El roscado sincronizado con porta-machos rígido, más conocido como roscado rígido, se ha convertido en una expresión común de nuestra industria. A pesar de su amplio uso, aún hay cierta confusión acerca de qué es exactamente y los procesos que implica. Este artículo tiene por objeto arrojar alguna luz sobre los puntos en los que aún reina la oscuridad. Para ello empecemos por definir los dos sistemas de roscado fundamentales en máquinas CNC, ambos con inversión de la rotación del husillo para el desenroscado del macho tras producir la rosca.
Roscado flotante
Utiliza el ciclo de roscado convencional, sin activar la función de sincronizar las rpm y el avance mm/min del eje Z. El ciclo de roscado sin la función de sincronizado viene instalado de serie en las máquinas CNC desde hace varias décadas.
El avance por revolución obtenido es solo aproximado al paso establecido y sus diferencias se compensan mediante soportes de machos flotantes que utilizan un sistema de ajuste del paso a tensión y compresión axial mediante muelles helicoidales de deformación axial.
Estos muelles permiten al macho avanzar al paso exacto que exige cada macho, corrigiendo así el error que siempre existe entre la velocidad de rotación del husillo y la velocidad de avance en el eje Z.
La profundidad de rosca está muy influenciada por dos factores que se explican a continuación.
La inercia de frenada del husillo
Al llegar al final de carrera el avance del eje Z retrocede con una reacción rápida y precisa. En cambio el husillo debe frenar hasta parar su giro a derecha, con lo que tarda un tiempo extra en pararse y arrastra al macho consigo. Con ello la carrera real del macho resulta mayor en tantos pasos como vueltas de más gira el husillo hasta pararse. Las repeticiones de recorrido son imprecisas al ser resultado del tiempo consumido en la frenada que está sujeta a los factores explicados a continuación.
Al igual que ocurre en la frenada de automóviles, la carrera en roscado consumida en frenar la rotación del husillo aumenta exponencialmente con su peso y rpm. También varía en función de las holguras, estado de mantenimiento y temperatura de trabajo entre otros. Frecuentes dispersiones de la profundidad de rosca son debidas a este fenómeno y su única solución radica en reducir rpm para acortar la longitud necesaria de frenado y así reducir la dispersión de la profundidad de rosca.
El desgaste del macho
A medida que el macho se desgasta, aumenta el par motor necesario para cortar la rosca desde el primer contacto con la pieza en la entrada del agujero. Con el aumento de par el macho tiende a comprimirse y retraerse dentro del porta-machos flotante, mientras que el husillo sigue avanzando hasta que la presión del muelle axial supera la resistencia y el macho inicia el corte. Con ello la profundidad de rosca se acorta y requiere aumentar la carrera de roscado para roscar la profundidad deseada. Al sustituir el macho gastado por uno nuevo que corta con menor par motor, el inicio de rosca se produce sin compresión alguna, y en el extremo, produce el choque del macho con el fondo del agujero.
También los agujeros profundos incrementan el par de roscado conforme el macho se aproxima al fondo del agujero. El aumento de par motor durante el roscado es resultado de varios factores, entre ellos la conicidad del taladrado, reducción de refrigerante suministrado a los filos de corte, el aumento de desgaste y especialmente el aumento de superficie de contacto del macho con la pieza.
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