En metalurgia, escariado Es una operación de acabado que se utiliza para lograr un diámetro más preciso y un mejor acabado superficial en un orificio existente. Primero se perfora (o se perfora) y luego se escaria. El escariador elimina... anillo delgado de material desde el interior del agujero, produciendo un tamaño más controlado y un agujero más liso y redondo que perforando solo.
El escariado está en todas partes en los talleres reales: agujeros para pasadores en accesorios de automatización, asientos de cojinetes y bujes en los marcos de las máquinas, agujeros para bisagras y pivotes en los equipos, incluso agujeros de precisión en aeroespacial Soportes. Es un paso relativamente sencillo, pero también es fácil de usar incorrectamente. Si el preagujero, la tolerancia, las herramientas y la configuración no son correctos, el escariado tiene fama de "nunca mantener la medida".
Este artículo recorre el Proceso, herramientas, tolerancias, problemas típicos y aspectos prácticos. casos de estudio para que pueda especificar o ejecutar operaciones de escariado con más confianza.
Qué es el escariado (y qué no es)
Definición en mecanizado
In maquinado, escariado :
Una operación de acabado de orificios realizada con una herramienta de múltiples flautas (un escariador) para mejorar precisión del diámetro, acabado de la superficie, y redondez/rectitud de un agujero existente.
Aspectos clave:
- El agujero ya existe (perforado, perforado, fundido o punzonado).
- El escariador elimina un pequeña cantidad de materiales (la tolerancia de escariado).
- El escariador generalmente sigue el eje del agujero existente, mejorando su geometría pero sin redefinirlo por completo.
Lo que NO es el escariado
El escariado es No :
- Un sustituto de la perforación cuando es necesario eliminar una gran cantidad de material.
- Una solución confiable para los agujeros que están muy fuera de ubicación o desalineados.
- Una panacea para agujeros grandes, torcidos o deformados.
Dado que un escariador tiende a seguir la trayectoria de menor resistencia, generalmente seguirá el preagujero. Si la ubicación y el eje son incorrectos, el escariado generalmente... no arreglará Eso. Para una posición verdadera y coaxialidad, normalmente se necesita aburrido o interpolación antes de cualquier escariado.
Qué hace realmente un escariador en el mecanizado
Funcionalmente, un escariador:
- Controla el tamaño final del agujero a un rango predecible cuando el proceso es estable.
- Mejora el acabado de la superficie. relativo a agujeros perforados.
- Mejora la redondez y la rectitud. dentro de ciertos límites.
- Proporciona ajustes funcionales Para pasadores, bujes, cojinetes y ejes.
Usos tipicos:
- Orificios para pasadores de espiga para alineación de accesorios.
- Orificios de ajuste a presión para bujes o cojinetes (con un cuidadoso control del proceso).
- Agujeros de paso y de ajuste deslizante donde un taladro solo es demasiado inconsistente.
- Orificios para pivotes y bisagras que deben moverse con suavidad pero sin juego excesivo.
En muchas tiendas la combinación es: taladro → (orificio opcional) → escariador → calibre con calibre de tapón o calibre neumático para ajustes críticos.
El proceso de escariado paso a paso
Un plan típico de proceso de escariado en un molino CNC podría verse así:
- Taladro de punto o de centro (opcional pero útil)
- Reduce el caminar del taladro.
- Mejora la posición y rectitud del agujero perforado.
- Taladro de tamaño insuficiente
- Utilice un taladro para crear un agujero ligeramente más pequeño que el tamaño final deseado.
- Los Diferencia entre el tamaño perforado y el tamaño terminado es la tolerancia de escariado.
- (Opcional) Agujero semiacabado
- Para tolerancias posicionales estrictas o requisitos de rectitud, se utiliza un solo punto de perforación para corregir la posición y el eje antes de escariar.
- Este paso hace que el escariado sea un paso puramente de acabado.
- Biselar la boca del agujero
- Un pequeño chaflán ayuda a guiar el escariador suavemente dentro del agujero.
- Reduce el astillado de los bordes y las abocinamientos en la entrada.
- Resma
- Utilice la velocidad de husillo y el avance correctos recomendados por el proveedor de herramientas.
- Aplique líquido de corte o refrigerante adecuado.
- Mantener la alineación y la rigidez.
- Desbarbar y limpiar
- Eliminar cualquier rebaba en la entrada/salida.
- Limpie las virutas y el refrigerante antes de la medición final.
- Inspeccciona
- Utilice calibres de tapón, calibres de orificio, calibres neumáticos o CMM para verificar el tamaño y la redondez según sea necesario.
Tipos de escariadores (y cuándo utilizar cada uno)
Un escariador es una herramienta de múltiples flautas con filos de corte. bordes y guía tierras. La geometría y el material afectan fuertemente el rendimiento.
Escariadores manuales
- Cable más largo y extremo cuadrado para llave inglesa.
- Se utiliza con herramientas manuales para trabajos de reparación o montaje de bajo volumen.
- Altamente dependiente del operador; no es ideal para una tolerancia de producción consistente.
Escariadores de máquina (de sujeción)
- Diseñado para taladros de columna, fresadoras, Las máquinas CNC.
- Paso más corto; vástago cilíndrico para pinza/mandril.
- Preferible en producción: más repetible cuando la configuración es buena.
Escariadores de flauta recta vs. escariadores de flauta espiral
- Flauta recta
- Común para agujeros pasantes.
- Sencillo y económico.
- Las virutas tienden a salir disparadas delante de la herramienta.
- Flauta espiral
- Mejor para agujeros ciegos y materiales que producen virutas fibrosas.
- Ayuda a sacar las virutas del agujero.
- A menudo reduce el parloteo.
Escariadores ajustables y de expansión
- El diámetro se puede ajustar ligeramente dentro de un rango.
- Común en trabajos de reparación y cuando las tolerancias son moderadas.
- Bueno para situaciones puntuales; menos ideal para producciones ajustadas y repetibles porque el tamaño puede variar si no se maneja con cuidado.
Carburo vs. HSS
- Escariadores HSS
- Duro y indulgente.
- Mejor para configuraciones menos rígidas, máquinas manuales y cortes interrumpidos.
- Ampliamente utilizado en ingeniería general.
- Escariadores de carburo
- Alta resistencia al desgaste; excelente para materiales abrasivos o grandes volúmenes.
- Requiere configuraciones rígidas y alineación precisa.
- Ideal para un rendimiento alto y estable producción CNC.
Tabla 1 – Opciones típicas de escariadores según tipo de orificio y situación
| Tipo de agujero/situación | Tipo de escariador recomendado | Notas |
|---|---|---|
| Agujero pasante, general acero / aluminio | HSS de flauta recta escariador de máquina | Simple, confiable para muchas aplicaciones. |
| Agujero ciego en acero o inoxidable | Escariador de carburo o HSS de ranura espiral | Mejor evacuación de viruta, menor riesgo de empaquetamiento de viruta |
| Gran volumen, abrasivo o materiales duros | Escariador de máquina de carburo | Larga vida útil de la herramienta, tamaño estable, necesita una configuración rígida |
| Instalación manual asamblea /reparar | Escariador manual o ajustable | El operador ajusta el tamaño para que se ajuste; no es bueno para trabajos de gran volumen y en espacios reducidos |
| coaxial agujero sobre pieza torneada (trabajo de torno) | Escariador de máquina en contrapunto o poste de herramientas | Excelente coaxialidad con OD torneado |
| Aluminio o cobre “gomoso” aleaciones | Escariador afilado de geometría pulida | Reduce la acumulación de bordes y desgarros. |
Tolerancia de escariado: ¿cuánto material debes dejar?
Los margen de escariado Es el material sobrante que queda en el preagujero para que el escariador lo corte. Este es uno de los parámetros críticos.
- Si la asignación es demasiado pequeña
- El escariador tiende a frotar en lugar de cortar.
- Se produce calor, endurecimiento del trabajo (en algunos materiales), vibraciones y mal acabado.
- El tamaño del agujero se vuelve errático y a menudo ligeramente demasiado pequeño.
- Si la asignación es demasiado grande
- El escariador está sobrecargado.
- La deflexión de la herramienta aumenta, lo que puede producir agujeros de gran tamaño o cónicos.
- Aumenta el riesgo de que se astille o se rompa el escariador.
- Acabado de la superficie puede deteriorarse.
Los fabricantes publican las tolerancias recomendadas por diámetro y material. En la práctica, ingenieros de proceso Ajuste la tolerancia según el material, la profundidad del agujero y el tipo de herramienta. La tendencia es:
- Diámetros pequeños → tolerancia menor.
- Diámetros grandes → ligeramente más margen.
- Materiales difíciles → ajuste más cuidadoso y mejor soporte de herramientas.
El enfoque más seguro es Siga los datos del proveedor del escariador y luego validar con un estudio de capacidad en su máquina y configuración reales.
¿Qué tolerancias se pueden alcanzar con el escariado?
Con un proceso estable, el escariado puede proporcionar:
- Diámetros consistentes Adecuado para ajustes comunes.
- Mejor acabado de la superficie que perforar solo.
- Disposición redondez y rectitud, aunque no tan fino como afilar o esmerilar.
Lo ajustada que puede ser la tolerancia depende de:
- Consistencia en forma y tamaño previo al agujero.
- Rigidez de la máquina herramienta y descentramiento del husillo.
- Calidad del escariador y estado de desgaste.
- Parámetros de corte y refrigerante.
- Material de trabajo (blando vs duro, homogéneo vs con inclusiones duras).
- Relación profundidad-diámetro del agujero.
En muchas aplicaciones industriales, el escariado se utiliza para lograr clases de tolerancia de orificios como ISO H7 Cuando el proceso está controlado y monitoreado. Sin embargo, ese nivel de rendimiento no es automático: se requieren condiciones de entrada consistentes y algún tipo de gestión de la vida útil de la herramienta.
Si el requisito funcional es un diámetro extremadamente ajustado combinado con tolerancias geométricas muy estrictas (cilindricidad, rectitud, textura de la superficie), los ingenieros a menudo consideran aburrido más perfeccionamiento o moler en lugar de confiar únicamente en el escariado.
Escariado en diferentes máquinas (fresadora, torno o taladro de columna)
Escariado en una fresadora CNC
- Ideal para agujeros de patrón y piezas prismáticas.
- La alineación del escariador está controlada por el husillo y el accesorio.
- La precisión de la ubicación depende de las operaciones de perforación o preperforación.
Si el agujero debe ubicarse con mucha precisión en relación con los datos u otras características, es común perforar un tamaño inferior al habitual y luego interpolar o perforar Antes de escariar.
Escariado en un torno
- Excelente cuando necesitas que el agujero sea coaxial con un OD torneado.
- La pieza gira; el escariador se sujeta en un contrapunto o portaherramientas.
- Muy popular para bujes, manguitos y componentes de ejes.
Escariado en un taladro de columna
- Común en pequeñas tiendas y departamentos de mantenimiento.
- Más sensible a la configuración: el descentramiento del husillo y la alineación de los accesorios son importantes.
- Bueno para precisión moderada, pero más difícil de controlar que el equipo CNC.
Velocidades, avances y lubricación
El escariado es sensible a los parámetros de corte porque la viruta es fina y la herramienta debe permanecer acoplada de manera uniforme.
- Velocidad
- A menudo se establece menor que la velocidad de perforación para el mismo material.
- Una velocidad demasiado alta aumenta el calor y puede provocar acumulaciones en el borde o vibraciones.
- Alimentación
- Debe ser lo suficientemente alto para promover un corte limpio, sin rozaduras.
- Un avance demasiado bajo corre el riesgo de producir rozaduras y un acabado deficiente; un avance demasiado alto puede sobrecargar la herramienta.
- Lubricación / refrigerante
- Ayuda a la evacuación de viruta, especialmente en agujeros ciegos.
- Reduce la fricción y el calor.
- Permite un mejor acabado de la superficie y una mayor vida útil de la herramienta.
Los procesos de escariado confiables generalmente se basan en los datos de corte recomendados por el fabricante de herramientas y luego los perfeccionan con pruebas cortas e inspecciones durante el proceso.
Caso práctico 1: Orificio para pasador de espiga en una placa de fijación de acero
Fondo
Una fábrica estaba fabricando un Placa de fijación de acero de 20 mm de espesor con pasadores endurecidos Para la localización repetible de piezas. El plano especificaba:
- Diámetro del agujero: Ø10 H7
- Posición real: moderada, pero suficiente para que sea importante para la repetibilidad
- Cantidad: lote mediano
El equipo intentó inicialmente: taladrar 9.8 mm → escariar a 10 mm utilizando un escariador de máquina HSS de ranura recta.
Primaria
Producción reportada:
- Agujeros medidos ligeramente Corte oversize y a veces fuera de tolerancia.
- La fuerza de inserción de los pasadores variaba de una pieza a otra.
- Algunos pasadores se podían introducir con la mano, mientras que otros requerían una fuerza considerable.
Investigación
La revisión del proceso encontró:
- La perforación previa se realizó con un taladro desgastado, y el agujero no era uniformemente redondo.
- El agujero perforado se desvió ligeramente, produciendo fuera de redondez y agujeros ligeramente cónicos.
- No se utilizó ningún paso de perforación antes del escariado.
- El margen de escariado era mayor que el recomendado en la guía de herramientas.
Debido a que el escariador siguió cada orificio previo irregular, cualquier falta de redondez o conicidad solo se mejoraron parcialmente y el margen adicional aumentó la desviación de la herramienta.
Acciones correctivas
El equipo cambió el proceso a:
- Taladro de tamaño inferior con un taladro nuevo.
- Punto único agujero cada agujero con un tamaño pre-controlado y mejor rectitud.
- Añade un pequeño chaflán en la entrada.
- Escariar con un escariador de máquina de carburo con ranuras espirales siguiendo los datos de corte y tolerancia del proveedor.
Ellos también:
- Gestión más estricta de la vida útil de las herramientas: las brocas y los escariadores se reemplazaron o afilaron a intervalos definidos.
- Se introdujeron calibres de tapón para comprobaciones intermedias.
Resultados
- La distribución del tamaño de los agujeros se redujo significativamente y se mantuvo dentro de la tolerancia H7.
- Pasadores de espiga presionados con fuerza constante a través del accesorio.
- Repetibilidad de accesorios mejorada; menos trabajos de reelaboración y menos problemas de ensamblaje.
Este caso ilustra que El escariado funciona mejor cuando se controlan los agujeros previos. y las tolerancias se ajustan al diseño de la herramienta. Intentar usar el escariado para corregir errores de taladrado y forma deficientes produjo resultados inestables; una vez controlados los pasos de taladrado y mandrinado, el escariado proporcionó la precisión deseada.
Caso práctico 2: Cuerpo de válvula de aluminio con buje de ajuste a presión
Fondo
Una tienda produjo un cuerpo de válvula de aluminio con casquillo de bronce a presiónEl ojo de la cerradura era:
- Diámetro nominal: Ø 20 mm
- Ajuste: ajuste a presión ligera para el diámetro exterior del buje
- Material: aluminio aleación Cuerpo relativamente blando y propenso a las rebabas.
Proceso inicial:
- Taladro 19.5 mm.
- Escariar a 20 mm con un escariador HSS de ranura recta a alta velocidad.
- Presione el buje e inspecciónelo.
Primaria
Problemas observados:
- Después de presionar el buje, se mostraron algunas piezas distorsión en el aluminio alrededor del agujero.
- Una fracción de bujes se presionaron con demasiada facilidad, casi por deslizamiento.
- El acabado de la superficie del orificio escariado varió; algunos orificios mostraron marcas de vibración visibles.
Análisis
La revisión del proceso destacó:
- Los agujero perforado presentó conicidad y rebabas en la salida.
- La asignación de escariado fue relativamente grande, lo que cargó fuertemente el escariador.
- La velocidad de corte era alta y el flujo de refrigerante era inconsistente.
- El escariador de flauta recta tuvo problemas con evacuación de viruta en este material.
La combinación dio como resultado:
- Desviación de la herramienta y ligeramente Corte oversize diámetros de agujeros.
- Variación del acabado superficial causada por condiciones de corte intermitentes.
- Concentraciones de tensión local en el aluminio al presionar el buje.
Optimizacion de los procesos
El proceso revisado:
- Perfore con una broca afilada, dejando una asignación controlada dentro de las recomendaciones del fabricante de herramientas.
- Aplicar una correcta chaflán a la entrada del agujero.
- Use un escariador de carburo de flauta espiral Diseñado para aluminio (flautas pulidas, inclinación adecuada).
- Reduzca la velocidad de corte al rango sugerido y mantenga un suministro confiable de refrigerante.
- Compruebe el tamaño del orificio con un calibre de tapón antes de presionar el buje.
Resultados
- El tamaño del orificio escariado se hizo más consistente, manteniéndose dentro de la banda objetivo para el ajuste a presión deseado.
- Acabado superficial mejorado, reduciendo los picos de tensión localizados en el aluminio.
- La fuerza de presión del buje se volvió predecible y la tasa de piezas deformadas disminuyó significativamente.
Este caso demuestra que en materiales blandos y dúctilesLa evacuación de viruta y la tolerancia son fundamentales. Un escariador de flauta espiral bien seleccionado y unas condiciones de corte optimizadas pueden convertir una operación problemática en un paso estable y repetible del proceso.
Defectos comunes de escariado y solución de problemas
Agujero de gran tamaño
Posibles causas:
- Husillo o soporte "descentramiento".
- Demasiado margen de escariado y consiguiente desviación de la herramienta.
- Escariador desgastado o astillado que corta más de lo previsto.
- Vibración por falta de rigidez.
Mitigación:
- Mida y corrija el descentramiento en el portaherramientas.
- Ajuste el tamaño del orificio previo para optimizar el margen.
- Reemplace o reafile los escariadores desgastados según un cronograma.
- Mejore la fijación y acorte el voladizo de la herramienta.
Agujero de tamaño insuficiente
Posibles causas:
- Muy poco margen; el escariador frota, no corta.
- Herramienta desafilada con efecto negativo en la acción de corte.
- Efectos térmicos o recuperación elástica en algunos materiales.
Mitigación:
- Aumente ligeramente el margen de seguridad, siguiendo las indicaciones del fabricante de herramientas.
- Reemplace el escariador o utilice una geometría más afilada.
- Verifique que las condiciones de temperatura y refrigerante sean estables.
Agujero en forma de campana (más grande en la entrada)
Posibles causas:
- No o inadecuado chaflán en la entrada.
- Desalineación entre la herramienta y el eje del agujero al inicio.
- Exceso de alimento en la entrada.
Mitigación:
- Añade un chaflán de entrada adecuado.
- Mejorar la alineación y fijación.
- Ingrese con avance controlado y luego aumente gradualmente hasta la velocidad de avance normal.
Acabado superficial deficiente/vibración
Posibles causas:
- Velocidad de corte demasiado alta.
- Alimentación inconsistente o muy baja que provoca rozamientos.
- Evacuación inadecuada del refrigerante o de las virutas.
- Estilo de flauta incorrecto para el material y el tipo de orificio.
Mitigación:
- Ajuste la velocidad y la alimentación al rango recomendado.
- Asegúrese de que formación continua de viruta en lugar de frotar.
- Mejora el flujo de refrigerante y la eliminación de virutas.
- Considere utilizar escariadores de ranuras en espiral en agujeros ciegos o materiales fibrosos.
Tabla 2 – Síntoma → Causa probable → Solución práctica
| Síntoma | Causa probable | Solución práctica |
|---|---|---|
| Agujero de gran tamaño | Descentramiento, deflexión, escariador desgastado, vibración | Verifique el descentramiento, ajuste la tolerancia, mejore la rigidez, reemplace la herramienta |
| Agujero de tamaño insuficiente | Frotamiento, herramienta desafilada, muy poco margen | Aumente ligeramente el margen, utilice un escariador más afilado y estabilice el refrigerante. |
| Entrada acampanada | Sin chaflán, desalineación | Agregar chaflán, alinear la herramienta y el eje del orificio, controlar el avance de entrada |
| Agujero cónico | Desviación de la herramienta, acumulación de viruta en el agujero ciego | Ajuste la tolerancia, utilice flauta espiral para agujeros ciegos, mejore la evacuación de viruta |
| Mal acabado/vibración | Velocidad excesiva, avance bajo, poca rigidez | Reducir la velocidad, ajustar la alimentación, mejorar la fijación, utilizar una geometría de herramienta más adecuada |
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es el proceso de escariado?
El escariado es un proceso de acabado que se aplica a un agujero existente. Primero se perfora o se perfora, y luego se utiliza una herramienta multicanal (escariador) para eliminar una pequeña cantidad de material y mejorar el tamaño, el acabado y la redondez.
¿Qué hace un escariador en el mecanizado?
Un escariador permite obtener un diámetro final controlado y un acabado liso en un agujero, a menudo para pasadores, bujes o cojinetes. Permite afinar el agujero en lugar de crearlo a partir de una pieza sólida.
¿Cuál es el propósito de escariar un agujero?
El objetivo es lograr un tamaño de orificio más preciso y consistente y una mejor calidad de superficie que perforando solo, de modo que los conjuntos encajen de manera confiable con una holgura o interferencia predecibles.
¿Se puede escariar un agujero desalineado?
Normalmente no. Los escariadores suelen seguir la trayectoria del agujero existente. Si la ubicación o el eje no son correctos, suele ser necesario realizar un mandrilado o una interpolación antes de escariar.
¿Escariar es mejor que taladrar?
Cumplen diferentes funciones. La perforación sirve para crear el agujero rápidamente; el escariado sirve para... acabado con una tolerancia más estricta y un mejor acabado.
¿Cuándo debo utilizar taladrar en lugar de escariar?
Utilice aburrido cuando necesite corregir posición, rectitud o eje del agujero, o cuando se requiere un control geométrico muy preciso. El escariado se utiliza más para el acabado del tamaño y la superficie cuando el eje del agujero ya es aceptable.
Referencias
Sandvik Coromant – Conocimientos de escariado (descripción general del escariado, datos de corte, resolución de problemas):
https://www.sandvik.coromant.com/en-gb/knowledge/machining-formulas-definitions/reaming
Kennametal – Aplicaciones de taladrado y escariado (estrategias de acabado de agujeros en el mecanizado de producción):
https://www.kennametal.com/us/en/resources.html
