Tipos de rosca en pernos: métrica, UNC, UNF, 8UN y UNJ

Utilice la tabla para identificar la familia de rosca, lea después la designación y compruebe cualquier oferta de sustitución. Para un diseño nuevo, elija la rosca teniendo en cuenta su pieza acoplada y las condiciones de montaje.

Tabla comparativa de roscas de pernos: métricas, Unified y Whitworth

Empiece por el sistema de rosca. El métrico ISO y el Unified en pulgadas son sistemas distintos; UNC, UNF, UNEF y 8UN son series dentro de Unified. La tabla siguiente separa esos nombres de los requisitos de perfil y tolerancia explicados después.

Conozca las partes de una rosca

En un perno, la rosca es exterior; en una tuerca o un agujero roscado es interior. La cresta es la parte superior de una rosca y la raíz es el fondo de su surco. El flanco es el lado que las une. En una rosca exterior, el diámetro mayor se mide entre crestas opuestas y el diámetro menor entre raíces opuestas. El paso es la distancia axial entre puntos correspondientes de filetes adyacentes. [4]

Compruebe después la forma y el ajuste. UNR y UNJ describen requisitos adicionales de forma de rosca. Códigos como 2A/2B o 6g/6H describen clases de tolerancia que controlan las dimensiones permitidas. No identifican el material ni su resistencia mecánica. [2] [5] [6]

¿Fijar, sellar o mover? Esta guía cubre las roscas de fijación en pernos y espárragos. Las roscas de tubería NPT/BSP y las de tornillos de movimiento, como ACME, cumplen funciones distintas y necesitan su propia identificación.

Roscas métricas de pernos: cómo leer el diámetro y el paso

Una designación métrica indica diámetro, paso y clase de tolerancia. Lea este ejemplo de rosca exterior parte por parte:

El paso es la distancia a lo largo del eje entre puntos correspondientes de filetes adyacentes.

M12 × 1.75 es un ejemplo de paso grueso; M12 × 1.50 tiene el mismo diámetro nominal y un paso más fino. Necesitan roscas de acoplamiento distintas. En la misma longitud de 10.5 mm hay seis intervalos de paso con paso de 1.75 mm y siete con paso de 1.50 mm. [9]

Mismo diámetro nominal. Distinto paso.

M12 × 1.75

Paso: 1.75 mm

6 intervalos de paso en 10.5 mm

M12 × 1.50

Paso: 1.50 mm

7 intervalos de paso en 10.5 mm

Ambas son M12. Los pasos de sus roscas de acoplamiento difieren.

El paso grueso puede omitirse en una designación métrica convencional: M12 suele significar el paso grueso de 1.75 mm. Para un repuesto sin identificar, confirme el requisito aplicable y escriba el paso expresamente. «M12 fino» sigue dejando incierto el paso requerido. [8]

La norma de rosca es solo una parte de la especificación de un perno. ISO 261 proporciona el plan general de la rosca métrica M y remite a ISO 724 para dimensiones básicas y a ISO 965-1 para tolerancias. La cabeza, la longitud total, el material y los requisitos de la pieza terminada proceden de la especificación de producto y del plano aplicables. [1]

UNC, UNF y 8UN: diferencias entre las series de rosca Unified

Una rosca 1/2-20 UNF-2A mantiene ese diámetro nominal y esa clase, pero tiene 20 TPI en la serie fina. Un TPI mayor sitúa los filetes más próximos entre sí.

Para expresar en milímetros el espaciado en pulgadas, utilice paso = 25.4 ÷ TPI. Así, 13 TPI corresponden a un paso de aproximadamente 1.954 mm y 20 TPI a 1.270 mm. Los TPI expresan una densidad de espaciado, no el número total de dientes de un perno. Convertir las unidades ayuda a comparar la geometría; no crea un repuesto métrico. [10]

8UN significa ocho hilos por pulgada, equivalentes a un paso de 3.175 mm. UNC y UNF asocian pasos distintos a diámetros nominales distintos. En cambio, la serie de 8 hilos mantiene ocho TPI en sus tamaños especificados, por lo que «8UN» sigue necesitando un diámetro. [4] [7]

¿Cómo elegir paso grueso o fino?

Para un repuesto, conserve el paso especificado. Un diseño nuevo necesita una razón para elegirlo:

• Ajuste más fino: un paso menor produce menos movimiento axial para la misma rotación en una rosca de una entrada (un único filete helicoidal continuo). Esto es útil cuando importan pequeños cambios de posición. Nord-Lock identifica el ajuste fino como un motivo para elegir paso fino. [11]
• Montaje y material roscado interiormente: Tapmatic identifica ventajas del paso grueso para iniciar el montaje, tolerar daños de manipulación y resistir el arrancamiento de roscas en metales de menor resistencia. Por ello, el material acoplado y las condiciones de montaje son pertinentes para la elección. [12]

Compruebe la longitud de rosca realmente acoplada a la pieza y las cargas requeridas a ambos lados de la unión antes de cambiar de serie. La elección de paso por sí sola no establece la resistencia mecánica de la unión.

UNJ, 2A y 6g: perfil de rosca frente a clase de tolerancia

UN, UNR y UNJ: ¿qué cambia en la raíz?

UNR requiere una raíz redondeada controlada en la rosca exterior. UN puede tener una raíz plana o redondeada, por lo que un aspecto redondeado por sí solo no identifica UNR ni UNJ. [13]

En UNJF, F identifica una serie fina y J conserva el perfil UNJ. Su radio controlado de raíz exterior también afecta a la rosca interior acoplada. En una tuerca, el diámetro menor es la abertura menor medida entre las crestas de rosca que se proyectan hacia dentro. Esas crestas quedan frente a los surcos en las raíces del perno, por lo que su posición debe dejar espacio para la forma de raíz especificada. Que coincidan el diámetro nominal y los TPI no resuelve esa cuestión de holgura. YAMAWA ilustra la diferencia de diámetro menor interior con una comparación de 1/4-28. [5] Utilice la guía de compatibilidad de UNJ frente a UN para las relaciones de acoplamiento.

Lea el requisito de raíz por separado del paso.

UN

Se permite raíz plana o redondeada

Se muestra un ejemplo de raíz plana.

UNR

Raíz exterior redondeada controlada

El aspecto por sí solo no demuestra la forma especificada.

UNJ

Forma de raíz y dimensiones de acoplamiento especificadas

Compruebe el diámetro menor de la rosca interior acoplada.

La clase de rosca controla dimensiones, no material ni resistencia mecánica

2A identifica una rosca exterior Unified de clase 2; 2B identifica una rosca interior de clase 2. Las clases métricas 6g y 6H son ejemplos exteriores e interiores de un sistema de tolerancias distinto. Conserve la clase especificada para cada lado en lugar de copiar la clase del perno a la tuerca. [2] [4] [6] [8]

El ajuste implica más que el diámetro entre crestas. El diámetro de paso se sitúa en una posición intermedia de los flancos de la rosca, donde las anchuras de filete y surco son iguales en el perfil ideal. Sus límites permitidos forman parte de los requisitos de ajuste. Medir el diámetro exterior con un calibre de corredera no confirma una clase de tolerancia. [4]

Un perno hexagonal de Inconel 718 sigue necesitando un perfil y una clase de rosca en el plano. Del mismo modo, una tolerancia de rosca más estrecha no demuestra la capacidad de carga requerida. La guía de 6g/6H y 2A/2B explica los dos sistemas de tolerancias con más detalle.

Cómo identificar una rosca de perno desconocida

Utilice las mediciones de diámetro y paso para identificar un candidato y compruebe después su sistema, perfil y sentido. Un calibre de corredera y un peine de roscas son herramientas iniciales útiles. No establecen todos los límites dimensionales de la rosca terminada. [10]

1. Busque la identificación original. Compruebe el plano, el número de pieza, el embalaje o la documentación del equipo. Conserve el sistema especificado y la revisión del plano.
2. Mida el diámetro exterior. Mida entre crestas y registre las unidades. El desgaste, el recubrimiento y las tolerancias permitidas pueden hacer que la medida real difiera del tamaño nominal.
3. Compruebe el paso o los TPI. Compruebe que varios dientes de una lámina adecuada del peine de roscas encajen conjuntamente en el espaciado de la rosca. Si estima con una regla, mida varios intervalos y divida por el número de intervalos: once crestas abarcan diez intervalos.
4. Confirme el sistema y el sentido. Compare el diámetro y el espaciado con la referencia de la rosca candidata. Mirando desde la cabeza o el extremo de accionamiento hacia una pieza acoplada fija, un perno de rosca a derechas avanza en ella al girar en sentido horario; uno de rosca a izquierdas avanza en sentido antihorario. Conserve una designación LH o indique la incertidumbre.
5. Separe la identificación de la aceptación. La clase y el perfil especificados necesitan una inspección adecuada. Pregunte al proveedor qué norma de rosca, clase y estado terminado se comprobarán y acuerde las evidencias de inspección requeridas. Que una tuerca se enrosque no sustituye esa inspección.

Por qué la coincidencia de diámetro y TPI puede seguir siendo ambigua

El ejemplo de YAMAWA es 5/8-11: puede describir una rosca Unified o Whitworth. Ambas tienen un diámetro nominal de 15.875 mm y un paso de aproximadamente 2.309 mm, pero Unified tiene un ángulo entre flancos de 60 grados y Whitworth de 55 grados, con distinta geometría de cresta y raíz. Esos dos números por sí solos no identifican la forma. Pida la designación del sistema o acuerde una identificación adicional de la muestra. [14]

Mismo diámetro y TPI. Distinta forma de rosca.

Ambos ejemplos: diámetro nominal de 5/8 in · 11 TPI · paso ≈ 2.309 mm

Unified · 5/8-11 UNC

Ángulo entre flancos de 60°

Se muestra raíz plana; también se permite raíz redondeada.

Whitworth · 5/8-11 W

Ángulo entre flancos de 55°

Crestas y raíces redondeadas.

Si la identificación sigue siendo incierta, envíe las mediciones y fotografías claras con la consulta para resolver los requisitos pendientes.

Roscas métricas frente a pulgadas: compare tres ofertas de sustitución

Ejemplo de compra hipotético. Un plano requiere una rosca exterior 1/2-13 UNC-2A y especifica los demás requisitos de la pieza. Compare tres roscas ofertadas:

M12 × 1.75–6g: diámetro y paso distintos

El diámetro nominal requerido es 12.7 mm, con un paso de aproximadamente 1.954 mm. Esta oferta tiene 12 mm de diámetro nominal y un paso de 1.75 mm. Solicite la rosca especificada; aceptar la alternativa requeriría un cambio de diseño revisado.

1/2-20 UNF-2A: mismo diámetro, distinto paso

El diámetro y la clase exterior coinciden, pero 20 TPI no coinciden con 13 TPI. La rosca acoplada es distinta. «El mismo tamaño de 1/2 pulgada» no basta para aprobar esta oferta.

1/2-13 UNC-2A: coincide la designación; verifique la pieza

La designación escrita de rosca coincide. Continúe comprobando la conformidad real de la rosca y los requisitos de producto, material, estado e inspección del plano. Una descripción correcta no es un resultado de medición.

Estas comparaciones utilizan geometría nominal y conversiones de unidades, no dimensiones límite de fabricación.

¿Qué detalles de rosca deben figurar en un pedido?

Traslade la designación completa de rosca exterior y el requisito de rosca interior acoplada al pedido o plano controlado. Indique el sentido cuando sea necesario, la norma aplicable y su edición y cualquier longitud útil de rosca requerida. Mantenga separada la longitud total del perno.

Para una pieza recubierta, acuerde el requisito de rosca terminada y la etapa de inspección. El recubrimiento añadido cambia las dimensiones de la rosca, por lo que el plan de inspección debe ajustarse al acabado especificado. El grado de material, el estado final y las prestaciones de la pieza terminada siguen siendo requisitos separados del pedido. [4]

Por ejemplo, si el plano requiere estas roscas métricas, la parte de rosca de una consulta puede decir:

Rosca exterior: M12 × 1.75–6g, a derechas.
Rosca interior acoplada: M12 × 1.75–6H.
Siga la revisión del plano y la edición especificada de la norma de rosca. Confirme con la cotización el acabado y los requisitos de inspección de la rosca terminada.

Esta es la parte de rosca de una consulta. Añada la forma de producto, el material, la cantidad y los requisitos restantes del plano para pernos hexagonales, espárragos o fijaciones específicas según plano.

La base de entrega de BYBOLT incluye trazabilidad de colada, documentación MTC/EN 10204 3.1 y ensayos mecánicos. Los productos roscados incluyen comprobaciones de rosca por muestreo con calibres PASA/NO PASA. Confirme con la cotización la norma de rosca, la clase y el estado terminado y acuerde cualquier alcance adicional de inspección.