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Tecnología de fresado de roscas Fresado y laminación de roscas Innovación de la fabricación de roscas interiores Fresas de roscar y laminar-plus: GF-plus GSF-plus BGF-plus

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Tecnología de fresado de roscas

Fresado y laminación de roscasInnovación de la fabricación de roscas interiores

Fresas de roscar y laminar-plus:

GF-plus GSF-plus BGF-plus

1

• Efecto positivo a la resistencia a la fatiga de la rosca.

• Rosca parcialmente laminada sin “garra” en la zona del núcleo de la rosca.

• Rosca parcialmente laminada con salida de la rosca aprox. 0,5 x paso de rosca.

• Rosca parcialmente laminada en agujeros cónicos previamente vertidos en una etapa de fabricación.

• Mecanizado completo de una rosca de agujero ciego parcialmente laminada incluso taladrado previo y avellanado en materiales de viruta corta.

1

NUEVO:

El fresado y laminación de roscas patentado por EMUGE es un proceso innovador para la producción de roscas. Reúne las funciones del fresado de roscas con las de la laminación de roscas en una herramienta por la implementación de elementos geométricos no sólo de corte sino de laminación.

La cinemática de proceso corresponde al conocido proceso de fresado de roscas. El resultado del trabajo es una rosca cortada en el flanco y laminada en el fondo de la rosca.

El fresado y laminación de roscas ofrece las ventajas del fresado así como de la laminación de roscas y abre nuevas posibilidades en el mecanizado que hasta la fecha no ofrece ningún proceso conocido. La gama de aplicación con respecto a las medidas así como los materiales a trabajar cubre todos los corrientes requerimientos de la aplicación.

Fresado y laminación de roscas GF-plusInnovación de la fabricación de roscas interiores Tecnología de fresado de roscas

Las fresas de roscar y laminar tienen en la pieza roscada en dirección circunferencial elementos de dientes alternados para el fresado así como la laminación (ilustración 1a y 1b).

Característico es la distinta creación del perfil de rosca de estos elementos (ilustración 2). La superposición de ambos perfiles resulta en el perfil efectivo y completo que describe el perfil de trabajo activo de la fresa de roscar y laminar rotatoria (ilustración 3).

Ilustración 1b Ilustración 3

Ilustración 2

Diente de laminación

Filo cortante de la fresa

Ranura receptora de la viruta

Diente de laminación

Ranura receptora de la viruta

Filo cortante de la fresa

Perfil del diente de fresado

Perfil del diente de laminación

Perfil efectivo (amarillo)

Flanco de rosca, fresado (negro)

Fondo de la rosca, laminación (rojo)

Ilustración 1a

El principio funcional de la fresa de roscar y laminar se realiza en distintos diseños de herramientas. El diseño base es la fresa frontal de roscar y laminar (GF-plus, ilustración 4). Otros diseños son la fresa de roscar y laminar con bisel avellanado (GSF-plus, ilustración 5) así como la fresa de roscar y taladrar y laminar (BGF-plus, ilustración 6).

GF-plusIlustración 4

GSF-plusIlustración 5

BGF-plusIlustración 6

GF-plus Descripción de las fresas de roscar y laminarTecnología de fresado de roscas

2

El desarrollo fundamental de movimiento del fresado y laminación de roscas corresponde a la cinemática del conocido proceso de fresado de roscas. Por el movimiento de la herramienta a lo largo del contorno circunferencial con un movimiento axial y superpuesto resulta un movimiento de hélice que se realiza por modernos controles CNC con interpolación 3D.

La particularidad del proceso de fresado y laminación de roscas consta del engrane intermitente de los elementos de diente fresados así como laminados que están dispuestos sucesivamente. En el plano de sección A-A están visualizados por principio cuatro diferentes relaciones de engrane, las distintas posiciones 1, 2, 3 y 4 de la fresa de roscar y laminar referido a la circunferencia de la pieza a trabajar (ilustración 9).

A

A

Ilustración 9

1: La herramienta aún no está engranada

2: El perfil de laminación está completamente engranado

3: El perfil de laminación está completamente engranado y el perfil de fresado está parcialmente engranado

4: La herramienta está completamente engranada

Herramienta Recorrido de despla-zamiento

Diámetro exterior de la rosca

Diámetro del núcleo de la rosca

Zona de engrane en forma de coma del diente individual

En la posición 1 la fresa de roscar y laminar aún no está engranada.

Perfil efectivo de la fresa de roscar y laminar (amarillo)

Diámetro de premecanizado

(gris)

Perfil nominal de la rosca (negro)

Posición 2 muestra el engrane de la parte laminadora del perfil.

Perfil de laminación de la fresa de roscar y laminar

En la posición 3 están engranadas tanto la pieza laminadora como la fresadora del perfil.

Perfil de fresado de la fresa de roscar y laminar

Perfil de laminación de la fresa de roscar y laminar

Posición 4 visualiza la herramienta completamente engranada a la profundidad del perfil.

Tecnología de fresado de roscasDescripción de proceso del fresado y laminación de roscas GF-plus

3

Tensiones de compresión endurecen la estructura

Sección transversal del perfil fresado

Superficie endurecida y afinada

Sección transversal del perfil laminado

Tecnología de fresado de roscas

Ilustración 10

Ilustración 11

Ilustración 12

La rosca de la pieza a trabajar se produce aprox. ¼ por laminación y aprox. ¾ por corte (ilustración 10). Eso resulta en una estructura superficial fresada en el flanco de la rosca así como el radio exterior laminado en el fondo de la rosca.

En el fondo de la rosca se puede ver la contextura de la estructura tangencial al radio del fondo de la rosca (ilustración 11).

En el roscado convencional con un macho se produce el diámetro del núcleo por la broca para taladros previos. Se puede ver que no se forman garras a pesar del acabado por laminación (ilustración 12).

GF-plus Rosca producida por fresado y laminación de roscas

4

• El corte y la laminación (Cut&Form) de la rosca se combina en una operación. El radio exterior y la parte superior del flanco están laminados en el fondo de la rosca de la pieza a trabajar. Eso tiene consecuencias positivas a la resistencia a la fatiga de la rosca.

• A pesar de la laminabilidad se produce el núcleo de la rosca por corte. No se forma una “garra” en la zona del núcleo de la rosca.

• En la pieza a trabajar se puede realizar una salida de rosca muy corta e incompleta de aprox. 0,5 x paso de rosca.

• Se puede mecanizar una rosca cónica previamente vertidas en una operación.

• Con un paso se puede producir distintos diámetros de rosca y tolerancias. Es conveniente trabajar en marcha contraria.

• El manejo así como la programación son análogos al conocido fresado de roscas.

• No hay el peligro de sobrelaminación. Por eso no tienen tantas consecuencias las variaciones del agujero previo o cambios de la lubricación.

• Se duplica la cantidad de los elementos efectivos de la herramienta:

- De esta manera se descarga el diente de fresado (por experiencia tiene el mayor desgaste en el diámetro exterior).

- El diente de laminación lamina solamente una parte de la rosca y así se descarga considerablemente.

• Se mantienen en vigor todas las ventajas del fresado de roscas y son posibles todas las modificaciones del fresado de roscas (ver catálogo de herramientas 131, páginas 318-319).

• Se evitan posibles efectos térmicos al componente ya que hay bastantes bajas temperaturas de proceso.

• Posible combinación de herramienta si se utilizan una fresa de roscar y un macho de laminación para la misma medida de rosca.

• Una herramienta para roscas de agujero ciego y pasante.

• No hace falta otra medida de la broca espiral ya que el diámetro de núcleo es análogo al del roscado con un macho.

• Por el uso de fresas de roscar y laminar con bisel avellanado (GSF-plus) se combinan dos operaciones en una herramienta.

• Por el diseño con pieza de broca espiral (BGF-plus) es necesario solamente una herramienta para el mecanizado completo de una rosca de agujero ciego. Esto abre una nueva opción de proceso en combinar el taladrado previo con la laminación de la pieza roscada para materiales de viruta corta de aluminio y fundición gris.

General:

Específico para algunos diseños:

Tecnología de fresado de roscasVentajas de fresado y laminación de roscas GF-plus

5

Campos de aplicación – Grupos de materiales

= muy apropiado = apropiado

Grupo de material Tipo de material Campo de

resistencia Ejemplos de material GF plus

GSF plus

BGF plus

ZBGF plus

Gigant plus

1 Materiales de acero

en p

rueb

a

en p

rueb

a

1.1 Aceros de extrusión en frío,Hierro dulce magnético ≤ 400 N/mm2 Q-St37-3

R-Fe801.01231.1014

1.2 Aceros para tornos automáticos,Aceros de construcción general ≤ 600 N/mm2 9SMnPb28

St37-21.07181.0037

500-700 N/mm2

340-470 N/mm2 1.3 Aceros para tornos automáticos, Aceros de

construcción, Aceros aleados, Fundiciones de acero ≤ 850 N/mm2 St70-2GS-25CrMo4

1.00701.7218

700-900 N/mm2

650-950 N/mm2

1.4 Aceros de cementación, Aceros de tratamientotérmico, Aceros nitrurados, Aceros endurecidospor deformación en frío

≤ 1100 N/mm216MnCr5Ck45100Cr6

1.71311.11911.3505

500-700 N/mm2

600-800 N/mm2

700-900 N/mm2

1.5 Aceros de tratamiento térmico, Aceros nitrurados,Aceros de trabajo en caliente,Aceros templados hasta 44 HRC,Aceros endurecidos por deformación en frío

≤ 1400 N/mm2

42CrMo4VX30WCrV5-3X38CrMoV5-3X155CrVMo12-1

1.72251.25671.23671.2379

1200-1400 N/mm2

1100 N/mm2

900-1100 N/mm2

900-1100 N/mm2

1.6 Aceros templados > 44 - 55 HRC 55NiCrMoV6 1.2713 47-52 HRC1.7 Aceros templados > 55 - 60 HRC 45WCrV7 1.2542 56-57 HRC1.8 Aceros templados > 60 - 63 HRC X155CrVMo12-1 1.2379 60-63 HRC1.9 Aceros templados > 63 - 66 HRC X210CrW12 1.2436 63-64 HRC1.10 Aceros anticorrosión,

Aceros antiácidos,Aceros termorresistentes

≤ 850 N/mm2X10NiCrAlTi32-20 [INCOLOY800]X12CrNiTi18-9X6CrNiMoTi17-12-2

1.48761.48781.4571

610-850 N/mm2

500-700 N/mm2

500-730 N/mm2

1.11 Aceros anticorrosión/antiácidos, termorresistentes ≤ 1100 N/mm2 X45SiCr4 1.4704 900-1100 N/mm2

1.12 Aceros anticorrosión/antiácidos, termorresistentes ≤ 1400 N/mm2 X5NiCrTi26-15 1.4980 1200 N/mm2

1.13 Materiales de acero especiales ≤ 1400 N/mm2 FerroTiCHardox500

800-900 N/mm2

1300-1400 N/mm2

2 Materiales de fundición2.1 Fundición gris GG 20

GG 300.60200.6030

120-220 HB220-270 HB

2.2 Fundición gris con grafito nodular GGG 40GGG 70

0.70400.7070

400 N/mm2

700-1050 N/mm2

2.3 Fundición gris con grafito vermicular GGV (80% Perlit)GGV (100% Perlit)

220 HB230 HB

2.4 Fundición gris maleable GTW 40GTS 65

0.80400.8165

360-420 N/mm2

580-650 N/mm2

2.5 Fundiciones duras hasta 400 HB - 400 HB3 Cobre, Aleaciones de cobre, Bronce, Latón3.1 Cobre puro y cobre de aleación pobre ≤ 500 N/mm2 E-Cu 2.0060 250-350 N/mm2 3.2 Aleaciones cobre-cinc

(latón, de viruta larga)CuZn40 [Ms60]CuZn37 [Ms63]

2.03602.0321

340-490 N/mm2

310-550 N/mm2

3.3 Aleaciones cobre-cinc (latón, de viruta corta) CuZn39Pb2 [Ms58] 2.0380 380-500 N/mm2

3.4 Aleaciones cobre-alum. (alubronce, de viruta larga)Aleaciones cobre-estaño (bronce, de viruta larga)

CuAl10Ni 2.0966 500-800 N/mm2

3.5 Aleaciones cobre-estaño(bronce, de viruta corta)

GCuSn5ZnPb [Rg5]GCuSn7ZnPb [Rg7]

2.10962.1090

150-300 N/mm2

150-300 N/mm2

3.6 Aleaciones de cobre especiales hasta Q18 Ampco16 630 N/mm2

3.7 Aleaciones de cobre especiales de más de Q18 Ampco20 600 N/mm2

4 Aleaciones de níquel/cobalto4.1 Níquel/cobalto aleaciones termorresistentes ≤ 850 N/mm2 NiCu30Fe [MONEL400] 2.4360 420-610 N/mm2

4.2 Níquel/cobalto aleaciones de alta termorresistencia 850 - 1400 N/mm2 NiCr19NbMo [INCONEL718] 2.4668 850-1190 N/mm2

4.3 Níquel/cobalto aleaciones de alta termorresistencia > 1400 N/mm2 Haynes 25 (L605) 1550-2000 N/mm2

5 Aleaciones de aluminio5.1 Aluminio aleaciones forjables Al 99,5 [F13]

AlCuMg1 [F39]3.02553.1325

100-250 N/mm2

300-500 N/mm2 5.2 Aluminio aleaciones fundidas, Si ≤ 5% G-AlMg3 3.3541 130-190 N/mm2

5.3 Aluminio aleaciones fundidas, 5% < Si ≤ 12% GD-AlSi9Cu3GD-AlSi12

3.21633.2582

240-310 N/mm2

220-300 N/mm2 5.4 Aluminio aleaciones fundidas, 12% < Si ≤ 17% G-AlSi17Cu4 180-250 N/mm2 6 Aleaciones de magnesio6.1 Magnesio aleaciones forjables MgAl6 3.5662 300-500 N/mm2 6.2 Magnesio aleaciones fundidas GMgAl9Zn1 3.5912 300-500 N/mm2 7 Titanio, Aleaciones de titanio7.1 Titanio puro,

Aleaciones de titanio ≤ 900 N/mm2 Ti3 [Ti99.4]TiAl6V4

3.70553.7164

700 N/mm2

700-900 N/mm2

7.2 Aleaciones de titanio 900 - 1250 N/mm2 TiAl4Mo4Sn2 3.7185 900-1250 N/mm2

8 Sintéticos8.1 Duroplásticos (de viruta corta) BAKELIT 110 N/mm2

8.2 Termoplásticos (de viruta larga) HOSTALEN 80 N/mm2

8.3 Sintéticos de fibra armada CFK / GFK / AFK 800-1500 N/mm2

9 Materiales para aplicaciones especiales9.1 Grafito C-8000 60 N/mm2

9.2 Aleaciones de tungsteno-cobre W-Cu 80/20 230-250 HV

Tecnología de fresado de roscasGF-plus Recomendaciones de aplicación para fresas de roscar y laminar

6

Rosca ISO métrica DIN 13

para roscas interiores

Pmm

ø Dmin.mm

ø d1mm ø d2 I1 I2 I3 Z

No. de artículo TICN

1,0 14 10 10 70 16 40 4 GF1A5816.9512 •1,5 14 10 10 70 16 40 4 GF1A5816.9514 •

con mango cilíndrico DIN 6535 HA y lubricación-refrigeración interior - IKZ

Herramientas especiales para pruebas

Medidas desde M 6, pasos de rosca desde 1,0 mm hasta 1,5 mm. Profundidades de rosca hasta aprox. 2 x D. Con ZBGF-plus y Gigant-plus también son posibles mayores profundidades de rosca.

ZBGF-plus

Gigant-plus

ø D1mm

Pmm I1 I2 I3 ø d1 ø d2 ø dS IS Z

No. de artículo TICN

M 6 1 62 12,5 36 4,7 8 6,3 13,2 3 GF3357A6.0060 • 8 1,25 74 16,9 40 6,38 10 8,3 17,75 3 GF3357A6.0080 • 10 1,5 80 20,26 45 8,05 12 10,3 21,27 3 GF3357A6.0100 •

con mango cilíndrico DIN 6535 HA y lubricación-refrigeración interior - IKZ

2 x D

para roscas interiores

Tecnología de fresado de roscas

M

Rosca gruesa ISO métrica DIN 13

M

GF-plus Fresas de roscar y laminar de metal duro integral con ranuras helicoidales a la derecha

GSF-plus Fresas de roscar y laminar de metal duro integral con bisel avellanado, ranuras helicoidales a la derecha

l1

l2 l3

ø d 2

ø d 1

Z

P60°

ø D

ø d 2

l3l2

l1

ø d 1

xZ

P60°

ø D

2 x

D

lS45°

(l2)

ø d S

ø d 1

Fresas de roscar y laminar disponibles en almacén GF-plus

7

Detalle “x”

No. del material a trabajar: ..........................................................................................

Resistencia/Dureza: .........................................................................................................

Asiento del husillo: ............................................................................................................

Forma del agujero del núcleo/perno: ...................................................................

Lubricante-refrigerante: .................................................................................................

Presión: ......................................................................... Refrigeración interior

Valores del avance: fz: .................................................................................... mm

fs: .................................................................................... mm

fb: .................................................................................... mm

Resultado/Indicaciones especiales: ......................................................................

.........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

Denominación de la pieza a trabajar: ...................................................................

Material de la pieza a trabajar: ..................................................................................

Condiciones de uso:

Tipo de máquina: ..............................................................................................................

Mando: .....................................................................................................................................

horizontal vertical

Portaherramientas: ...........................................................................................................

Velocidad de corte vc: ................................................................................... m/min

No. de revoluciones n: ..................................................................................... min-1

Duración de herramienta: ........................................................ (no. de roscas)

Cliente ya fresa roscas:

Medida: ....................................................................................................................................

Fabricante: .............................................................................................................................

Medida: ....................................................................................................................................

Diseño: ......................................................................................................................................

No. del artículo: ...................................................................................................................

Proyecto: .................................................................................................................................

Empresa: .................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

Hablado con: ........................................................................................................................

Teléfono: ..................................................................................................................................

Fax: .............................................................................................................................................

E-mail: .......................................................................................................................................

Para hacer: .............................................................................................................................................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Esbozo:

Atendido por: ....................................................................................................................... Fecha/Firma: .........................................................................................................................

Cuestionario técnico: Fresado y laminación de roscas

8

Tecnología de fresado de roscas

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ZP

1003

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