Rosqueamento: Tipos, seleção e habilidades explicadas

Você já teve dificuldades para criar roscas perfeitas em suas peças de trabalho? Este artigo revela os segredos do rosqueamento, um processo crucial na usinagem. Saiba como melhorar o desempenho do macho, escolher as ferramentas certas e enfrentar os desafios comuns. Prepare-se para aprimorar suas habilidades de rosqueamento e obter resultados perfeitos!

Índice

Os machos são ferramentas usadas para criar várias roscas internas médias e pequenas. Eles têm um design simples e são fáceis de usar. Podem ser operados manualmente ou em máquinas-ferramentas, o que os torna amplamente utilizados na produção.

Está tendo dificuldades com o tapping durante o processo de processamento? Não se preocupe! Hoje, compartilharei algumas dicas para ajudá-lo a compreender melhor o tapping.

O que é o tapping?

O rosqueamento é o processo de cortar uma rosca interna dentro de um furo em uma peça de trabalho usando um macho.

1) Os fatores que determinam o desempenho do tap incluem:

Material da peça de trabalho, velocidade de corte, material da borda de corte, porta-ferramenta, forma do macho, tamanho do furo, porta-ferramenta de rosqueamento, fluido de corte e profundidade do furo.

2) Passo:

A distância axial entre dois dentes adjacentes em uma rosca corresponde a dois pontos na linha do diâmetro do passo.

Pitch

3) Chumbo:

A distância axial entre os pontos correspondentes de dois dentes adjacentes na mesma hélice é conhecida como passo e é indicada por um código.

Liderança

4) Diâmetro nominal da rosca:

O diâmetro nominal de uma rosca de tubo é o diâmetro interno do tubo de passagem (medido em polegadas), enquanto o diâmetro nominal de outras roscas é o diâmetro maior da rosca (medido em unidades métricas).

5) Diâmetro do passo da rosca:

O diâmetro do passo é o aspecto mais importante, pois determina o ajuste e a resistência de todas as montagens rosqueadas. Ele está localizado na linha de passo, e a largura do dente nesse ponto é igual à largura da ranhura do dente adjacente.

Diâmetro de passo da rosca

Designação de roscas

Tópico em inglês: A rosca inglesa é um tipo de dimensão de rosca marcada no sistema inglês. Ela foi desenvolvida em conjunto pelos Estados Unidos, Grã-Bretanha e Canadá para fornecer um sistema unificado.

Designação de roscas

Rosca métrica: A rosca métrica é um tipo de rosca desenvolvida de acordo com o sistema ISO (International Organization for Standardization). É o padrão global para roscas métricas.

Rosca métrica

Projetar roscas de alto desempenho

1) Aplicação perfeita

No processo de rosqueamento, vários fatores devem ser considerados, inclusive o design da peça de trabalho, o design do macho e a aplicação pretendida. O objetivo é minimizar a força de corte e maximizar a resistência do macho.

2) Opções de equilíbrio: todos os aspectos do aplicativo devem ser considerados

Opções de saldo

3) Pontos-chave do design da torneira

(1) Para materiais mais macios e viscosos que produzem cavacos longos, o macho deve ter um design simples, um grande ângulo frontal e de gancho, um grande ângulo traseiro e medidas para evitar vazios. Ela também deve ser projetada para facilitar o corte, com tendência a desmoronar nas bordas, uma estrutura geral frágil e um grande espaço para armazenar cavacos.

(2) Para materiais mais duros, o macho deve ter um design resistente, um pequeno ângulo frontal e de gancho, um pequeno ângulo traseiro e uma pá traseira, e ser capaz de suportar alta pressão de corte. Ele também deve ter um design de borda forte para reduzir o colapso da borda e ter uma seção transversal grande e espaço limitado para retenção de cavacos.

(3) Os fatores a serem considerados no projeto do macho incluem o tipo de ranhura do macho, o material usado na ferramenta e os tratamentos de reforço da superfície. Esses recursos de projeto devem ser equilibrados para garantir o corte adequado, o controle de cavacos, a lubrificação e a resistência à torção.

Ao cortar, é importante parar no meio do corte e inverter a direção do furo, mantendo o corte na ranhura. Isso representa o maior desafio no projeto de roscas e machos no processamento de metais.

Pontos principais do design da torneira

Forma da torneira

1) Tipo de superfície de corte da torneira

① Seleção correta da torneira de gancho positiva

Selecione corretamente a torneira com ângulo de gancho pequeno ou negativo

② Selecione corretamente a torneira com ângulo de gancho pequeno ou negativo

Selecione corretamente a torneira com ângulo de gancho pequeno ou negativo

2) Torneira de corte

Torneira de corte

A vida útil de um macho pode ser significativamente ampliada com cada dente adicional de corte do macho. Testes demonstraram que a vida útil da ferramenta pode dobrar a cada metade da rosca do dente de corte.

Diferentemente de outras ferramentas, a carga de cavacos de um macho só pode ser alterada pelo número de ranhuras de remoção de cavacos e pelo comprimento do macho de corte.

3) Torneira invertida:

Semelhante a todas as outras ferramentas, a torneira também é ligeiramente invertida.

Torneira invertida

4) Rosqueie a pá para trás

As vantagens de usar uma pá de rosca incluem menos acúmulo de calor no macho e menos acúmulo de plástico na parte de trás da peça de trabalho, o que pode ajudar a reduzir o acúmulo de cavacos na rosca.

As desvantagens do uso de uma pá de rosca incluem o fato de a borda de corte se tornar frágil e propensa a desmoronar, a rigidez insuficiente do eixo principal e a falta de capacidade de carga. fixação (incluindo um cabo de ferramenta flutuante) e a possibilidade de pequenos cavacos serem incorporados durante a rotação reversa, levando ao colapso da borda de corte.

5) Tolerância da torneira

Cada torneira tem seu próprio diâmetro de passo exclusivo.

Os machos marcados com tolerância H ou D (principalmente os machos americanos) indicam o tamanho da rosca do macho por meio da tolerância H/D. A letra indica se o tamanho do macho é maior (H = imperial, D = métrico) ou menor (L = imperial, DU = métrico) que o diâmetro básico do passo. O tamanho real do macho é expresso em relação ao diâmetro básico do passo, como H2, D3, L1 ou DU2.

Os machos também costumam ser marcados com um grau de rosca. Por exemplo, uma série geral de machos HP indica que o macho tem o tamanho correto para o grau de encaixe da peça. Um macho de grau 3B é adequado para uma peça de grau 2B, e um macho marcado com um grau "X" indica que ele tem uma grande tolerância e é usado para machos de precisão, peças galvanizadas ou tratadas termicamente ou materiais com memória quase elástica.

Para roscas de rosca galvanizadas, é necessário selecionar um macho com um grau de tolerância maior para roscas internas. Um diâmetro de passo maior resultará em um tamanho de rosca ligeiramente maior, e o aumento após a galvanoplastia fará com que o tamanho da rosca volte ao valor especificado.

Tratamento de corte da torneira

1) Tipo de furo e manuseio de cavacos

Tipo de furo e manuseio de cavacos

2) Corte por extrusão, remoção de cavacos em espiral e torneira de fenda:

O macho de fenda para remoção de cavacos em espiral é mais adequado para o processamento de furos cegos e profundos. Recomenda-se o uso de materiais que produzam cavacos pegajosos, o que o torna ideal para cortes intermitentes.

O núcleo cônico do macho de fenda para remoção de cavacos em espiral é muito fino, o que o torna a parte mais vulnerável do projeto do macho. Para evitar quebras, a velocidade deve ser de 30% a 40% menor em comparação com a de um macho de fenda de remoção de cavacos reto.

Corte por extrusão, remoção de cavacos em espiral, rosca de encaixe

3) Retirar o corte

Corte por tração

4) Torneira de ranhura reta para remoção de cavacos:

Para materiais propensos a quebrar cavacos, como latão, ferro fundido ou aço endurecido, recomenda-se usar um macho com alta resistência. Geralmente, é necessário refrigerante ou gás para remover os cavacos da ranhura de remoção de cavacos.

Os machos podem ser fornecidos em uma variedade de formas de corte, incluindo:

  • Cone (Forma A) "A" - rosca inicial
  • Plugue (Formas B e D) "B/D" - torneira do meio
  • (Forma C) "C" - fundo semiplano ou fundo plano modificado
  • (Formulário E) "E" - fundo plano
Torneira reta para remoção de cavacos

5) Torneira de extrusão:

Sua característica de processamento é que não há chip no furo passante ou no furo cego.

Torneira de extrusão

6) Comparação entre o macho de corte e o macho de extrusão

7) Influência do tamanho do furo inferior na rosca de extrusão

Influência do tamanho do furo inferior na rosca de extrusão

Revestimento da torneira

1) Vantagens do revestimento

Tratamento de superfície: Melhora a aparência dos machos HSS sem alterar seu tamanho.

② Maior vida útil do macho: Oferece alta resistência ao desgaste, reduz o atrito e o consumo de energia, reduz o colapso e a quebra da lâmina e aumenta ligeiramente a dureza da superfície.

③ Melhora a qualidade da superfície e a precisão dimensional dos furos dos parafusos: Mantém uma borda de corte afiada com um efeito lubrificante, reduz a carga e os arranhões e minimiza o acúmulo de cavacos.

2) O que é um tumor em chip?

O material da peça de trabalho é soldado ou mordido na borda do cavaco.

O que é um tumor em chip?

No início do corte, um acúmulo de cavacos se forma e cresce durante todo o processo de corte.

Quando o acúmulo de cavacos se torna grave, a pressão de corte faz com que eles se quebrem e os fragmentos sejam incorporados à peça de trabalho, levando a um acabamento ruim e a desvios do tamanho desejado.

Quando o acúmulo de cavacos se fragmenta, as partículas do material da ferramenta se quebram, levando ao desgaste da ferramenta.

3) Tratamento de superfície tradicional

Tratamento de oxidação:

Aumento da velocidade de corte em 5% - 10%
  • Oxidação controlada (ferrugem!)
  • Preto
  • A porosidade da oxidação mantém o fluido de corte na superfície da ferramenta
  • Aplicável a materiais ferrosos (à base de ferro), não aplicável a titânio, latão, alumínio, materiais compostos, cobre, zinco ou plásticos

Tratamento de nitretação:

Aumento da velocidade de corte em 5% - 10%
  • O endurecimento de superfícies da ferramenta forma uma camada protetora fina e dura
  • Moiré ou superfície clara
  • Melhora a dureza e prolonga a vida útil de materiais resistentes ao desgaste
  • Aplicável a materiais não ferrosos e não ferrosos.materiais metálicos
  • Cuidado! O aumento da dureza aumentará a fragilidade

Tratamento com oxinitreto:

Aumento da velocidade de corte em 5% - 10%
  • O tratamento composto tem as vantagens da lubrificação e da resistência ao desgaste
  • Bom para materiais à base de ferro, como superligas, ligas de titânio, aço de alta resistência e aço inoxidável
  • O tratamento de escurecimento após nitretação é usado principalmente para o tratamento de superfície de torneiras

4) Revestimento de filme

(TIN) revestimento de nitreto de titânio

  • Ouro brilhante
  • Baixa dureza Rockwell (RC) 80
  • É aplicável a vários materiais com desempenho aprimorado
  • O filme mais comum
  • O titânio e as ligas de titânio evitam o uso de estanho ferramentas revestidas

(TiCN) revestimento de carbonitreto de titânio

  • Cinza azulado
  • Média Dureza Rockwell (RC) 80
  • A lubrificação é boa, e o coeficiente de atrito é menor do que o do revestimento de estanho
  • Adequado para ligas de alumínio, aço, aço inoxidável e superligas
  • Permitir maior taxa de alimentação

(TiAIN) revestimento de alumineto de nitreto de titânio

  • Preto púrpura
  • Média Dureza Rockwell (RC) 80
  • Alta lubricidade e baixo coeficiente de atrito
  • Adequado para aço, aço inoxidável, superligas e plásticos
  • Adequado para usinagem de alta velocidade
Revestimento de filme

(CRN) revestimento de nitreto de cromo

  • Prata brilhante
  • Substitui o tradicional revestimento cromado
  • Alta dureza Rockwell (RC) 70
  • Adequado para materiais não ferrosos e ligas de titânio
  • O desempenho e a estabilidade são melhores do que os do cromagem
  • Aumento da velocidade de corte em mais de 25%

Filme de diamante

  • Preto
  • Média Dureza Rockwell (RB) 90
  • Recomendado para materiais altamente resistentes ao desgaste
  • - Liga de alumínio
  • Ferro fundido cinza
  • - Compostos
  • - Plástico resistente ao desgaste
  • A velocidade de corte é aumentada em mais de 100%

Revestimento composto de estanho + CRC / C

  • Tecnologia patenteada de revestimento multicamadas
  • Superfície lisa
  • O melhor revestimento abrangente de alto desempenho
  • É usado com eficácia em materiais ferrosos e não ferrosos, incluindo liga de alumínio e liga de titânio
  • A velocidade de corte aumentou em mais de 50%

A chave para o sucesso do tapping

1) Determinar a porcentagem de rosca

Determinar a porcentagem de rosca

O tamanho do orifício perfurado determina a porcentagem do diâmetro inferior da rosca e a altura da rosca.

Quanto maior for o diâmetro da broca utilizado, menor será a proporção da altura da rosca obtida.

Como determinar a porcentagem de rosca

2) Seleção do tamanho do furo inferior

Normalmente, é preferível uma relação de altura de rosca de 65% a 70%.

Embora a resistência da rosca de 83% de altura seja apenas 2% maior do que a de 65% de altura, o torque de rosqueamento é mais do que o dobro.

Seleção do tamanho do furo inferior
Gráfico de rosca/perfuração

3) Perguntas frequentes

① Causas do corte da tampa da torneira

Rosqueamento manual: a alimentação manual não é coordenada e a alimentação é muito rápida ou muito lenta.

Evidência de cobertura na torneira

Rosqueamento da máquina: o ciclo de rosqueamento assíncrono não está programado corretamente.

Máquina-ferramenta de parafuso de avanço: Folga causada por um parafuso de avanço desgastado ou por uma porca de ajuste do parafuso de avanço solta.

Máquina de alimentação de came: Perfil do came incorreto ou desgastado.

Máquinas-ferramentas pneumáticas ou hidráulicas: Pressão incontrolável, muito alta ou muito baixa.

Máquina de alimentação por engrenagem: Folga causada por ajuste ou desgaste inadequado da engrenagem.

② Resolver o problema de corte da tampa da torneira

Para obter roscas mais precisas, a taxa de avanço deve ser sincronizada com a velocidade do fuso.

A taxa de avanço e a rotação do fuso devem corresponder ao passo da rosca.

6) Vantagens do rosqueamento síncrono da máquina-ferramenta CNC:

O controle da profundidade da rosca, o tamanho consistente de furo a furo, a eliminação do corte no teto e o recapeamento quando necessário são fatores importantes no rosqueamento.

Pergunta: Se um Máquina CNC programado com o ciclo de rosqueamento G84 é operado manualmente, isso significa que o rosqueamento rígido pode ser realizado?

Resposta: Não! Muitos Máquinas-ferramentas CNC têm um programa de rosqueamento fixo com uma taxa de avanço na forma de perfuração. Esses programas não podem ser sincronizados com o fuso.

Cuidado! Os dados da máquina-ferramenta devem indicar se a máquina-ferramenta tem recursos de rosqueamento "síncrono" ou "rígido".

7) Seleção do cabo da ferramenta

Seleção do cabo da ferramenta
Alça flutuante

Para escutas assíncronas:

  • Máquina-ferramenta CNC com um ciclo de rosqueamento fixo
  • Mecanismo de alimentação por came, engrenagem, pneumático ou hidráulico

Para rosqueamento síncrono:

  • Em casos de roscas de tamanho grande ou pequeno

8) Manutenção do cabo da ferramenta

A manutenção adequada do porta-ferramentas é fundamental para produzir roscas de alta qualidade e prolongar a vida útil dos machos.

O mecanismo interno deve ser mantido livre de lascas e detritos.

Lubrifique regularmente para garantir o movimento suave dos componentes e evitar ferrugem.

Verifique com frequência o cabo da ferramenta, especialmente ao usar refrigerantes solúveis em água.

Solução de problemas

1) Rosca excessiva

Ajuste de NC de rosca

Ao rosquear com máquinas-ferramenta CNC sem um ciclo de rosqueamento rígido:

  • Programe a taxa de alimentação para 95% a 98% do curso reverso do macho.
  • Use somente cabos de ferramentas estendidos ou cabos de ferramentas telescópicos com trava de compressão.

Ao rosquear em máquinas-ferramenta CNC com um ciclo de rosqueamento rígido:

  • O cabo da torneira é programado para uma taxa de alimentação de 100%.
  • Use uma haste integral ou uma haste síncrona.

Se a extremidade do medidor de rosca for ultrapassada durante o enchimento:

  • Reprograme e siga o procedimento "não rígido".
  • Considere o uso de conexões de troca rápida para minimizar a "flutuação".
Rosca excessiva

2) Enrolamento do chip

  • Alterar o formulário de toque

→ ranhura reta

→ ângulo de hélice menor

  • Encurtar o macho de corte
  • Alterar o formato do canto frontal
  • Aumentar o número de slots
  • Alterar a velocidade
  • Gancho menor
  • Em caso de batida rígida, aumente o ciclo de bicadas
  • Considere a torneira de extrusão

3) Seleção de lubrificação

O objetivo da lubrificação no rosqueamento é reduzir o atrito.

Portanto, os lubrificantes são geralmente usados para rosqueamento, não os refrigerantes.

Se for usado um líquido de arrefecimento, adicione aditivos EP (ultra-alta pressão) ou HP (alta pressão).

O macho tem uma taxa de alimentação grande e fixa que é controlada pelo passo do macho, enquanto o perfuração A alimentação pode ser ajustada para controlar a carga.

4) Aplicação do líquido de arrefecimento

Base de seleção de torneiras

Antes de selecionar uma torneira, é preciso entender:

  • Tipo de furo, furo passante, furo cego ou furo profundo
  • Profundidade mínima de perfuração
  • Profundidade mínima de rosca necessária
  • As torneiras de extrusão são consideradas?
  • Material da peça de trabalho a ser rosqueada
Base de seleção de torneiras
Selecione o comprimento do cone de corte mais adequado da torneira de acordo com o estilo do furo
Não se esqueça de que compartilhar é cuidar! : )
Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

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