Enhebrar es el proceso de crear una rosca de tornillo . Cada año se producen más roscas que cualquier otro elemento de la máquina . [1] Hay muchos métodos para generar hilos, incluidos los métodos sustractivos (muchos tipos de corte y pulido de hilos, como se detalla a continuación); métodos de deformación o transformación (laminado y conformado; moldeado y fundición); métodos aditivos (como la impresión 3D ); o combinaciones de los mismos.
Resumen de métodos (comparación, selección, etc.)
Existen varios métodos para generar roscas de tornillo. El método elegido para cualquier aplicación se elige en función de las limitaciones: tiempo, dinero, grado de precisión necesario (o no necesario), qué equipo ya está disponible, qué compras de equipo podrían justificarse en función del precio unitario resultante de la pieza roscada (que depende de cuántas piezas se planifiquen), etc.
En general, ciertos procesos de generación de roscas tienden a caer a lo largo de ciertas porciones del espectro, desde las piezas fabricadas en el taller de herramientas hasta las piezas producidas en serie, aunque puede haber una superposición considerable. Por ejemplo, el lapeado de roscas después del rectificado de roscas se ubicaría solo en el extremo del espectro del cuarto de herramientas extremo, mientras que el laminado de roscas es un área de práctica amplia y diversa que se utiliza para todo, desde tornillos de avance de micro torno (algo costosos y muy precisos) hasta la plataforma más barata tornillos (muy asequibles y con precisión de sobra).
Los hilos de los sujetadores de metal generalmente se crean en una máquina laminadora de hilos. También se pueden cortar con un torno , roscar o troquelar . Los hilos enrollados son más fuertes que los hilos cortados, con aumentos del 10% al 20% en la resistencia a la tracción y posiblemente más en la resistencia a la fatiga y al desgaste. [2] [3]
Métodos sustractivos
Corta hilos
El corte de roscas, en comparación con la formación y laminación de roscas, se utiliza cuando se requiere una profundidad de rosca completa, cuando la cantidad es pequeña, cuando la pieza en bruto no es muy precisa, cuando se requiere enhebrar hasta un hombro, al enhebrar una rosca cónica, o cuando el material es frágil. [4]
Grifos y matrices
Un método común de roscado es cortar con machos de roscar y troqueles. A diferencia de las brocas , los machos de roscar manuales no eliminan automáticamente las virutas que crean. Un grifo de mano no puede cortar sus hilos en una sola rotación porque crea astillas largas que rápidamente atascan el grifo (un efecto conocido como "apiñamiento" [ cita requerida ] ), posiblemente rompiéndolo. Por lo tanto, en el corte manual de roscas, el uso normal de una llave es cortar las roscas de 1/2 a 2/3 de vuelta (rotación de 180 a 240 grados), luego invertir el grifo durante aproximadamente 1/6 de vuelta (60 grados) hasta las virutas se rompen con los bordes posteriores de los cortadores. Puede que sea necesario retirar periódicamente el grifo del orificio para eliminar las virutas, especialmente cuando se enrosca un orificio ciego .
Para operaciones de roscado continuo (es decir, roscado eléctrico), se utilizan roscados de punta en espiral especializados o de "pistola" para expulsar las virutas y evitar el apiñamiento.
Roscado de un solo punto
El enhebrado de un solo punto , también llamado coloquialmente de un solo punto (o simplemente corte de hilo cuando el contexto es implícito), es una operación que utiliza una herramienta de un solo punto para producir una forma de hilo en un cilindro o cono. La herramienta se mueve linealmente mientras que la rotación precisa de la pieza de trabajo determina el paso de la rosca. El proceso se puede realizar para crear hilos externos o internos (masculinos o femeninos). En el corte de roscas externas, la pieza puede sujetarse en un mandril o montarse entre dos centros . Con corte de rosca interior, la pieza se sujeta en un mandril. La herramienta se mueve a través de la pieza linealmente, quitando virutas de la pieza de trabajo con cada pasada. Por lo general, de 5 a 7 cortes ligeros crean la profundidad correcta del hilo. [5]
La coordinación de varios elementos de la máquina, incluido el husillo , el soporte deslizante y los engranajes de cambio, fue el avance tecnológico que permitió la invención del torno de corte de tornillo , que fue el origen del roscado de un solo punto tal como lo conocemos hoy.
Hoy en día , los tornos de motor y los tornos CNC son las máquinas más utilizadas para el roscado de un solo punto. En las máquinas CNC, el proceso es rápido y fácil (en relación con el control manual) debido a la capacidad de la máquina para rastrear constantemente la relación entre la posición de la herramienta y la posición del husillo (llamada "sincronización del husillo"). El software CNC incluye "ciclos fijos", es decir, subrutinas preprogramadas, que evitan la programación manual de un ciclo de roscado de un solo punto. [6] Se ingresan los parámetros (por ejemplo, tamaño de la rosca, compensación de la herramienta, longitud de la rosca) y la máquina hace el resto.
Todo el roscado podría realizarse con una herramienta de un solo punto, pero debido a la alta velocidad y, por lo tanto, el bajo costo unitario de otros métodos (por ejemplo, roscado, roscado y laminado y conformado de roscas), generalmente solo se usa el roscado de un solo punto. cuando otros factores del proceso de fabricación lo favorecen (p. ej., si solo se necesitan hacer unos pocos hilos, [7] si se requiere un hilo inusual o único, [7] o si existe la necesidad de una concentricidad muy alta con otras características de la pieza mecanizadas durante la misma configuración. [8] )
Fresado de rosca
Temas pueden ser molidos con una rotación de fresa si el correcto helicoidal trayectoria de la herramienta se pueden arreglar. Anteriormente, esto se arreglaba mecánicamente y era adecuado para trabajos de producción en masa, aunque poco común en el trabajo de taller. Con la difusión generalizada de CNC asequible, rápido y preciso , se volvió mucho más común y, en la actualidad, las roscas internas y externas a menudo se fresan incluso en trabajos en los que antes se habrían cortado con machos de roscar, cabezales roscados o con una sola punta. Algunas de las ventajas del fresado de roscas, en comparación con el corte de un solo punto o los machos y matrices, son tiempos de ciclo más rápidos, menos rotura de la herramienta y que se puede crear una rosca hacia la izquierda o hacia la derecha con la misma herramienta. [9] Además, para piezas de trabajo grandes e incómodas (como la fundición de una boca de incendios ), es simplemente más fácil dejar que la pieza de trabajo se asiente estacionaria sobre una mesa mientras todas las operaciones de mecanizado necesarias se realizan en ella con herramientas giratorias, en lugar de aparejarla. hacia arriba para la rotación alrededor del eje de cada conjunto de hilos (es decir, para los "brazos" y la "boca" del hidrante).
Hay varios tipos de fresado de roscas, incluidas varias variantes de fresado de formas y una combinación de taladrado y roscado con una fresa, denominada emocionante .
El fresado de formas utiliza una fresa de una o varias formas. En una variante de fresado de formas, la fresa de forma simple se inclina hasta el ángulo helicoidal de la rosca y luego se introduce radialmente en la pieza en bruto. Luego, la pieza en bruto se gira lentamente a medida que el cortador se mueve con precisión a lo largo del eje de la pieza en bruto, que corta el hilo en la pieza en bruto. Esto se puede hacer en una pasada, si el cortador se alimenta a la profundidad de rosca completa, o en dos pasadas, y la primera no llega a la profundidad de rosca completa. Este proceso se utiliza principalmente en roscas de más de 1,5 pulgadas (38 mm). Se utiliza comúnmente para cortar a gran plomo o múltiples plomo hilos. Existe una variante similar que utiliza un cortador de formas múltiples, en el que el proceso completa el hilo en una revolución alrededor de la pieza en bruto. El cortador debe ser más largo que la longitud de hilo deseada. Usar un cortador de formas múltiples es más rápido que usar un cortador de un solo formulario, pero está limitado a roscas con un ángulo de hélice inferior a 3 °. También se limita a los espacios en blanco de un diámetro sustancial y no más de 2 pulgadas (51 mm). [10]
Otra variante del fresado de forma implica sostener el eje del cortador de manera ortogonal (sin inclinarse al ángulo de la hélice de la rosca) y alimentar el cortador en una trayectoria que generará la rosca. [11] La pieza suele ser una pieza de trabajo estacionaria, como un saliente en el cuerpo de una válvula (en el fresado de roscas externas) o un orificio en una placa o bloque (en el fresado de roscas internas). Este tipo de fresado de roscas utiliza esencialmente el mismo concepto que el contorneado con una fresa de punta o una fresa de punta esférica, pero el cortador y la trayectoria de la herramienta están dispuestos específicamente para definir el "contorno" de una rosca. La trayectoria se logra mediante interpolación helicoidal (que es una interpolación circular en un plano [normalmente XY] con interpolación lineal simultánea a lo largo de un tercer eje [normalmente Z]; el modelo de control CNC debe ser uno que admita el uso del tercer eje) [11] o una simulación del mismo utilizando incrementos extremadamente pequeños de interpolación lineal de 3 ejes (que no es práctico de programar manualmente pero se puede programar fácilmente con el software CAD / CAM). [12] La geometría del cortador refleja el paso de la rosca pero no su avance; el avance (ángulo de la hélice de la rosca) está determinado por la trayectoria. [13] Los hilos cónicos se pueden cortar con un cortador cónico de formas múltiples que completa el hilo en una revolución utilizando interpolación helicoidal, [14] o con un cortador recto o cónico (de forma única o múltiple) cuya trayectoria es una o más revoluciones, pero no puede utilizar la interpolación helicoidal y debe utilizar el software CAD / CAM para generar una simulación similar a un contorno de la interpolación helicoidal. [14]
Las herramientas utilizadas para el fresado de roscas pueden ser sólidas o indexables. Para roscas internas, los cortadores sólidos generalmente se limitan a orificios mayores de 6 mm (0.24 in), [13] y las herramientas de corte de roscas internas indexables están limitadas a orificios mayores de 12 mm (0.47 in). La ventaja es que cuando el inserto se desgasta, se reemplaza de manera más fácil y rentable. La desventaja es que el tiempo de ciclo es generalmente más largo que el de las herramientas sólidas. Tenga en cuenta que las herramientas de corte de roscas sólidas de formas múltiples se parecen a los machos de roscar, pero se diferencian en que la herramienta de corte no tiene un cónico posterior y no hay un chaflán de entrada. Esta falta de un chaflán de entrada permite que las roscas se formen dentro de una longitud de paso del fondo de un orificio ciego. [15]
Emocionante
Emocionante es el proceso de thr eading y dr Illing (realizada en el orden inverso) roscas internas utilizando una herramienta de corte especializada en un molino de CNC. La punta de la herramienta de corte tiene la forma de un taladro o una fresa de corte central, mientras que el cuerpo tiene una forma de rosca con una forma de cortador avellanado cerca del vástago. El cortador primero se sumerge para perforar el orificio. Luego, el hilo se interpola circularmente al igual que el cortador de formas múltiples descrito anteriormente. Esta herramienta perfora, bisela y rosca un orificio, todo en un ciclo compacto. [16] La ventaja es que este proceso elimina una herramienta, un portaherramientas y un cambio de herramienta. La desventaja es que el proceso se limita a una profundidad de agujero no mayor que tres veces el diámetro de la herramienta. [17]
Brochado helicoidal (Punch Tap)
En la década de 2010 se desarrolló un método de brochado helicoidal que acorta la trayectoria del roscado. Para un observador casual (sin cámara lenta ), se ve bastante similar al golpeteo tradicional pero con un movimiento más rápido dentro y fuera del agujero. Utiliza una geometría de herramienta y una trayectoria específicas para posicionarse rápidamente, perforar la rosca en una sola media vuelta y luego retraerse rápidamente, acortando el tiempo del ciclo y consumiendo menos energía. [18] Reduce el costo de roscado de cualquier orificio que pueda permitir con seguridad las dos pequeñas ranuras de hélice rápida que deja junto con la rosca, lo que podría ser cierto en muchas aplicaciones.
Rectificado de hilo
El rectificado de roscas se realiza en una máquina rectificadora utilizando muelas abrasivas especialmente revestidas que coinciden con la forma de las roscas. El proceso se usa generalmente para producir hilos precisos o hilos en materiales duros; una aplicación común son los mecanismos de husillo de bolas. [ Cita requerida ] Hay tres tipos: centro de tipo de molienda con alimentación axial , de tipo centro hilo de alimentación de molienda y hilo rectificado sin centros . El rectificado de tipo central con avance axial es el más común de los tres. Es similar a cortar un hilo en un torno con una herramienta de corte de un solo punto , excepto que la herramienta de corte se reemplaza por una muela. Por lo general, se utiliza una sola rueda acanalada, aunque también están disponibles varias ruedas acanaladas. Para completar el hilo, comúnmente se requieren múltiples pasadas. El rectificado de roscas de alimentación de tipo central utiliza una muela abrasiva con varias nervaduras que es más larga que la longitud de la rosca deseada. Primero, la muela se alimenta a la pieza en bruto hasta la profundidad de rosca completa. Luego, la pieza en bruto se hace girar lentamente aproximadamente 1,5 vueltas mientras avanza axialmente un paso por revolución. Finalmente, el proceso de rectificado de roscas sin centros se utiliza para hacer tornillos de fijación sin cabeza en un método similar al rectificado sin centros . Los espacios en blanco se alimentan por tolva a las muelas abrasivas, donde la rosca está completamente formada. Las tasas de producción de rectificado de roscas sin centros comunes son de 60 a 70 piezas por minuto para un tornillo de fijación de 0.5 in (13 mm) de largo. [17]
Lapeado de hilos
En raras ocasiones, el corte o el esmerilado de la rosca (generalmente el último) irá seguido de lapeado de la rosca para lograr la mayor precisión y el acabado superficial que se pueda lograr. Esta es una práctica en el cuarto de herramientas cuando se requiere la máxima precisión, rara vez empleada, excepto para los tornillos de avance o de bolas de las máquinas herramienta de alta gama.
Roscado con EDM
Las roscas internas se pueden mecanizar por descarga eléctrica (EDM) en materiales duros utilizando una máquina de plomada.
Métodos deformativos o transformadores
Formado y laminado de hilo
La formación de roscas y el laminado de roscas son procesos para formar , en lugar de cortar, roscas de tornillo, el primero se refiere a la creación de roscas internas y la última rosca externa. En ambos procesos, las roscas se forman en una pieza en bruto presionando una herramienta con forma, comúnmente llamada "matriz de laminación de roscas" contra la pieza en bruto, en un proceso similar al moleteado . Estos procesos se utilizan para grandes series de producción porque las tasas de producción típicas son de alrededor de una pieza por segundo. El conformado y laminado no producen virutas y se requiere menos material porque el tamaño de la pieza inicial es menor que la pieza en bruto necesaria para cortar hilos; Por lo general, hay un ahorro de material del 15 al 20% en la pieza en bruto, por peso. [17] Un hilo enrollado se puede reconocer fácilmente en los sujetadores que se formaron a partir de una pieza en bruto sin tope porque la rosca tiene un diámetro mayor que la varilla en bruto de la que se ha hecho; sin embargo, los cuellos y socavados se pueden cortar o enrollar sobre espacios en blanco con hilos que no se enrollan, y algunos sujetadores están hechos de espacios en blanco con un vástago reducido en la región a enrollar para mantener un diámetro mayor constante desde la rosca hasta el vástago sin roscar. A menos que estén enfrentados, las roscas finales de un sujetador enrollado tienen un extremo ahuecado, ya que el material sobrante en las roscas finales que se estrechan hacia abajo colapsa uniformemente sobre el extremo de la pieza en bruto. [3]
Los materiales se limitan a materiales dúctiles porque los hilos se forman en frío . Sin embargo, esto aumenta el límite elástico, el acabado superficial, la dureza y la resistencia al desgaste del hilo . [17] Además, los materiales con buenas características de deformación son necesarios para la laminación; estos materiales incluyen metales más blandos (más dúctiles) y excluyen los materiales quebradizos , como el hierro fundido . Las tolerancias son típicamente de ± 0,001 pulg. (± 0,025 mm), pero se pueden alcanzar tolerancias tan estrictas como ± 0,0006 pulg. (± 0,015 mm). Los acabados de la superficie varían de 6 a 32 micropulgadas. [19]
Hay cuatro tipos principales de laminado de roscas, que reciben su nombre de la configuración de las matrices : matrices planas , matrices cilíndricas de dos matrices , cilíndricas de tres matrices y matrices planetarias . El sistema de matriz plana tiene dos matrices planas. El de abajo se mantiene estacionario y el otro se desliza. La pieza en bruto se coloca en un extremo de la matriz estacionaria y luego la matriz móvil se desliza sobre la pieza en bruto, lo que hace que la pieza en bruto se enrolle entre las dos matrices que forman las roscas. Antes de que el dado en movimiento llegue al final de su recorrido, el blanco rueda del dado estacionario en una forma terminada. El proceso cilíndrico de dos matrices se utiliza para producir roscas de hasta 6 pulgadas (150 mm) de diámetro y 20 pulgadas (510 mm) de longitud. Hay dos tipos de procesos de tres matrices; el primero hace que los tres troqueles se muevan radialmente desde el centro para permitir que la pieza en bruto entre en los troqueles y luego se cierra y gira para enrollar las roscas. Este tipo de proceso se emplea comúnmente en tornos de torreta y máquinas de tornillo . El segundo tipo toma la forma de un cabezal de roscar de apertura automática . Este tipo es más común que el anterior, pero está limitado por no poder formar los últimos 1,5 a 2 hilos contra los hombros. Las matrices planetarias se utilizan para producir en serie roscas de hasta 1 pulgada (25 mm) de diámetro. [4] [17]
La formación de roscas se realiza utilizando un grifo sin flauta , oroll tap , [20] que se asemeja mucho a un grifo de corte sin las flautas. Haylóbulosespaciados periódicamente alrededor del grifo que en realidad forman la rosca a medida que el grifo avanza hacia un orificio del tamaño adecuado. Dado que el grifo no produce virutas, no es necesario retroceder periódicamente el grifo para eliminar las virutas, que, en un grifo de corte, pueden atascar y romper el grifo. Por lo tanto, la formación de roscas es particularmente adecuada para roscar agujeros ciegos, que son más difíciles de roscar con un macho de corte debido a la acumulación de viruta en el agujero. Tenga en cuenta que el tamaño de la broca para machos de roscar difiere del que se utiliza para machos de roscar de corte y que se requiere un tamaño de orificio preciso porque un orificio un poco más pequeño puede romper el machos de roscar. La lubricación adecuada es esencial debido a lasfuerzas de friccióninvolucradas, por lo tanto,se usaunaceitelubricante enlugar deaceitedecorte. [2] [4]
Al considerar la tolerancia del diámetro de la pieza bruta, un cambio en el diámetro de la pieza bruta afectará al diámetro principal en una proporción aproximada de 3 a 1. Las tasas de producción suelen ser de tres a cinco veces más rápidas que el corte de roscas. [ cita requerida ]
Laminado de roscas de matriz plana
Laminado de roscas planetarias
Laminado cilíndrico de dos matrices
Laminado cilíndrico de tres matrices
Descripción | Solicitud |
---|---|
Matrices planas | Tornillos para maquina, rosca y madera |
Entrada cilíndrica 2 matrices | Tornillos grandes o equilibrados, barra roscada |
Alimentación cilíndrica 3 matrices | Racor de tubo, bujías, barra roscada |
Muere planetaria | Tornillos de gran volumen, tornillos para chapa y tornillos de arrastre |
Diámetro de la rosca [pulg.] | Matrices planas [piezas / min] | Cilíndrico [piezas / min] | Planetario [piezas / min] |
---|---|---|---|
1/8 | 40 hasta 500 | 75 hasta 300 | 450 hasta 2000 |
1/4 | 40 hasta 400 | 60 hasta 150 | 250 hasta 1200 |
1/2 | 25 hasta 90 | 50 hasta 100 | 100 hasta 400 |
3/4 | 20 hasta 60 | 5 a 10 | - |
1 | 15 hasta 50 | 1 hasta 50 | - |
Fundición y moldeo de roscas
En la fundición y el moldeo, las roscas se forman directamente por la geometría de la cavidad del molde en el molde o matriz . Cuando el material se congela en el molde, conserva la forma después de que se retira el molde. El material se calienta a un líquido o se mezcla con un líquido que se secará o curará (como yeso o cemento). Alternativamente, el material puede introducirse en un molde en forma de polvo y comprimirse en un sólido, como con el grafito .
Aunque los primeros pensamientos que les vienen a la mente a la mayoría de los maquinistas con respecto al roscado son los procesos de corte de roscas (como roscado, fresado de una sola punta o helicoidal), Smid señala que, cuando las botellas de plástico para alimentos, bebidas, productos de cuidado personal y Si se consideran otros productos de consumo, en realidad el moldeado de plástico es el método principal (por volumen) de generación de hilo en la fabricación actual. [21] Por supuesto, este hecho resalta la importancia de que los fabricantes de moldes obtengan el molde correctamente (en preparación para millones de ciclos, generalmente a alta velocidad).
Las roscas fundidas en las piezas metálicas se pueden acabar mediante mecanizado o se pueden dejar en el estado tal como están fundidas. (Lo mismo puede decirse de los dientes de los engranajes fundidos ). El hecho de preocuparse o no por el gasto adicional de una operación de mecanizado depende de la aplicación. Para piezas donde la precisión adicional y el acabado de la superficie no son estrictamente necesarios, se renuncia al mecanizado para lograr un costo menor. Con piezas de fundición en arena, esto significa un acabado bastante rugoso; pero con plástico moldeado o metal fundido a presión, las roscas pueden ser muy bonitas directamente del molde o matriz. Un ejemplo común de hilos de plástico moldeados son las botellas de refrescos (gaseosas). Un ejemplo común de roscas fundidas a presión son los prensaestopas (conectores / accesorios).
Métodos aditivos
Muchas, quizás la mayoría, de las piezas roscadas tienen potencial para generarse mediante la fabricación aditiva ( impresión 3D ), de la cual existen muchas variantes, que incluyen el modelado por deposición fundida , la sinterización selectiva por láser , la sinterización directa por láser de metales , la fusión selectiva por láser , la fusión por haz de electrones , por capas fabricación de objetos y estereolitografía . Para la mayoría de las tecnologías aditivas, no ha pasado mucho tiempo desde que emergieron del final del laboratorio de su desarrollo histórico, pero la comercialización adicional está ganando velocidad. Hasta la fecha, la mayoría de los métodos de aditivos tienden a producir un acabado superficial rugoso y tienden a estar restringidos en las propiedades del material que pueden producir, por lo que sus primeras victorias comerciales han sido en partes en las que esas restricciones eran aceptables. Sin embargo, las capacidades aumentan continuamente.
Buenos ejemplos de piezas roscadas producidas con fabricación aditiva se encuentran en los campos de los implantes dentales y los tornillos para huesos , donde la sinterización selectiva por láser y la fusión selectiva por láser han producido implantes roscados de titanio.
Combinaciones de métodos sustractivos, aditivos, deformativos o transformadores.
A menudo, los métodos sustractivos, aditivos, deformativos o transformativos se combinan de cualquier forma que resulte ventajosa. Tal fabricación multidisciplinario cae bajo clasificaciones incluyendo creación rápida de prototipos , fabricación de escritorio , fabricación directa , la fabricación digital directa , fabricación digital , fabricación instantánea , o de fabricación bajo demanda .
Inspección
La inspección de las roscas de tornillo acabadas se puede lograr de varias formas, con el costo del método adaptado a los requisitos de la aplicación del producto. La inspección de una rosca en el taller es a menudo tan simple como colocarle una tuerca (para roscas macho) o un perno (para roscas hembra). Esto es suficientemente bueno para muchas aplicaciones (por ejemplo, MRO o trabajo de aficionados), aunque no es suficientemente bueno para la mayoría de la fabricación comercial. Los métodos de mayor precisión se analizan a continuación.
La inspección de calidad comercial de roscas de tornillo puede involucrar la mayoría de los mismos métodos de inspección y herramientas que se utilizan para inspeccionar otros productos manufacturados, como micrómetros ; vernier o calibradores de dial ; placas de superficie y medidores de altura ; bloques de calibre ; comparadores ópticos ; escáneres de luz blanca ; y máquinas de medición de coordenadas (MMC). Incluso la radiografía industrial (incluida la exploración por TC industrial ) se puede utilizar, por ejemplo, para inspeccionar la geometría de la rosca interna de la misma manera que un comparador óptico puede inspeccionar la geometría de la rosca externa.
Los yunques cónicos micrométricos, especialmente adecuados para apoyarse en los lados de la rosca, están hechos para varios ángulos de rosca , siendo 60 ° el más común. Los micrófonos con estos yunques se denominan normalmente "micrófonos de rosca" o "micrófonos de tono" (porque miden directamente el diámetro del tono). Los usuarios que carecen de micrófonos de rosca confían en cambio en el "método de 3 cables", que consiste en colocar 3 trozos cortos de cable (o clavijas de calibre ) de diámetro conocido en los valles de la rosca y luego medir de cable a cable con estándar (plano) yunques. A continuación, se multiplica un factor de conversión (producido por un cálculo trigonométrico sencillo) por el valor medido para inferir una medida del diámetro de paso de la rosca . Las tablas de estos factores de conversión se establecieron hace muchas décadas para todos los tamaños de rosca estándar, por lo que hoy en día un usuario solo necesita tomar la medida y luego realizar la búsqueda de la tabla (en lugar de volver a calcular cada vez). El método de 3 alambres también se usa cuando se necesita alta precisión para inspeccionar un diámetro específico, comúnmente el diámetro de paso, o en roscas especiales como arranque múltiple o cuando el ángulo de la rosca no es de 60 °. Los yunques micrométricos en forma de bola se pueden usar de manera similar (la misma relación trigonométrica, menos engorrosa de usar). Los calibradores y micrómetros digitales pueden enviar cada medición (punto de datos) a medida que ocurre al almacenamiento o software a través de una interfaz (como USB o RS-232 ), en cuyo caso la consulta de la tabla se realiza de forma automatizada , y aseguramiento de la calidad y la calidad. El control se puede lograr mediante el control estadístico de procesos .
Historia
Cada método de generación de hilos tiene su propio historial detallado. Por lo tanto, una discusión completa está más allá del alcance de este artículo; pero hay mucha información histórica disponible en artículos relacionados, que incluyen:
- Tornillo> Historia
- Torno de destornillador> Historia
- Torno automático> Historia
- Rosca de tornillo> Historia de la estandarización
- Torno de torreta [varias secciones]
- Fundición (metalurgia) y su familia de artículos (p. Ej., Fundición en arena> Historia )
- Rectificado (corte abrasivo) y su familia de artículos
- Fabricación aditiva> Desarrollo histórico y aplicaciones de ampliación
- Varios específica de aditivos de fabricación de artículos (por ejemplo, fabricante digitales , de fabricación digital directa , la impresión en 3D , prototipado rápido , fabricación de forma libre sólida )
- Lista de tecnologías emergentes
Laminado en frio
La primera patente para el laminado en frío de roscas de tornillo se otorgó en 1836 a William Keane de Monroe, NY [22] [23] Sin embargo, las matrices para enrollar las roscas en los espacios en blanco de los tornillos estaban hechas de hierro fundido, que es frágil, por lo que la máquina no tuvo éxito. El proceso languideció hasta 1867, cuando Harvey J. Harwood de Utica, Nueva York, presentó una patente para el laminado en frío de roscas en tornillos para madera. [24] Siguieron más esfuerzos para laminar en frío roscas en tornillos, [25] pero ninguno pareció tener mucho éxito hasta que Hayward Augustus Harvey (1824-1893) de Orange, Nueva Jersey presentó sus patentes de 1880 y 1881. [26] Charles D. Rogers, de American Screw Co. de Providence, Rhode Island, perfeccionó aún más el proceso de enrollar roscas en tornillos. [27]
Referencias
- ^ Degarmo, Black y Kohser 2003 , p. 741.
- ^ a b Manual de maquinaria (1996) , págs. 1828-1830.
- ^ a b Manual de maquinaria (1996) , p. 1842.
- ↑ a b c Degarmo, Black & Kohser 2003 , p. 758
- ^ a b Todd, Allen y Alting 1994 , págs. 149-150.
- ^ "Los entresijos del fresado de roscas indexables" . www.Cutwel.co.uk . Cutwel.
- ^ a b http://www.madehow.com/Volume-3/Screw.html Consultado el 11 de enero de 2009
- ^ Sherline (1996). "Portaherramientas Sherline End Mill" . Instrucciones para el uso de accesorios para fresadoras . Sherline . Consultado el 25 de febrero de 2010 .
- ^ Degarmo, Black y Kohser 2003 , p. 755.
- ^ Degarmo, Black y Kohser 2003 , p. 754.
- ↑ a b Smid , 2008 , págs. 433–442 .
- ^ Smid , 2008 , p. 443 .
- ↑ a b Smid , 2008 , p. 435 .
- ↑ a b Smid , 2008 , p. 442 .
- ^ Stephenson y Agapiou , 2006 , págs. 235-236.
- ^ Cliente de Komet, descarga de video - Threading .
- ↑ a b c d e Degarmo, Black & Kohser 2003 , p. 756
- ^ Emuge (10/11/2014), Punch Tap: la nueva tecnología de hilos .
- ↑ a b Todd, Allen y Alting 1994 , p. 324.
- ^ Stephenson y Agapiou 1997 , p. 260
- ^ Smid 2008 .
- ^ Ver:
- William Keane, "Mejora de las máquinas para cortar madera y otros tornillos", patente de EE. UU. Núm. 9.398X (expedido: 13 de febrero de 1836).
- La máquina "cortadora" de tornillos de William Keane y su socio, Thaddeus Sellick de Haverstraw, NY, se menciona en el North River Times (Haverstraw, Nueva York), reimpreso en: The Pittsburgh Gazette , 19 de marzo de 1836, página 2 . De la página 2: "Importante invención. El Sr. William Keane. De Haverstraw, junto con el Sr. Thaddeus Selleck, obtuvo la patente de una máquina para cortar tornillos, que probablemente supera a cualquier cosa del tipo que se usa ahora en Europa o América. . El principio de la máquina consiste en matrices circulares, que se mueven entre sí, mientras que, al mismo tiempo, dan más de 500 revoluciones por minuto. Estas matrices reciben el tornillo en la parte superior de una olla de hierro fundido en la que se aseguran, y cuando obtiene su rosca adecuada, se desprende mediante un husillo interior, y otro instantáneamente toma su lugar, conservando los troqueles su velocidad habitual, sin alterar su movimiento rotatorio. El ahorro de tornillos es otro importante consideración a favor de estas máquinas, ya que es difícil estropear una sobre ellas. Su construcción es simple, y entendemos que una, que contiene cuatro juegos de matrices, y sobre la cual un niño puede apagar treinta brutos por día, se puede construir en un cos t que no exceda los $ 150. Ahora están en funcionamiento en Selleck & Keane's Screw Factory, en Samsondale, en esta ciudad [es decir, Haverstraw, NY] ".
- ^ Para una breve revisión de la historia de la fabricación de tornillos, consulte:
- Charles D. Rogers (11 de julio de 1901) "Desarrollo del tornillo para madera", The Iron Trade Review , 34 (28): 20-21.
- Christopher White (ca. 2005) "Observaciones sobre el desarrollo de tornillos para madera en América del Norte" (Museo de Bellas Artes; Boston, Massachusetts).
- ^ Harvey J. Harwood, "Máquina de tornillo mejorada", Patente de EE. UU. Núm. 65.567 (emitida: 11 de junio de 1867). En su patente, Harwood afirma:
"En la fabricación de tornillos para madera, la rosca se ha formado hasta ahora quitando el metal entre las vueltas de la rosca por medio de troqueles o cortadores.
Por mi invención, la pieza en bruto se hace girar entre troqueles rotativos o alternativos , convenientemente formado y puesto en movimiento, mediante el cual el hilo se imprime en la pieza en bruto sin quitar ninguna parte del metal ".
Aparentemente, Harwood y el examinador de patentes ignoraban la patente de 1836 de Keane. - ^ Ver, por ejemplo:
- Benjamin D. Beecher, "Máquina mejorada para roscar pernos", Patente de Estados Unidos 77.710 (publicada: 12 de mayo de 1868).
- James M. Alden, "Mejora en las máquinas de tornillos para madera", patente de EE.UU. 110.532 (publicada: 27 de diciembre de 1870).
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- ^ Ver:
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Otras lecturas
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enlaces externos
- Un video de fresado de roscas con una herramienta de corte de una sola forma