Respuesta rápida: Para calcular la broca correcta para un machuelo métrico de corte, resta el paso al diámetro mayor de la rosca. Por ejemplo, para un machuelo M6x1 necesitas una broca de 5 mm (6 − 1 = 5). Para un machuelo unificado 1/4-20 UNC necesitas 5.08 mm (6.35 − 1.27 = 5.08). Esta fórmula aplica únicamente para machuelos de corte; los machuelos formadores requieren un diámetro mayor de barreno previo.
Seleccionar el diámetro de broca correcto antes de machuelear es la decisión técnica más importante del proceso de roscado interno. Una broca demasiado pequeña genera rotura del machuelo; una broca demasiado grande produce roscas poco profundas que fallan bajo carga. En esta guía te damos la fórmula exacta, la tabla completa M3 a M30 (paso normal y fino), y las consideraciones críticas para machuelos de corte y formadores.
¿Cuál es la fórmula para calcular la broca de un machuelo?
La fórmula básica para machuelos de corte, tanto en sistema métrico como unificado, es:
Diámetro mayor − Paso = Diámetro aproximado del barreno previo
Ejemplo 1: rosca métrica M6x1
- Diámetro mayor: 6 mm
- Paso: 1 mm
- Broca: 6 − 1 = 5 mm
Ejemplo 2: rosca unificada 1/4-20 UNC
- Diámetro mayor: 25.4 × (1/4) = 6.35 mm
- Paso: 25.4 ÷ 20 = 1.27 mm
- Broca: 6.35 − 1.27 = 5.08 mm
Esta fórmula entrega un porcentaje de rosca cercano al 75-77%, que es el estándar industrial. Mayor porcentaje aumenta resistencia pero también el torque de machueleado y el riesgo de rotura.
Tabla de brocas para machuelos métricos (paso normal)
Tabla de referencia rápida para roscas métricas de paso normal, de M3 a M30. Aplica para machuelos de corte (no formadores).
| Medida nominal y paso | Diámetro de broca |
|---|---|
| M3 x 0.5 | 2.5 mm |
| M4 x 0.7 | 3.3 mm |
| M5 x 0.8 | 4.2 mm |
| M6 x 1 | 5 mm |
| M8 x 1.25 | 6.8 mm |
| M10 x 1.5 | 8.5 mm |
| M12 x 1.75 | 10.2 mm |
| M14 x 2 | 12 mm |
| M16 x 2 | 14 mm |
| M18 x 2.5 | 15.5 mm |
| M20 x 2.5 | 17.5 mm |
| M22 x 2.5 | 19.5 mm |
| M24 x 3 | 21 mm |
| M27 x 3 | 24 mm |
| M30 x 3.5 | 26.5 mm |
Tabla de brocas para machuelos métricos (paso fino)
Las roscas de paso fino se utilizan principalmente en industria automotriz y aeroespacial, donde existen vibraciones constantes. Su menor paso reduce el riesgo de aflojamiento.
| Medida nominal y paso fino | Diámetro de broca |
|---|---|
| M3 x 0.25 | 2.75 mm |
| M4 x 0.35 | 3.65 mm |
| M5 x 0.50 | 4.5 mm |
| M6 x 0.50 | 5.5 mm |
| M8 x 0.75 | 7.25 mm |
| M10 x 0.75 | 9.25 mm |
| M12 x 1 | 11 mm |
| M14 x 1 | 13 mm |
| M16 x 1.25 | 14.75 mm |
| M18 x 1.25 | 16.75 mm |
| M20 x 1.50 | 18.50 mm |
| M22 x 1.50 | 20.50 mm |
| M24 x 1.50 | 22.50 mm |
| M27 x 2 | 25 mm |
| M30 x 2 | 28 mm |
¿Qué pasa si uso una broca incorrecta?
El diámetro del barreno previo determina directamente la calidad y resistencia de la rosca:
- Broca demasiado pequeña: el machuelo trabaja contra exceso de material. Resultado: alto torque, calentamiento, desgaste acelerado y rotura del machuelo dentro de la pieza. Recuperar un machuelo roto es costoso y a veces obliga a desechar la pieza.
- Broca demasiado grande: la rosca queda subdimensionada, con filetes incompletos y poca superficie de contacto. El tornillo entra suelto y la unión falla bajo carga o vibración.
- Broca con desviación: genera carga lateral sobre el machuelo durante el roscado, produciendo roscas inclinadas o astilladas.
Machuelos de corte vs. machuelos formadores: ¿la broca es la misma?
No. Existe una diferencia crítica que muchos operadores ignoran:
Machuelos de corte
Remueven material generando viruta. Usa la fórmula Diámetro mayor − Paso. Son los más comunes y aplican para la mayoría de materiales.
Machuelos formadores (laminación)
No cortan: deforman plásticamente el material para crear la rosca. Requieren un barreno previo de mayor diámetro porque el material desplazado debe ocupar el perfil de la rosca. Como referencia general, el diámetro de broca para machuelo formador es aproximadamente:
Diámetro mayor − (Paso × 0.5)
Aplican solo a materiales dúctiles con al menos 8% de elongación y dureza inferior a 35-40 HRc: aluminio, cobre, latón, aceros bajo carbono. No son aptos para fundición gris, acero inoxidable endurecido ni aleaciones duras.
Fórmulas para condiciones de corte al machuelear
Una vez seleccionada la broca, hay que calcular los parámetros de corte del machuelo. El avance del machuelo siempre debe ser igual al paso de la rosca: por cada vuelta, el machuelo avanza exactamente un paso.
Sistema métrico
- Velocidad de corte (Vc): Vc = (D × π × n) ÷ 1000 (m/min)
- Revoluciones por minuto (RPM): RPM = (1000 × Vc) ÷ (D × π) (min⁻¹)
- Avance por revolución: Paso (mm)
- Avance por minuto: RPM × Paso (mm/min)
Sistema pulgada
- Pulgada por revolución (IPR): Paso (inch)
- Surface Feet por minuto (SFM): 0.262 × RPM × D (inch)
- Revoluciones por minuto: RPM = 3.82 × SFM (min⁻¹)
- Pulgada por minuto: RPM × Paso (inch/min)
Tolerancias de cuerdas internas: ¿qué nivel necesitas?
La tolerancia de la rosca interna depende del sector industrial. El nivel determina el ajuste entre tornillo y tuerca:
| Métrico ISO | Unificado | Tolerancia | Aplicación |
|---|---|---|---|
| 4H, 5H | 3B | Cerrada | Aeroespacial |
| 5H, 6H | 2B | Media | Uso general |
| 7H | 1B | Abierta | Construcción, montaje rápido con roscas sucias o dañadas |
B indica rosca interna; A indica rosca externa (tornillo).
Pasos para machuelear correctamente
Una vez seleccionada la broca y el machuelo, el proceso de machueleado completo consta de tres etapas:
- Barrenar con la broca calculada según la tabla o la fórmula.
- Machuelear con avance igual al paso, lubricación adecuada y machuelo perpendicular al barreno.
- Calibrar y verificar la rosca con tapón pasa/no pasa antes de liberar la pieza.
Para roscado manual, gira el machuelo dos vueltas hacia adelante y media vuelta hacia atrás para romper la viruta y evitar atascamiento.
Preguntas frecuentes
¿Qué broca uso para un machuelo M8?
Para machuelo M8 x 1.25 (paso normal) necesitas una broca de 6.8 mm. Para M8 x 0.75 (paso fino) necesitas 7.25 mm. La fórmula es diámetro mayor menos paso.
¿Qué broca uso para un machuelo de 1/4 UNC?
Para machuelo 1/4-20 UNC necesitas una broca de 5.08 mm (aproximadamente 13/64" o letra #7). Cálculo: 6.35 mm (diámetro mayor) menos 1.27 mm (paso) = 5.08 mm.
¿Por qué se rompe el machuelo dentro de la pieza?
Las causas principales son: diámetro de broca incorrecto (demasiado pequeño), falta de lubricación, velocidad de avance inadecuada, desalineación del machuelo respecto al barreno, machuelo desgastado o viruta atascada en barrenos ciegos. Verificar el diámetro del barreno previo antes de machuelear elimina la causa más común.
¿La broca para machuelo formador es la misma que para machuelo de corte?
No. Los machuelos formadores requieren un barreno previo de mayor diámetro porque el proceso es por deformación plástica, no por corte. Como referencia, usa la fórmula diámetro mayor menos la mitad del paso. Aplica solo a materiales dúctiles con al menos 8% de elongación.
¿Cómo sé si la rosca quedó bien hecha?
Verifica con un calibre tapón roscado pasa/no pasa. El lado "Go" debe entrar sin fuerza; el lado "No Go" no debe entrar más de 2 vueltas. Si el lado Go no pasa hay error de paso; si el lado No Go pasa hay expansión o subdimensionamiento de la rosca.
¿Qué lubricante uso al machuelear?
Depende del material: para acero al carbono, aceite soluble o aceite de corte sulfurado; para aluminio, queroseno o aceite ligero; para acero inoxidable, aceite de corte específico con extrema presión (EP); para fundición gris, generalmente se machuelea en seco o con aire comprimido. Usar el lubricante incorrecto acelera el desgaste y genera filo de aportación (BUE).