Com a popularização das máquinas-ferramenta CNC, a tecnologia de fresamento de roscas tem sido cada vez mais utilizada na indústria de fabricação de máquinas. O fresamento de roscas é uma operação de três eixos em uma máquina-ferramenta CNC, que utiliza uma fresa de rosca para realizar fresamento por interpolação helicoidal, formando roscas. A fresa realiza um movimento circular no plano horizontal e um movimento linear no plano vertical, correspondente ao passo da rosca. O fresamento de roscas apresenta diversas vantagens, como alta eficiência de processamento, alta qualidade da rosca, boa versatilidade da ferramenta e boa segurança de operação. Existem muitos tipos de ferramentas de fresamento de roscas em uso atualmente. Este artigo tem como objetivo analisar e apresentar algumas fresas de roscas comuns, considerando suas características de aplicação, estrutura da ferramenta e tecnologia de processamento.
1 Fresa de rosca tipo grampo de máquina comum
A fresa de rosca com fixação por grampo é a ferramenta mais comum e de baixo custo para fresamento de roscas. Sua estrutura é semelhante à de uma fresa de rosca com fixação por grampo comum. Consiste em um porta-ferramentas reutilizável e uma lâmina facilmente substituível. Para usinar roscas cônicas, podem ser utilizados porta-ferramentas e lâminas especiais para esse fim. Essa lâmina possui múltiplos dentes de corte, permitindo o processamento de múltiplos dentes de rosca simultaneamente ao longo da linha helicoidal. Por exemplo, uma fresa com 5 dentes de corte de 2 mm pode processar 5 dentes de rosca com uma profundidade de 10 mm ao longo da linha helicoidal. Para aumentar ainda mais a eficiência do processo, pode-se utilizar uma fresa de rosca com fixação por grampo e múltiplas lâminas. O aumento do número de arestas de corte permite um aumento significativo na taxa de avanço, porém os erros de posicionamento radial e axial entre as lâminas, distribuídos na circunferência, afetarão a precisão do processamento da rosca. Caso a precisão da rosca obtida com a fresa de rosca com fixação por grampo e múltiplas lâminas não seja satisfatória, pode-se tentar utilizar apenas uma lâmina para o processamento. Ao selecionar uma fresa de rosca com fixação por grampo, considerando fatores como o diâmetro e a profundidade da rosca a ser usinada, e o material da peça, procure escolher uma haste com diâmetro maior (para melhorar a rigidez da ferramenta) e um material de lâmina adequado. A profundidade de usinagem da rosca com a fresa de fixação por grampo é determinada pela profundidade de corte efetiva do porta-ferramentas. Como o comprimento da lâmina é menor que a profundidade de corte efetiva da barra da ferramenta, quando a profundidade da rosca a ser usinada for maior que o comprimento da lâmina, será necessário usinar em camadas.
2 Fresa de rosca integral comum
As fresas de rosca integral são geralmente feitas de metal duro, algumas com revestimento. Possuem estrutura compacta e são mais adequadas para usinagem de roscas de diâmetro médio e pequeno; existem também fresas de rosca integral para usinagem de roscas cônicas. Este tipo de ferramenta apresenta boa rigidez, especialmente a fresa de rosca integral com ranhura helicoidal, que pode reduzir efetivamente a carga de corte e melhorar a eficiência de usinagem em materiais de alta dureza. A aresta de corte da fresa de rosca integral é revestida com dentes para usinagem de rosca, permitindo que toda a usinagem da rosca seja concluída ao longo da linha helicoidal em uma única passada. Não há necessidade de usinagem em camadas como em ferramentas de fixação, o que resulta em maior eficiência de usinagem, porém com um preço relativamente mais elevado.
Fresa de rosca integral de 3 polegadas com função de chanframento.
A estrutura da fresa integral de rosca com função de chanfro é semelhante à da fresa integral de rosca comum, mas possui uma aresta de chanfro especial na raiz (ou extremidade) da aresta de corte, que permite realizar o chanfro na extremidade da rosca durante a usinagem. Existem três métodos para chanfrar. Quando o diâmetro da ferramenta é suficientemente grande, a aresta de chanfro pode ser usada diretamente para criar o chanfro. Este método é limitado ao chanfro de furos roscados internos. Quando o diâmetro da ferramenta é pequeno, a aresta de chanfro pode ser usada para realizar o chanfro através de um movimento circular. No entanto, ao utilizar o chanfro na raiz da aresta de corte para chanfrar, deve-se atentar para a folga entre a parte de corte da ferramenta e a rosca para evitar interferências. Se a profundidade da rosca usinada for menor que o comprimento de corte efetivo da ferramenta, a ferramenta não conseguirá realizar a função de chanfro. Portanto, ao selecionar a ferramenta, certifique-se de que o comprimento de corte efetivo e a profundidade da rosca sejam compatíveis.
4. Broca de rosca e fresa
A fresa de rosca é feita de metal duro, sendo uma ferramenta de usinagem de alta eficiência para roscas internas de pequeno e médio diâmetro. Ela permite realizar a furação do fundo roscado, o chanfro e a usinagem da rosca interna em uma única operação, reduzindo o número de ferramentas necessárias. No entanto, a desvantagem dessa ferramenta reside em sua baixa versatilidade e preço relativamente elevado. A ferramenta é composta por três partes: a cabeça de furação, a parte central de fresamento da rosca e a aresta de chanfro na base da aresta de corte. O diâmetro da parte furada corresponde ao diâmetro do fundo da rosca que a ferramenta pode usinar. Devido a essa limitação de diâmetro, uma fresa de rosca só pode usinar roscas internas de uma única especificação. Ao selecionar uma fresa de rosca, deve-se considerar não apenas a especificação do furo roscado a ser usinado, mas também a compatibilidade entre o comprimento efetivo de usinagem da ferramenta e a profundidade do furo, caso contrário, a função de chanfro não poderá ser realizada.
Fresa helicoidal de 5 roscas
A fresa helicoidal para roscas também é uma ferramenta de metal duro para usinagem eficiente de roscas internas, podendo inclusive usinar furos e roscas simultaneamente. A extremidade da ferramenta possui uma aresta de corte semelhante à de uma fresa de topo. Como o ângulo da rosca não é grande, quando a ferramenta realiza um movimento espiral para usinar a rosca, a aresta de corte da extremidade corta primeiro o material da peça para formar o furo, e então a rosca é usinada pela parte traseira da ferramenta. Algumas fresas helicoidais para roscas também possuem uma aresta de chanfro, que permite usinar o chanfro do furo simultaneamente. A ferramenta apresenta alta eficiência de usinagem e maior versatilidade do que as fresas convencionais para roscas. A faixa de diâmetro da rosca interna que a ferramenta pode usinar é de D a 2D (onde D é o diâmetro do corpo da fresa).
6 Fresadora de rosca profunda
A fresa de rosca profunda é uma fresa de rosca com um único dente. Uma fresa de rosca comum possui múltiplos dentes de usinagem de rosca na aresta de corte. A área de contato entre a ferramenta e a peça é grande, a força de corte também é grande e o diâmetro da ferramenta deve ser menor que a abertura da rosca ao usinar roscas internas. Como o diâmetro do corpo da fresa é limitado, o que afeta a rigidez da fresa, e a fresa é forçada para um lado ao usinar roscas, é fácil que a ferramenta se solte ao usinar roscas profundas, o que afeta a precisão da usinagem da rosca. Portanto, a profundidade de corte efetiva das fresas de rosca comuns é cerca de 2 vezes o diâmetro do corpo da fresa. O uso de fresas de rosca profunda com um único dente pode superar melhor as desvantagens acima. Como a força de corte é reduzida, a profundidade de usinagem da rosca pode ser significativamente aumentada e a profundidade de corte efetiva da ferramenta pode atingir de 3 a 4 vezes o diâmetro do corpo da ferramenta.
Sistema de ferramentas de fresagem de rosca 7
Versatilidade e eficiência representam uma contradição notável nas fresas de rosca. Algumas ferramentas com funções compostas (como fresas de rosca e fresadoras) possuem alta eficiência de processamento, mas baixa versatilidade, enquanto ferramentas com boa versatilidade frequentemente não são eficientes. Para solucionar esse problema, muitos fabricantes de ferramentas desenvolveram sistemas modulares de fresamento de rosca. O sistema geralmente consiste em um porta-ferramentas, uma aresta de rebaixo e chanfro e uma fresa de rosca convencional. Diferentes tipos de arestas de rebaixo e fresas de rosca podem ser selecionados de acordo com os requisitos de processamento. Esse sistema de ferramentas apresenta boa versatilidade e alta eficiência de processamento, porém o custo das ferramentas é relativamente elevado.
As funções e características de diversas ferramentas de fresamento de roscas comumente utilizadas foram brevemente apresentadas acima. O resfriamento também é crucial na fresagem de roscas. Recomenda-se o uso de máquinas-ferramenta e ferramentas com refrigeração interna, pois, quando a ferramenta gira em alta velocidade, o fluido de corte externo não penetra facilmente devido à força centrífuga. Além do método de refrigeração interna, que resfria bem a ferramenta, é ainda mais importante que o fluido de corte de alta pressão auxilie na remoção de cavacos durante a usinagem de roscas em furos cegos. Em particular, uma pressão de refrigeração interna mais elevada é necessária na usinagem de furos roscados internos de pequeno diâmetro, para garantir uma evacuação eficiente dos cavacos. Ademais, ao selecionar uma ferramenta de fresamento de roscas, os requisitos específicos da usinagem devem ser considerados de forma abrangente, como lote de produção, número de furos roscados, material da peça, precisão da rosca, especificações dimensionais e muitos outros fatores, para que a ferramenta seja selecionada de forma criteriosa.
Data da publicação: 30/11/2021
