Trabalho sobre Usinagem de roscas

Trabalho sobre Usinagem de roscas

(Parte 1 de 3)

Universidade Federal de São João Del-Rei Campus Avançado Alto Paraopeba

Processos de Fabricação Professor Marcelo Elias

Engenharia Mecatrônica

Aloísio Henrique Kawakita de Souza – 104400034 Leandro Pereira Pires – 09440186

Roscamento Ouro Branco, 14 de junho de 2011

1 – Definição

É um processo de usinagem destinado à obtenção de filetes, por meio da abertura de um ou vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas ou cônicas de revolução. A peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca simultaneamente segundo uma trajetória retilínea paralela ou inclinada ao eixo de rotação. Pode ser interno ou externo. O roscamento interno é realizado com uma ferramenta chamada macho para roscar, geralmente confeccionada em aço rápido. O roscamento externo pode ser executado com uma ferramenta chamada cossinete, confeccionada em aço especial com um furo central filetado, semelhante a uma porca.

Figura 1 - Cossinete

Figura 2 - Tipos de macho para roscar

2 – Princípios 2.1 - Problemas da fabricação de roscas

Existem diversas classes de ajuste e precisão Exige critérios na seleção dos processos e de ferramentas e dos métodos de inspeção. Pelo menos cinco medidas que devem ajustar entre si:

• diâmetros maiores;

• menor e efetivo;

• passo ou ângulo de avanço;

• e ângulo de rosca. 2.2 - Tipos de roscas

• Rosca métrica – normal (DIN 13-1), fina (DIN 13-2.10) • Rosca métrica cônica (DIN 158-1)

• Rosca Whitworth (não recomendada)

• Rosca ISO trapezoidal (DIN 103-1)

• Rosca de dente de serra (DIN 513)

• Roscas UNF (EUA+Inglaterra)

• Roscas Edson

• Roscas especiais

2.3 - Formas de Fabricação

Usinagem • Torneamento com ferramenta simples ou múltipla

• Cabeçotes automáticos com pentes, tangenciais radiais ou circulares

• Turbilhonamento

• Com machos e cossinetes

• Fresagem com fresas simples e múltiplas

• Retificação com rebolos de perfil simples ou múltiplo

Conformação • Laminação entre rolos ou entre placas planas

3 – Tipos e variações 3.1 - Machos para máquinas

Os machos são, geralmente, fabricados em aço rápido e recebem tratamento superficial como a oxigenação e a nitretação. Eles possuem canais ou ranhuras e uma sucessão de filetes, sendo que o corte ocorre pela ação desses filetes. Os filetes e respectivas ranhuras localizam-se em uma das extremidades de uma haste cilíndrica com ponta chanfrada, enquanto a outra extremidade termina em uma cabeça quadrada.

Figura 3 - Partes de um Macho

Existem diferentes tipos de macho para propósitos distintos, sendo classificados de acordo com comprimento e diâmetro das hastes, sentido e tipo de rosca, passo e diâmetros da parte roscada e a forma das ranhuras (ou canais). Em relação à forma dos canais (ou ranhuras) tem-se:

a)Machos de canais retos, que são de uso genérico, mas bastante recomendados para furos cegos ou passantes em materiais que produzem cavacos curtos ou quebradiços, pois os mesmos ficam retidos nos canais, necessitando de uma atenção maior do usuário

Figura 4 - Macho b) Macho de ponta helicoidal, que é utilizado para furo passante em material de cavaco longo, pois o cavaco sai no sentido do avanço da ferramenta, isto é, fora da região de corte e há uma maior resistência devido ao seu maior diâmetro de núcleo, sendo que os canais principais servem apenas de condutores do fluído à região de corte.

Figura 5 - Macho c) Macho de canal helicoidal, que é indicado para furo cego, pelo fato do cavaco sair no sentido contrário ao avanço da ferramenta, tirando-o da região de corte.

Figura 6 - Macho d) Macho sem canais ou macho de conformação, os quais não possuem canais e gumes, não removem cavacos e produzem rosca pela deformação plástica dos materiais.

Figura 7 - Macho 3.2 - Machos manuais

Os machos manuais dividem-se em seriados, fabricados de acordo com as normas alemãs da DIN(Deutsche Industrie Normen), e de perfil completo, fabricados conforme as especificações das normas americanas da ANSI (American National Standard Institute).

Os machos manuais seriados são usados, especialmente, para abertura manual de roscas em furos profundos e em materiais tenazes. São fornecidos em jogos de três peças para roscas normais e de duas para roscas finas, que são usados sucessivamente. O primeiro possui a parte roscada cônica, no segundo o chanfro possui forma cônica e o terceiro é cilíndrico em todo o seu comprimento.

Figura 8 - Macho Manuais Seriados

O macho n° 1 é utilizado para desbaste, ou seja, remove o grosso do material, mas possui diâmetro menor. O macho n° 2 é o intermediário, aprofundando a rosca e o macho n° 3 com 2 a 3 filetes faz o acabamento da rosca.

A execução manual de roscas com os machos manuais seriados apresenta as seguintes características: a) O chanfro comprido de entrada alinha melhor o macho com o furo a ser roscado; b) O esforço de corte é menor, pois ele é distribuído entre os machos do jogo, que são usados sucessivamente, pois apenas o macho de acabamento tem perfil completo de rosca; c) As roscas produzidas apresentam bom acabamento e uniformidade, em virtude da distribuição do corte entre os filetes dos três machos.

Os machos manuais de perfil completo são os mais empregados na produção, pela sua simplicidade e disponibilidade no mercado, mas, apesar do nome, são usados, geralmente, na abertura de roscas a máquina. São fornecidos usualmente em jogos de três, de idênticas dimensões, diferenciados apenas pelo comprimento do chanfro de entrada.

Figura 9 - Machos com Perfis Completos

O primeiro macho possui chanfro longo de 8 a 9 filetes e ângulo de inclinação de 40 e é conhecido como taper. Ele pode ser utilizado para desbaste ou para abrir furos passantes curtos de comprimento, como, por exemplo, em porcas e chapas de aço. Como o corte é distribuído num grande número de filetes, este macho é apropriado para rosqueamento de materiais de difícil usinagem.

O segundo macho, conhecido por plug, possui chanfro médio com 4 a 6 filetes e ângulo de inclinação de 9 a 100. Ele pode ser empregado após o macho taper ou para abrir furos compridos em material de cavaco longo, aço de resistência média, aço de corte fácil e diversos aços Ni-Cr. Note-se que é o tipo de macho de maior emprego.

O terceiro macho é o bottoming com chanfro curto possuindo l a 2 filetes e ângulo de inclinação de 2 a 320. Ele é usado, geralmente, para rosqueamento em furos cegos, preferencialmente, após o uso do macho plug. No entanto, o seu emprego é interessante, também, para executar furos passantes em material de cavaco curto, como ferro fundido, latão, metais leves em geral. Neste caso, um chanfro longo distribuiria o corte num número grande de filetes, o que faria com que o macho não cortasse bem e produzisse rosca alargada por prensagem.

3.3 - Desandadores

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