UNIÓN ROSCADA

La unión roscada es un sistema de unión desmontable basado en la combinación de dos piezas, en una de las cuales (habitualmente llamada tornillo, perno o espárrago) se ha labrado una rosca  helicoidal por el exterior  y en la otra (habitualmente llamada tuerca) una rosca helicoidal complementaria por el interior. Para realizar la unión hay que girar el tornillo respecto a la tuerca alrededor del eje de la hélice. Habitualmente el sistema incluye una o más piezas entre el tornillo y la tuerca  que quedan comprimidas y unidas entre sí al apretar el tornillo sobre la tuerca.

Ventajas

Las uniones roscadas tienen como principales ventajas:

Son uniones desmontables sin necesidad de destruir la unión.
El sistema es estándar e intercambiable.
Facilidad de montaje y desmontaje.
Permite la unión de piezas de diferentes materiales.
Si están bien diseñadas resisten bien las cargas de tracción, cortante, flexión, y torsión.

Desventajas

Sus inconvenientes más importantes son:

Las piezas que se unen quedan comprimidas.
La unión no es estanca si no se usan juntas de estanqueidad adicionales.
La corrosión puede deteriorar la unión y dificultar el desmontaje.
Requiere una preparación previa de las piezas (mecanización de taladros y roscas).

CARACTERISTICAS DEL ROSCADO

NOMENCLATURA DEL ROSCADO.

Una Rosca es una arista helicoidal de un tornillo (rosca exterior) o de una tuerca (rosca interior), de sección triangular, cuadrada o roma, formada sobre un núcleo cilíndrico, cuyo diámetro y paso se hallan normalizados.

Se denomina rosca al fileteado que presentan los tornillos y los elementos a los que éstos van roscados (tuercas o elementos fijos). Las roscas se caracterizan por su perfil y paso, además de su diámetro.

El perfil de rosca métrica ISO es de sección triangular equilátera, con aristas inferiores redondeadas y arista superior chaflanada, mientras que el perfil de rosca inglesa Whitworth es de sección triangular isósceles, con todas sus aristas redondeadas. La «rosca de paso de gas» tiene un perfil triangular con un ángulo de 55° en el vértice y cortes redondeados. En el sistema norteamericano Sellers, a cada diámetro corresponde un determinado número de filetes por pulgada.

Las roscas de perfil trapecial están especialmente indicadas para la transmisión de esfuerzos en un solo sentido mientras que la rosca de filete redondo o de cordón se utiliza en los casos en los que ha de recibir impactos persistentes. Las roscas de perfil cuadrado se emplean cuando sea conveniente evitar la acción radial de la rosca.

Partes de la Rosca

Paso de la Rosca (P)

Número de hilos de rosca por pulgada, significa el número de paso por pulgada y se halla dividiendo 1 por el número de hilos por pulgada. Para roscas cuadradas o Acme cada paso incluye un hilo de rosca y un espacio.

Hilos por pulgada

Es el recíproco del paso y el valor especificado para regir el tamaño de la forma de la rosca.

Diámetro Mayor o Nominal (D)

Es el diámetro más grande de un tornillo.

Diámetro Menor o de la raíz (d)

Es el diámetro más pequeño de un tornillo.

Diámetro Primitivo o de paso (Dp)

En una rosca, el diámetro de un cilindro imaginario cuya superficie corta a las formas o perfiles de los filetes de modo que sus anchos y los huecos entre ellos sean iguales. El juego entre dos roscas que emparejan se regula principalmente por estrechas tolerancias sobre los diámetros primitivos.

Profundidad de las Roscas (Pr)

La distancia entre la cresta y la raíz medida perpendicularmente al eje.

Clasificación De La Rosca

Las roscas pueden ser interiores o exteriores según recubran la parte externa de un cilindro o el interior de un orificio también cilíndrico, respectivamente. Dos piezas que se rosquen la una en la otra, como el caso de un tornillo y su correspondiente tuerca, deberán tener, lógicamente, el mismo perfil paso y diámetro nominal de rosca.

Existen roscas a derechas o a izquierdas, aunque la más frecuente es la primera. Las roscas a izquierdas se emplean cuando por motivo de vibraciones o similares y para evitar el aflojamiento de la tuerca, como en cilindros de gas, bujes y en los cubrellamas o trompetillas de fusiles, sea oportuno prever una contratuerca. Existen también tornillos de rosca múltiple, utilizados cuando el paso pueda ser superior al normal.

Existen tres tipos de representación de roscas, son ellas la simbólica, la esquemática y la detallada.

Al dibujar roscas es muy importante dibujarlas lo más sencillo posible, la representación verdadera de una rosca de tornillo rara vez se usa en los dibujos de trabajo debido a que es poco práctico.

Representación Simbólica.

Hoy es bastante normal la representación simbólica de las roscas, para un agujero roscado que está oculto a la vista se dibujan líneas invisibles paralelas al eje que representa la raíz y los diámetros mayores. Se utiliza en diámetros pequeños donde sería poco práctico o difícil dibujar las roscas completas.

Representación Esquemática.

Para el dibujo esquemático de la rosca externa se dibujan las líneas perpendiculares al eje, con líneas delgadas para representar la cresta de la rosca y líneas gruesas para representar la raíz


Representación Detallada.

Es la forma más real de dibujar una rosca. Se utiliza en roscas de 1” aproximadamente y mayores. En este método se sustituyen las líneas elípticas por líneas rectas.

TIPOS DE ROSCAS

Tipos de roscas

Rosca en V Aguda.

Se aplica en donde es importante la sujeción por fricción o el ajuste, como en instrumentos de precisión, aunque su utilización actualmente es rara.


Rosca Redondeada.

Se utiliza en tapones para botellas y bombillos, donde no se requiere mucha fuerza, es bastante adecuada cuando las roscas han de ser moldeadas o laminadas en chapa metálica.

Rosca Cuadrada.

Esta rosca puede transmitir todas las fuerzas en dirección casi paralela al eje, a veces se modifica la forma de filete cuadrado dándole una conicidad o inclinación de 5° a los lados.

Rosca Acme.

Ha reemplazado generalmente a la rosca de filete truncado. Es más resistente, más fácil de tallar y permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague que no puede ser utilizada con una rosca de filete cuadrado.

Rosca Acme de Filete Truncado.

La rosca Acme de filete truncado es resistente y adecuada para las aplicaciones de transmisión de fuerza en que las limitaciones de espacio la hacen conveniente.


Rosca Whitworth.

Utilizada en Gran Bretaña para uso general siendo su equivalente la rosca Nacional Americana.


Rosca Trapezoidal.

Este tipo de rosca se utiliza para dirigir la fuerza en una dirección. Se emplea en gatos y cerrojos de cañones.

La designación de las roscas se hace por medio de su letra representativa e indicando la dimensión del diámetro exterior y el paso. Este último se indica directamente en milímetros para la rosca métrica, mientras que en la rosca unificada y Witworth se indica  a través de la cantidad de hilos existentes dentro de una pulgada.

Por ejemplo, la rosca M 3,5 x 0,6 indica una rosca métrica normal de 3,5 mm de diámetro exterior con un paso de 0,6 mm. La  rosca W 3/4 ''- 10 equivale a una rosca Witworth normal de 3/4 pulg de diámetro exterior y 10 hilos por pulgada.

Es posible crear una rosca con dimensiones no estándares, pero siempre es recomendable usar roscas normalizadas para adquirirlas en ferreterías y facilitar la ubicación de los repuestos. La fabricación y el mecanizado de piezas especiales aumenta el costo de cualquier diseño, por lo tanto se recomienda el uso de las piezas que están en plaza.

Con respecto al sentido de giro, en la designación se indica  "izq" si es una rosca de sentido izquierdo, no se indica nada si es de sentido derecho. De forma similar, si tiene más 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.

ROSCADO O ROSCA

Es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal cilíndrica.

El roscado puede ser realizado con herramientas manuales o máquinas herramientas como taladradora, fresadoras y tornos. Para el roscado manual se utilizan machos y terrajas, que son herramientas de corte usadas para crear las roscas de tornillos y tuercas en metales, madera y plástico. El macho se utiliza para roscar la parte hembra mientras que la terraja se utiliza para roscar la porción macho del par de acoplamiento. El macho también puede utilizarse para roscado a máquina. 

Si se necesita producir grandes cantidades de roscados tanto machos como hembras se utiliza el roscado por laminación según el material con que esté construido. 

Roscado manual 

El roscado manual puede realizarse por medio de un macho o de una terraja. 

El macho es una herramienta de corte con la que se hacen roscas en la parte interna de agujeros, generalmente en una pieza metálica o de plástico. Ambas herramientas deben tener un diámetro específico y un paso de rosca establecido por algún sistema de rosca. El proceso del roscado a mano se realiza aplicando tres 

machos en forma sucesiva. El primer macho posee una entrada larga cónica y carece de dientes. Se utiliza para comenzar y guiar la rosca. El siguiente se utiliza para desbastar la rosca y el último acaba y calibra la rosca. También se puede emplear como macho de máquina. 

El roscado manual se utiliza en mantenimiento industrial y mecánico para repasado de roscas, en instalaciones y montajes eléctricos, etc. El roscado industrial o en serie se realiza en cambio con machos de roscar a máquina. 

Hay cuatro tipos principales: macho con canal recto, macho con canal helicoidal a derechas y macho con canal helicoidal a izquierdas y corte a derechas. Este último se utiliza para roscar agujeros con un corte interrumpido (por ejemplo: chaveteros longitudinales, agujeros transversales). La viruta va en dirección del avance del macho evitando quedarse atrapada entre las paredes del orificio y los dientes del macho. Finalmente, el macho recto con entrada corregida se utiliza en agujeros pasantes. La viruta es impulsada hacia adelante. 

Por su parte, la terraja de roscar es una herramienta manual de corte que se utiliza para el roscado manual de pernos y tornillos. Existe una terraja para cada tipo de tornillo normalizado de acuerdo a los sistemas de roscas vigentes. Las terrajas pueden accionarse con la mano o montarse en un portaterrajas o brazo bandeador, que facilita aplicar la fuerza y el giro para formar la rosca deseada.

                        
                        Roscado Industrial

Fresadora

Cuando se requiere que alguna rosca sea muy precisa se rectifica con rectificadoras centros de mecanizado (CNC), que permiten realizar perfiles de todos los sistemas de 

roscado y además tienen una gran precisión pues son máquinas dirigidas por un software al que un operador le añade parámetros, disminuyendo costos y simplificando la labor. 

El fresado de roscas permiten roscar materiales de mayor dureza y desarrollar velocidades de corte y avance muy superiores al roscado con macho. También puede realizar varias operaciones en los orificios, como taladrar un orificio, hacerle un chaflán, 

mecanizar la rosca y ranurar el final de la misma. Puede hacer que la rosca llegue más cerca del fondo de un orificio ciego, e incluso roscar agujeros de diferentes dimensiones en la misma pieza. 

Un macho solo puede producir "el sentido" de la rosca derecho o izquierdo que ha sido tallado en la herramienta. Pero la fresadora puede producir roscas en ambos sentidos cambiando la programación CNC. 

El control de las virutas mejora mucho con el fresado de roscas. Además la fresa de roscar se puede ajustar radialmente para conseguir una tolerancia distinta de la teórica o para alargar la vida de la herramienta. 

Torno 

El torneado de roscas se realiza frecuentemente en tornos CNC, con herramientas de metal duro con plaquita intercambiable que ya tienen adaptado el perfil de la rosca que se trate de mecanizar.

 Los intervalos de avance de la máquina deben coincidir con el paso de las mismas, lo que se logra con la programación de los tornos CNC. El torneado con plaquitas intercambiables se realiza haciendo varias pasadas de corte a lo largo de toda la longitud de la rosca, dividiendo la profundidad total de la rosca en pequeñas pasadas. 

Roscado por laminación 

Cuando se requieren producir grandes cantidades de piezas roscadas se recurre a la laminación en lugar del arranque de viruta. En este método las fibras del material no son cortadas sino desplazadas. Esto reduce el tiempo de fabricación, extendiendo la 

durabilidad de las herramientas, además de reducir los sobrantes de material. 

El roscado por laminación se puede realizar en varios tipos de tornos, centros de mecanizado y tornos CNC. Aquí se toma en cuenta el diámetro de los flancos de la rosca. Las características mecánicas y funcionales de los tornillos con rosca métrica, 

cementados y revenidos se encuentra en la norma UNE-EN ISO 7085:2000.