Os furos são características críticas em desenho de engenharia e fabricação. Eles facilitam a fixação da montagem, canal ou passagem para fluxo de fluido, posicionamento, redução de peso, etc. Existem vários tipos de buracos na engenharia para servir a esses propósitos. Eles são tipicamente distintos uns dos outros em forma, profundidade, funcionalidade e ferramentas necessárias para criá-los.
Furos passantes, cegos, roscados, escareados, interrompidos, cônicos, de rebaixo e alargados são frequentemente usados em diversos componentes e sistemas mecânicos, sendo também os tipos mais comuns de furos em desenhos técnicos e em engenharia, incluindo os furos para parafusos, amplamente utilizados para fixação. Compreender esses furos, seu projeto, características e funcionalidade é essencial antes de incluí-los no projeto da sua peça.
Continue lendo, este artigo irá guiá-lo através de 14 tipos diferentes de furos.
O que é um recurso de furo na engenharia?
Em engenharia, um furo é definido como uma cavidade circular ou uma abertura geométrica, que pode ser passante ou invisível a partir da superfície. Em desenhos técnicos, eles podem ser identificados por símbolos específicos (símbolo de furo em desenho técnico / símbolos de furo em desenhos) e suas respectivas GD&Ts (Dimensionamento, Dimensão e Tolerância Geométrica), incluindo notações comuns como o símbolo de furo passante. Por exemplo, o símbolo 'Ø' com o diâmetro correspondente é usado para indicar furos simples em engenharia.
Enquanto isso, perfuração CNC, puncionamento, rosqueamento, brochamento e perfuração EDM são técnicas comuns. Qual técnica usar depende das características especificadas no design.
Localização, diâmetro, profundidade e tolerâncias são as variáveis definidoras para qualquer tipo de furo. Datum e referências (linhas, planos, eixos, etc.) são usados para posicionamento ou localização precisos. A profundidade e o diâmetro são essenciais para escolher o tamanho correto da ferramenta e os parâmetros de usinagem, enquanto as tolerâncias mantêm a precisão e a exatidão do furo.
O RapidDirect oferece suporte à usinagem de furos de precisão a partir de desenhos de engenharia, garantindo GD&T preciso, tolerâncias rigorosas e projetos de furos adequados para fabricação de peças CNC.
Uma visão geral de 14 tipos de furos de engenharia
| Tipo de Furo | Seção transversal/forma | Propósito |
| Buraco Simples | Diâmetro circular uniforme | Montagem e folgas. |
| Através do orifício | Circular, estende-se totalmente através | Passagem de fluidos, fiação e fixação. |
| Buraco Cego | Circular, abertura única | Montagem, parafusamento e redução de peso. |
| Buraco Interrompido | Circular, descontínuo | Assentos de rolamentos, pinos de localização e parafusos. |
| Furo Rosqueado | Circular com rosca interna | Fixação com roscas helicoidais internas. |
| Furo Cônico | Cônico, reduzindo o diâmetro | Juntas de pressão, controle de fluidos e vedações de alto desempenho. |
| Furo rebaixado | Recesso cilíndrico | Alojamento e estética do cabeçote do fixador. |
| Furo escareado | Recesso cônico | Melhor fixação e vedação. |
| Furo de contraperfuração | Alargamento cônico/cônico | Acabamentos suaves e melhor parafusamento |
| Buraco Spotface | Escareador raso | Distribuição de pressão e apoio suave para cabeças de fixação. |
| Folga do parafuso | Circular, ligeiramente superdimensionado | Fácil passagem de parafusos, desmontagem e remontagem. |
| Furo escareado | Abertura circular refinada | Alta precisão e acabamento superficial aprimorado. |
| Buraco sobreposto | Círculos parcialmente/totalmente intersectados | Útil em montagens complexas |
Buraco Simples
Trata-se de um furo circular reto na superfície, que pode ser passante ou cego. Uma abertura circular estende-se até uma determinada profundidade ou por toda a espessura, com um diâmetro uniforme. Furos simples são usados para montagem ou folgas. São indicados por “Ø” nos desenhos (também a designação padrão para tipos de furos no SolidWorks) e podem ser perfurados com brocas comuns do diâmetro desejado.
Através do orifício
Sempre a abertura não é em ambos os lados (ou através de todas as espessuras), algumas são perfuradas em uma certa espessura, chamadas de furos passantes. Elas envolvem o formato de “Ø diâmetro através” na representação do desenho. Por exemplo, “ Ø 30 Através" representa um furo profundo de 30 mm de diâmetro.
Além disso, eles são essenciais para passagem de fluidos, espaço para fiação e propósitos de fixação. Você pode criar esses tipos de furos perfurando ou puncionando a peça de trabalho.
Buraco cego
Qualquer furo que não atravesse completamente todas as espessuras da peça de trabalho é chamado de furo cego. Ele é perfurado até uma certa profundidade de material e contém apenas uma abertura. Normalmente, as prensas de perfuração o criam e a profundidade depende do comprimento da broca. Além disso, machos de fundo são úteis para cortar roscas cegas para fins de fixação.
O símbolo cego é “↓” Por exemplo, um furo cego com um diâmetro de 30 mm e 12 mm de profundidade é denotado como “Ø 30 ↓ 12 mm”.
Perfurar esses tipos de furos de engenharia é mais desafiador, pois a broca pode quebrar ou torcer devido ao acúmulo de material. Portanto, a geometria da broca (canais espirais são preferidos) deve ser considerada para evacuação de cavacos para cima.
Posteriormente, aberturas cegas são aplicáveis para montagem, parafusamento ou até mesmo para redução de peso.
Buraco Interrompido
O interrompido se refere a furos descontínuos, que são interceptados por outras aberturas. Ele contém perfuração regular em uma certa profundidade, interrompida por outros recursos e novamente contínua após a interrupção. Aqui, você precisa lembrar que o furo permanece no mesmo eixo após a zona sem material. Eles são comuns para assentos de rolamentos, pinos de localização e parafusos abaixo da superfície.
Não é desafiador criar um furo interrompido, pois parece complexo. Uma broca perfura a parte acima da intersecção e, em seguida, move-se para outra parte abaixo da área aberta sem qualquer arranjo adicional. Em alguns casos, pode ser necessário ajustar o RPM do fuso.
Orifícios Roscados
Como o nome sugere, furos roscados envolvem a fixação de roscas internas (estrutura helicoidal contínua) para a fixação. Ferramentas de perfuração CNC como insertos de rosca e fresas criam tipos de furos roscados em projetos de engenharia.
Existem duas formas de chamada de furo roscado; Um regular “Ø” ou “M”. Aqui, M representa o sistema métrico, e o valor numérico a seguir se refere ao comprimento da rosca.
Furos de Rosqueamento
Você pode estar confuso com rosca e rosqueamento, ambos são furos com roscas de fixação, mas os métodos para fazê-los diferem de um para o outro.
“Todos os furos de rosqueamento são furos de rosca, mas todos os furos de rosqueamento não são furos de rosqueamento”
Então, a diferença está no método de criação. Em vez de inserções e ferramentas de perfuração, o rosqueamento envolve cortar ou formar machos especificados com as dimensões desejadas. Normalmente, os machos vêm em tamanhos diferentes e a seleção depende do tamanho do furo que você deseja rosquear.
Além disso, a chamada do furo roscado é "M", seguido pelo diâmetro nominal, passo e profundidade da seção da rosca. Por exemplo, “M6 1.5 10” refere-se a um furo de rosqueamento com diâmetro nominal de 6 mm, passo de 1,5 mm e profundidade rosqueada de 10 mm.
Furos Cônicos
Primeiro, o termo “Afilando” refere-se à redução consistente do diâmetro de uma extremidade para outra em qualquer recurso de usinagem. Portanto, furos cônicos envolvem a mudança de diâmetro de uma abertura para outra em uma taxa uniforme. Eles são comumente encontrados em juntas de prensa, sistemas de controle de pressão de fluido e vedações de alto desempenho.
Furos cônicos são medidos em graus cônicos (ângulo de inclinação) definindo que o furo é inclinado em quantos graus (°) de uma extremidade à outra. Frequentemente, os operadores modificam o ângulo da ponta da broca de acordo com o afunilamento desejado. No símbolo de chamada para furos cônicos, “ Uma reta passa pelo triângulo".
Furos rebaixados
Furos de escareamento envolvem uma abertura ampliada (recessos cilíndricos) para abrigar os parafusos tipo cabeça de fixação ou anéis de vedação. Enquanto isso, ambas as seções cilíndricas são coaxiais. Elas não apenas protegem os fixadores, mas também realçam a beleza estética.
A chamada do furo escareado é “⌴” juntamente com o símbolo do diâmetro (Ø) e o valor. Por exemplo, ⌴Ø20 refere-se a um furo escareado com 20 mm de diâmetro.
Orifícios escareados
Você pode relacionar furos de escareador com furo de escareador, a única diferença é que o escareador contém rebaixamento cônico na abertura. Consequentemente, a chamada do escareador é “⌵” e a aresta teórica envolve depois do símbolo.
Assim como o escareado, o rebaixado também facilita melhores soluções de fixação e vedação para parafusos, porcas, etc.
Furos de contraperfuração
Counterdrill apresenta um alargamento cônico ou cônico em sua abertura para acomodar rebites, parafusos ou outros fixadores. Este design permite que os fixadores fiquem nivelados ou rebaixados, contribuindo para um acabamento suave. Posteriormente, os símbolos são semelhantes aos escareadores.
Buracos na face spot
Spotface refere-se a um pequeno furo de contra-furo raso na parte superior e o tamanho regular se estende abaixo coaxialmente. Então, você pode compará-lo com os furos de contra-furo. Este design oferece uma distribuição uniforme de pressão e descanso suave para a cabeça do fixador. Além disso, esses tipos de furos também são adequados para aplicações de vedação.
A seguir, o símbolo dos furos de face pontual em desenhos de engenharia é "⌴ e SF acima dele”, seguido de diâmetro e outras informações (por exemplo, através, cego, etc.).
Furos de folga para parafusos
Como o nome indica, furos de folga de parafusos são perfurados com diâmetros ligeiramente maiores do que os parafusos, porcas ou outros fixadores. Então, eles passarão facilmente pelo furo (ao lado de sua cabeça). Além disso, a folga facilita a desmontagem e remontagem. Além disso, os tipos spotface têm os mesmos símbolos de chamada que furos de engenharia simples.
A fórmula de cálculo do tamanho:
Tamanho do furo de folga = (diâmetro do parafuso + diâmetro da cabeça do parafuso) / 2
Furos fresados
Esses não são tipos especializados de furos em engenharia, mas são furos simples refinados com alargadores para atingir precisão dimensional e melhor qualidade de acabamento. A furadeira CNC pode alargá-los usando o tamanho correto de alargadores.
Furos sobrepostos
Furos sobrepostos referem-se a interseções parciais ou totais de dois furos simples, normalmente usados em aplicações de conformação de metal. Embora a sobreposição possa diminuir a resistência do material, o reforço pode neutralizar isso. Além disso, eles são encontrados em montagens complexas e fabricação de metal personalizada.
Métodos comuns para usinagem de furos
A RapidDirect oferece todos os principais processos de furação, incluindo furação CNC, fresagem, rosqueamento, alargamento e furação por eletroerosão (EDM), permitindo furos de alta precisão para protótipos e peças de produção. Agora, vamos detalhar as técnicas de usinagem mais comuns;
Fresagem CNC
A fresagem CNC acomoda diversas ferramentas, incluindo brocas. Além disso, ferramentas de fresagem regulares, como fresa de topo, fresas voadoras e broca central, também são adequadas para criar geometrias de furos complexas. O movimento do fuso multieixo permite furos não circulares (irregulares) restritos a programas CNC.
Uma fresadora CNC pode realizar operações de alargamento, fresamento de cavidades, brochamento, escareamento, furação reta e muitas outras operações de usinagem de furos. Além disso, a fresagem permite a criação de outros recursos juntamente com furos em uma única configuração de usinagem. A fresagem CNC de 5 eixos da RapidDirect oferece suporte adicional para furos angulares, intersecantes e não circulares, que são difíceis de obter com furação padrão.
Perfuração CNC
Perfuração CNC é um método especializado para perfuração eficiente e de alta velocidade. Uma furadeira ou máquina CNC cria diferentes tipos de furos circulares de profundidades e tamanhos variados.
Assim como a fresagem, tudo começa com a criação de um design em software com GD&T adequado. Então, conversões para o formato STEP ou STL. Finalmente, a operação será executada com a ferramenta certa e configuração variável. A broca gira e vai em uma direção para baixo alimentando o material. Além disso, seus tipos de máquina são gang, radial arm, multiple spindles, microdrill, etc.
Perfuração EDM
Perfuração EDM ou usinagem Hole Drill EDM é um método sem contato de fazer furos. Ele usa fio de eletrodo como uma ferramenta de perfuração que cria uma faísca elétrica com uma peça de trabalho dentro da solução dielétrica. Essa faísca derrete o material para a peça de trabalho e cria uma cavidade do mesmo tamanho do fio-eletrodo, que pode ser tão baixa quanto 0.0025 polegadas (0.065 mm).
Você pode usar EDM para microfuração de furos simples e curvos. Além disso, é compatível com qualquer material duro, desde que seja eletricamente condutor.
Rosqueamento CNC
O rosqueamento CNC cria roscas em diferentes tipos de furos usando machos e matrizes correspondentes. Já discutimos suas capacidades de criação de furos anteriormente na seção de rosqueamento de furos.
Considerações para escolher um tipo de furo correto em projeto de engenharia
Um projeto de furo incompatível pode causar desalinhamento, interioridade estrutural fraca, não funcionamento do produto ou até mesmo falha de montagem. Portanto, escolher os tipos corretos de furo na engenharia é essencial para uma fabricação precisa e de qualidade.
A escolha dos furos mais adequados para suas peças ou produto depende inteiramente dos requisitos da aplicação e do material utilizado. Se você não tiver certeza sobre qual tipo de furo é o mais indicado para o seu projeto, os engenheiros da RapidDirect podem ajudar. cheques DFM gratuitos Otimizar o diâmetro, a profundidade, as tolerâncias e as ferramentas antes da produção.
Vamos discutir algumas considerações importantes para a seleção correta;
Aplicação pretendida do furo
Você precisa de furos para fluxo de lubrificante, fixação de parafusos e porcas, vedação e apelo estético, ou eles atendem a alguma outra funcionalidade? Esta pergunta ajudará você a fazer uma lista dos furos que são totalmente capazes de cumprir seu propósito. Por exemplo, torneiras são melhores para fixação de parafusos, e furos cegos simples são adequados para aplicações de montagem.
Tamanho e geometria do furo
Considere qual tamanho você precisa, como diâmetro e profundidade. Em seguida, garanta o formato necessário para a funcionalidade, seja circular, retangular, quadrado ou irregular. Em seguida, analise quais tipos de furos são viáveis com esse formato e tamanho.
Tipo de material de trabalho
Dureza, fragilidade, estabilidade térmica e outras várias propriedades do material afetam o processo de usinagem de furos. Portanto, você deve considerar o tipo de material de trabalho no qual você vai criar furos. Também ajuda a identificar o material da ferramenta.
Fonte de energia
Envolve considerar a fonte de pó de acordo com o tipo de furo desejado que você quer usinar. Por exemplo, fontes de energia mais baixas causam imprecisão e entupimento do material. Considerar o maquinário disponível e a fonte de energia necessária garante a capacidade de fabricação dos projetos de furos.
Perfuração de furos em vários materiais
Você pode criar muitos tipos de furos em materiais de engenharia, incluindo metais, ligas, plásticos, compostos e madeira. Além disso, suas propriedades distintas limitam os tipos que você pode criar neles.
A tabela abaixo descreve a perfuração de furos em diferentes materiais e considerações;
| Material | Considerações Especiais | Ferramentas. | Agilidade (Speed) | alimentação |
| Metais e ligas | Resfriamento para evitar superaquecimento, Escolha uma broca de acordo com a dureza - Endurecimento por trabalho em ligas ferrosas. | Brocas de aço rápido (HSS) ou cobalto, Brocas com ponta de carboneto para ligas duras. | Baixo a moderado | Moderado |
| Plásticos | Evite derreter devido ao calor. Use ferramentas afiadas e de baixo atrito. Evite apertar a peça de trabalho para evitar rachaduras. | Brocas específicas para acrílico ou plástico, brocas de ponta Brad para precisão. | Alto e reduz o tempo de contato | Baixo a moderado |
| Composites | Minimize a delaminação usando uma placa de apoio. Evite força excessiva. | Brocas com revestimento de diamante ou carboneto. Use brocas compáveis em camadas. | Baixo a moderado | Moderado |
| Mata | Evite lascas apoiando o lado de saída. Considere a direção do grão. Use ferramentas afiadas para evitar queimaduras. | Evite lascas apoiando o lado de saída, considere a direção da fibra e use ferramentas afiadas para evitar queimaduras. | Moderado a alto | Moderado |
Ajustes, Chamadas e Tolerâncias de Furos de Engenharia
O termo "ajustar" está relacionado ao mecanismo de furo e eixo, que define o contato físico ou a folga entre eles. Existem três principais tipos de ajustes; Transição, interferência e folga. Ajuste de folga se refere a um diâmetro de furo ligeiramente maior do que o eixo de acoplamento, enquanto é menor que o diâmetro do eixo no caso de ajustes de interferência. Consequentemente, ajustes de transição são seus estados combinados.
Callouts são sistemas de dimensionamento geométrico para furos de engenharia. Eles envolvem o símbolo e informações críticas de dimensionamento.
Tolerâncias: são parâmetros de controle de qualidade na usinagem de furos. Eles garantem os desvios permitidos das dimensões ideais, profundidade, diâmetro, ângulos, cilindricidade, etc.
Conclusão
As variações distintas de furos têm suas próprias características, práticas de design e funcionalidade. Consequentemente, a escolha depende do propósito do recurso do furo. Alguns são ideais para fins de fixação, e alguns oferecem canais de resfriamento eficientes. Enquanto isso, furos personalizados são melhores para requisitos funcionais exclusivos. No entanto, os resultados dependem dos designs e da capacidade ideais das máquinas de perfuração.
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FAQS
Existem mais de 14 tipos de furos e a maioria deles é ideal para parafusamento mecânico. Alguns furos de parafusos mais populares são escareados, escareados, rosqueados e do tipo folga.
É especialmente para operações de puncionamento, onde a borda deve estar afastada pelo menos 1.5 vez o diâmetro do furo, ou seja, distância entre furos e bordas ≥ 1.5 D.
Existe uma equação simples para determinar o diâmetro e a tolerância do furo de folga: Diâmetro do furo de folga = (diâmetro do parafuso + diâmetro da cabeça) / 2.
Para identificar um furo, você pode olhar o desenho e identificar os símbolos (Ø), tabelas de chamada e notações de padrões internacionais.
Em engenharia, um furo é definido como um cavidade cilíndrica ou circular Criada em uma peça para funções como fixação, alinhamento, fluxo de fluido ou redução de peso. Normalmente é representada em desenhos técnicos usando o Símbolo “Ø” (diâmetro), juntamente com dimensões, tolerâncias e especificações GD&T.
