Diretrizes para Furos Roscados

Atualmente, existem numerosos problemas relacionados com componentes roscados na produção real. Alguns resultam de falhas de conceção, enquanto outros estão relacionados com questões de normalização e especificações. Para melhor resumir e explicar estes problemas, foram compiladas as seguintes questões relacionadas com roscas.

A maquinação de roscas é uma aplicação crucial nos centros de maquinação CNC, e a qualidade e a eficiência do processamento de roscas influenciam diretamente a qualidade da maquinação dos componentes e a eficiência produtiva dos centros de maquinação.

As roscas referem-se a saliências contínuas com uma secção transversal específica, formando uma linha helicoidal na superfície de corpos cilíndricos ou cónicos. As roscas podem ser classificadas em roscas externas e roscas internas, consoante a sua localização no corpo. De acordo com a forma da secção transversal (perfil do dente), as roscas podem ser retangulares, triangulares, trapezoidais, em dente de serra ou de outras formas especiais. As roscas mais utilizadas são as triangulares e as trapezoidais. Ao tratar de questões relacionadas com roscas, é essencial considerar estes diferentes tipos e selecioná-los e aplicá-los de acordo com os requisitos reais.

1. Furo de Fundo e Rosca

O furo de fundo refere-se ao diâmetro do furo reservado antes da abertura da rosca interna com um macho. De um modo geral, refere-se ao furo circular interno existente na peça, seja o furo circular mais profundo ou o mais superficial, conhecido como furo de fundo. Então, porque é necessária uma tolerância de ajuste entre a rosca e o furo de fundo durante a produção?

1-1. Prevenção de retrabalho ou danos na ferramenta devido a furo de fundo subdimensionado ou inadequado:

Por exemplo, quando a rosca é especificada como M3×0,5 num desenho 2D e o diâmetro do furo de fundo é ≤ 2,3 mm, o furo de fundo demasiado pequeno impede a abertura da rosca com o macho, sendo necessário retrabalhar o furo. Se o diâmetro do furo de fundo for ≥ 2,8 mm e estiver próximo ou for igual ao diâmetro interno da rosca, a operação de roscagem pode fazer com que o macho fique preso, levando à sua possível quebra.

1-2. Prevenção do desgaste da rosca devido a furo de fundo sobredimensionado:

Por exemplo, quando a rosca é especificada como M3×0,5 num desenho 2D e o diâmetro do furo de fundo é de 2,8 mm, a profundidade efetiva da rosca de um dos lados é de apenas 0,1 mm. Esta reduzida área de contacto da rosca pode levar ao desgaste da rosca. Embora alguns insertos de rosca possam atenuar este problema, a sua utilização não é geralmente recomendada.

Explicação:

*Desgaste da Rosca: Em ligações roscadas, ocorre quando as roscas no ponto de ligação se desgastam devido a força excessiva ou a outras razões, fazendo com que deixem de engrenar corretamente. Nessa situação, a ligação roscada não pode ser apertada.

2 Tabela de Referência de Roscas

3. Insertos de Rosca

Como referido anteriormente, se o furo de fundo estiver sobredimensionado, uma das formas de resolver a situação é através da utilização de insertos de rosca. Mas o que são exatamente os insertos de rosca? Na maquinação mecânica CNC, os insertos de rosca referem-se a buchas roscadas, conforme ilustrado abaixo. Estes podem ser instalados na rosca após a operação de roscagem. Que benefícios oferece a utilização de insertos de rosca? Existem impactos negativos nos componentes?

Os insertos de rosca servem para aumentar a resistência da ligação, a resistência ao desgaste e à corrosão, evitar o desaperto e proporcionar resistência a choques, prolongando assim a vida útil da rosca. As roscas, sendo pontos de montagem, estão sujeitas a movimentos rotacionais frequentes e, com o tempo, isso pode provocar danos, resultando no desgaste da rosca ou na impossibilidade de a apertar. Projetistas experientes antecipam frequentemente esta situação ainda na fase de conceção e indicam nos desenhos quais as roscas que necessitam de insertos. O objetivo é prolongar a vida útil da rosca e, consequentemente, estender o ciclo de vida global do produto.

Por exemplo, quando uma rosca é especificada como M3×0,5 num desenho 2D e o diâmetro do furo de fundo é de 3,0 mm, esta situação pode ser resolvida através da utilização de um inserto de rosca M3.

4. Tabela de Dimensões de Insertos de Rosca

5. Profundidade Efetiva da Rosca

A profundidade da rosca geralmente refere-se ao comprimento efetivo da rosca. Em circunstâncias normais, a profundidade do furo de fundo para roscagem deve ser maior do que o comprimento efetivo da rosca. Ao maquinar o furo de fundo, a broca possui uma ponta cónica, enquanto o macho de roscar tem a cabeça plana. Como o macho de cabeça plana não consegue fazer contacto completo com o fundo do furo, recomenda-se deixar pelo menos metade do diâmetro do furo como comprimento não roscado ao projetar furos cegos. Para furos roscados mais longos, podem ser necessárias ferramentas especiais, aumentando o tempo e o custo de processamento. Por isso, é aconselhável que o comprimento efetivo da rosca não exceda três vezes o diâmetro do furo.

6. Normas de Anotação de Roscas em Desenhos 2D

Interpretação:

- Código da Característica: Representa o tipo de rosca, por exemplo, M indica uma rosca normal.

- Código do Tamanho: Representa o diâmetro nominal × passo, por exemplo, 3×0,5 (3 é o diâmetro nominal, 0,5 é o passo).

- Código da Zona de Tolerância: Compreende o código da classe de tolerância (numérico) e o código da desvios básicos (minúsculas para roscas externas, maiúsculas para roscas internas), por exemplo, 6H.

- Código do Comprimento Efetivo: Indicado pelo código L (longo), N (médio) ou S (curto) para representar o comprimento efetivo da rosca. Se a rosca tiver comprimento efetivo médio, o N não é especificado.

- Código da Direção: Não é especificado para roscas direitas; LH é indicado para roscas esquerdas.

Se as anotações acima parecerem demasiado complexas, pode ser adoptada uma abordagem simplificada, conforme ilustrado no diagrama abaixo.

Interpretação:

:8 furos de fundo com um diâmetro de 4,2 mm, roscados com M5, profundidade efetiva da rosca de 10 mm e tolerância da rosca interna 6H.

:Um furo passante com um diâmetro de 14 mm atravessando o componente.

: Indica a profundidade.

7. Posição do Furo Roscado

Os furos roscados devem ser posicionados no interior do componente. Se os furos roscados estiverem demasiado próximos da borda do componente, durante a maquinação, a rosca pode atravessar a peça, provocando quebra da aresta e comprometendo a integridade do componente.