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Módulo 07 de 18

Tornillos del taller

Los tornillos que se usan todos los días: cómo se llaman, cómo se miden y qué barreno lleva cada uno del otro lado.

Unos 25 minutos

Antes de pedirlo

Cómo se lee un tornillo

Un tornillo se pide con una línea que dice todo lo que importa: qué tan grueso es, cómo es su rosca, qué tan largo es y qué cabeza tiene. Si aprendes a leerla, puedes ir al almacén y traer el correcto sin llevar el tornillo viejo en la mano.

Pulgada

1/4-20 × 3/4 SHCS

  • 1/4diámetro nominal, en pulgadas
  • 20hilos por pulgada
  • 3/4largo
  • SHCSel tipo: Allen de cabeza cilíndrica

Métrico

M6 × 1.0 × 20

  • M6diámetro nominal, 6 mm
  • 1.0paso: distancia entre hilos, en mm
  • 20largo, en mm

La diferencia de fondo está en la rosca. En pulgada se cuentan cuántos hilos caben en una pulgada: más hilos, rosca más fina. En métrico se da la distancia de un hilo al siguiente: número más chico, rosca más fina. Por eso un 1/4-20 y un M6 × 1.0 se parecen tanto en la mano y no son lo mismo.

Cada diámetro viene en rosca gruesa y en rosca fina. En pulgada se llaman UNC y UNF: un 1/4-20 es UNC y un 1/4-28 es UNF. En métrico, si la designación no trae el paso, es el grueso. Los tamaños chicos de pulgada no se nombran en fracción sino con número, del #0 al #12; el #10 es el que más vas a ver.

La resistencia viene escrita en la cabeza

En métrico la clase se estampa en la cabeza: 8.8, 10.9 o 12.9, y mientras más alta, más aguanta. Los Allen de acero aleado suelen ser 12.9. En pulgada, el hexagonal lleva rayas en la cabeza —tres para grado 5, seis para grado 8— y el Allen de acero aleado se fabrica con su propia norma, más fuerte que un grado 8. Un tornillo inoxidable aguanta bastante menos que uno de acero aleado del mismo tamaño: no lo cambies por uno sin pensar en la carga.

Por la cabeza se conocen

Los seis tipos del taller

hombroAllenCabeza planaBotónHexagonalPrisioneroDe hombroSHCSFHCSBHCSHHCSset screwshoulderla rosca se marca con rayas; el tramo gris del de hombro es liso y rectificado
Los seis tipos de perfil. Lo que los distingue es la cabeza, y la cabeza decide qué barreno lleva del otro lado. Esquema propio, no está a escala.
Allen de cabeza cilíndrica (SHCS)
El caballo de batalla del taller. Cabeza alta y recta, se aprieta con llave Allen y aguanta mucho par. Como la cabeza es cilíndrica, se ahoga en una caja y no estorba. Si no sabes cuál usar, casi siempre es éste.
Cabeza plana (FHCS)
La cabeza es un cono que queda a ras en un avellanado. Se usa cuando nada puede sobresalir de la cara, como en una placa donde se va a deslizar otra pieza. El ángulo del cono cambia: 82° en pulgada y 90° en métrico.
Cabeza de botón (BHCS)
Cabeza baja y redondeada. Va donde no hay grueso para hacer caja, como en guardas y lámina. Se ve limpio, pero su hexágono es más chico y aguanta menos par que un Allen del mismo tamaño: no es para uniones que carguen.
Hexagonal (HHCS)
Se aprieta por fuera con llave española o de dado. Es el de los dispositivos, las bases y las estructuras, donde hay espacio para meter la llave. En pulgada el grado se lee en la cabeza: tres rayas son grado 5, seis rayas son grado 8.
Prisionero u opresor (set screw)
No tiene cabeza. Se enrosca completo y aprieta con la punta contra otra pieza, como un eje contra una polea o un cople. La forma de la punta decide cómo agarra.
De hombro (shoulder screw)
Tiene un tramo liso y rectificado entre la cabeza y la rosca. Ese hombro es el que trabaja: de pivote para una palanca, de guía o de eje para algo que gira. Ojo: su medida nominal es la del hombro, y la rosca es una medida más chica.

Las cuatro puntas de prisionero que vas a encontrar:

Copa
La más común. El borde afilado muerde el eje y se queda.
Plana
No marca el eje. Va contra una cara plana rectificada o cuando el prisionero se ajusta seguido.
Cónica
Se clava en un avellanado del eje y lo fija en una posición exacta.
De perro
Tiene un piloto que entra en un barreno o una ranura del eje. Sirve también de tope.

82° no es 90°

El cono de un cabeza plana en pulgada es de 82°; el métrico es de 90°. Si metes uno en el avellanado del otro, la cabeza no asienta pareja: apoya en una orilla, queda un poco salida y afloja con la vibración. Cuando programes un avellanado, fíjate primero qué tornillo va a llevar.

Con el tornillo en la mano

Cómo se mide cada uno

Para identificar un tornillo suelto necesitas tres datos: el diámetro, la rosca y el largo.

  • Diámetro. Con el calibrador, sobre las crestas de la rosca. Siempre sale un poco menos que el nominal: un 1/4 mide alrededor de 0.245, no 0.250. Eso es normal y no quiere decir que sea otro tamaño.
  • Rosca. Con el peine de roscas: pruebas hojas hasta que una asienta sin luz entre los dientes. El peine de pulgada da hilos por pulgada y el métrico da el paso en milímetros. Si ninguna hoja del peine de pulgada asienta, prueba el métrico.
  • Largo. Depende de la cabeza, y es donde más se equivoca la gente. Mira el dibujo.
LLLLAllenCabeza planaPrisioneroDe hombroabajo de la cabezacon todo y cabezalargo totalsólo el hombro
La L es el largo con el que se compra. Casi siempre se mide desde abajo de la cabeza; en el de cabeza plana entra la cabeza, porque queda ahogada en la pieza. Esquema propio, no está a escala.

5/16 contra M8: la trampa clásica

Un 5/16 mide 7.94 mm y un M8 mide 8 mm: al calibrador son casi idénticos. La rosca no: 18 hilos por pulgada son 1.41 mm de paso, contra 1.25 mm del M8. Si los confundes, el tornillo entra dos o tres vueltas y luego se amarra, y si lo fuerzas barres la rosca de la pieza. Lo mismo pasa entre 1/4 y M6. Ante la duda, el peine de roscas, nunca la llave.

Lo que más usamos

Medidas en pulgada

El Allen de cabeza cilíndrica sigue una regla fácil de recordar: la cabeza es tan alta como el tornillo es grueso, y en los tamaños de fracción mide exactamente una vez y media el diámetro —un 1/4 lleva cabeza de 0.375—. En los tamaños de número, del #4 al #10, la cabeza sale un poco más ancha que eso. Las tablas dan los valores máximos de la norma, que son los que importan para que la cabeza quepa.

Allen de cabeza cilíndrica en pulgada, medidas máximas
TamañoUNCUNFØ cabezaAlturaLlave
#440480.1830.1123/32
#632400.2260.1387/64
#832360.2700.1649/64
#1024320.3120.1905/32
1/420280.3750.2503/16
5/1618240.4690.3121/4
3/816240.5620.3755/16
1/213200.7500.5003/8

Los otros tipos, por tamaño:

Cabeza plana, botón, prisionero y hexagonal en pulgada
TamañoPlana: Ø teóricoPlana: llaveBotón: Ø cabezaBotón: alturaBotón: llavePrisionero: llaveHexagonal: llave
#60.3075/640.2620.0735/641/16
#80.3593/320.3120.0873/325/64
#100.4111/80.3610.1011/83/32
1/40.5315/320.4370.1325/321/87/16
5/160.6563/160.5470.1663/165/321/2
3/80.7817/320.6560.1997/323/169/16
1/20.9385/160.8750.2655/161/43/4

Y el de hombro, que se pide por el diámetro del hombro:

Tornillo de hombro en pulgada
Ø hombroRoscaØ cabezaAlturaLlave
1/4#10-240.3750.1881/8
5/161/4-200.4380.2195/32
3/85/16-180.5620.2503/16
1/23/8-160.7500.3121/4
5/81/2-130.8750.3755/16

Cuando el plano viene en milímetros

Medidas en métrico

En métrico sólo la mitad de la regla se sostiene. La altura de la cabeza sí es el diámetro: un M6 tiene la cabeza de 6 mm de alto. El ancho no: la cabeza es más que 1.5 veces el tornillo —la de un M6 mide 10 mm— y en los tamaños chicos la diferencia crece. Para el diámetro de cabeza, ve a la tabla.

Allen de cabeza cilíndrica ISO 4762, medidas máximas en mm
TamañoPasoØ cabezaAlturaLlave
M30.55.532.5
M40.7743
M50.88.554
M61.01065
M81.251386
M101.516108
M121.75181210

El diámetro de cabeza es el de cabeza lisa. Si la cabeza viene moleteada —con el rayado para agarrarla con los dedos—, puede medir hasta unas tres décimas más.

Cabeza plana, botón y prisionero en métrico, en mm
TamañoPlana: Ø teóricoPlana: llaveBotón: Ø cabezaBotón: alturaBotón: llavePrisionero: llave
M36.7225.71.6521.5
M48.962.57.62.22.52
M511.239.52.7532.5
M613.44410.53.343
M817.925144.454
M1022.4617.55.565
M1226.888216.686

El de hombro métrico tiene una trampa: la norma lo fabrica con hombros de 6.5, 8, 10, 13, 16 y 20 mm, no en números redondos. Algunos catálogos venden también de 6 y de 12, que están fuera de la norma y traen otras medidas de cabeza. Antes de dibujar el barreno, confirma en el catálogo cuál vas a comprar.

Tornillo de hombro ISO 7379, en mm
Ø hombroRoscaØ cabezaAlturaLlave
6.5M5104.53
8M6135.54
10M81675
13M101896
16M1224118
20M16301410

La llave del hexagonal métrico depende de la norma

Hay dos normas para el hexagonal métrico, la ISO y la DIN vieja, y en algunos tamaños no usan la misma llave. Un M10 puede pedir llave de 16 o de 17 según con qué norma se fabricó. Pasa sólo en tres tamaños —los marcados con ✱ en la tabla—: M10, M12 y M14. Si la llave no entra, no es que esté mal el tornillo: mide la cabeza antes de forzar otra.
Llave del hexagonal métrico: ISO 4017 contra DIN 933, en mm
TamañoISO 4017DIN 933
M588
M61010
M81313
M101617 ✱
M121819 ✱
M142122 ✱
M162424

Lo que te toca programar

Barreno de paso, caja y avellanado

El módulo de machuelos es el agujero donde el tornillo se enrosca. Éste es el otro lado: la pieza de encima, por donde el tornillo pasa sin roscar. Ahí van tres cosas.

  • Barreno de paso. Un poco más grande que el tornillo, para que pase libre. El ajuste cerrado es sólo para cuando va un solo tornillo, o cuando los barrenos de las dos piezas se hacen juntos. En todo lo demás va el normal, que absorbe lo que no queda perfectamente alineado entre una pieza y otra.
  • Caja. El escalón plano donde se ahoga la cabeza de un Allen. Es un poco más ancha que la cabeza, y su profundidad es la altura de la cabeza, que deja la cabeza a ras de la cara. Si la quieres un poco abajo, súmale unas milésimas.
  • Avellanado. El cono para un cabeza plana, al ángulo de su cabeza: 82° en pulgada, 90° en métrico. Se programa por el diámetro de arriba, el que queda a ras de la cara: es el Ø teórico de la cabeza que viene en las tablas de arriba. No hay una tabla única de avellanados en la que coincidan las fuentes, así que antes de correr la primera pieza prueba el avellanado con un tornillo de verdad.
Barreno de paso y caja para Allen en pulgada
TamañoPaso cerradoPaso normalØ cajaProf. a ras
#6#23 (0.154)#18 (0.170)9/320.138
#8#15 (0.180)#10 (0.194)5/160.164
#10#5 (0.206)#2 (0.221)3/80.190
1/417/64 (0.266)9/32 (0.281)7/160.250
5/1621/64 (0.328)11/32 (0.344)17/320.312
3/825/64 (0.391)13/32 (0.406)5/80.375
1/233/64 (0.516)17/32 (0.531)13/160.500
Barreno de paso y caja para Allen en métrico, en mm
TamañoPaso cerradoPaso normalØ cajaProf. a ras
M33.43.76.53
M44.44.88.254
M55.45.89.755
M66.46.811.256
M88.48.814.258
M1010.510.817.2510
M1212.512.819.2512

Rompe la orilla del barreno de paso

Abajo de la cabeza, el tornillo tiene un radio donde se une con el cuerpo. Si la orilla del barreno queda viva, la cabeza apoya en ese radio y no asienta pareja. Un chaflán chico a la entrada lo resuelve; no lo hagas más grande de lo necesario, porque le quitas superficie de apoyo a la cabeza.

Antes de pasar al siguiente módulo

Agarra un plano con tornillos y, para cada uno, anota qué tipo es, qué barreno de paso lleva, qué caja o qué avellanado, y qué machuelo va en la otra pieza. Si lo puedes resolver entero sin ver el tornillo, ya lo tienes. Lo que sigue es sujetar la pieza, que es la primera parte del trabajo que se hace ya con las manos en la máquina.

Material de capacitación propio de Sonora Precision. Cada máquina y cada control tienen sus particularidades: el manual del fabricante manda sobre lo que leas aquí, y nada de esto sustituye la supervisión de alguien con experiencia en piso.