Quando se trabalha no fabrico moderno, a abertura de furos com rapidez e precisão é um desafio significativo. A roscagem manual requer tempo e pode conduzir a erros. As equipas querem aumentar a velocidade, repetir erros e obter ajustes apertados para cada parafuso. As empresas procuram formas de poupar trabalho, melhorar a qualidade do produto e cumprir requisitos rigorosos. A abertura de roscas CNC resolve estes problemas.
A abertura de roscas CNC pode parecer complexa no início, mas os princípios básicos são fáceis de aprender. Quer saber como funciona este processo e porque é que tantas lojas confiam nele? Continue a ler - este guia cobre tudo o que precisa de saber sobre a abertura de roscas CNC.
O que é a perfuração CNC?
A roscagem CNC é um processo automatizado que cria roscas internas em furos utilizando uma máquina controlada por computador. A roscagem CNC utiliza uma ferramenta especializada conhecida como torneira. A torneira gira e move-se para dentro do furo à velocidade correta. A máquina segue um programa definido, pelo que cada rosca tem a mesma profundidade e passo.
Funciona em vários materiais, incluindo aço, alumínio e plásticos. Pode ser utilizada para roscas internas em qualquer peça onde sejam necessários parafusos ou cavilhas. O rosqueamento CNC é uma caraterística comum de muitos centros de usinagem e pode ser realizado tanto na vertical quanto na horizontal.
Como é que a roscagem CNC funciona?
A roscagem CNC utiliza um macho e uma Máquina CNC. O processo começa com o operador a preparar a peça e a selecionar a ferramenta correta. A máquina lê um programa que lhe diz onde fazer cada furo.
O fuso faz girar o macho a uma velocidade definida. A máquina desloca o macho diretamente para o furo pré-perfurado. À medida que a torneira gira, faz roscas nos lados do furo. A máquina controla a velocidade, o avanço e a profundidade, para que cada rosca seja uniforme.
Depois de terminar um furo, a máquina puxa a torneira para fora e passa para o ponto seguinte. Este processo repete-se até todos os furos estarem concluídos. A máquina pode utilizar diferentes tamanhos de machos se o programa assim o exigir.
A roscagem CNC pode ser efectuada com machos de corte ou machos de formação. A principal diferença é que os machos de corte removem o material, enquanto os machos de formação empurram o metal para criar a rosca.
Tipos de machos para maquinagem CNC
A escolha do macho correto depende do tipo de furo, do material e da qualidade da rosca pretendida. Cada macho é fabricado para um trabalho específico. Aqui está uma descrição dos tipos mais comuns utilizados na maquinagem CNC.
Rosca de furo passante
Os furos passantes atravessam todo o material. As aparas podem sair pelo fundo. Isto torna-as mais fáceis de bater. Pode utilizar velocidades mais elevadas e reduzir o risco de acumulação de limalha. Os machos de ponta em espiral funcionam bem aqui porque empurram as aparas para a frente e para fora.
Perfuração de furos cegos
Buracos cegos parar antes de chegar ao outro lado. As aparas não têm para onde ir. Isto significa que podem entupir o furo ou partir a torneira. Para furos cegos, as torneiras de flauta em espiral são a melhor opção. Elas puxam as aparas para cima e para fora do furo. Também é necessário controlar a profundidade com precisão.
Machos de flauta reta
Os machos de canelura reta são o tipo mais básico de machos. Cortam as roscas através de um corte no material. Estes machos são mais adequados para pequenas séries e materiais que produzem pequenas aparas, como o ferro fundido. Não são particularmente hábeis na remoção de aparas, pelo que não são ideais para furos cegos.
Machos de flauta em espiral
Os machos de flauta em espiral são concebidos para puxar as aparas para cima. São utilizados principalmente para furos cegos. O desenho em espiral ajuda a evitar o entupimento das limalhas. Funcionam bem em metais macios, como o alumínio ou o latão. Reduzem também a probabilidade de quebra do macho.
Machos de ponta espiral
Os machos de ponta em espiral são também chamados "machos de pistola". Empurram as aparas para a frente, para longe do macho. Isto torna-os ideais para furos passantes. Podem funcionar mais rapidamente do que outros machos. Também duram mais tempo em ambientes de alta produção.
Torneiras de moldagem
Os machos de moldagem não cortam o material. Em vez disso, empurram o material para formar roscas. Não são criadas aparas. Isto torna-os adequados para materiais como o alumínio ou o aço macio. As roscas são normalmente mais fortes, mas os machos de formação necessitam de um furo piloto maior. A lubrificação é crucial para reduzir o calor e a fricção.
Parâmetros chave para uma roscagem CNC bem sucedida
A abertura de roscas CNC necessita de uma configuração cuidadosa. As definições corretas mantêm as roscas limpas, evitam a quebra da ferramenta e ajudam os machos a durar mais tempo.
Velocidade e taxas de alimentação
A velocidade de roscagem é medida em rotações por minuto (RPM). Se for demasiado rápida, a torneira pode partir-se. Demasiado lenta, e perde-se tempo. A velocidade correta depende do material e do tipo de macho. Os materiais mais duros necessitam de velocidades mais lentas. Os materiais mais macios podem funcionar mais depressa.
O avanço está ligado ao passo da rosca. Para roscar, o avanço deve corresponder exatamente ao passo. Se não corresponder, a rosca pode desnudar-se ou partir-se. A maior parte das máquinas CNC trata deste problema com um ciclo de roscagem que bloqueia o avanço à velocidade do fuso.
Profundidade do corte
A profundidade refere-se à distância que a torneira penetra no furo. No caso de furos cegos, isto deve ser controlado com muito cuidado. Se a torneira atingir o fundo com demasiada força, pode lascar ou partir. Deixe sempre uma folga para além do comprimento da rosca. Os furos passantes são mais fáceis, mas continuam a necessitar de uma programação adequada para evitar cortes demasiado profundos.
Líquido de refrigeração e lubrificação
O líquido de refrigeração ajuda a reduzir o calor. A lubrificação ajuda a reduzir o atrito. Ambos são necessários para proteger a torneira e melhorar a qualidade da rosca. Utilize óleo de corte para aço ou aço inoxidável. Utilize um líquido de refrigeração à base de água para o alumínio. Para machos de formação, aplique sempre uma lubrificação generosa para evitar o sobreaquecimento. Um bom fluxo de fluido também ajuda na remoção de aparas em furos cegos.
Materiais comuns para rosqueamento CNC
Diferentes materiais comportam-se de várias formas durante a abertura de roscas. A escolha do macho e das definições corretas depende em grande medida do material com que se está a trabalhar.
Metais
Alumínio é macio e fácil de tocar. Permite velocidades rápidas e uma pressão ligeira. Utilize machos afiados e mantenha as ranhuras limpas. Os machos de ponta espiral ou de formação funcionam bem com o alumínio.
Aço existe em vários tipos. Os aços de baixo teor de carbono são fáceis de cortar. Os aços com alto teor de carbono e ligas necessitam de velocidades mais lentas e mais força de corte. Utilize machos de corte com revestimentos, como o TiN, para aumentar a vida útil da ferramenta.
Titânio é complicado e pegajoso. Gera calor rapidamente. Utilize velocidades lentas, líquido de refrigeração de elevada lubricidade e machos fortes e revestidos. Os machos com canais em espiral ajudam a gerir a remoção de aparas. A abertura de roscas em titânio requer frequentemente configurações rígidas para evitar a deflexão da ferramenta.
Plásticos e compósitos
Os plásticos macios, como o nylon ou o ABS, são fáceis de bater. Evite o sobreaquecimento, que pode provocar a fusão. Utilize definições de alta velocidade e torneiras afiadas. Limpe as aparas com frequência.
Os compósitos como a fibra de vidro ou a fibra de carbono são mais abrasivos. Desgastam rapidamente os machos. Utilize machos com revestimentos especiais. Para materiais frágeis, reduzir a força de rosqueamento para evitar rachaduras ou delaminação. Em muitos casos, são utilizados insertos roscados em vez de roscas diretas.
Vantagens da roscagem CNC
A abertura de roscas CNC oferece muitas vantagens para a produção moderna. Aumenta a qualidade das peças e o desempenho geral da oficina.
Precisão
As máquinas CNC controlam todos os movimentos da torneira. Isto resulta num tamanho, profundidade e alinhamento exactos da rosca. Obtém-se roscas consistentes mesmo em peças de tolerância apertada. Há menos risco de roscas cruzadas ou furos demasiado grandes.
Eficiência
A roscagem CNC é rápida. Uma vez programada, a máquina faz furo após furo sem parar. O manuseamento das aparas, o movimento da ferramenta e a profundidade são todos optimizados para um melhor desempenho. Isto reduz o tempo de ciclo e minimiza o trabalho manual.
Versatilidade
A roscagem CNC é compatível com uma vasta gama de materiais. É compatível com uma vasta gama de materiais, incluindo metais macios, aço endurecido, plásticos e compósitos. Pode abrir furos cegos ou passantes, grandes ou pequenos, com a ferramenta e as definições corretas.
Repetibilidade
Todas as peças obtêm o mesmo resultado. O macho entra no mesmo sítio, corta à mesma profundidade e sai de forma limpa. Esta repetibilidade ajuda no controlo de qualidade. Também diminui as taxas de refugo e reduz a necessidade de retrabalho.
Desafios na abertura de roscas CNC
A abertura de roscas CNC é eficiente, mas os problemas continuam a ocorrer. Conhecer os problemas comuns ajuda-o a evitar tempos de paragem dispendiosos ou desperdícios.
Quebra e desgaste da torneira
A rutura da rosca resulta frequentemente da utilização de uma velocidade ou avanço incorretos. Também pode acontecer se o furo for demasiado pequeno. Os materiais duros ou pegajosos, como o aço inoxidável e o titânio, aumentam a tensão sobre o macho. Os machos também se desgastam com o tempo. As ferramentas cegas cortam mal e têm maior probabilidade de partir.
Para reduzir as quebras, utilize a ferramenta correta para o trabalho. Mantenha a torneira afiada e aplique o lubrificante correto. As configurações rígidas ajudam a evitar vibrações e desalinhamentos.
Problemas de qualidade da linha
Um mau alinhamento, machos cegos ou taxas de avanço incorrectas podem dar origem a roscas de má qualidade. As roscas podem ser demasiado apertadas, demasiado soltas ou irregulares. Em furos cegos, um macho gasto pode não cortar a profundidade total da rosca.
Utilize uma torneira de qualidade e verifique o tamanho do furo antes de o cortar. Certifique-se de que as definições da máquina correspondem ao passo da rosca. Além disso, inspeccione regularmente as roscas acabadas com calibradores para detetar problemas atempadamente.
Problemas de evacuação de chips
As limalhas que não ficam limpas podem entupir as ranhuras e partir a torneira. Isto é comum em furos cegos ou materiais macios que produzem limalhas longas.
Utilize machos de flauta em espiral para furos cegos e machos de ponta em espiral para furos passantes. Mantenha o líquido de refrigeração a fluir para ajudar a empurrar ou puxar as limalhas para fora. Em materiais duros, reduza ligeiramente a velocidade de avanço para dar mais tempo às limalhas para saírem.
Conclusão
A roscagem CNC é um método fiável para criar roscas precisas e repetíveis em vários materiais. Funciona bem tanto para furos passantes como para furos cegos. Com o macho certo, a configuração adequada e um controlo razoável das aparas, é possível obter uma elevada qualidade de rosca e reduzir o desgaste da ferramenta. Poupa tempo, melhora a consistência e suporta a produção de grandes volumes em muitas indústrias.
Precisa de ajuda com soluções de roscagem para as suas peças personalizadas? Contacte-nos hoje para discutir o seu projeto - estamos prontos para apoiar as suas necessidades de maquinagem com um serviço rápido e profissional.
Olá, chamo-me Kevin Lee
Nos últimos 10 anos, tenho estado imerso em várias formas de fabrico de chapas metálicas, partilhando aqui ideias interessantes a partir das minhas experiências em diversas oficinas.
Entrar em contacto
Kevin Lee
Tenho mais de dez anos de experiência profissional no fabrico de chapas metálicas, especializando-me em corte a laser, dobragem, soldadura e técnicas de tratamento de superfícies. Como Diretor Técnico da Shengen, estou empenhado em resolver desafios complexos de fabrico e em promover a inovação e a qualidade em cada projeto.
