Precisa de criar roscas internas depois de fazer furos na sua máquina de perfuração CNC? Poderá estar a perguntar-se se a sua máquina de perfuração é realmente capaz de fazer roscas, ou se necessita de caraterísticas especializadas, como roscas rígidas. Tentar fazer roscas sem a configuração correta da máquina pode levar rapidamente a que as roscas se partam e fiquem presas em peças caras, custando-lhe muito tempo e dinheiro.

Uma máquina de perfuração CNC necessita de uma sincronização precisa da velocidade do fuso e do avanço (capacidade de roscagem rígida), um controlo variável da velocidade do fuso, um sistema de refrigeração robusto, a capacidade de segurar as ferramentas de roscagem de forma segura (muitas vezes com um ATC) e um controlo programável da profundidade e dos ciclos para realizar a roscagem de forma eficaz.

Ter simplesmente um fuso que gira não é suficiente para uma roscagem fiável e precisa. O processo exige capacidades específicas de hardware e software a trabalhar em conjunto. Vamos mergulhar nos diferentes métodos de roscagem e na razão pela qual determinados aspectos, como a roscagem rígida e o líquido de refrigeração, são tão importantes para obter sempre boas roscas.

O que é o Flex Tapping?

Tem uma máquina CNC mais antiga, ou uma em que a rotação do fuso e o avanço do eixo Z não podem ser perfeitamente sincronizados? Tentar roscar rigidamente numa situação destas é quase garantia de uma rutura da rosca porque o avanço não corresponde perfeitamente ao passo da rosca. A rosqueamento flexível oferece uma solução mecânica para esses cenários.

A roscagem flexível utiliza um porta-ferramentas "flutuante" especial com compensação axial incorporada (tensão/compressão) que permite que a roscagem siga o seu próprio passo mesmo que a velocidade de avanço da máquina não esteja perfeitamente sincronizada com a velocidade do fuso.

Este método integra o perdão no sistema através do próprio porta-ferramentas. A sua investigação destaca as suas caraterísticas:

• Adaptabilidade: Uma vez que não exige uma sincronização eletrónica perfeita, a abertura de roscas flexíveis pode funcionar em máquinas com um controlo menos preciso ou lidar com pequenos erros de programação na velocidade de avanço. É mais tolerante.
• Suporte flutuante¹: O componente chave. Permite que o macho se desloque ligeiramente no sentido axial, compensando os desfasamentos entre o movimento linear da máquina e o movimento natural de inclinação do macho.
• Segurança: O flutuador incorporado reduz a possibilidade de rutura da torneira causada por erros de sincronização, tornando-a uma opção mais segura em máquinas menos capazes ou em materiais difíceis onde possa ocorrer encravamento.
• Versatilidade: Pode ser utilizado numa gama mais vasta de máquinas, incluindo modelos mais antigos sem ciclos de roscagem rígidos dedicados.

No entanto, a compensação mecânica significa que o controlo exato da profundidade pode ser menos preciso do que a roscagem rígida, os ciclos são geralmente mais lentos e os suportes especializados podem ser mais complexos e caros.

O que é a abertura de roscas rígidas?

Necessita de produzir roscas de elevada precisão de forma consistente, especialmente em materiais exigentes ou para produções de grande volume? Confiar em suportes de compensação como na abertura de roscas flexíveis pode não proporcionar a precisão, velocidade ou fiabilidade do processo necessárias. A roscagem rígida é o padrão moderno para o corte de roscas CNC de alto desempenho.

A roscagem rígida é uma função CNC em que o sistema de controlo da máquina sincroniza eletronicamente a velocidade de rotação do fuso e a velocidade de avanço do eixo Z para corresponder exatamente ao passo do macho utilizado, eliminando a necessidade de suportes de compensação.

Isto significa que a máquina conduz ativamente o macho ao longo do percurso helicoidal correto utilizando um servo controlo preciso. As principais caraterísticas incluem:

• Sincronização eletrónica: O coração do sistema. O controlador CNC monitoriza continuamente a posição do fuso (frequentemente através de um codificador) e ajusta a velocidade do motor de alimentação do eixo Z para manter uma sincronização perfeita com o passo de rosca programado.
• Suporte de ferramentas sólido: Utiliza porta-ferramentas padrão, não flutuantes, como mandris de pinça ER ou pinças de roscar rígidas dedicadas. Isto simplifica a utilização de ferramentas e aumenta a rigidez.
• Alta precisão e velocidade²: Uma vez que o movimento é perfeitamente controlado, o rosqueamento rígido produz roscas com uma precisão de passo muito elevada e permite velocidades de rosqueamento e avanços significativamente mais rápidos em comparação com o rosqueamento flexível.
• Capacidade da máquina necessária: Não se trata apenas de uma escolha de ferramentas; a máquina CNC deve possuem o hardware (servomotores, codificadores) e o software (opções de ciclos de roscagem rígidos no controlo) para efetuar esta sincronização. É padrão na maioria das máquinas modernas, mas pode ser uma opção noutras.

O rosqueamento rígido proporciona um controlo superior, tornando-o ideal para aplicações que exigem precisão e eficiência, como nas indústrias automóvel, aeroespacial e médica.

Porque é que a roscagem rígida é crucial para uma roscagem eficaz numa máquina de perfuração CNC?

Compreende que a roscagem rígida sincroniza o movimento da máquina, mas porque é que é considerada tão essencial para uma roscagem CNC moderna e eficaz? A roscagem flexível não é adequada? Embora a abertura de roscas flexíveis funcione, a abertura de roscas rígidas oferece vantagens fundamentais que se traduzem diretamente em melhor qualidade, maior eficiência e custos mais baixos quando a máquina a suporta.

A abertura de roscas rígida é crucial porque a sua sincronização eletrónica precisa garante a precisão e a qualidade da rosca, aumenta significativamente a vida útil da rosca ao eliminar as forças axiais de empurrar/puxar, permite velocidades de corte muito mais elevadas para uma maior eficiência e utiliza porta-ferramentas mais simples, menos dispendiosos e mais rígidos.

Vamos explicar porque é que estas vantagens fazem com que a roscagem rígida seja o método preferido em máquinas de perfuração CNC com capacidade, com base nas suas ideias:

• Precisão inigualável (alimentação sincronizada)³: A ligação direta e eletronicamente controlada entre a rotação e o avanço assegura que o macho corta a rosca precisamente de acordo com o passo especificado, revolução após revolução. Isto elimina erros de passo e resulta em roscas consistentemente precisas e de alta qualidade, críticas para ajustes exigentes.
• Vida útil mais longa da torneira (força axial minimizada)⁴: Ao adaptar perfeitamente o avanço ao passo, a máquina evita exercer uma pressão axial indesejada (empurrar ou puxar) sobre o macho. Isto reduz drasticamente a tensão nas arestas de corte e evita o desgaste prematuro ou a quebra, levando a uma vida útil significativamente mais longa da ferramenta.
• Eficiência aumentada (velocidades mais elevadas)⁵: O controlo preciso e a eliminação do desfasamento mecânico permitem a abertura de roscas a velocidades de fuso e taxas de avanço muito mais elevadas do que as normalmente possíveis ou seguras com a abertura de roscas flexíveis. Isto reduz drasticamente os tempos de ciclo, aumentando o rendimento da máquina e reduzindo os custos de fabrico, o que é especialmente notório na produção de grandes volumes.
• Ferramentas simplificadas e económicas: A roscagem rígida utiliza suportes de ferramentas padrão e sólidos (como pinças ER). Estes são inerentemente mais rígidos, mais simples em termos de design e geralmente menos dispendiosos do que os complexos suportes de tensão/compressão necessários para a abertura de roscas flexíveis.

Essencialmente, para qualquer máquina de perfuração CNC moderna equipada para tal, a roscagem rígida oferece um controlo de processo superior, conduzindo diretamente a melhores resultados: roscas de maior qualidade, ferramentas mais duradouras, produção mais rápida e despesas de ferramentas reduzidas.

Uma máquina de furar CNC necessita de líquido de refrigeração durante a abertura de roscas?

Está a preparar uma operação de abertura de roscas na sua máquina de perfuração CNC e está a debater se deve utilizar líquido de refrigeração? A abertura de roscas gera fricção e calor substanciais, particularmente em materiais mais duros como o aço inoxidável ou quando se trabalha a velocidades mais elevadas. Saltar o líquido de refrigeração pode parecer mais limpo ou mais simples inicialmente, mas conduz frequentemente a problemas que custam mais a longo prazo.

Sim, a utilização de líquido de refrigeração durante a abertura de roscas CNC é quase sempre necessária e altamente recomendada. O líquido de refrigeração proporciona lubrificação, arrefecimento e lavagem de aparas essenciais, o que melhora diretamente a qualidade da rosca, evita a quebra da rosca e prolonga significativamente a vida útil da ferramenta de roscar.

A roscagem é um processo de corte de alta fricção, e a gestão do calor e das aparas geradas é fundamental para o sucesso. A sua investigação explica porquê líquido de refrigeração⁶ é vital e os tipos habitualmente utilizados:

• Porque é que o líquido de refrigeração é crucial:
  • Lubrificação: Reduz a fricção entre as arestas de corte do macho e o material da peça de trabalho. Isto reduz o binário necessário, torna a ação de corte mais suave, evita a soldadura do material ao macho (especialmente em alumínio) e melhora o acabamento da superfície.
  • Arrefecimento: Dissipa o calor intenso gerado na zona de corte. Isto impede que o macho amoleça (perca dureza) e se desgaste rapidamente, e evita problemas de expansão térmica que podem afetar a precisão da rosca.
  • Lavagem de fichas: Ajuda a lavar as aparas pequenas, muitas vezes fortemente enroladas, produzidas durante a roscagem. Isto evita que as limalhas se acumulem nas ranhuras do macho, o que pode fazer com que o macho encrave, parta ou corte roscas demasiado grandes ou danificadas. A lavagem eficaz é especialmente crítica em furos cegos.
• Tipos comuns de líquido de refrigeração e distribuição:
  • Fluidos solúveis em água (emulsões, semi-sintéticos): Oferecem um bom equilíbrio entre arrefecimento e lubrificação. Amplamente utilizado, com boa relação custo-benefício. A utilização de concentrações mais ricas (por exemplo, 8-10%) pode melhorar a lubrificação para a abertura de roscas.
  • Fluidos sintéticos: Principalmente à base de água, oferecem um excelente arrefecimento e limpeza. A lubrificação varia.
  • Óleos de corte (Neat Oils): Proporcionam uma lubrificação superior, sendo frequentemente preferidos para materiais duros (aços inoxidáveis, ligas) ou para a abertura de roscas. Menor capacidade de arrefecimento do que os fluidos à base de água.
  • Entrega: O líquido de refrigeração por inundação é comum. O líquido de arrefecimento através do fuso (líquido de arrefecimento fornecido através de canais no fuso e na ferramenta) é altamente eficaz para limpar limalhas, especialmente em furos profundos ou cegos.

A escolha do líquido de refrigeração ideal depende do material (por exemplo, óleo puro para aços, emulsões específicas para alumínio), tipo de rosca (corte vs. formação) e práticas da oficina. No entanto, negligenciar completamente o líquido de refrigeração durante a abertura de roscas é uma receita para a falha prematura da ferramenta, má qualidade da rosca e potencial refugo da peça de trabalho.

Conclusão

Para uma roscagem eficaz, uma máquina de perfuração CNC necessita de um controlo preciso, como uma sincronização rígida da roscagem, velocidade variável, fixação adequada da ferramenta e fornecimento de líquido de refrigeração, garantindo roscas precisas, uma boa vida útil da ferramenta e uma produção eficiente.

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