Roscas internas são as características essenciais em vários componentes mecânicos para prendê-los e construir um único item ou servir a alguma funcionalidade específica. Elas facilitam conexões seguras e ajustáveis para parafusos, porcas, etc. Mas você sabe como elas são feitas dentro de um furo perfurado? Bem, existem muitas tipos de machos de rosca para isso.
Este artigo discutirá 13 tipos diferentes de machos de rosca, seus tamanhos, tabela de tolerância e dicas profissionais no final para um rosqueamento eficiente.
O que é Thread Taps?
Os machos de rosca são uma ferramenta de fabricação importante para criar as roscas (bordas helicoidais contínuas) em furos perfurados para aceitar os parafusos ou porcas correspondentes. Dependendo do tipos de torneiras, eles vêm em diversos tamanhos, geometrias e capacidades. Enquanto isso, a rosqueamento pode ser feito manualmente com alças de rosqueamento, enquanto a integração dessas ferramentas em máquinas de perfuração CNC automatiza o processo.
No rosqueamento manual, uma matriz de encaixe gira o macho (tamanho igual ao diâmetro interno) e, então, remove o material da superfície, criando as roscas. Por outro lado, o porta-ferramentas gira o macho em um RPM fixo usando uma furadeira. Não importa qual método você use, as ferramentas de rosqueamento decidem a qualidade e a precisão finais.
Marcações de torneira padrão
Uma torneira padrão inclui diferentes informações escritas em seu corpo com um processo de marcação ou gravação. Além disso, é uma abordagem sistemática que informa ao usuário a capacidade de qualquer torneira. Um formato típico de marcação é mostrado na figura abaixo;
Tamanho nominal
O tamanho nominal de uma torneira se refere ao diâmetro externo da rosca que ela cortará ou ao diâmetro maior da rosca correspondente mais rápida que se encaixará após o corte. Você pode ver as informações relacionadas a essa marcação na ferramenta. Por exemplo, M6 significa que a torneira criará uma rosca com um diâmetro nominal de 6 mm.
Símbolo de forma de rosca
Ele define o tipo e as características das roscas para rosqueamento, o que permite que você escolha a ferramenta certa de acordo com o formato, tamanho e outras especificações desejados. Eles são denotados pela designação de rosca correspondente. Por exemplo, as formas de rosca unificadas (UN) são tipos populares e têm outras formas relacionadas, como UNC, UNEF, UNJC e NPTR. Outros símbolos de forma de rosca incluem ANPT, AWWA, BA, etc.
Material da torneira
Aço rápido, carboneto, cobalto e outros materiais resistentes são comuns para fazer diferentes tipos de machos. Qual usar depende do tipo de material da peça de trabalho, da complexidade das roscas desejadas e da precisão. A ferramenta de carboneto pode rosquear aço inoxidável e titânio, enquanto machos de aço rápido têm dificuldade para esses materiais.
Material | Durabilidade | Resistência térmica | Peças de trabalho compatíveis |
HSS | Médio | Até 600 ° C | Materiais macios como aço macio, alumínio, cobre, plásticos, etc. |
Cobalto (HSS-Co) | Alta | Até 650 ° C | Aço inoxidável, titânio, ferro fundido, etc. |
Carboneto | Muito alto | Até 1,000 ° C | Aço temperado, aço inoxidável, ferro fundido, ligas de níquel e titânio. |
Nitreto de titânio (TiN) revestido | Muito alto | Varia | Aço carbono, aço liga, alumínio, etc. |
Metal em pó | Alta | Moderado | Aços para ferramentas, aços temperados, ligas de alta resistência, etc. |
Limite de diâmetro de passo
O diâmetro do passo é o diâmetro de um cilindro imaginário que passa pelo perfil ou diâmetro da rosca, excluindo os flancos estendidos das roscas. É crucial, pois decide o aperto ou a folga da rosca com o parafuso ou fixador de contrapartida. Consequentemente, há um limite para o diâmetro do passo máximo permitido com base na função e na natureza das roscas.
Tipos de roscas
Machos de mão: para rosqueamento manual
Esses tipos de machos de rosca são usados para corte manual de roscas de tamanhos diferentes. Normalmente, três machos trabalham juntos no processo: cone, fundo e macho plug.
- Torneira cônica: Inicia-se a roscagem em furos cegos a serem cônicos com macho chanfrado de 8 a 10 roscas no início.
- Toque de fundo: Ele realiza rosqueamento profundo de fundo de forma eficiente com a ajuda de 1-2 roscas chanfradas na ponta.
- Torneira de plugue: É uma torneira para todos os fins, mas é usada principalmente para rosquear furos passantes. As roscas chanfradas de 3 a 5 fornecem uma ação de corte intermediária. A diferença entre a torneira de plugue e a cônica é que a cônica é mais adequada apenas para iniciar.
Torneira de tubo: para vedação hermética
As torneiras de tubo são essenciais para o encaixe mecânico e acoplamento de tubos ou canos. Elas formam roscas retas e cônicas nas superfícies internas do tubo. Em muitas aplicações de venda, como sistemas hidráulicos, oleodutos e gasodutos e sistemas de pressão, as torneiras de tubo fornecem vedação firme entre os componentes de união. Os encaixes roscados com torneiras de tubo também estão em conformidade com os padrões de classificação NPT e NPS.
Torneira de flauta espiral: remove lascas em furos profundos
Como o nome sugere, a torneira de flauta espiral envolve dentes de flauta helicoidal ou espiral para cortar as roscas profundas. Esta ferramenta de rosqueamento é conhecida pela remoção eficiente de cavacos nos processos de rosqueamento de furos cegos. O fluxo espiral de flautas em um movimento descendente facilita a remoção ascendente de cavacos ao mesmo tempo.
Além disso, você pode usar a torneira de flauta espiral com vários ângulos, 5, 10, 20, 30, 45°, etc. Os ângulos mais baixos são adequados para peças duras, enquanto ângulos mais altos proporcionam maior velocidade de corte para materiais dúcteis.
Torneira de gás: Torneira especializada para conexões de gás
As torneiras de gás contêm roscas profundas em tubos cilíndricos e cônicos. Esses tipos especializados de torneiras de corte de rosca podem criar encaixes apertados para redes e sistemas de gás. Além disso, as torneiras de gás também são úteis para aplicações de encaixe hidráulico.
Os encaixes firmes nas válvulas de gás, bicos e peças de montagem garantem seu funcionamento eficiente e segurança.
Torneira de Máquina: Torneiras Automáticas para Máquinas Elétricas
Uma máquina de roscar é uma ferramenta compatível com CNC e furadeira de coluna que pode executar operações automáticas de corte de rosca. Ela é feita com materiais resistentes e duráveis como carboneto e HSS com revestimento de nitreto de titânio para tarefas de rosqueamento elétrico. Então, você pode rosquear furos (cegos e passantes) em materiais duros e difíceis de usinar como ligas de titânio e aços para ferramentas.
O controle do computador do braço de perfuração e automação reduz significativamente o tempo de produção, o que o torna eficiente para cortar roscas em grandes volumes. No entanto, há o risco de quebra de machos e desgaste, e parâmetros de rosqueamento ideais são necessários para evitar isso.
Torneira formadora de roscas: cria roscas sem cortar material
Uma torneira de forma cria as roscas por deformação do material em vez de remoção do material. As torneiras de formação de rosca são empurradas ou comprimidas em furos manualmente ou com máquinas que giram e causam deformação plástica para formar passos de rosca.
O processo de formação de rosca não envolve formações de cavacos que podem aumentar o atrito e o acúmulo de calor. Portanto, refrigerantes à base de óleo são recomendados para evitar esse problema. Consequentemente, você pode criar furos de rosqueamento em alumínio, latão, cobre e outros metais relativamente macios com esta ferramenta.
Master Tap: Referência de precisão para operações de rosqueamento
Também é conhecida como uma ferramenta universal para rosqueamento que vem em vários tamanhos. Os números de flauta podem variar, 7, 8, 9 ou 10, mas todos eles podem cortar roscas limpas em metais resistentes e superligas.
Além disso, a torneira mestre serve como uma precisão dos furos roscados. Ela verifica o furo roscado se as tolerâncias são precisas ou não. A ponta helicoidal pf entra em furos com roscas roscadas limpando os perfis com as seguintes faces de corte para especificações dimensionais desejadas. Por exemplo, um furo de parafuso roscado na cabeça do cilindro é verificado com uma torneira mestre padrão para garantir que eles sejam adequados para montagem.
Furadeira e torneira combinadas
Uma broca combinada inclui uma broca na extremidade e canais de corte de rosca na porção de haste estendida. Esta ferramenta combina as brocas de rosqueamento e os processos de rosqueamento em uma única operação sem a necessidade de troca de ferramenta. Conforme a ferramenta gira na superfície da peça de trabalho, a seção final cria um furo removendo os cavacos para cima, enquanto a seção de rosqueamento corta roscas na superfície perfurada continuamente.
Essa combinação atinge especificações mais rigorosas e economiza tempo e custo de produção. No entanto, ela só funciona melhor com materiais de dureza média, como alumínio, latão e plásticos.
Torneira de Metal Duro Sólido
Refere-se a machos feitos com composto de carboneto sólido, um material resistente e forte que consiste em carboneto de tungstênio extremamente fino e ligante de cobalto. Um material de ferramenta altamente durável com excelente resistência ao desgaste e à abrasão. Você pode rosquear em peças de trabalho abrasivas como compostos plásticos, ligas de alumínio e latão com o macho de carboneto sólido. Além disso, a flauta pode ter um formato de ponta reta ou espiral.
toque de extensão
Imagine cortar algumas roscas na extremidade de um furo cego longo; como uma torneira padrão executaria isso? Machos de extensão são usados para cortar as roscas finais. Esses tipos de machos para rosqueamento envolvem uma haste longa e reta com canais de corte na parte inferior do corpo.
Machos de extensão são úteis para furos complexos, de longo alcance e bloqueados. Frequentemente, a pinça é embutida conectada com a extremidade da haste estendida para facilitar melhor fixação.
Torneira de Ponto Espiral
É caracterizada por ranhuras espirais que são enroladas em um formato helicoidal ao redor do corpo da torneira. A aresta de corte angulada fornece um canal profundo para ejeção de cavacos em uma direção ascendente. Assim, você pode obter maior velocidade e eficiência, inclusive para furos cegos. Essas torneiras estão disponíveis em operações manuais e de máquina elétrica. As torneiras de grau espiral inferior (5 a 10 °) são adequadas para materiais duros, enquanto o grau espiral superior (30 a 40 °) é adequado para torneiras de velocidade e peças de trabalho macias.
Torneira de Parafuso de Permanência
Como o nome indica, ele cria as roscas em parafusos de fixação grossos, porcas correspondentes em vasos de pressão como caldeiras. Sua estrutura de flauta profunda e reta remove o maior volume de cavacos de forma eficiente. O tamanho de uma torneira de parafuso de fixação varia de 15 a 20”. Enquanto isso, é essencial combinar o diâmetro do furo roscado com o parafuso de contrapartida.
Toque de rosca interrompida
A estrutura do tipo de rosca interrompida envolve a remoção do dente alternativo após a aresta de corte. Este espaço fornece um espaço maior para a ejeção de cavacos e pode cortar roscas profundas sem obstruir. Você pode usar a rosca interrompida tipos de machos de rosca para remoção de cavacos pesados em furos cilíndricos, canos e tubos. Posteriormente, as faces de corte menores também reduzem o atrito e a geração de calor.
Tabela de dimensionamento de machos de rosca
Os fabricantes de designers usam tabelas de dimensionamento de machos de rosca para escolher a broca e o tamanho de macho corretos. Elas incluem informações sistemáticas sobre diâmetro da broca, diâmetro do macho, profundidade, espaçamento de rosca, etc.
Abaixo está o formato padrão de uma tabela de dimensionamento de torneiras;
Tamanho da torneira | Curso básico principal diâmetro (mm) | Dia principal básico (polegada) | mm por fio | Tamanho da broca (MM) | Tamanho da broca (polegada) |
M1.6 x 0.35 | 1,6mm | .0630 | .35 | 1,25mm | #55 |
M2 x 0.4 | 2mm | .0787 | .4 | 1,6mm | #52 |
M2.5 x 0.45 | 2,5mm | .0984 | .45 | 2,05mm | #46 |
M3 x 0.5 | 3mm | .1181 | .5 | 2,5mm | #39 |
M3.5 x 0.6 | 3,5mm | .1378 | .6 | 2,9mm | #32 |
M4 x 0.7 | 4mm | .1575 | .7 | 3,3mm | #30 |
M5 x 0.8 | 5mm | .1969 | .8 | 4,2mm | #19 |
M6 x 1 | 6mm | .2362 | 1 | 5mm | #8 |
M8 x 1.25 | 8mm | .3150 | 1.25 | 6,8mm | H |
M8 x 1 | 8mm | .3150 | 1 | 7mm | J |
M10 x 1.5 | 10mm | .3937 | 1.5 | 8,5mm | R |
M10 x 1.25 | 10mm | .3937 | 1.25 | 8,8mm | 11/32 |
M12 x 1.75 | 12mm | .4724 | 1.75 | 10,2mm | 13/32 |
M12 x 1.25 | 12mm | .4724 | 1.25 | 10,8mm | 27/64 |
M14 x 2 | 14mm | .5512 | 2 | 12mm | 15/32 |
M14 x 1.5 | 14mm | .5512 | 1.5 | 12,5mm | 1/2 |
M16 x 2 | 16mm | .6299 | 2 | 14mm | 35/64 |
M16 x 1.5 | 16mm | .6299 | 1.5 | 14,5mm | 37/64 |
M18 x 2.5 | 18mm | .7087 | 2.5 | 15,5mm | 39/64 |
M18 x 1.5 | 18mm | .7087 | 1.5 | 16,5mm | 21/32 |
M20 x 2.5 | 20mm | .7874 | 2.5 | 17,5mm | 11/16 |
M20 x 1.5 | 20mm | .7874 | 1.5 | 18,5mm | 47/64 |
M22 x 2.5 | 22mm | .8661 | 2.5 | 19,5mm | 49/64 |
M22 x 1.5 | 22mm | .8661 | 1.5 | 20,5mm | 13/16 |
M24 x 3 | 24mm | .9449 | 3 | 21mm | 53/64 |
M24 x 2 | 24mm | .9449 | 2 | 22mm | 7/8 |
M27 x 3 | 27mm | 1.0630 | 3 | 24mm | 15/16 |
M27 x 2 | 27mm | 1.0630 | 2 | 25mm | 1 |
Tabela de tolerância de rosca
Esta tabela ilustra os códigos de tolerância correspondentes para machos e roscas internas. Assim, operadores e engenheiros podem tomar decisões sábias para a combinação certa para ativar a precisão desejada. A tabela de tolerância de machos de rosca contém todos os sistemas de tolerância que estão em conformidade com a ISO2857.
As tolerâncias correspondentes são essenciais para garantir o encaixe perfeito das peças roscadas durante a montagem.
Código de tolerância do Tap | Código de tolerância da rosca interna |
H1 | 4H, 5H |
H2 | 5G, 6H |
H3 | 6G, 7H, 7G |
H4 | 6H, 7H |
Como escolher o macho de rosca certo para seu projeto?
A seleção de uma torneira que atenda a todas as especificações de roscas requer diferentes considerações. Você deve combinar a compatibilidade do material, variáveis geométricas da rosca, folga de ajuste para montagem, etc.
A seguir estão as principais considerações para o processo de seleção da ferramenta de rosca;
Selecione com base no tipo de material
Primeiro, considere o material da peça de trabalho onde você precisa rosquear o furo. Escolha uma torneira feita com tal material que possa usinar o material de trabalho. Existem três materiais de torneira: HSS, carboneto e carboneto com revestimento de nitreto. O HSS é adequado para materiais macios como alumínio e termoplástico, enquanto você precisa de torneiras de carboneto com revestimento de nitreto para cortar roscas em materiais resistentes como titânio e aço temperado.
Corresponder ao passo de rosca necessário
O passo da rosca se refere ao espaçamento entre as roscas. É um dos parâmetros mais cruciais que definem as características da rosca e o encaixe. Portanto, escolher o tipo de macho requer considerar o tamanho do passo desejado e procurar um tamanho de macho adequado que possa atingir esse dimensionamento do passo. Por exemplo, se você precisa do passo necessário de 1.5 mm, o macho com uma marcação M10 x 1.5 corresponde a esse requisito. Além disso, você também precisa considerar o ajuste para montagem. Para este mesmo exemplo, os códigos M10 x 1.5, H2, 5G e 6H correspondem às tolerâncias de ajuste padrão.
Determinar para furo cego ou passante
Verifique qual tipo de furo você vai rosquear, furo cego ou passante. A evacuação de cavacos não é um problema em furo passante, enquanto furos cegos exigem remoção de cavacos para cima para evitar entupimento e danos térmicos. Para rosqueamento de furo cego, você pode optar por uma ponta espiral, fundo, flauta espiral, etc.
Considerar Necessidades de Canelura
As necessidades de estrias geralmente envolvem quantas estrias você precisa para melhores resultados de rosqueamento. Com base nos tipos de machos de rosca, eles podem consistir em 2, 3, 5, 7, 10 ou um número maior de estrias. A ferramenta com menos estrias é adequada para material duro e furos cegos. Por outro lado, mais estrias aumentam a velocidade e são melhores para furos que são passantes.
Além disso, a geometria das ranhuras também afeta a remoção de cavacos. As ranhuras retas direcionam o material para o fundo. Por outro lado, as ranhuras espirais empurram os cavacos para frente ou para cima, dependendo do tipo de furo.
Escolha para Requisitos de Remoção de Chip
Além das necessidades de estrias, considere o comprimento do furo, o tamanho e a espessura dos cavacos, a taxa de remoção para evitar entupimento e outros requisitos. Por exemplo, estrias espirais ou de ponta espiral são melhores para remoção de cavacos longos, enquanto estrias retas são ideais para cavacos curtos.
Considere roscas para a direita ou para a esquerda
A mão direita ou esquerda refere-se à direção de corte da rosca na roscagem. Então, você precisa considerar em qual direção deseja rosquear o furo, pode depender do tipo de material, condição de fixação e outros fatores. As torneiras da mão direita são melhores para necessidades de rotação padrão, enquanto as da mão esquerda favorecem os projetos que exigem rosca reversa.
Dicas profissionais para rosqueamento eficiente
A seguir estão algumas dicas comprovadas que você pode seguir para uma batida eficiente;
Escolha o tamanho correto da broca
O tamanho da broca influencia diretamente o processo de rosqueamento; o tamanho do furo deve ser compatível com o tamanho da torneira que você criará mais tarde. Então, escolha o tamanho da broca de rosqueamento na tabela de tamanhos de broca que corresponde à especificação de rosqueamento desejada.
Selecione o fluido de corte apropriado
O atrito entre as flautas e os furos durante o rosqueamento resulta em acúmulo de calor, o que afeta a qualidade da rosca e pode danificar a ferramenta. Fluidos de corte são essenciais para combater esse problema, como refrigerantes à base de óleo ou lubrificante para resfriamento. Além disso, fluidos de corte também abordam o problema de entupimento e acúmulo de cavacos, facilitando o processo de usinagem eficiente e limpo.
Mantenha a torneira reta
Manter uma torneira reta se refere à perpendicularidade entre a peça de trabalho e a broca de rosqueamento. Qualquer deflexão pode causar imprecisão dimensional e falha do projeto. Garantir essa perpendicularidade requer uma guia de rosqueamento, punção central e pressão de retenção de rosqueamento para garantir alinhamento estável.
Aplicar velocidade de corte ideal
A velocidade de corte impacta a qualidade da formação de cavacos e a precisão. Velocidades inadequadas (menores) podem até levar à quebra do macho e danos à peça de trabalho. Portanto, você precisa otimizar as velocidades de corte considerando o tipo de material da peça de trabalho, tamanho do passo, tipo e profundidade do furo e conduzindo os testes.
Reverter Tap Periodicamente
A melhor prática para evitar o acúmulo de cavacos é a reversão cônica periódica. Ela inclui girar a torneira na direção oposta após completar um número específico de voltas, o que ajuda a formar os pequenos cavacos. Por exemplo, gire a torneira no sentido anti-horário periodicamente se estiver usando corte à direita.
Limpe a torneira com frequência
A limpeza da torneira é muito essencial para manter seu desempenho e vida útil. A limpeza regular (após certos ciclos de produção) previne acúmulo de detritos, formação de ferrugem e degradação da superfície.
Conclusão
Os processos de usinagem CNC usam diferentes tipos de machos para rosquear os furos presentes em diversos materiais, de termoplásticos a ligas de titânio. Enquanto isso, as diversas opções de machos permitem que os fabricantes rosqueiem os furos com requisitos rigorosos.
Você precisa selecionar uma torneira adequada que corresponda às suas especificações de design. A escolha da torneira depende do material, tipo de furo, tamanho e geometria da rosca e precisão necessária para encaixe perfeito durante a montagem. Além disso, a qualidade das torneiras de rosca em si afeta os resultados.
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Perguntas frequentes
Uma torneira cônica é melhor para as roscas iniciais, que envolvem de 8 a 10 canais com um afunilamento gradual. Essa geometria de canal distribui a força de corte uniformemente e guia a torneira suavemente para dentro do furo.
Uma torneira de fundo pode cortar a rosca até o fundo de um furo cego profundo, enquanto uma regular não consegue fazer isso. Ela contém uma ponta quase plana; apenas 1–2 roscas são cônicas.
A principal diferença é o número de roscas chanfradas: a de fundo tem apenas uma ou duas no início e a de mergulho contém muitas roscas chanfradas (4, 5, 6 ou 7), adequadas para furos passantes.
Matrizes são usadas apenas para cortar roscas externas em cilindros, barras e tubos. Elas não conseguem rosquear furos. Você precisa procurar por diferentes tipos de machos para rosqueamento de furos.
Normalmente, materiais mais macios como alumínio e latão tendem a enrolar com um toque durante o enrolamento. Lubrificar ajuda a evitar isso.
Sim, uma torneira de rosca pode refazer a rosca de um furo existente removendo o material menor da superfície. No entanto, ela pode aumentar a folga se as roscas existentes tiverem algum dano.