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Normalización. Roscas
Para que una pieza o un mecanismo industrial, por simple que sea, quede perfectamente montado, sujeto ofuncione de manera adecuada, es necesaria la participación de los elementos roscados.
El análisis de las roscas nos puede servir para conocer cómo se describen y establecen las normas de fabricaciónde objetos o piezas industriales. Además nos permitirá obtener una visión aproximada del proceso de creación decualquier proyecto técnico, esencial en la aplicación del Dibujo Técnico a la producción.
Este apartado lo vamos a dedicar al estudio y representación de las roscas, lo que nos permitirá conocer losprincipios y normas generales de acotación en el dibujo industrial.
En la imagen superior (archivo de Wikimedia Commons, un depósito de contenido libre hospedado por laFundación Wikimedia) tienes un ejemplo de un tipo de rosca específico, el tornillos allen.
Para poder representar de manera adecuada las partes ocultas de la rosca recurriremos a unartificio del dibujo técnico: la sección de dicha rosca; obteniendo así un corte de la misma y susección correspondiente. Los conceptos y contenidos correspondientes a este recurso losestudiaremos en el próximo tema.
Actividad
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1. Generalidades
La rosca es la parte acanalada que envuelve al cilindro (tornillo) o al orificio (tuerca, tubo y agujero roscado). Parasu estudio y clasificación tendremos en cuenta cómo se dibujan y acotan, así pues distinguiremos dos tipos deroscas:
Roscas Machos: las que se usan en tornillos.Roscas Hembras: las empleadas en las tuercas y en los tubos y agujeros roscados.
En la imagen superior puedes ver cómo se han representado las secciones de un tornillo y una tuerca.
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Elementos.Para poder diferenciar los distintos tipos y sistemas de roscas, así como su dibujo y acotación es necesarioconocer los elementos esenciales que configuran a una rosca, ya sea macho o hembra.
En la siguiente animación te mostramos todos los elementos de una rosca, te pedimos que los estudies condetenimiento ya que se mencionarán repetidamente.
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Dimensiones Funcionales.
En toda rosca existen unas dimensiones fundamentales que además de definirla, permiten determinar la funciónque realiza: diámetro exterior, diámetro medio, y diámetro interior.
En la animación inferior puedes ver cómo se aplican estas dimensiones a los distintos tipos de rosca y sucorrespondencia a los elementos anteriormente descritos.
La construcción de la rosca se realiza tallando, mediante diversos procedimientos, el cilindro o elorificio, cuyo diámetro será igual al exterior de la rosca, también llamado diámetro nominal.
En los tornillos: de cresta a cresta.En las Tuercas: de fondo a fondo.
Actividad
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Dimensiones del Filete.
Para que un tornillo enrosque perfectamente en una tuerca sus diámetros no pueden ser idénticos, ya la fricciónharía imposible el movimiento entre ellos.
Así pues los diámetros (interior y exterior) del tornillo deben ser menores que los de la tuerca, quedando de estamanera un espacio libre entre la cresta, o vértice, del tornillo y el fondo de la tuerca, lo mismo que entre el fondodel tornillo y la cresta, o vértice de la tuerca.
En la siguiente animación te mostramos las dimensiones que hay que aplicar para que lo anterior se cumpla, yexista dicha holgura entre ambos elementos roscados.
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Partes de un Tornillo.El primer elemento roscado que vamos a estudiar es el tornillo. Su fabricación se realiza mediante el tallado de unsurco helicoidal tallado sobre la superficie de un cilindro o un cono.
En la siguiente animación puedes ver la descripción detallada de cada uno de los elementos de un tornillo. Tepedimos que los estudios con detenimiento, ya que nos referiremos a ellos más adelante.
Tipos de cabeza de Tornillos.
Según sea la función que deba desempeñar un tornillo su cabeza tendrá una forma determinada: hexagonal (a),redonda o alomada (b), cilíndrica (d, g), avellanada (c, e, f).Además el utensilio que se use para enroscar los tornillos (atornillarlos) también influye en la forma de la cabeza:
Llave Inglesa: hexagonal (a) o cuadrada.Destornillador: ranura o entalla (b, c, d) y Phillips (f).Llave Allen: Agujero hexagonal (e).Apriete manual: moleteado (g).
En la imagen inferior puedes ver con detalle la forma de cada cabeza.
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Objetivos
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El Perno.
El perno oespárrago es unapieza metálicalarga de formacilíndrica,fabricada de aceroo hierro. Suparecido con eltornillo esevidente.
Se usa parasujetar piezas degran volumen enestructuras.
En la imagen dela izquierda(archivo deWikimediaCommons, undepósito decontenido librehospedado por laFundaciónWikimedia) temostramos unaimagen de unperno con surosca y una tablade modelos depernos.
la medida del perfil del filete con el que se ha fabricado el tornillo se denomina
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Actividad de rellenar huecos
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2. Sistemas
Dado el numeroso tipo de roscas que se emplean en la industria es necesario unificar su diseño con el finestablecer su estandarización y facilitar su fabricación y distribución.
Para lograr esto se ha normalizado los tipos de roscas, agrupándolos en sistemas, según sea la forma y laaplicación de cada una de estas.
Roscas de sujeción: sistema internacional (SI), sistema Whitworth (SW), y sistema Sellers (SS).Roscas finas: métrica, Whitworth, Sellers, gas.Roscas Trapeciales: sistema Acme y DIN.
Además hay otros sistemas más específicos: cuadrada, redonda, etc.
Nosotros solamente estudiaremos las características de las roscas de sujeción, ya que son las más usadas en laindustria.
En la imagen superior puedes ver la sección de roscas pertenecientes a los tres sistemas que vamos adesarrollar.
Mediante la normalización de las roscas podemos predefinir sus dimensiones: diámetro, paso,ángulo del filete, forma de la cresta y el fondo, etc.
Actividad
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Sistema Internacional (SI).En este sistema el ángulo de la rosca mide 60º, por tanto, la forma del filete es la de un triángulo equilátero.
En la animación inferior te mostramos las principales características de las roscas que pertenecen a este sistema.
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Sistema Whitworth.
En este sistema el ángulo de la rosca es de 55º y el filete tiene forma de triángulo isósceles.
En la siguiente animación puedes ver las principales características de las roscas que pertenecen a este sistema.
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Sistema Sellers (SS).Este es el sistema americano. El ángulo de la rosca y la forma del filete son los mismo que los del sistemainternacional (60º y triángulo equilátero). Se diferencia de este en que la cresta, o vértice, y el fondo sontruncados.
En la animación inferior te mostramos las principales características de las roscas que pertenecen a este sistema.
Verdadero Falso
Elige la opción que tu creas más adecuada.
En el Sistema Internacional (SI) el fondo de las roscas está truncado.
Pregunta Verdadero-Falso
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3. Representación
El diseño de las roscas ha ido evolucionando a lo largo del tiempo. Al principio se dibujaban de manera detallada;más tarde se simplificó un poco su trazado, y hoy en día su dibujo se ha normalizado adaptando su representacióna los actuales métodos de fabricación.
Para poder dibujar una rosca, ya sea macho o hembra, es necesario conocer sus elementos y sus característicasprincipales.
El trazado y la acotación de las roscas están estrechamente relacionados, ya que se complementan, facilitando deesta manera fabricación y distribución.En la imagen superior los tornillos y las tuercas.
En la imagen superior (archivo de Wikimedia Commons, un depósito de contenido libre hospedado por laFundación Wikimedia) puedes ver cómo se representaban antiguamente los tornillos y las tuercas.
Objetivos
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¿Cómo se miden los tornillos?
En el siguiente vídeo te mostramos cómo se usa un calibrador, o pie de rey, para medir untornillo.
Archivo no encontrado
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Compruebe que el nombre dearchivo no tiene errores deescritura, incluyendo el uso demayúsculas.
Compruebe si el archivo ha sidomovido, renombrado o eliminado.
TORNILLO.
Para su representación tenemos que tener en cuenta que es una rosca macho, por tanto, será preciso repasar losconceptos desarrollados en los apartados anteriores.
Actividad
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Representaciones de untornillo.
En la imagen de laizquierda (archivo deWikimedia Commons, undepósito de contenido librehospedado por laFundación Wikimedia)puedes ver distintasrepresentaciones de untornillo, de izquierda aderecha: dibujo de detalle ydibujos normalizados.
Representación: en la siguiente animación te mostramos cómo se representa y acota un tornillo.
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TUERCA, AGUJEROS Y CILINDROS ROSCADOS:
Como estas roscas son hembras, para su dibujo tendremos que aplicar los contenidos estudiados en los anterioresapartados.
Representación. En la animación inferior puedes vér como se representan y acotan las tuercas, y losagujeros y cilindros roscados.
Actividad
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Como lasroscas detornillos ytuercas puedengirar en dossentidos,derecha eizquierda, esprecisodetallarlo en surepresentación,consignándoloen la acotacióncorrespondiente.
Derecha:giran en elsentido delas agujasdel relojcuandoavanzan enel sentidodel eje. Nose designaen suacotación.
zquierda:giran en elsentidocontrario alas agujasdel relojcuandoavanzan enel sentidodel eje. Seconsignaen suacotaciónmediante lapalabra izq.
En la imagen dela izquierda temostramos dosejemplos detornillo de roscamétrica derechae izquierda de20 mm dediámetronominal.Observa cómoen el que gira aderecha no seha especificadodicho giro; perosí se haanotado en elque gira a laizquierda (M20izq).
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UNIÓN ENTRE ROSCA MACHO Y ROSCA HEMBRA.
Cuando tenemos que dibujar uniones entre piezas roscadas macho y hembra, debemos considerar a cada pieza ensu estado original, es decir, desmontada. sí pues, para trazar dicha unión solamente hay que seguir lasespecificaciones de las piezas en cuestión, teniendo en cuenta que las roscas machos taparán a las de la hembra:
Cresta rosca macho ocultará al fondo de la rosca hembra.Fondo rosca macho ocultará a la cresta de la rosca hembra.
En la siguiente animación puede ver cómo queda representada la unión de un tornillo con un agujero roscado.
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Dibujo de las cabezas de los Tornillos y las Tuercas.
De entre todas las formas normalizadas que puede tener la cabeza de un tornillo o de una tuerca, la hexagonal esla más corriente.
Por esto, vamos a analizar cómo se realiza dibujo de manera detallada en la animación inferior.
Caso práctico
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En la imagen de la izquierda temostramos cómo se han acotadotres tornillos de diferente tipo.
Te pedimos que apliques loscontenidos y procedimientosadquiridos hasta ahora para acotarsolamente su alzado mediante lasherramientas de dibujo tradicionales.
Para realizar este ejercicio debes descargar este documento pdf.
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4. QCAD. Ejercicios
En esta unidad didáctica continuamos aplicando los conceptos y procedimientos aprendidos sobre el manejo de laaplicación QCAD para resolver ejercicios, en este caso el diseño y acotación de roscas (tornillos y tuercas).
En cada archivos dxf debes crear una capa llamada acotación en la que realizarás los trazados.
Recuerda que no pretendemos que aprendas nuevas herramientas o comandos, solamente te pedimos querepases las prácticas que has realizado hasta ahora.
Objetivos
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Una de las principales aplicaciones de las roscas es la de fijar las piezas de un mecanismo.
Pero además se pueden usar para transmitir movimiento, mediante un sistema de engranajes,formado por ruedas o cilindros dentados: caja de velocidades, cadena de bicicleta, etc.
En el siguiente vídeo puedes ver cómo mediante una aplicación CAD se ha diseñado un sistemacomplejo de engranajes que configuran un reductor de velocidad.Observa el proceso de montaje de dicho dispositivo.
Archivo no encontrado
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Compruebe que el nombre dearchivo no tiene errores de
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4.1. Tornillos
En el siguiente vídeo te mostramos cómo se dibuja y se acota un tornillo especial.
Archivo no encontrado
Firefox no puede encontrar el archivo en /embed/08LZYSrYiNI?rel=0.
Compruebe que el nombre dearchivo no tiene errores deescritura, incluyendo el uso demayúsculas.
Compruebe si el archivo ha sidomovido, renombrado o eliminado.
Aplicando los conceptos y procedimientos aprendidos sobre el programa QCAD realiza el siguiente ejercicio:
Objetivos
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En la imagen de la izquierda puedesver cómo se ha acotado el alzadode tres tipos distintos de tornillo.
Recuerda que este ejercicio ya lohas elaborado mediante lasherramientas de dibujo tradicionales,en el apartado 3.3. Representación.
Ahora te pedimos que, mediante lasherramientas de la aplicaciónQCAD, realices dicha acotación
Para realizar este ejercicio debes descargar este archivo dxf.
Caso práctico
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4.2. Tuercas
Aplicando los conceptos y procedimientos aprendidos sobre el programa QCAD realiza el siguiente ejercicio:
En la imagen de la izquierda puedesver cómo se ha representado lacabeza hexagonal de un tornillo
Si lo estimas oportuno puedesconsultar la animación " Dibujo delas cabezas de los Tornillos y lasTuercas", del apartado 3.3.Representación.
Te pedimos que, mediante lasherramientas de la aplicaciónQCAD, realices dicho dibujo.
Para realizar este ejercicio debes descargar este archivo dxf.
Caso práctico
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