Este documento describe diferentes tipos de uniones atornilladas. Explica los conceptos básicos de las roscas, incluyendo su forma, número de entradas, lugar de ejecución y sentido de giro. También describe los sistemas de rosca métrica ISO, Whitworth y Whitworth de gas, así como cómo designar y reconocer diferentes tipos de roscas.

1. ENSAMBLADO
DE PIEZAS –
UNIONES
ATORNILLADAS
Daniel Arcicollar Carnicero.
José Luis De Andrés Martínez.

2. Introducción
Podemos hacer dos grandes divisiones de uniones de piezas:
uniones fijas y uniones desmontables.
• Las uniones fijas son aquellas que no permiten su
desmontaje sin destruir alguno de sus elementos.
• Las uniones desmontables permiten el desmontaje y
posterior montaje de las piezas que conforman el conjunto sin
destruir ningún elemento.

3. 5.1 UNIONES ATORNILLADAS.
5.1.1 Conceptos previos.
Podemos entender una rosca como un alambre, con un perfil determinado, arrollado
en forma de hélice sobre un cilindro. Lo que se hace es una ranura que genera la rosca.
Al material que forma la rosca se le llame filete o hilo, y a la ranura que queda entre los
filetes recibe el nombre de entrada.

4. Tipos de rosca.
• Según la forma de la rosca: según el perfil del filete pondremos
encontrarnos varios tipos:
a) Triangulares: Empleados básicamente para fijación, debido a su mayor
rozamiento entre los filetes del tornillo y tuerca.
b) Cuadradas o trapeciales: Se emplean para transmitir esfuerzos. Estas
formas nos facilitan la reversibilidad.

5. Tipos de rosca.
c) Redondas: Ofrece muy buenas propiedades mecánicas pero es poco utilizado por
la complejidad de su fabricación, lo que implica un elevado coste. Se pueden
encontrar en partes de maquinaria sometidas a impactos. Suelen aplicarse
cuando están sometidas a grandes desgastes y en uniones rápidas para tuberías.
d) Rosca trapecial: Es muy empleada en husillos de maquinaria, y siempre que sea
necesario transmitir grandes esfuerzos en ambos sentidos o transformar movimientos
angulares en lineales. Está normalizada en el sistema ISO Y ACME.

6. Tipos de rosca.
e) Rosca en diente de sierra: Se utilizan para transmitir y transformar
movimientos, principalmente cuando las presiones están aplicadas en un solo
sentido. Estas roscas en diente de sierra tiene una gran aplicación en los
tornillos que van a ser empleados en fijaciones sobre plásticos.
f) Rosca Edison: Se utilizan en los casquillos de las bombillas y en los
portalámparas. Presentan un perfil redondo.

7. Tipos de rosca.
• Número de entradas (hilos):
a) Roscas de una entrada: Son las que están compuestas de un solo
hilo. Se emplean en casi todos los tornillos y husillos que
requieren un avance normal.
b) Roscas de varias entradas: Están formadas por dos o más hilos. Se
utilizan cuando se requiere un avance grande.

8. Tipos de rosca.
• Lugar de realización de la rosca:
Podemos encontrar la rosca ejecutada exteriormente o
interiormente, obteniendo un tornillo o tuerca respectivamente.

9. Tipos de rosca.
• Sentido de la hélice:
Diferenciamos entre roscas a derechas o a izquierdas, dependiendo
de la forma en que esté generada la hélice.
En los tornillos con rosca izquierda de dimensiones superiores a 5mm,
aparecerán grabada la letra “L” que nos informará de su sentido de
roscado.

10. Elementos y dimensiones fundamentales de las roscas.
• Las dimensiones fundamentales que debemos conocer
son:

11. Elementos y dimensiones fundamentales de las roscas.
D: Diámetro exterior.
D2:Diámetro medio.
D1:Diámetro interior.

12. Representación de los elementos
roscados
Los elementos roscados no se dibujan tal y como se ven en la
realidad, sino que se aplica una simbología o convencionalismo.
a) Simbología de un espárrago.

13. Representación de los elementos
roscados
b) Representación simbólica de una tuerca.

14. Representación de los elementos
roscados
C) Representación de tornillo y tuerca en montaje.
Las roscas exteriores deben ocultar las roscas interiores y no
deben ser ocultadas por estas ultimas.

15. Sistemas de roscas
• 5.1.2 Sistemas de roscas:
Podemos definirlos como las clasificaciones que pueden hacerse
de cada tipo de rosca normalizada.
• Rosca Métrica ISO
• Rosca Whitworth
• Roscas de Whitworth gas

16. Sistemas de roscas
• Rosca Métrica ISO.
Se representa mediante la norma UNE 17701:2002. Su forma es de triángulo
equilátero, por lo que tiene un ángulo de 60º. Para calcular sus medidas se deben
tomar como base los dos parámetros principales de la rosca, el paso “P” y el diámetro
nominal de rosca “d”.
La norma UNE 17702 establece la serie general de diámetros y pasos de roscas
métricas ISO. El cálculo de las distintas dimensiones se realza empleando las siguientes
fórmulas:

17. Sistemas de roscas
• Rosca Whitworth.
Presente un perfil de triángulo isósceles. En ángulo entre las caras es de 55º y los
vértices interiores y exteriores están redondeados. No existen huecos entre el ajuste
del tornillo y la tuerca, lo que facilita la estanqueidad del conjunto.
El cálculo de las distintas dimensiones se realza empleando las siguientes fórmulas:

18. Sistemas de roscas
• Roscas de Whitworth gas.
Es un sistema derivado del Whitworth; emplea el mismo perfil, pero con
una profundidad de filete menor. Se utiliza para el roscado de tubos.

19. Designación de las roscas
• 5.1.3 Designación de las roscas
Las roscas se designan según unas normas preestablecidas:
1. La designación de las roscas comienza con una letra representativa, que
indica el sistema al que pertenece.
2. A continuación se indica el diámetro exterior, en milímetros para la rosca
métrica y en pulgadas para la rosca Whitwoth y la unificada.
3. Seguidamente se reseña el paso de la rosca, en milímetros para la
métrica y en hilos por pulgadas para la Whitworth y la unificada. Si es
paso de la rosca es normal, no es necesario indicarlo pero cuando es
fino, obligatoriamente ha de quedar representado.
4. También se deberá marcar el sentido de giro, a la izquierda “izq.” y a la
derecha no habría que poner nada. Deberá indicar si posee más de una
entrada.

20. 5.1.4 Determinación del paso de una
rosca
Una manera de realizar esta operación es utilizando un pie de rey y midiendo
la distancia entre dos puntos iguales de filetes consecutivos. Por ejemplo, de
cresta a cresta. Otra es un probando el paso con un peine hasta que
coincidan totalmente.
12,5mm
Paso =Longitud rosca/Nº filetes= 12,5mm/ 5= 2,5mm

21. Reconocimiento de Roscas
• Rosca 1:
Métrica ISO--- Diámetro ext. = 18 Paso= 2,5 mm
W – BSW --- Diámetro ext. = 19,05 Paso= 2,54 mm
W- BSF --- Diámetro ext. = 17,46 Paso= 1,814 mm
Diámetro exterior= 17,9mm
Paso: 25mm/10= 2,5mm

22. Reconocimiento de Roscas
• Rosca 2: Diámetro exterior= 17,9mm
Paso: 7,5mm/5= 1,5mm
Métrica ISO--- Diámetro ext. = 18 Paso= 2,5 mm
Métrica ISO (fina) --- Diámetro ext. = 18 Paso= 1,5mm

23. Reconocimiento de Roscas
Rosca 3:
Rosca 4 :
Diámetro exterior= 4,6mm
Paso: 10mm/10= 1 mm
G – BSP --- Diámetro ext. = 26,44 Paso= 1,814 mm
Diámetro exterior= 26,2mm
Paso: 5,5mm/3= 1,833 mm
W – BSW --- Diámetro ext. = 4,76 Paso= 1,058mm

24. Designación de los tornillos
La designación de los tornillos tiene dos partes fundamentales:
1º parte: consta de la denominación del objeto. Los tornillos se suelen caracterizar por
el tipo de cabeza que tienen.
2º parte: Está compuesta de los siguientes apartados: sistema de rosca que posee,
longitud de su vástago, norma específica, tipo de ejecución y características mecánicas
o resistencia.
Ejemplo:
Tornillo cabeza hexagonal M18 x 2,5 x 60 UNE-EN 4017 g 5.8

25. Resistencias del material de los
tornillos
• El primer número es la décima parte de la tensión de rotura
𝜎𝑅 =
𝐹
𝑆0
• La segunda cifra viene determinada de la relación entre la tensión donde
el material empieza a fluir y la necesaria para obtener la rotura del
material por tracción, este valor por 10 nos dará la segunda cifra.
• EL valor 0 significara una plasticidad perfecta y a medida que va aumento
el valor aumenta la dureza. El valor 10 nos indicaría una dureza absoluta.

26. Extracción de tornillos
En ocasiones debido a la oxidación aun tiempo de unión prolongado la
extracción puede ocasionar la rotura del tornillo.
- Golpes en la cabeza del tornillo, facilitará su posterior extracción
- Calentar el elemento roscado mediante un soplete. Se enfría
rápidamente con agua para que la dilatación y contracción del material
rompa las uniones entre los filetes del tornillo y de la tuerca.
Tornillos rotos dentro del agujero:
Mediante un tuerca soldada.
Cuando la rotura nos permita realizar un pequeño recargue por
soldadura al aplicar unos puntos sucesivos en el extremo roto, se
introduce una tuerca, la cual se suelda. Mediante una llave
convencional extraemos el tornillo
Si ninguno de estos sistemas funciona procedemos a la destrucción
total de la rosca. Iremos pasando roscas, sucesivamente mayores hasta
que se deshaga la rosca.

27. Extracción de tornillos
Mediante un extractor de tornillos.
Se lima la punta del tornillo rota para eliminar cualquier resalto. Marcamos
con el granete para que a la hora de hacer el agujero este centrado. Una vez
realizado el agujero se introducirá el extractor mediante unos golpes de
martillo y mediante un bandeador tratamos de aflojar el tornillo.