Agujeros avellanados cilíndricos vs. de refrentado: ¿Cuáles son las diferencias?
El avellanado cilíndrico (counterbore) y el refrentado (spotface) son dos de las aplicaciones de fabricación de agujeros más comunes en el mecanizado. Aunque su propósito central es el mismo: alojar las cabezas de los sujetadores, algunas de sus sutiles diferencias a menudo hacen que los profesionales los confundan entre sí.
Este artículo tiene como objetivo proporcionar una comparación completa entre los agujeros avellanados cilíndricos y los de refrentado. ¡Siga leyendo!
¿Qué es un agujero avellanado cilíndrico?
Comencemos con la simple pregunta de qué es un agujero avellanado cilíndrico. Un agujero avellanado cilíndrico es un rebaje plano y cilíndrico mecanizado coaxialmente alrededor de un agujero existente para tornillo/sujetador.
El propósito de un avellanado cilíndrico es alojar la cabeza del sujetador de una manera conveniente y no intrusiva. Un agujero avellanado cilíndrico es lo suficientemente profundo para que la cabeza del sujetador quede enrasada con la superficie de la pieza o por debajo de ella.
Este es un requisito de diseño en la mayoría de las piezas, donde las cabezas de los sujetadores que sobresalen por encima de la superficie son indeseables debido a problemas como restricciones de ensamblaje o la estética de la pieza.
Por ejemplo, observe la imagen a continuación. El tornillo es necesario para ensamblar las piezas del enchufe eléctrico. Sin embargo, la cabeza del tornillo puede impedir que las clavijas se enchufen completamente en la toma. Así, se añade un agujero avellanado cilíndrico para resolver este problema.
Los avellanados cilíndricos en los planos de ingeniería
La fabricación de agujeros es una operación de mecanizado muy diversa con varios tipos de geometrías de agujeros. Debido a la variedad de agujeros en el diseño de ingeniería, un agujero avellanado cilíndrico generalmente se indica en un plano usando una nota de avellanado cilíndrico.
Un ejemplo de esto se muestra en la figura a continuación. El plano técnico muestra un agujero taladrado de 13.5 de diámetro con un avellanado cilíndrico. Este agujero taladrado servirá como agujero piloto para la operación de avellanado cilíndrico.
La nota del avellanado cilíndrico indica el tamaño del avellanado cilíndrico como 23.79 y su profundidad como 7.5.
¿Qué es un agujero de refrentado?
La siguiente pregunta en esta discusión sobre refrentado vs avellanado cilíndrico es entender qué es un refrentado. La forma más fácil de definirlo es como un avellanado cilíndrico poco profundo. Esto significa que, al igual que un avellanado cilíndrico, es un rebaje plano y cilíndrico sobre un agujero piloto. Sin embargo, la profundidad de un agujero de refrentado es mucho menor que la de un avellanado cilíndrico convencional.
Funciones de los agujeros de refrentado
La función principal de un refrentado es proporcionar a los sujetadores un asiento plano y nivelado contra el cual apoyarse. Si el asiento de un sujetador es desigual y rugoso, puede crear tensiones no deseadas en el cuerpo del sujetador, lo que puede dañarlo. Por lo tanto, un refrentado es útil para garantizar una superficie de montaje lisa para la cabeza del sujetador.
Otra aplicación importante de un agujero de refrentado es facilitar la instalación de sujetadores en ángulo. Algunos ensamblajes requieren que los sujetadores estén en ángulo respecto a una superficie plana, en cuyo caso se necesita un asiento plano para el ensamblaje del sujetador. Este asiento plano se logra así con un refrentado, como muestra la figura a continuación.
Cabe señalar aquí que el refrentado no debe confundirse con el avellanado cónico. Los avellanados cónicos son muy similares a los agujeros de refrentado, pero no tienen un fondo plano, sino uno angulado para alojar cabezas de tornillo cónicas.
Los agujeros de refrentado en los planos de ingeniería
Al igual que los avellanados cilíndricos, los agujeros de refrentado también tienen un símbolo único para los planos de ingeniería. El símbolo de refrentado se deriva de la nota de avellanado cilíndrico, con una marca ‘SF’ incluida dentro del símbolo regular de avellanado cilíndrico. SF en este caso significa Spot Face (refrentado).
La imagen a continuación muestra un ejemplo simple de una nota de refrentado. La característica de refrentado es de 50 de diámetro y tiene una profundidad de 1.
Avellanado cilíndrico vs refrentado: una comparación detallada
Ahora que el concepto de ambos agujeros, avellanado cilíndrico y refrentado, está claro, es momento de profundizar en la comparación avellanado cilíndrico vs refrentado. Aunque son bastante similares, como acabamos de ver, su singularidad es fácil de entender cuando se exploran sus diferencias.
La discusión a continuación presenta las principales diferencias entre refrentado vs avellanado cilíndrico.
Función
La principal diferencia entre los avellanados cilíndricos y los refrentados es la de la aplicación de diseño. Antes de entrar en las diferencias, sin embargo, aclaremos el punto en común. Tanto los avellanados cilíndricos como los refrentados están destinados a alojar sujetadores proporcionando un asiento plano y un rebaje para la cabeza del sujetador.
Los avellanados cilíndricos, sin embargo, tienen la función adicional de englobar completamente la cabeza del sujetador debajo de la superficie de la pieza. Esto se hace para evitar que la cabeza del sujetador sobresalga por encima de la superficie y cree restricciones de ensamblaje.
Profundidad
Los avellanados cilíndricos y los refrentados difieren en cuanto a la profundidad del agujero. Como queda claro por su funcionalidad explicada en la sección anterior, los avellanados cilíndricos son al menos tan profundos como la altura de la cabeza del sujetador. De esta manera, después del ensamblaje, la cabeza del sujetador se oculta completamente debajo de la superficie.
La profundidad del refrentado es mucho menor. Se mantiene lo suficiente para proporcionar un asiento plano y rebajado para la cabeza del sujetador.
Símbolo del plano de ingeniería
Otra diferencia importante entre el refrentado y el avellanado cilíndrico es la nota del plano de ingeniería. Como se discutió anteriormente, la nota de avellanado cilíndrico incluye el símbolo ‘⌴’, que representa la sección transversal de un avellanado cilíndrico. Incluye el diámetro y la profundidad del avellanado cilíndrico.
El símbolo de refrentado es derivado del símbolo de avellanado cilíndrico, con una ‘SF’ colocada dentro de él. Esto transmite la intención del diseñador al operador de la máquina, junto con especificaciones exactas como diámetro, profundidad y acabado superficial.
Acabado superficial
El acabado superficial generalmente es diferente en la comparación avellanado cilíndrico vs refrentado. Aunque ambos agujeros se mantienen muy lisos para proporcionar una superficie de montaje plana y nivelada para los sujetadores, los refrentados suelen tener un acabado superficial más fino.
Esto se debe principalmente a que el único propósito de un refrentado es proporcionar una superficie de montaje nivelada para lograr la presión de apriete adecuada, mientras que los avellanados cilíndricos pueden tener paredes laterales rugosas sin afectar la funcionalidad.
Una tabla breve
| Avellanado cilíndrico | Refrentado | |
| Funciones | Proporcionar un rebaje cilíndrico para que las cabezas de los sujetadores queden enrasadas contra una superficie. | Proporcionar un asiento liso para que las cabezas de los sujetadores se apoyen contra él. |
| Profundidad | Al menos tan profundo como la altura de la cabeza del sujetador para ocultarla completamente. | Profundidades muy someras, típicamente menores de 5 mm. |
| Tamaño | El diámetro y la profundidad son igualmente importantes para definir el tamaño del avellanado cilíndrico. | La dimensión principal de un agujero de refrentado es el diámetro, siendo la profundidad una dimensión secundaria con tolerancia holgada. |
| Símbolo | ⌴ | SF |
Mecanizado del avellanado cilíndrico y el refrentado
El mecanizado del avellanado cilíndrico y del refrentado generalmente no es muy desafiante, pero el maquinista debe tener claro el procedimiento principal. Tanto los avellanados cilíndricos como los agujeros de refrentado requieren un agujero piloto para comenzar. Los maquinistas hacen este agujero piloto usando técnicas típicas de fabricación de agujeros como el taladrado, el mandrinado o el fresado.
El segundo paso es utilizar herramientas especiales de avellanado cilíndrico/refrentado del tamaño correcto para hacer el agujero deseado.
Para esto, el objetivo más importante es asegurar que la herramienta sea perfectamente coaxial con el agujero piloto. De lo contrario, se viola la tolerancia de la dimensión del agujero y el sujetador puede no asentarse bien en el avellanado cilíndrico/refrentado.
Por último, la operación de mecanizado abre el agujero piloto para crear la característica requerida. Dado que los avellanados cilíndricos y los agujeros de refrentado suelen ser características geométricas secundarias, los expertos prefieren decidir entre el mecanizado manual y el mecanizado CNC según la geometría principal de la pieza.
Cualquiera que sea esa elección, también se aplica a los procedimientos auxiliares de fabricación de agujeros como el mecanizado del avellanado cilíndrico/refrentado.
Herramientas de avellanado cilíndrico y refrentado
Una distinción importante en la discusión refrentado vs avellanado cilíndrico es la diferencia en las herramientas de mecanizado para cada característica. Aunque no existe una única herramienta para cada uno, ya que ambos tienen geometrías similares, los maquinistas a veces usan herramientas especializadas.
La imagen a continuación muestra estas diferentes geometrías. Una herramienta de avellanado cilíndrico es como una herramienta de fresado o un escariador porque necesita alcanzar una mayor profundidad. Por otro lado, una herramienta de refrentado típicamente tiene dientes de corte muy cortos.
Además, algunas de estas herramientas también tienen un anclaje central para guiar la herramienta dentro del agujero piloto. Esto ayuda a mantener un descenso coaxial y recto de la herramienta a lo largo de la trayectoria.
Conclusión
Las características del avellanado cilíndrico vs el refrentado desempeñan un papel crucial en la fabricación de ensamblajes complejos y tienen un propósito específico para garantizar el éxito de un diseño. Como ingenieros o fabricantes, es bueno conocer sus diferencias, sus símbolos en los planos de ingeniería, y sus técnicas y herramientas de mecanizado.
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Preguntas frecuentes
¿Se mecanizan el avellanado cilíndrico y el refrentado con herramientas diferentes?
Existen herramientas especializadas para ambas operaciones. Sin embargo, en algunos casos, también pueden mecanizarse con herramientas similares como fresas de mango, o terminarse con un escariador.
¿Cuál es la principal diferencia entre el avellanado cilíndrico y el refrentado?
Un avellanado cilíndrico suele ser más profundo en la superficie que un refrentado. Además, el propósito principal de un avellanado cilíndrico es proporcionar un asiento nivelado para el sujetador y englobar la cabeza del sujetador, mientras que un refrentado solo se mecaniza para proporcionar un asiento equilibrado y nivelado al sujetador.
¿Cómo se acotan los refrentados y los avellanados cilíndricos?
Los avellanados cilíndricos se acotan según el tamaño de la cabeza del sujetador. El diámetro debe ser lo suficientemente grande para alojar la cabeza del sujetador y el avellanado cilíndrico debe ser al menos tan profundo como la altura de la cabeza del sujetador para engullirla completamente dentro de la superficie de la pieza.
Para los refrentados, el acotado del diámetro es igual que el de los avellanados cilíndricos, pero la decisión de la profundidad del agujero corresponde al diseñador. Por lo general, se mantiene muy pequeña, por debajo de 0.5 mm.
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