Técnicas Comuns de Rosqueamento CNC Explicadas

O rosqueamento é uma das aplicações mais importantes de centros de usinagem CNC. A qualidade e eficiência do rosqueamento afetam diretamente a qualidade das peças e a eficiência de produção do centro. Com o desenvolvimento do desempenho da usinagem CNC e a melhoria das ferramentas de corte, os métodos de rosqueamento evoluem constantemente, melhorando precisão e eficiência. Para que tecnólogos escolham racionalmente os métodos, melhorem a produção e evitem acidentes de qualidade, resumem-se abaixo os métodos comuns em centros de usinagem CNC.

Método Mais Comum — Rosqueamento com Macho (Tap)

• Classificação e características do rosqueamento com macho

Usar machos para rosquear furos é o método mais comum. Adequado principalmente para furos roscados de pequeno diâmetro (D<30) e baixos requisitos de precisão de posição do furo.

Nos anos 80, furos roscados usavam macho flexível: porta-macho flexível para compensar axialmente o avanço causado pela assincronia entre avanço da máquina e velocidade do fuso, garantindo o passo correto. O porta-macho flexível tem estrutura complexa, alto custo, fácil dano e baixa eficiência. Nos últimos anos, o desempenho de centros de usinagem CNC melhorou, e o rosqueamento rígido tornou-se configuração essencial.

Portanto, o rosqueamento rígido é hoje o método mais comum: o macho é fixado por porta-macho de mola rígida, e o avanço do fuso e a velocidade são controlados pela máquina para permanecerem equivalentes. Comparado ao flexível, o porta-macho de mola tem estrutura simples, preço baixo e ampla utilidade. Além de machos, pode segurar fresas, brocas, reduzindo custo de ferramentas. O rosqueamento rígido permite corte de alta velocidade, melhorando eficiência e reduzindo custos.

• Determinação do furo de fundo antes do rosqueamento

O processamento do furo de fundo influencia muito a vida do macho e a qualidade do rosqueamento. Geralmente, o diâmetro da broca do furo de fundo é escolhido próximo ao limite superior da tolerância do diâmetro do furo de fundo.

Exemplo: furo roscado M8 tem diâmetro de fundo Φ6,7+0,27 mm; usa-se broca Φ6,9 mm. Isso reduz a sobra de usinagem do macho, diminui a carga e aumenta a vida útil.

• Como Escolher o Macho?

Ao selecionar, primeiro escolha o macho correspondente ao material a ser usinado. Fabricantes produzem diferentes tipos de machos para diferentes materiais. Atenção especial à seleção.

Comparados a fresas e alargadores, machos são muito sensíveis ao material. Usar macho para ferro fundido em alumínio pode causar perda de rosca, rosca aleatória ou quebra do macho, sucateando a peça. Atenção à diferença entre machos para furo passante e furo cego: machos de furo passante têm guia frontal mais longa, evacuação de cavacos frontal; machos de furo cego têm guia mais curta, evacuação traseira. Usar macho de furo passante em furo cego não garante profundidade. Se usar porta-macho flexível, diâmetro da haste e largura do quadrado devem coincidir com o porta-macho; para rosqueamento rígido, diâmetro da haste deve coincidir com o porta-mola. Escolha racional garante usinagem CNC de precisão.

• Programação CNC para rosqueamento com macho

A programação é relativamente simples. Centros de usinagem modernos geralmente têm sub-rotina de rosqueamento solidificada, bastando atribuir parâmetros. Mas atenção: como o sistema CNC difere, o formato da sub-rotina e o significado de alguns parâmetros mudam. Exemplo: sistema SIEMENS 840C usa formato G84 X_Y_R2_R3_R4_R5_R6_R7_R8_R9_R10_R13_. Apenas 12 parâmetros precisam ser atribuídos.

Rosqueamento de Furos Grandes e Complexos — Método de Fresamento de Rosca (Thread Milling)

• Características do Fresamento de Rosca

O fresamento de rosca usa ferramenta de fresar roscas, com interpolação circular nos eixos X,Y e avanço linear no eixo Z do centro de usinagem.

É usado especialmente para rosca em furos grandes e furos roscados em materiais de difícil usinagem. Principais características:

1. Alta velocidade, eficiência e precisão. Material da ferramenta geralmente metal duro, velocidade de corte alta. Precisão de fabricação da ferramenta alta, portanto precisão da rosca fresada alta.
2. Ampla gama de ferramentas: desde que o passo seja o mesmo, independentemente de rosca direita ou esquerda, uma ferramenta serve, reduzindo custo de ferramentas.
3. Fresamento CNC facilita evacuação de cavacos e resfriamento, desempenho de corte melhor que machos. Especialmente adequado para alumínio, cobre, aço inoxidável e outros materiais difíceis.
4. Ideal para peças grandes e materiais preciosos, garantindo qualidade da rosca e segurança da peça.
5. Sem guia na ponta da ferramenta, adequado para furos cegos com fundo de rosca curto e furos sem contra-furo.

Classificação das Ferramentas de Fresamento de Rosca

Ferramentas de fresamento CNC dividem-se em dois tipos: fresa de metal duro com pastilhas mecânicas e fresa de metal duro integral. A fresa de pastilhas tem ampla aplicação: pode usinar furos com profundidade de rosca menor que o comprimento da pastilha, ou maior. Fresas integrais de metal duro geralmente usinam furos com profundidade menor que o comprimento da ferramenta.

Programação CNC para Fresamento de Rosca

A programação difere de outras ferramentas. Se programada incorretamente, causa danos à ferramenta ou erros na rosca. Pontos de atenção:

• Primeiro usinar o furo de fundo: furos pequenos com broca, maiores com alargamento para garantir precisão.
• Na entrada e saída da ferramenta, use trajetória de arco, geralmente 1/2 círculo para entrar/sair, e o eixo Z deve avançar 1/2 passo para garantir forma da rosca. O valor de compensação de raio da ferramenta deve ser aplicado neste momento.
• Interpolação circular X,Y de uma volta, o fuso deve avançar um passo na direção Z, caso contrário causará rosca aleatória.

Método Alternativo — Método de Torneamento (Pick-and-click)

Às vezes encontra-se furos roscados grandes em peças de caixa. Na ausência de machos e fresas de rosca, pode-se usar método semelhante a torneamento.