleccionados siempre y cuando sus piezas sean aptas para torneado. Seguimos usando una herramienta de roscado a medida con un número concreto de tamaños de rosca, profundidades y ubicaciones en la geometría de la pieza. No obstante, el proceso de torneado avanzado de Protolabs ofrece roscas externas en la línea central de la pieza, igual que las herramientas activas permiten roscar orificios internos, siempre que cumplan las mismas directrices que el fresado. Y esto no se limita a los orificios centrados, también se pueden hacer orificios axiales y radiales.
Igual que en el caso de las roscas internas, el diseño de roscas externas para piezas torneadas exige eliminar la rosca del modelo CAD para que nuestro software pueda reconocerla. Además, debe modelar sus roscas externas para fresado, no para torneado. Cuando haya recibido su presupuesto de torneado, podrá seleccionar el tamaño adecuado para la rosca.
Las roscas externas fresadas se diseñan en piezas con mucha menor frecuencia que las roscas internas; no obstante, pueden mecanizarse eficazmente. Las roscas externas fresadas se crean en la mitad del diámetro y, a continuación se gira la pieza 180 grados y se mecanizan del mismo modo las roscas opuestas. Si usted tiene roscas externas gruesas de tamaño grande, esto funciona bien: podemos producir roscas de 1/2 pulg. de buena calidad, aunque puede querer repasar las roscas para eliminar todo el material sobrante o posibles desajustes, ya que las roscas se fabrican en dos fases de mecanizado diferentes.
Las roscas externas de menor tamaño, como n.º 6-32, son mucho más difíciles de producir con una fresa esférica o plana, ya que quedaría un radio más grande en la raíz de la rosca porque el paso es demasiado ajustado. Será necesario repasar las roscas con un troquel de rosca para eliminar el material sobrante. En muchas piezas, de 0,2 mm a 0,4 mm, quedaría un radio.
Elementos de bobina añadidos
También tiene a su disposición elementos de bobina añadidos si necesita roscas más fuertes. Se colocan en los orificios roscas con elementos de bobina añadidos, aunque dichos elementos no se instalan durante la fabricación. Los elementos añadidos tiene que instalarlos el usuario una vez que la pieza haya sido fabricada, pero antes de su montaje. Los elementos de bobina añadidos están disponibles en roscas UNC y UNF del n.º 2 a 1/2 pulgada y en tamaños métricos M2 a M12 con la misma profundidad de los orificios roscados estándar. Protolabs se especializa en elementos añadidos de la marca HeliCoil, cuyos tamaños y longitudes estándar reconoce.
El roscado en los programas CAD
Muchos paquetes CAD le permiten mostrar formas roscadas de diferentes maneras, como taladro de rosca, rosca estética o por el diámetro exterior de la rosca. Recomendamos seleccionar el diámetro piloto siempre que se haya diseñado a aproximadamente el 75 por ciento del diámetro de la rosca.
En este caso, debe presentarse el archivo CAD en un formato diferente a STL: no recomendamos subir un archivo en formato STL para piezas mecanizadas, ya que nuestro software no puede reconocer formas como los orificios piloto en este formato. Si es posible, utilice un formato de archivo neutro, como IGES o STEP.
En el caso de piezas fresadas que requieran roscas externas, debe diseñar las roscas en su pieza, ya que estas pasarán a nuestro procedimiento de fresado estándar, que utiliza fresas radiales esféricas y planas. Como ya hemos señalado, este no debería ser el método preferido para producir piezas, ya que puede ser necesario repasar posteriormente las roscas con un troquel de rosca para asegurarse de que las piezas encajen correctamente.
En las piezas torneadas, el roscado externo mejora enormemente ya que la pieza gira sobre su centro y una herramienta de roscado con una única arista de corte fabrica una rosca de calidad. El diseño de una rosca externa torneada es similar al de un orificio interno. Debe eliminar las roscas para que el software pueda reconocer digitalmente el diámetro exterior y establecer el tipo de rosca necesario.
El roscado en los presupuestos
En nuestro presupuesto de Protolabs, usted podrá seleccionar roscas internas y externas en partes de su pieza. En la pestaña "Asignación de roscado" de su presupuesto accederá a un modelo totalmente interactivo que le permite seleccionar las características de roscado disponibles. Se señalará cada opción disponible y usted podrá seleccionar las roscas manualmente. Puede asignar todas las roscas a la vez en tamaños UNC, UNF y métricos, lo que resulta más rápido que asignar roscas a orificios individuales, pero recuerde que puede roscar involuntariamente orificios que no tenía la intención de roscar.
Si la rosca que desea no está disponible, compruebe el diámetro de la forma en cuestión para asegurarse de que cumpla los requisitos de roscado. Recuerde que al acceder a nuestras tablas de roscado, puede alternar entre nuestras opciones de fresado y de torneado a través de las pestañas correspondientes para comprobar la disponibilidad de las roscas en cada método de fabricación. Antes de proceder a realizar el pedido, todas las roscas deben haber sido seleccionadas y guardadas. Si cambia su proceso de fabricación o el material en algún momento, vuelva a comprobar la pestaña "Asignación de roscado" ya que las selecciones podrían variar.
Protolabs ofrece, en la actualidad, formas roscadas para piezas fresadas de plástico y metal, y para piezas torneadas solo en materiales metálicos. Podemos alojar roscas UNC, UNF y métricas junto con elementos de bobina añadidos (pero no proporcionamos ni colocamos los elementos de bobina añadidos). Para una lista completa de directrices de roscado fresado y torneado, haga clic aquí. Si le queda alguna duda sobre roscado, no dude en contactar con un ingeniero de Atención al Cliente a través de [email protected] o el teléfono +34 932 711 332.