Como ferramenta comum para usinagem de roscas internas, os machos podem ser divididos em machos de ranhura helicoidal, machos de ranhura inclinada, machos de ranhura reta e machos para rosca de tubo, de acordo com seus formatos, e podem ser divididos em machos manuais e machos para máquinas, de acordo com o ambiente de uso. Existem também machos para medidas métricas, americanas e imperiais. Você conhece todos eles?
01 Classificação de torneiras
(1) Torneiras de corte
1) torneira de flauta retaUtilizada para o processamento de furos passantes e furos cegos, onde existem cavacos de ferro na ranhura da rosca, a qualidade da rosca processada não é alta, sendo mais comumente utilizada para o processamento de materiais com cavacos curtos, como ferro fundido cinzento, etc.
2) torneira de ranhura espiralUtilizada para usinagem de furos cegos com profundidade menor ou igual a 3D, a limalha de ferro é expelida ao longo da ranhura espiral, resultando em alta qualidade da superfície da rosca.
Uma rosca com ângulo de hélice de 10 a 20° pode processar roscas com profundidade menor ou igual a 2D;
A rosca com ângulo de hélice de 28 a 40° pode processar roscas com profundidade menor ou igual a 3D;
O macho de rosca com ângulo helicoidal de 50° pode processar profundidades de rosca menores ou iguais a 3,5D (condição de trabalho especial 4D).
Em alguns casos (materiais duros, passo grande, etc.), para obter maior resistência na ponta do dente, utiliza-se um macho de rosca helicoidal para usinar furos passantes.
3) Torneira espiralGeralmente utilizado apenas para furos passantes, a relação comprimento-diâmetro pode atingir 3D~3,5D, os cavacos de ferro são expelidos para baixo, o torque de corte é pequeno e a qualidade da superfície da rosca usinada é alta, também conhecido como macho de ângulo de aresta ou macho de ápice.
Ao cortar, é necessário garantir que todas as partes cortantes sejam penetradas, caso contrário, ocorrerá lascamento dos dentes.
(2) Torneira de extrusão
Pode ser utilizado para o processamento de furos passantes e furos cegos, e o formato do dente é formado pela deformação plástica do material, podendo ser utilizado apenas para o processamento de materiais plásticos.
Suas principais características:
1) Utilizar a deformação plástica da peça para processar a rosca;
2) A área da seção transversal da torneira é grande, a resistência é alta e não quebra facilmente;
3) A velocidade de corte pode ser maior do que a de corte de machos, e a produtividade também aumenta consequentemente;
4) Devido ao processo de extrusão a frio, as propriedades mecânicas da superfície da rosca processada são melhoradas, a rugosidade da superfície é alta e a resistência da rosca, a resistência ao desgaste e a resistência à corrosão são aprimoradas;
5) Usinagem sem cavacos.
Suas desvantagens são:
1) só pode ser usado para processar materiais plásticos;
2) O custo de fabricação é alto.
Existem duas formas estruturais:
1) Machos de extrusão sem ranhuras de óleo são usados apenas para usinagem vertical de furos cegos;
2) As torneiras de extrusão com ranhuras de óleo são adequadas para todas as condições de trabalho, mas geralmente as torneiras de pequeno diâmetro não possuem ranhuras de óleo devido às dificuldades de fabricação.
(1) Dimensões
1) Comprimento total: Preste atenção a algumas condições de trabalho que exigem alongamento especial.
2) Duração do slot: passar para cima
3) Haste: Atualmente, os padrões comuns para hastes são DIN (371/374/376), ANSI, JIS, ISO, etc. Ao selecionar, preste atenção à compatibilidade com a haste de rosca.
(2) Parte roscada
1) Precisão: É selecionada de acordo com a norma específica da rosca. A rosca métrica de nível ISO 1/2/3 é equivalente ao padrão nacional de nível H1/2/3, mas é necessário atentar para os padrões de controle interno do fabricante.
2) Macho de corte: A parte cortante do macho forma uma espécie de molde fixo. Geralmente, quanto mais longa a parte cortante, maior a vida útil do macho.
3) Dentes de correção: Desempenham a função de auxiliares e de correção, especialmente em condições instáveis do sistema de rosqueamento; quanto mais dentes de correção, maior a resistência ao rosqueamento.
(3) Flautas de lascas
1. Tipo de ranhura: Afeta a formação e a descarga de limalha de ferro, o que geralmente é um segredo interno de cada fabricante.
2. Ângulo de ataque e ângulo de alívio: quando o ângulo de ataque é aumentado, a ponta do macho fica mais afiada, o que pode reduzir significativamente a resistência ao corte, mas a resistência e a estabilidade da ponta do dente diminuem, e o ângulo de alívio é o ângulo de alívio.
3. Número de ranhuras: o aumento do número de ranhuras e de arestas de corte pode melhorar significativamente a vida útil da ferramenta de usinagem; porém, isso comprime o espaço de remoção de cavacos, o que não é favorável à remoção dos mesmos.
03 Material e revestimento da torneira
(1) O material da torneira
1) Aço ferramenta: É usado principalmente para machos de roscar manuais, o que não é comum atualmente.
2) Aço rápido sem cobalto: Atualmente, é amplamente utilizado como material para machos de rosca, como M2 (W6Mo5Cr4V2, 6542), M3, etc., e o código de marcação é HSS.
3) Aço rápido contendo cobalto: atualmente amplamente utilizado como material para machos de rosca, como M35, M42, etc., cujo código de marcação é HSS-E.
4) Aço rápido metalúrgico em pó: Utilizado como material de macho de alta performance, seu desempenho é significativamente superior ao dos dois anteriores. A nomenclatura varia de fabricante para fabricante, sendo o código de identificação HSS-E-PM.
5) Materiais de carboneto cementado: geralmente utilizam partículas ultrafinas e classes de boa tenacidade, sendo usados principalmente na fabricação de machos de rosca reta para processar materiais com cavacos curtos, como ferro fundido cinzento, alumínio com alto teor de silício, etc.
A qualidade dos machos de roscar depende muito dos materiais utilizados, e a seleção de bons materiais pode otimizar ainda mais os parâmetros estruturais dos machos, tornando-os adequados para condições de trabalho mais severas e de alta eficiência, além de proporcionar uma vida útil mais longa. Atualmente, os grandes fabricantes de machos de roscar possuem suas próprias fábricas de materiais ou fórmulas de materiais. Ao mesmo tempo, devido aos problemas relacionados aos recursos e preços do cobalto, novos aços rápidos de alto desempenho sem cobalto também surgiram.
(2) Revestimento da torneira
1) Oxidação a vapor: A torneira é colocada em vapor de água a alta temperatura para formar uma película de óxido na superfície, que possui boa adsorção ao fluido de corte, reduzindo o atrito e evitando o corte da torneira e do material. Adequada para usinagem de aço macio.
2) Tratamento de nitretação: A superfície da ferramenta de usinagem é nitretada para formar uma camada superficial endurecida, adequada para usinagem de ferro fundido, alumínio fundido e outros materiais que apresentam grande desgaste da ferramenta.
3) Vapor + Nitretação: Combina as vantagens dos dois métodos anteriores.
4) TiN: revestimento amarelo dourado, com boa dureza e lubrificação, além de boa adesão, adequado para o processamento da maioria dos materiais.
5) TiCN: revestimento cinza-azulado com dureza de cerca de 3000 HV e resistência ao calor de 400 °C.
6) TiN+TiCN: revestimento amarelo escuro, com excelente dureza e lubricidade, adequado para o processamento da maioria dos materiais.
7) TiAlN: revestimento cinza-azulado, dureza 3300HV, resistência ao calor até 900°C, pode ser usado para usinagem de alta velocidade.
8) CrN: revestimento cinza-prateado, excelente desempenho lubrificante, usado principalmente no processamento de metais não ferrosos.
A influência do revestimento da torneira no seu desempenho é muito óbvia, mas atualmente, a maioria dos fabricantes e fornecedores de revestimentos cooperam entre si para estudar revestimentos especiais.
04 Elementos que Afetam o Tapping
(1) Equipamento de perfuração
1) Máquinas-ferramenta: Podem ser divididas em métodos de usinagem vertical e horizontal. Para rosqueamento, a usinagem vertical é mais adequada que a horizontal. Quando se utiliza refrigeração externa na usinagem horizontal, é necessário verificar se essa refrigeração é suficiente.
2) Porta-ferramentas de rosqueamento: Recomenda-se o uso de um porta-ferramentas de rosqueamento específico para essa finalidade. A máquina-ferramenta deve ser rígida e estável, sendo preferível o uso de um porta-ferramentas de rosqueamento sincronizado. Por outro lado, deve-se utilizar, sempre que possível, um porta-ferramentas de rosqueamento flexível com compensação axial/radial. Exceto para machos de pequeno diâmetro (
(2) Peças de trabalho
1) Material e dureza da peça: a dureza do material da peça deve ser uniforme, e geralmente não é recomendável usar um macho para processar peças com dureza superior a HRC42.
2) Rosqueamento do furo de fundo: estrutura do furo de fundo, seleção da broca apropriada; precisão das dimensões do furo de fundo; qualidade da parede do furo de fundo.
(3) Parâmetros de processamento
1) Velocidade de rotação: A velocidade de rotação especificada depende do tipo de macho, do material, do material a ser processado e sua dureza, da qualidade do equipamento de rosqueamento, etc.
Normalmente selecionada de acordo com os parâmetros fornecidos pelo fabricante da torneira, a velocidade deve ser reduzida nas seguintes condições:
- Rigidez insuficiente da máquina; grande desalinhamento da torneira; refrigeração insuficiente;
- material ou dureza irregulares na área de rosqueamento, como juntas de solda;
- a torneira é alongada ou utiliza-se uma haste de extensão;
- Reclinado plus, resfriamento externo;
- Operação manual, como furadeira de bancada, furadeira radial, etc.;
2) Avanço: rosqueamento rígido, avanço = 1 passo de rosca/revolução.
No caso de rosqueamento flexível e variáveis de compensação de haste suficientes:
Avanço = (0,95-0,98) passos/rev.
5 dicas para a escolha de torneiras
(1) Tolerância de machos de diferentes graus de precisão
Critério de seleção: o grau de precisão do macho não pode ser selecionado e é determinado apenas com base no grau de precisão da rosca a ser usinada.
1) O material e a dureza da peça a ser processada;
2) Equipamentos de rosqueamento (como condições da máquina-ferramenta, porta-ferramentas de fixação, anéis de refrigeração, etc.);
3) A precisão e o erro de fabricação da própria torneira.
Por exemplo, ao usinar roscas 6H em peças de aço, podem ser utilizadas ferramentas de precisão 6H; já em ferro fundido cinzento, devido ao rápido desgaste do diâmetro central das ferramentas e à pequena expansão dos furos roscados, é preferível utilizar ferramentas de precisão 6HX. Dessa forma, a vida útil da ferramenta será maior.
Uma observação sobre a precisão das torneiras japonesas:
1) O macho de corte OSG utiliza o sistema de precisão OH, que difere da norma ISO. O sistema de precisão OH força a largura de toda a faixa de tolerância a partir do limite inferior, e cada 0,02 mm é utilizado como um grau de precisão, denominado OH1, OH2, OH3, etc.;
2) A torneira de extrusão OSG utiliza o sistema de precisão RH. O sistema de precisão RH força a largura de toda a faixa de tolerância a partir do limite inferior, e cada 0,0127 mm é usado como um nível de precisão, denominado RH1, RH2, RH3, etc.
Portanto, ao usar machos de precisão ISO para substituir machos de precisão OH, não se pode simplesmente considerar que 6H é aproximadamente equivalente a OH3 ou OH4. É necessário determinar a equivalência por meio de conversão ou de acordo com a situação específica do cliente.
(2) Dimensões da torneira
1) Os mais utilizados são DIN, ANSI, ISO, JIS, etc.;
2) É permitido escolher o comprimento total, o comprimento da lâmina e o tamanho da haste adequados de acordo com os diferentes requisitos de processamento dos clientes ou as condições existentes;
3) Interferência durante o processamento;
(3) 6 elementos básicos para seleção de torneira
1) O tipo de rosca utilizada: métrica, em polegadas, americana, etc.;
2) O tipo de furo roscado no fundo: furo passante ou furo cego;
3) O material e a dureza da peça a ser processada;
4) A profundidade da rosca completa da peça e a profundidade do furo de fundo;
5) A precisão exigida da rosca da peça de trabalho;
6) O formato padrão da torneira
Data da publicação: 20 de julho de 2022
