Furos roscados em usinagem

1. Introdução

A usinagem é essencial para muitas indústrias que exigem componentes precisos e montagem confiável.

Um furo roscado – essencial para criar roscas internas em materiais – serve como base para muitas aplicações de fixação.

Este processo permite parafusos, parafusos, e outros fixadores devem ser inseridos com segurança, garantindo que os componentes permaneçam juntos, mesmo sob condições extremas.

Os furos roscados são especialmente importantes em indústrias como a automotiva, aeroespacial, eletrônica, e máquinas.

Compreender os fundamentos do rosqueamento com macho e como obter rosqueamento de precisão pode ajudar a melhorar a eficiência da fabricação e a qualidade do produto.

Nesta postagem do blog, vamos detalhar o processo de toque, explicar os diferentes tipos de furos roscados, e fornecer dicas essenciais para garantir qualidade de alto nível.

Também nos aprofundaremos nas ferramentas e materiais usados, os fatores que afetam a precisão do rosqueamento, e aplicações comuns de furos roscados.

2. O que é um furo roscado?

Um furo roscado é simplesmente um furo que foi perfurado e depois rosqueado com um macho para aceitar um fixador.

É diferente de um furo perfurado, que é simplesmente um buraco sem fios.

O rosqueamento cria roscas internas dentro do furo, permitindo a inserção de parafusos, parafusos, ou outros fixadores roscados.

• Furo Perfurado vs.. Furo roscado: Embora um furo perfurado seja um furo cilíndrico básico, um furo roscado é o resultado do uso de uma ferramenta de macho para criar roscas espirais na superfície interna.
  Esta rosca permite que o furo segure os fixadores com segurança, que é essencial em muitas aplicações.
• Termos Comuns:

• • Tópicos: Estas são as ranhuras espirais cortadas no buraco, permitindo que os fixadores sejam aparafusados.
  • Tocar: A ferramenta usada para cortar roscas internas no furo. Está disponível em vários tipos dependendo das especificações do material e da rosca.
  • Tom: A distância entre threads individuais. Quanto melhor o tom, quanto mais fios por polegada (TPI), o que é crítico para certas aplicações que exigem maior precisão.

3. Processo de usinagem para rosqueamento

O processo de rosqueamento envolve o uso de um macho para cortar roscas internas em um furo. Dependendo do material e do tamanho de rosca desejado, diferentes ferramentas e máquinas são usadas.

• Equipamento:

• • Máquinas CNC: Essas máquinas controladas por computador são capazes de executar rosqueamentos de alta precisão automaticamente, tornando-os ideais para produção em larga escala.
  • Máquinas de rosqueamento: Estas máquinas especializadas são projetadas especificamente para rosqueamento e podem lidar com operações manuais e automáticas.
  • Ferramentas de rosqueamento manual: Para trabalhos menores ou personalizados, ferramentas de rosqueamento manual, como machos manuais e matrizes, são usadas.
    Eles são normalmente empregados quando apenas alguns furos precisam ser rosqueados.

• Tocar vs.. Fresamento de rosca: Fresamento de rosca e rosqueamento criam roscas internas, mas existem diferenças distintas.
  Embora o rosqueamento seja mais rápido e eficiente para furos pequenos e médios, o fresamento de roscas oferece maior flexibilidade para roscas maiores ou geometrias complexas.

4. Como fazer furos passo a passo

Aqui está um passo a passo de como fazer um furo com sucesso:

• Etapa 1: Reúna as ferramentas e materiais necessários

• • Certifique-se de ter um toque, broca, ferramenta de rosqueamento manual da máquina de rosqueamento, e lubrificante.

• Etapa 2: Selecione a torneira e a broca certas

• • Escolha uma torneira que corresponda ao tipo de linha desejado (UNC, UNF, Métrica) e tamanho.
    Selecione a broca apropriada para combinar com o tamanho da torneira para garantir um ajuste perfeito.

• Etapa 3: Faça o buraco

• • Faça o furo no tamanho correto, garantindo que corresponda às especificações da torneira.
    Use uma broca com diâmetro e profundidade apropriados com base no passo de rosca necessário.

• Etapa 4: Prepare-se para tocar

• • Limpe o furo e aplique um lubrificante adequado para reduzir o atrito e evitar que o macho emperre durante o processo de corte.

• Etapa 5: Batendo no buraco

• • Comece a bater inserindo a torneira no buraco, e aplicando pressão consistente enquanto gira a ferramenta para criar as roscas.
    Certifique-se de que a torneira permaneça alinhada com o furo para evitar desalinhamento.

5. Tipos de furos roscados

Furos roscados são essenciais para criar conexões seguras entre peças, e existem vários tipos dependendo dos requisitos da aplicação.
Compreender os diferentes tipos de furos roscados ajuda na escolha do método certo para tarefas específicas, garantindo ótimo desempenho e ajuste.
Aqui estão os tipos mais comuns:

Através de buracos

Furos passantes são furos roscados que se estendem através do material, de um lado para o outro.
Esses furos permitem que os fixadores passem completamente, com as roscas dentro do furo proporcionando uma conexão segura para os parafusos, parafusos, ou outros tipos de fixadores roscados.
Os furos passantes são amplamente utilizados em aplicações onde ambos os lados do material precisam ser unidos ou ao fixar múltiplas peças em ambos os lados do material..

Buracos Cegos

Buracos cegos, em contraste com furos passantes, não passe completamente pelo material.
Eles são perfurados até uma profundidade específica e depois rosqueados para criar roscas.
Furos cegos são ideais quando apenas um lado do material precisa ser fixado, como ao anexar componentes a uma peça de trabalho que não tem acesso à parte traseira.

Furos rebaixados

Um furo rebaixado é um tipo de furo roscado com uma abertura ampliada na parte superior para permitir que a cabeça de um parafuso, parafuso, ou outro fixador para ficar nivelado ou abaixo da superfície do material.
Este tipo de furo é particularmente útil quando se deseja ocultar a cabeça do fixador, proporcionando uma limpeza, acabamento superficial liso.

Furos fresados

Furos fresados ​​são furos que foram perfurados e depois fresados ​​para melhorar seu tamanho, forma, e acabamento superficial.
O processo de alargamento garante que o furo tenha a tolerância correta e seja liso, o que é especialmente importante antes de tocar.
Os furos escareados proporcionam um nível mais alto de precisão e são essenciais quando são necessárias tolerâncias restritas para as roscas.

Tópicos Intercambiáveis

Roscas intercambiáveis ​​referem-se aos diferentes tipos de formatos de rosca que podem ser usados ​​ao rosquear furos.
Os tipos de thread mais comumente usados ​​incluem:

• UNC (Grosso Nacional Unificado): Um tipo de rosca que tem menos roscas por polegada, tornando-o adequado para aplicações pesadas.
  É mais fácil de fabricar e é comumente usado em aplicações industriais e mecânicas, especialmente onde a força é crítica.
• UNF (Multa Nacional Unificada): Com mais fios por polegada do que UNC, As roscas UNF são ideais para aplicações que exigem alta precisão e menores, fio mais fino se ajusta.
  Eles são usados ​​quando são necessárias maior resistência à tensão e precisão, como em máquinas de precisão ou componentes aeroespaciais.
• Threads Métricos: Com base no sistema métrico, esses fios são comumente encontrados em aplicações europeias e internacionais.
  As roscas métricas são usadas em uma ampla variedade de indústrias para aplicações de precisão e de uso geral.

6. Ferramentas e materiais usados ​​no rosqueamento

Torneiras

Os machos são as principais ferramentas usadas para cortar roscas internas em furos pré-perfurados.
Eles vêm em vários tipos, cada um projetado para aplicações e materiais específicos:

• Toques manuais: Estas torneiras são giradas manualmente usando uma chave de torneira e são adequadas para trabalhos de pequena escala ou únicos.
  Eles fornecem excelente controle sobre o processo de rosqueamento, mas podem ser trabalhosos.
• Torneiras de máquina: Projetado para uso com máquinas acionadas por energia, como tornos CNC ou máquinas de rosqueamento dedicadas, machos de máquina oferecem resultados mais rápidos e consistentes.
  Eles são ideais para execuções de produção de alto volume.
• Ponto Espiral (Pistola) Torneiras: Caracterizado por suas flautas voltadas para a frente, esses machos são excelentes em empurrar cavacos à frente da vanguarda,
  tornando-os perfeitos para furos passantes onde os cavacos podem sair facilmente.
• Torneiras de Flauta Espiral: Com canais helicoidais que puxam os cavacos para cima e para fora dos furos cegos, machos com canal espiral são indispensáveis ​​para aplicações de rosqueamento de furos profundos.
• Torneiras de flauta reta: Comumente usado para rosqueamento de uso geral em materiais mais macios,
  machos com canal reto são econômicos e versáteis, mas podem não lidar com o escoamento de cavacos tão eficientemente quanto os projetos em espiral.

Brocas

As brocas criam o orifício piloto no qual a torneira cortará as roscas. Escolher o tamanho correto da broca é crucial para um rosqueamento bem-sucedido.
O diâmetro da broca deve corresponder ao diâmetro menor da rosca que está sendo rosqueada,
garantindo que o material restante permaneça adequado para que o macho forme roscas sem estresse excessivo na peça de trabalho.

• Aço Rápido (HSS) Brocas: Adequado para a maioria dos metais e ligas comuns, As brocas HSS oferecem boa resistência ao desgaste e tolerância ao calor.
• Brocas de cobalto: Ideal para materiais mais duros, como aço inoxidável ou ferro fundido, bits de cobalto têm maior dureza e durabilidade em comparação com bits HSS padrão.
• Brocas com ponta de metal duro: Para materiais extremamente duros, brocas com ponta de metal duro proporcionam resistência e longevidade superiores, embora a um custo mais elevado.

Materiais da peça

O material a ser rosqueado influencia significativamente a escolha das ferramentas, velocidades, alimenta, e refrigerantes.
Diferentes materiais têm níveis variados de dureza, propriedades térmicas, e usinabilidade, tudo isso afeta o processo de rosqueamento.

• Aço: Um dos materiais mais comumente aproveitados, o aço requer uma consideração cuidadosa da seleção do macho com base na dureza.
  Aços mais macios muitas vezes podem ser rosqueados usando machos HSS padrão, enquanto os aços endurecidos podem necessitar de machos de cobalto ou metal duro.
• Alumínio: Conhecido por sua suavidade e tendência a irritar, o alumínio se beneficia do afiado, machos de alta qualidade e lubrificação suficiente para evitar acúmulo de cavacos.
• Latão e Bronze: Esses materiais tendem a ser autolubrificantes devido à sua composição
  mas ainda pode se beneficiar da aplicação adequada de refrigeração para gerenciar o calor e manter a integridade da ferramenta.
• Plásticos: Roscar plásticos requer velocidades e avanços mais lentos para evitar derreter ou deformar o material.
  Torneiras especiais projetadas para plástico podem ajudar a obter limpeza, threads funcionais.

7. Fatores que afetam a precisão do rosqueamento

Passo da linha

O passo influencia diretamente no número de fios por polegada ou milímetro, afetando a resistência e o ajuste da conexão.
Por exemplo, um passo mais fino fornece mais fios por polegada, aumentando o poder de retenção, mas exigindo usinagem mais precisa.

Tolerância de profundidade e diâmetro

Manter tolerâncias apertadas garante o engate adequado da rosca e evita desgaste ou enfraquecimento do fixador.
As tolerâncias podem ser tão restritas quanto ±0,001 polegadas em aplicações críticas.

Velocidade e taxa de avanço no rosqueamento CNC

A otimização desses parâmetros é crucial para obter roscas de alta qualidade sem danificar o macho ou a peça de trabalho.
As máquinas CNC podem manter velocidades e taxas de avanço consistentes, levando a melhores resultados.

Líquido refrigerante e lubrificação

O resfriamento e a lubrificação adequados reduzem o atrito, acúmulo de calor, e desgaste na torneira e no material.
O uso de refrigeração pode prolongar a vida útil da ferramenta em até 30%.

8. Prós e contras de furos roscados

Prós de furos roscados

Fixação Segura

Os furos roscados proporcionam um método de fixação confiável e seguro. As roscas internas garantem que os parafusos e porcas possam ser firmemente encaixados, evitando o afrouxamento durante o uso.
Isto torna os furos roscados especialmente úteis em aplicações críticas onde conexões seguras são cruciais para a segurança operacional,
como nas indústrias aeroespacial e automotiva.

Eficiência Espacial

Uma das principais vantagens dos furos roscados é a eficiência de espaço.

Eliminando a necessidade de fixadores adicionais, como porcas ou arruelas, furos roscados economizam espaço valioso em montagens compactas.
Isto é particularmente benéfico em eletrônica, componentes automotivos, e máquinas, onde as restrições de espaço são comuns e cada milímetro conta.

Integridade Estrutural

Em materiais que podem segurar fios com eficácia, furos roscados ajudam a manter a integridade estrutural da montagem.
As roscas distribuem a carga por uma ampla área de superfície, o que reduz a concentração de tensão e melhora a durabilidade geral em comparação com outros métodos de fixação, como rebites ou soldagem.
Isto é crucial em aplicações onde os componentes devem suportar altas tensões ou vibrações.

Facilidade de manutenção

Furos roscados facilitam a manutenção, reparos, e atualizações, permitindo que os componentes sejam facilmente desmontados e remontados.

Este recurso é particularmente útil em indústrias onde é necessária manutenção regular, como na fabricação de equipamentos, maquinaria, e sistemas automotivos.

A capacidade de reutilizar fixadores sem comprometer a integridade das roscas é uma solução econômica para manutenção.

Contras de furos roscados

Desgaste da linha

Uma desvantagem significativa dos furos roscados é o desgaste da rosca, especialmente em materiais mais macios.

Ao longo do tempo, montagem e desmontagem repetidas podem causar a degradação das roscas internas, levando a uma conexão enfraquecida.

Isto é particularmente problemático em aplicações onde as peças precisam ser montadas e desmontadas com frequência, como em indústrias de manutenção pesada.

Risco de threading cruzado

A rosca cruzada ocorre quando o parafuso ou parafuso está desalinhado durante a inserção, causando danos às roscas internas. Este problema pode enfraquecer a conexão e levar à falha.

A rosca cruzada é comum durante a montagem manual, onde a precisão pode ser mais difícil de manter.

O treinamento adequado e o uso de ferramentas como guias de linha podem ajudar a mitigar esse risco.

Capacidade de carga limitada

Os furos roscados têm capacidade de carga limitada, particularmente em materiais que não seguram bem os fios, como plásticos ou metais macios.

Esses materiais podem descascar ou deformar sob cargas pesadas, levando à falha da conexão.

Para aplicações de alto estresse, métodos adicionais de fixação, como o uso de âncoras ou inserções, pode ser necessário para garantir a resistência necessária.

Potencial para quebra de torneira

Outra desvantagem é a possibilidade de quebra do macho durante o processo de rosqueamento, especialmente ao trabalhar com materiais duros como titânio ou aço inoxidável.

Lubrificação inadequada, taxas de alimentação incorretas, ou usar o macho errado para o material pode aumentar o risco de quebra.

Um macho quebrado é difícil de remover e pode danificar a peça de trabalho, levando a paralisações e reparos dispendiosos.

9. Aplicações de furos roscados

Os furos roscados desempenham um papel fundamental em vários setores, fornecendo um método confiável para criar conexões encadeadas seguras entre componentes.

Indústria Automotiva

• Componentes do motor: Furos roscados são usados ​​para fixar peças como cabeçotes de cilindro, variedades, e tampas de válvulas no bloco do motor.
• Montagem de chassi e carroceria: Furos roscados permitem a montagem de suportes, assentos, e componentes de suspensão no quadro ou chassi.
• Sistemas elétricos: Os furos roscados também são essenciais para proteger peças eletrônicas, como sensores e módulos de controle, no sistema elétrico do carro..

Indústria aeroespacial

• Conjuntos de fuselagem e asas de aeronaves: Furos roscados são usados ​​para fixar painéis, quadros, e superfícies de controle como flaps e ailerons.
• Componentes do motor: Semelhante a aplicações automotivas, peças de motor em aeronaves, incluindo pás de turbina, estágios do compressor, e invólucros,
  muitas vezes exigem furos roscados para garantir a integridade estrutural.
• Sistemas de trem de pouso: A batida fornece pontos de fixação seguros para amortecedores, rodas, e suportes, garantindo decolagens e pousos seguros.

Indústria Eletrônica

• Montagem de componentes eletrônicos: Furos roscados são usados ​​para montar placas de circuito, capacitores, resistores, e outros componentes firmemente dentro da caixa.
• Gabinetes para proteção: Os gabinetes de muitos dispositivos eletrônicos, como computadores, telefones celulares, e equipamentos médicos,
  muitas vezes exigem furos roscados para fixar parafusos ou porcas que mantêm o dispositivo vedado e protegido contra poeira, umidade, e outros contaminantes.
• Conectores e portas: Furos roscados são usados ​​para instalar conectores,
  como HDMI, Portas USB, e portas de alimentação, em gabinetes eletrônicos, garantindo alinhamento adequado e conexões seguras.

Máquinas Industriais

• Componentes de máquinas-ferramenta: Os furos roscados são usados ​​na montagem de peças de máquinas, como bases, fusos, e porta-ferramentas, garantindo estabilidade e precisão durante a operação.
• Montagem e alinhamento de peças: Componentes como motores, engrenagens, e polias são frequentemente fixadas com parafusos ou parafusos em furos roscados para garantir alinhamento e operação segura.
• Manutenção: Furos roscados permitem a desmontagem de máquinas para reparos e manutenção,
  permitindo fácil acesso a componentes internos que podem precisar de substituição.

Dispositivos Médicos

• Implantes médicos: Furos roscados são usados ​​em implantes ortopédicos, como substituições de articulações e parafusos, garantindo que eles permaneçam firmemente no lugar durante a cirurgia e enquanto estiverem no corpo.
• Equipamento médico: Dispositivos como instrumentos cirúrgicos, equipamento de diagnóstico,
  e ferramentas de laboratório muitas vezes exigem furos roscados para montagem segura de componentes e acessórios.
• Próteses: Furos roscados também são encontrados em dispositivos protéticos, onde são usados ​​para fixar com segurança diferentes partes, como articulações e membros.

10. Considerações e dicas para furos roscados

Dureza do material

Materiais mais duros, como aço inoxidável ou titânio, podem exigir machos especializados e velocidades de rosqueamento mais baixas para evitar danos à ferramenta.

Tamanhos precisos de furo piloto

Garantir que o diâmetro do furo piloto corresponda às especificações do macho é essencial para a formação ideal da rosca.

Um furo de tamanho incorreto pode levar a uma rosca de baixa qualidade.

Diâmetro do furo roscado adequado

Escolha o diâmetro do furo apropriado com base no diâmetro principal do macho e nas propriedades do material.

Por exemplo, um 1/4-20 O macho UNC requer um furo piloto de 0,216 polegadas em aço.

Superfícies Angulares

Ao fazer furos em superfícies angulares, tome cuidado extra para manter a perpendicularidade. O desalinhamento pode resultar em rosqueamento cruzado ou machos danificados.

Colocação precisa do furo

A colocação precisa do furo é crítica para montagens funcionais. Mesmo um ligeiro desvio pode afetar o desempenho geral do componente.

Resolvendo o desalinhamento de thread

Roscas desalinhadas podem causar rosqueamento cruzado ou danos ao furo roscado. Sempre verifique o alinhamento antes de tocar.

Trabalhando com materiais difíceis de usinar

Use refrigeração adequada e possivelmente machos multicanais ao trabalhar com materiais difíceis.

Por exemplo, rosqueamento de titânio pode exigir o uso de refrigerantes à base de enxofre para reduzir o atrito.

Tratamento de defeitos de rosqueamento

Problemas como rebarbas, subcotação, ou o acúmulo de chips pode comprometer a integridade do thread.

A manutenção regular das ferramentas e a adesão às melhores práticas podem minimizar esses problemas.

11. Conclusão

Para concluir, furos roscados são fundamentais para a usinagem e desempenham um papel vital na montagem de componentes em vários setores.

Ao compreender os princípios do toque, selecionando as ferramentas e materiais certos, e aderindo às melhores práticas,

os maquinistas podem obter resultados precisos, roscas confiáveis ​​que melhoram o desempenho e a durabilidade do produto.

Seja trabalhando em dispositivos eletrônicos complexos ou em máquinas de grande escala, dominar a arte do rosqueamento contribui significativamente para o sucesso de qualquer projeto de fabricação.

A adoção dessas diretrizes garante que cada furo roscado atenda aos mais altos padrões de qualidade e precisão.

Se você tiver necessidades de processamento de threads, por favor sinta-se à vontade para Contate-nos.