Con la creciente popularidad de las máquinas herramienta CNC, la tecnología de fresado de roscas se utiliza cada vez más en la industria de la fabricación de maquinaria. El fresado de roscas es un proceso de tres ejes de una máquina herramienta CNC que utiliza una fresa para realizar un fresado de interpolación en espiral para formar roscas. La fresa realiza un movimiento circular en el plano horizontal y un movimiento lineal del paso de rosca en el plano vertical. El fresado de roscas ofrece numerosas ventajas, como alta eficiencia de procesamiento, alta calidad de rosca, buena versatilidad de la herramienta y buena seguridad de procesamiento. Actualmente se utilizan muchos tipos de fresas para roscar. Este artículo tiene como objetivo analizar y presentar varias fresas comunes para roscar desde las perspectivas de las características de aplicación, la estructura de la herramienta y la tecnología de procesamiento.
1 Fresa de roscado de tipo abrazadera para máquina ordinaria
La fresa de roscar de tipo abrazadera es la herramienta más común y económica para el fresado de roscas. Su estructura es similar a la de una fresa de tipo abrazadera convencional. Consta de un portaherramientas reutilizable y una cuchilla fácilmente reemplazable. Si necesita mecanizar roscas cónicas, puede utilizar portaherramientas y cuchillas especiales para este tipo de roscas. Esta cuchilla tiene múltiples dientes de corte. La herramienta puede procesar varios dientes de rosca a la vez a lo largo de la línea helicoidal. Por ejemplo, una fresa A con 5 dientes de corte de rosca de 2 mm puede procesar 5 dientes de rosca con una profundidad de rosca de 10 mm a lo largo de la línea helicoidal. Para mejorar aún más la eficiencia del proceso, se puede utilizar una fresa de roscar de abrazadera de múltiples cuchillas. Al aumentar el número de filos de corte, la velocidad de avance puede incrementarse significativamente, pero los errores de posicionamiento radial y axial entre cada cuchilla, distribuidos en la circunferencia, afectarán la precisión del roscado. Si no está satisfecho con la precisión del roscado de la fresa de roscar de abrazadera de múltiples cuchillas, también puede probar a instalar una sola cuchilla para el proceso. Al seleccionar una fresa de roscar con sujeción, según factores como el diámetro y la profundidad de la rosca a mecanizar, y el material de la pieza, conviene elegir un vástago de mayor diámetro (para mejorar la rigidez de la herramienta) y un material de hoja adecuado. La profundidad de mecanizado de la fresa de roscar con sujeción viene determinada por la profundidad de corte efectiva del portaherramientas. Dado que la longitud de la hoja es menor que la profundidad de corte efectiva de la barra portaherramientas, cuando la profundidad de la rosca a mecanizar supera la longitud de la hoja, es necesario mecanizarla por capas.
2. Fresa de roscado integral ordinaria
Las fresas de roscado integrales están fabricadas principalmente con materiales de carburo sólido, y algunas también están recubiertas. La fresa de roscado integral tiene una estructura compacta y es más adecuada para el mecanizado de roscas de diámetro medio y pequeño; también existen fresas de roscado integrales para el mecanizado de roscas cónicas. Este tipo de herramienta tiene una buena rigidez, especialmente la fresa de roscado integral con ranura en espiral, que puede reducir eficazmente la carga de corte y mejorar la eficiencia del mecanizado al trabajar con materiales de alta dureza. El filo de corte de la fresa de roscado integral está cubierto con dientes de mecanizado de rosca, y todo el mecanizado de la rosca se puede completar a lo largo de la línea en espiral en una semana. No es necesario el mecanizado por capas como en las herramientas de tipo abrazadera, por lo que la eficiencia del mecanizado es mayor, pero el precio es relativamente elevado.
3 Fresa de roscado integral con función de chaflán
La estructura de la fresa de roscar integral con función de chaflán es similar a la de una fresa de roscar integral convencional, pero cuenta con un borde de chaflán especial en la raíz (o extremo) del filo de corte, que permite realizar el chaflán del extremo de la rosca durante el mecanizado. Existen tres métodos para el chaflán. Cuando el diámetro de la herramienta es suficientemente grande, el borde de chaflán se puede utilizar directamente para realizar el chaflán. Este método se limita al chaflán de orificios roscados internos. Cuando el diámetro de la herramienta es pequeño, el borde de chaflán se puede utilizar para realizar el chaflán mediante un movimiento circular. Sin embargo, al utilizar el chaflán en la raíz del filo de corte, es importante prestar atención a la holgura entre la parte de corte de la herramienta y la rosca para evitar interferencias. Si la profundidad de la rosca mecanizada es menor que la longitud de corte efectiva de la herramienta, esta no podrá realizar la función de chaflán. Por lo tanto, al seleccionar la herramienta, asegúrese de que la longitud de corte efectiva y la profundidad de la rosca coincidan.
4. Fresa para taladrar y fresar roscas
La fresa para roscar y fresar está fabricada en carburo sólido, una herramienta de mecanizado de alta eficiencia para roscas internas de diámetro pequeño y mediano. Esta fresa permite realizar simultáneamente el taladrado de fondos roscados, el chaflán y el mecanizado de roscas internas, reduciendo así el número de herramientas necesarias. Sin embargo, su desventaja radica en su escasa versatilidad y su precio relativamente elevado. La herramienta se compone de tres partes: la cabeza perforadora, la fresa central y el filo de chaflán en la base. El diámetro de la parte perforada corresponde al diámetro inferior de la rosca que la herramienta puede mecanizar. Debido a esta limitación, la fresa solo puede mecanizar roscas internas de una especificación específica. Al seleccionar una fresa para roscar y fresar, no solo se debe considerar la especificación del orificio roscado, sino también la compatibilidad entre la longitud de mecanizado efectiva de la herramienta y la profundidad del orificio, ya que de lo contrario no se podrá realizar el chaflán.
Fresa de barrena de 5 roscas
La broca helicoidal y fresadora es una herramienta de carburo sólido que permite el mecanizado eficiente de roscas internas, pudiendo mecanizar simultáneamente agujeros y roscas. Su extremo cuenta con un filo de corte similar al de una fresa frontal. Debido al reducido ángulo de hélice de la rosca, al mecanizarla, el filo de corte del extremo corta primero el material de la pieza para formar el agujero, y posteriormente se mecaniza la rosca desde la parte posterior. Algunas brocas helicoidales también incorporan un filo de chaflán, que permite mecanizar el chaflán del agujero simultáneamente. Esta herramienta ofrece una alta eficiencia de mecanizado y mayor versatilidad que las brocas de roscar y fresadoras convencionales. El rango de apertura de rosca interna que puede mecanizar abarca desde D hasta 2D (donde D es el diámetro del cuerpo de la fresa).
6. Fresado de roscas profundas
La fresa para roscado profundo es una fresa de un solo diente. Una fresa para roscado convencional tiene múltiples dientes de mecanizado en el filo. La superficie de contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo es grande, la fuerza de corte también es grande, y el diámetro de la herramienta debe ser menor que la abertura de la rosca al mecanizar roscas internas. Debido a que el diámetro del cuerpo de la fresa es limitado, lo que afecta su rigidez, y la fresa se ve forzada hacia un lado al mecanizar roscas, es fácil que la herramienta se suelte al mecanizar roscas profundas, lo que afecta la precisión del mecanizado. Por lo tanto, la profundidad de corte efectiva de las fresas para roscado convencionales es aproximadamente el doble del diámetro del cuerpo de la fresa. El uso de fresas para roscado profundo de un solo diente permite superar mejor estas limitaciones. Al reducirse la fuerza de corte, la profundidad de mecanizado de la rosca puede aumentar considerablemente, y la profundidad de corte efectiva de la herramienta puede alcanzar de 3 a 4 veces el diámetro del cuerpo de la herramienta.
Sistema de herramientas de fresado de roscas de 7
La versatilidad y la eficiencia representan una contradicción importante en las fresas para roscar. Algunas herramientas con funciones combinadas (como las fresas para taladrar y fresar) ofrecen una alta eficiencia de procesamiento, pero poca versatilidad, mientras que las herramientas con buena versatilidad suelen ser poco eficientes. Para solucionar este problema, muchos fabricantes de herramientas han desarrollado sistemas modulares de fresado de roscas. Estos sistemas generalmente constan de un portaherramientas, un filo de avellanado y una fresa de roscar convencional. Se pueden seleccionar diferentes tipos de filos de avellanado y fresas de roscar según los requisitos de procesamiento. Este sistema ofrece buena versatilidad y alta eficiencia de procesamiento, pero su costo es relativamente elevado.
Las funciones y características de varias herramientas de fresado de roscas de uso común se han descrito brevemente anteriormente. La refrigeración es fundamental para el fresado de roscas. Se recomienda utilizar máquinas herramienta con refrigeración interna, ya que, al girar a alta velocidad, el refrigerante externo no penetra fácilmente debido a la fuerza centrífuga. Además de la refrigeración interna, que permite una buena refrigeración de la herramienta, es aún más importante que el refrigerante a alta presión facilite la evacuación de virutas al mecanizar roscas ciegas. En particular, se requiere una mayor presión de refrigeración interna al mecanizar orificios roscados internos de pequeño diámetro para garantizar una evacuación fluida de las virutas. Asimismo, al seleccionar una herramienta de fresado de roscas, deben considerarse exhaustivamente los requisitos específicos del proceso, como el lote de producción, el número de orificios roscados, el material de la pieza, la precisión de la rosca, las especificaciones de tamaño y otros factores, para elegir la herramienta adecuada.
Fecha de publicación: 30 de noviembre de 2021
