Fabricação Mecânica - Aula 04.4 - Torneamento de rosca

Você já observou as peças roscadas que vemos no dia a dia, por exemplo, um parafuso e uma porca. As roscas podem ser de diferentes tipos: Externos ou internos, cilíndricos ou cônicos.

ELEMENTOS E TIPOS DE ROSCAS

Veja, na figura 01, os principais elementos de uma rosca, suas simbologias e fórmulas.

Figura 01 - Elementos de rosca.

Os sistemas mais comuns de roscas são:

• O sistema métrico, no qual o ângulo entre o perfil dos filetes da rosca é de 60°;
• O sistema inglês em polegadas, com a rosca Whitworth, no qual o ângulo formado entre o perfil dos filetes da rosca é de 55°. 

No Brasil é adotado o sistema métrico, mas muitas empresas usam o sistema inglês. Isso ocorre por diversos motivos, desde atender seus clientes, por ter origem estrangeira ou mesmo para fabricar peças de reposição de equipamentos importados.

A designação para rosca métrica vem com a letra M na frente da bitola da rosca. Por exemplo, M8 quer dizer que se trata de uma rosca métrica de 8 mm (oito milímetros) com passo de 1,25 mm (um vírgula vinte e cinco milímetros). 

Figura 02 - Peça a ser fabricada.

Mas a rosca métrica também possui a opção de roscas finas. Sendo assim, o passo deve ser especificado logo após a bitola da rosca. Retomando o exemplo, as roscas finas para bitola M8 ainda teriam as opções:  M8 x 1, M8 x 0,5 e M8 x 0,25 mm.

Quando a designação da rosca não é acompanhada da especificação do passo, trata-se de rosca com passo normal. Em relação à rosca que deve ser fabricada conforme figura 02, o passo é 1,5 mm.

A rosca inglesa Whitworth, por sua vez, é designada pela letra W seguida da bitola em polegada e do número de filetes por polegada. Portanto, fica da seguinte forma: W5/16” - 18 f.p.p. 

No próximo vídeo vamos conhecer um pouco mais sobre ferramentas, materiais das ferramentas e formas de verificação para usinagem de roscas. 

Com todas estas informações, já podemos descobrir qual a profundidade do filete que deve ser informada ao torneiro. Vamos fazer o cálculo?

O resultado deste cálculo, 0,92 mm, é o valor que deverá ter sido avançado na profundidade ao fim da usinagem da rosca.
Em uma situação em que se deseja usinar uma rosca externa de M30 x 2, o diâmetro final do filete da rosca será de, aproximadamente: 27,56 mm. Esse valor refere-se ao diâmetro final do filete da rosca, sendo a altura do filete subtraída do valor base da rosca.

USINAR CANAL

Figura 03 - Operação de sangrar.

Em algumas ocasiões, a rosca termina em canto, sendo necessário um canal para saída da ferramenta. Isso ocorre na peça que será fabricada, na qual existe um canal com largura 5,5 mm e profundidade de 4 mm.

Para executar esse canal é necessário a operação de sangrar ou cortar canal. E, para essa operação, precisamos usar uma ferramenta especial, chamada bedame. É possível executar canais ou realizar o corte se o bedame penetrar até o centro a peça. 

A operação de sangrar deve ser muito bem executada, pois ocorrem dificuldades durante o processo que podem gerar vibrações, aquecimento da aresta, erros dimensionais e até mesmo a quebra da ferramenta ou um acidente mais grave. 

Figura 04 - Bedame

Por isso, não ignore critérios como afiação e posição da ferramenta, fixação da peça e da ferramenta, refrigeração e a velocidade de corte, que deve ser cerca de 30% menor que a velocidade de operações usuais. 

O bedame pode ser afiado a partir de um bite (bastão de aço rápido) quadrado ou na forma de lâmina, já com espessura reduzida. Para isso, é necessário apenas afiação dos ângulos. 

Quando na forma de lâmina, o bedame é conhecido como bite bedame ou bedame de lâmina. Nesse caso, é necessário fixação através de suporte. Observe na figura 04 para visualizar melhor. 

Figura 05 -  Arestas de corte.

Quando o bedame é usado para cortar, afia-se a aresta de corte com ligeira inclinação, de maneira que a rebarba não fique presa na peça a ser destacada.

Perceba que a relação de medida entre a parte útil (b) e a aresta de corte (a), na figura 05 da direita, deve variar aproximadamente de 4:1 até 5:1 (quatro para um até cinco para um), com o objetivo de evitar o balanço exagerado da ferramenta.

O gráfico nos mostra a relação entre a medida da aresta de corte e o diâmetro da peça. Por exemplo, para uma peça com Ø45 mm, em aço 40 kg/mm², teremos uma aresta de bedame com ~ 3,8 mm.

Neste próximo vídeo, vamos conhecer algumas informações sobre como trabalhar com os bedames, os tipos de bedames e a fixação da peça. 

Agora sabemos que a operação de sangrar exige muitos cuidados e atenção. Com base nesse entendimento, você já pode responder o que acontece quando a ferramenta é fixada exatamente na altura do eixo da peça, não é. A ferramenta pode ser puxada, encravando na peça, podendo quebrar e danificar a peça.

Torneamento de roscas

As roscas podem ser de diferentes tipos: Externos ou internos, cilíndricos ou cônicos.

O torneamento de roscas é uma operação exigente em que pode ser difícil obter bom controle de cavacos, vida útil previsível da ferramenta e qualidade consistente da peça.
A ferramenta para torneamento de roscas faz um número de passes para gerar uma rosca na peça. Ao dividir a profundidade de corte total da rosca em séries de cortes menores, o raio de ponta sensível da pastilha não é sobrecarregado.

Torneamento de roscas externas

Geralmente, o torneamento de roscas externas é mais fácil e exige menos da ferramenta que o torneamento de roscas internas. Além disso, há muitos métodos diferentes que podem ser usados para alcançar os resultados desejados.
Para considerar o torneamento de roscas externas:

• A faixa de avanço deve ser igual ao passo da rosca.
• Escolha um número de passes para o corte de rosca e profundidade de corte adequados.
• Formação de cavacos para evitar que eles fiquem presos ao redor da ferramenta e/ou da peça.
• Evite vibrações causadas por longos balanços da ferramenta e peças delgadas.
• Alinhamento da ferramenta e altura de centro.

Torneamento de roscas internas

O torneamento de roscas internas é mais difícil que o torneamento de roscas externas, devido à maior necessidade de um escoamento eficiente de cavacos e porque as ferramentas geralmente precisam ser mais longas e mais delgadas.
Para considerar o torneamento de roscas internas:

• O escoamento de cavacos, especialmente em furos cegos, é auxiliado ao usar as ferramentas versão esquerda e vice-versa (rosqueamento reverso). Porém, isto também cria maior risco de movimento da pastilha.
• Use a penetração de flanco modificada para gerar cavacos helicoidais que sejam fáceis de direcionar para a entrada do furo.
• Escolha um número de passes para o corte da rosca e profundidade de corte adequados.
• Evite vibrações causadas por longos balanços da ferramenta.
• Alinhamento da ferramenta e altura de centro.
• Se for necessário usar uma ferramenta longa, use uma ferramenta de metal duro ou com mecanismo antivibratório para minimizar a vibrações.

Alinhamento da ferramenta e altura de centro são importantes para um bom processo de rosqueamento.

A saliência que se dispõe de forma helicoidal ao longo de um eixo é denominado filete.

O espaçamento em cada volta de uma espiral de uma rosca é denominado passo.

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 31/07/2015