Precisas, confiáveis, econômicas

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1 Manual do produto Roscas _ ROSCAS COM WALTER PROTOTYP Precisas, confiáveis, econômicas

2 ÍNDICE Roscas 2 Índice 4 Introdução geral ao tema 8 Resumo do programa 9 Rosqueamento 12 Laminação de roscas 13 Fresamento de roscas 14 Informações do produto 14 Rosqueamento 28 Laminação de roscas 34 Fresamento de roscas 40 Seleção da ferramenta 40 Rosqueamento 44 Laminação de roscas 46 Fresamento de roscas 48 Informações técnicas 48 De caráter geral 74 Rosqueamento 94 Laminação de roscas 101 Fresamento de roscas 112 Anexo

3 Índice Índice alfabético por palavras-chave Página Página Página Página Ângulos e características Rosqueamento Comparação de dados de geometria Rosqueamento Comparação dos métodos Correção do avanço Fresamento de roscas Controle dos cavacos Rosqueamento Corte axial incorreto Rosqueamento , 91 Corte incorreto Rosqueamento , 91 Diâmetro de pré-furo De caráter geral Fresamento de roscas Laminação de roscas , 96-97, 116 Rosqueamento Distorção do perfil Distribuição do corte Fresamento de roscas Encruamento das paredes do furo Forças Rosqueamento Formatos de chanfro Rosqueamento Fórmulas Fundamentos do método Fresamento de roscas Laminação de roscas Furo pré-usinado De caráter geral Fresamento de roscas Laminação de roscas , 96-97, 116 Rosqueamento Grupos de ferramentas Lubrificação mínima Sistemas de fixação Modificações Fresamento de roscas Laminação de roscas Rosqueamento Nomenclatura Paradur Eco CI , 18 Paradur Eco Plus , Paradur HSC , 27 Paradur HT , 19 Paradur Synchrospeed... 9, Paradur Ti Plus , Paradur X pert M , Paradur X pert P , Particularidades Rosqueamento Posições de tolerância Problemas e soluções Fresamento de roscas Laminação de roscas Rosqueamento Processo de corte Rosqueamento Programação CNC Fresamento de roscas Programação do avanço Rosqueamento Protodyn Eco LM , 30 Protodyn Eco Plus Protodyn HSC Protodyn Plus Protodyn S Eco Inox , 31 Protodyn S Eco Plus , 28 Protodyn S HSC , 33 Protodyn S Plus , 29 Protodyn S Synchrospeed... 12, 32 Prototex Eco HT , Prototex HSC , 26 Prototex Synchrospeed.. 9, Prototex TiNi Plus , Prototex X pert M , Prototex X pert P , Refrigeração e lubrificação Fresamento de roscas Laminação de roscas Rosqueamento Regulagem do torque Rosqueamento, laminação de roscas Revestimentos Laminação de roscas Rprg. (raio de programação) Fresamento de roscas Seções transversais do cavaco Rosqueamento Soldagens Tabela comparativa das durezas 117 Tipos básicos Rosqueamento TMC , TMD , TME TMG , 35 TMO , TMO HRC , 37 Usinagem sem refrigeração Fresamento de roscas , 63 Usinagem sincronizada Walter GPS , , ,

4 Introdução Técnica, tendências e inovações na usinagem de roscas Existem diferentes métodos para a fabricação de roscas. Neste manual, iremos nos concentrar no rosqueamento, laminação e fresamento de roscas usando ferramentas Walter Prototyp. Além disto, neste manual também serão apresentadas informações técnicas de caráter geral referindo-se a este métodos. O rosqueamento ainda é o processo mais frequentemente utilizado na fabricação de roscas internas. O desenvolvimento das ferramentas tem como foco a segurança de processo, a qualidade e os custos de fabricação por rosca. Empreendemos grandes esforços nas áreas das macro e microgeometrias, bem como dos revestimentos, de forma a garantir uma elevada segurança de processo mesmo em condições desfavoráveis. Os custos por rosca podem ser reduzidos de forma drástica por meio da aplicação de nossas ferramentas de alta performance das séries Eco e Synchrospeed. Custos ainda menores por rosca podem ser obtidos com as ferramentas de metal duro. A nossa linha HSC estabelece novos padrões inclusive para aços. Estas ferramentas são a primeira escolha para a produção em série, por exemplo, nas indústrias de porcas e automotiva. Nos últimos 20 anos, a laminação de roscas desenvolveu-se de forma extremamente rápida como método de fabricação de roscas internas. Se antigamente era necessário o uso principalmente de óleo como agente refrigerante para a aplicação destas ferramentas, atualmente nos centros de usinagem, graças ao desenvolvimento dirigido da geometria das arestas de laminação e do revestimento, é possível laminar quase todos os materiais maleáveis (incluindo o aço inoxidável) com uma emulsão a 5%. Com a utilização de emulsão, a resistência estática e, particularmente, a resistência dinâmica das roscas laminadas foram ainda mais aprimoradas. O metal duro como material da ferramenta de corte na laminação de roscas já é utilizado há muito tempo. Valores absolutamente máximos são hoje atingidos com a nossa linha Protodyn HSC. No que se refere à segurança de processo e à qualidade da rosca, o fresamento de roscas é líder absoluto. Além do método de fresamento clássico, o assim chamado fresamento orbital de roscas ganhou notoriedade no passado recente. Com ele o usuário pode fabricar roscas internas muito profundas (por exemplo, 3 x D N ) e também muito pequenas (por exemplo, M1,6) de maneira absolutamente confiável, inclusive em materiais exigentes. E por fim, mais uma dica: Para a seleção do método ideal, use o nosso novo software Walter GPS, o sucessor do comprovado CCS. Com ele, todos os métodos de fabricação podem ser diretamente comparados entre si e será possível, então, decidir-se pela alternativa mais econômica. A laminação de roscas é frequentemente o método mais econômico para a fabricação de roscas internas. Desde que este método seja aprovado para o componente em questão. 4 5

5 Introdução Processos produtivos com Walter Prototyp Atualmente é praticamente impossível repassar os crescentes custos de produção e das peças diretamente para o cliente. Isto vale tanto para itens de consumo como também para itens de investimento. As empresas de sucesso compensam este hiato de rendimento por meio de um aumento consistente da produtividade na fabricação. Como fabricantes de ferramentas de precisão para a usinagem, podemos fazer uma grande contribuição conforme ilustrado a seguir. Na verdade, os custos com ferramentas correspondem a apenas 3% dos custos totais de usinagem. No entanto, o tempo de usinagem se reflete de forma significativa, ou seja, 30% dos custos de usinagem. Isto significa: as eficazes ferramentas de corte da Walter Prototyp permitem reduzir consideravelmente os custos de usinagem. Um aumento dos parâmetros de corte resulta em uma enorme economia de custos. Como o preço da ferramenta possui uma influência quase que insignificante sobre os custos totais de usinagem, as ferramentas da marca de competência Walter Prototyp não são avaliadas considerando-se somente o seu preço, mas sim pelo aumento ultraproporcional da produtividade e, consequentemente, o potencial de economia para nossos clientes. Por esta razão, em nosso sortimento de ferramentas Walter Prototyp, enfatizamos a usinagem HSC (High Speed Cutting) com ferramentas de metal duro. Com elas, por exemplo, são possíveis velocidades de corte de até 50 m/min na usinagem de aços de baixa liga. Um resultado notável no caso das roscas! Para os clientes excepcionalmente exigentes, para os quais a máxima produtividade é fundamental, a Walter Prototyp oferece, além da série HSC, ferramentas desenvolvidas especificamente para a usinagem sincronizada. A mínima quantidade de lubrificante (MQL) é outro fator a ser considerado para a redução dos custos de usinagem conforme o ilustrado no gráfico abaixo. Também neste caso, a Walter Prototyp oferece aos seus clientes revestimentos especificamente adaptados. Resumindo: A proporção dos custos com ferramentas corresponde a apenas 3% dos custos de fabricação totais, mas a ferramenta influência de forma decisiva os 97% restantes dos custos. Os nossos especialistas poderão demonstrar o potencial de economia em sua fabricação por meio do uso das ferramentas da Walter Prototyp. Ferramenta Tempo de usinagem: até 80% de economia devido à maior velocidade de corte (por exemplo, na utilização de ferramentas de metal duro da linha HSC) Parada da máquina: aprox. 50% de economia devido à redução dos ninhos de passarinho (por exemplo, na utilização de Paradur Eco Plus) Agente refrigerante: até 10% de economia devido a MQL (por exemplo, na utilização de Paradur Eco CI). Outros benefícios, como por exemplo, a sustentabilidade ambiental não foram quantificados. Troca de ferramenta: aprox. 50% de economia devido à maior vida útil (por exemplo, na utilização de Paradur HT) Comparação entre os custos de usinagem 3% 30% 7% 16% 25% Outros: aprox. 25% de economia (entre outros, os reduzidos custos de estoque e logística devido ao amplo campo de aplicação da família Synchrospeed) 19% Até 45 % de economia no geral até agora com Walter Prototyp 6 7

6 Resumo do programa Ferramenta para roscas Walter Prototyp Nomenclatura/grupos de ferramentas Resumo do programa Machos para aplicações universais Grp. mat. peça trab. Rosqueamento* Descrição de tipo Página do manual Usinagem Profundidade da rosca P M K N S H O Aço Aço inoxidável Ferro fundido Metais não-ferrosos Materiais de difícil usinagem Materiais duros Outros Prototex Paradur Paradur Macho com entrada helicoidal Macho com canais para escoamento de hélice à direita Ferramentas com canal reto Prototex Eco HT aplicação universal para usinagens com refrigeração e MQL DL 3,5 x D N C C C C C C C C C C Laminação de roscas Fresamento de roscas** Paradur Eco Plus aplicação universal para usinagens com refrigeração e MQL GL 3 x D N C C C C C C C C C sucessor do testado Paradur Eco HT Protodyn Protodyn S TM Macho laminador sem canais de lubrificação Macho laminador com canais de lubrificação TM = Thread Mill Prototex Synchrospeed usinagem sincronizada aplicação universal tolerância da haste h DL 3,0 x D N C C C C C C C C C C C Paradur Synchrospeed usinagem sincronizada aplicação universal tolerância da haste h GL 2,5 x D N C C C C C C C C C * Exceções no rosqueamento: Paradur N com formato de chanfro D, bem como Paradur Combi: ferramentas em formato espiral para a fabricação de roscas de furos passantes Paradur HT, Paradur GG e Paradur Engine: ferramentas de canal reto para roscas de furos cegos (em materiais apresentando boas propriedades de quebra de cavacos) Machos NPT/NPTF: ferramentas com hélice à direita para usinagem de furos cegos e passantes ** Exceções no fresamento de roscas: TME (Thread Mill External): ferramenta para a fabricação de roscas externas GL = usinagem de furos cegos DL = usinagem de furos passantes C C Aplicação principal C Aplicação Secundária 8 9

7 Resumo do programa Machos para aplicações específicas Grp. mat. peça trab. Grp. mat. peça trab. Descrição de tipo Página do manual Usinagem Profundidade da rosca P M K N S H O Aço Aço inoxidável Ferro fundido Metais não-ferrosos Materiais de difícil usinagem Materiais duros Outros Descrição de tipo Página do manual Usinagem Profundidade da rosca P M K N S H O Aço Aço inoxidável Ferro fundido Metais não-ferrosos Materiais de difícil usinagem Materiais duros Outros Paradur Eco CI para materiais de cavacos curtos para usinagens com refrigeração e MQL 18 GL + DL 3 x D N C C C C C C Prototex TiNi Plus para a usinagem de ligas de Ti e Ni de alta resistência e apresentando tendência ao agarramento usando emulsão DL 2 x D N C C Paradur HT para aços de média até alta resistência à tração, bem como para materiais de cavacos curtos é necessária refrigeração interna 19 GL 3,5 x D N C C C C C C Paradur Ti Plus para a usinagem de ligas de Ti de alta resistência e apresentando tendência ao agarramento usando emulsão GL 2 x D N C C Prototex X pert P para materiais de baixa até média resistência à tração Paradur X pert P para materiais de baixa até média resistência à tração DL 3 x D N C C C C GL 3,5 x D N C C C C Prototex HSC para aços de maior e mais alta resistência tolerância da haste h6 é necessária refrigeração interna metal duro 26 DL 2 x D N C C C C Prototex X pert M para aços inoxidáveis e de alta resistência DL 3 x D N C C C Paradur HSC para aços de maior e mais alta resistência até 55 HRC tolerância da haste h6 é necessária refrigeração interna metal duro 27 GL 2 x D N C C C C C C Paradur X pert M para aços inoxidáveis e de alta resistência GL 2,5 x D N C C C GL = usinagem de furos cegos DL = usinagem de furos passantes C C Aplicação principal C Aplicação Secundária 10 11

8 Resumo do programa Macho laminador Resumo do programa Fresas para rosqueamento Grp. mat. peça trab. Grp. mat. peça trab. Descrição de tipo Página do manual Usinagem Profundidade da rosca P M K N S H O Aço Aço inoxidável Ferro fundido Metais não-ferrosos Materiais de difícil usinagem Materiais duros Outros Descrição de tipo Página do manual Usinagem Profundidade da rosca P M K N S H O Aço Aço inoxidável Ferro fundido Metais não-ferrosos Materiais de difícil usinagem Materiais duros Outros Protodyn S Eco Plus* para aplicação universal melhor performance quando comparado ao Protodyn S Plus para usinagens com refrigeração e MQL 28 GL + DL 3,5 x D N C C C C C C C Fresa para rosqueamento TMC com chanfro para aplicação universal GL + DL 2 x D N C C C C C C C C C C C Protodyn S Plus* para aplicação universal 29 GL + DL 3,5 x D N C C C C C C C Fresa para rosqueamento TMG sem chanfro para aplicação universal 35 GL + DL 1,5 x D N 2 x D N C C C C C C C C C C C Protodyn Eco LM para materiais macios, apresentando tendência ao empastamento 30 GL + DL 2 x D N C C C C C Fresa para rosqueamento orbital TMO para roscas pequenas e profundas na aplicação universal GL + DL 2 x D N 3 x D N C C C C C C C C C C C Protodyn S Eco Inox* específica para a usinagem de aços inoxidáveis com emulsão 31 GL + DL 3,5 x D N C C C C C Fresa para rosqueamento orbital TMO HRC para roscas pequenas e profundas em materiais duros até 65 HRC 37 GL + DL 2 x D N C C C C C C Protodyn S Synchrospeed* para aplicação universal usinagem sincronizada tolerância da haste h6 32 GL + DL 3,5 x D N C C C C C C C Fresa de furação e rosqueamento TMD para a usinagem de alumínio e ferro fundido cinzento GL + DL 2 x D N C C C C Protodyn S HSC* para elevadas velocidades de laminação tolerância da haste h6 metal duro * Versão com canais de lubrificação identificada por meio de S 33 GL 3,5 x D N C C C C C C Fresa para rosqueamento TME 20 para roscas externas GL = usinagem de furos cegos DL = usinagem de furos passantes Roscas externas 2 x D N C C C C C C C C C C C C C Aplicação principal C Aplicação Secundária

9 Informações do produto rosqueamento A versátil high-tech Entrada helicoidal de formato B Revestimento THL (ou TiN) A ferramenta Macho universal de alta performance O revestimento THL com material de elevada resistência mecânica minimiza a formação de arestas postiças e garante elevada vida útil A aplicação Aplicação em materiais de cavacos longos e curtos, com resistência à tração de 200 N/mm² até aprox N/mm² Adequada para a usinagem sincronizada e para aplicação em mandris flutuantes Prototex Eco HT: Prototex Eco HT HSS-E-PM 3,5 x D N P M K N S H O C C C C C C C C C C Versões: sem IK, com KR* Tipo: E A entrada helicoidal específica de formato B garante alta segurança de processo Paradur Eco Plus: Tendência reduzida ao lascamento devido à guia chanfrada Rosca até próximo à base do furo na versão com formato de chanfro E Suas vantagens Redução da diversidade de ferramentas devido a um amplo campo de aplicação Máxima produtividade devido às elevadas velocidades de corte e longa vida útil Geometria específica para processos seguros também em materiais macios É possível a usinagem MQL Ângulo de hélice de 45 com chanfro de formato C ou E HSS-E-PM Revestimento THL (ou TiN) 3 x D N P M K N S H O C C C C C C C C C Versões: sem IK, com KA, com KR* Paradur Eco Plus Tipo: EP * IK = refrigeração interna KA = refrigeração interna com saída axial de agente refrigerante KR = refrigeração interna com saída radial de agente refrigerante 14 15

10 Informações do produto rosqueamento Resistente ao desgaste, de aplicação universal Revestimento TiN (ou THL) HSS-E com maior dureza Superfície de fixação Weldon A ferramenta Elevado ângulo de folga do flanco e parte roscada curta para máximas velocidades de corte Tolerância da haste h6 (por exemplo, para utilização em mandris térmicos) Diâmetro da haste adaptado para mandril térmico standard Particularidades do Paradur Synchrospeed: A aplicação Aplicação em máquinas ferramenta com fuso sincronizado (não adequada para mandril flutuante ou equipamentos de corte) Aplicação universal em materiais de cavacos longos e curtos Prototex Synchrospeed: Aplicação até aprox N/mm² Entrada helicoidal de formato B 3,5 x D N P M K N S H O C C C C C C C C C C C Versão com revestimento TiN/vap: Canais vaporizados de escoamento para a formação perfeita e transporte otimizado dos cavacos; Revestimento de TiN para maior resistência ao desgaste Paradur Synchrospeed: Aplicação até aprox N/mm² Suas vantagens Prototex Synchrospeed Tipo: S Refrigeração interna com saída axial no programa standard Máxima produtividade devido às elevadas velocidades de corte e longa vida útil Ângulo de hélice de 40 com chanfro de formato C HSS-E com maior dureza Dica prática: De forma geral, é recomendada da utilização de mandris com compensação mínima (por exemplo, Protoflex C) na usinagem sincronizada (vantagem: maior vida útil e aumento da segurança de processo). Redução dos custos com ferramentas devido à aplicação universal em materiais de cavacos curtos e longos Excepcional superfície da rosca graças às arestas de corte extremamente afiadas Corte perfeito por meio de usinagem sincronizada Superfície de fixação Weldon 2,5 x D N Revestimento TiN/vap (ou THL) P M K N S H O C C C C C C C C C Versões: sem IK, com KA* Paradur Synchrospeed Tipo: S * IK = refrigeração interna KA = refrigeração interna com saída axial de agente refrigerante KR = refrigeração interna com saída radial de agente refrigerante 16 17

11 Informações do produto rosqueamento Máxima velocidade em materiais de cavacos curtos Informações do produto rosqueamento Tempo de ciclo reduzido, quebra ideal dos cavacos Revestimento de TiCN (ou NID) Chanfro de formato C Chanfro de formato C ou E HSS-E-PM HSS-E 3 x D N 3,5 x D N Elevado ângulo de folga do flanco e pequeno ângulo de saída P M K N S H O C C C C C C Refrigeração interna axial Revestimento de TiN P M K N S H O C C C C C C Versões: sem IK, com KA, com KR* KA obrigatoriamente necessária* Paradur Eco CI Tipo: E Paradur HT Tipo: A ferramenta Inovador tratamento superficial Xtra treat para máxima resistência ao desgaste na usinagem de materiais abrasivos, de cavacos curtos O maior número de canais reduz a carga da aresta de corte e produz cavacos curtos Tolerância de posição 6HX para máxima vida útil Versões com saída axial ou radial de agente refrigerante para o transporte ideal dos cavacos em furos cegos e passantes profundos A aplicação Furos cegos e passantes em materiais de cavacos curtos ISO K: principalmente para materiais GJL (GG); em materiais GJS (GGG), até profundidade máxima de rosca de 2 x D N ; ferro fundido vermicular (como por exemplo, GJV450) ISO N: Ligas de Mg, assim como ligas abrasivas de AlSi com proporção de Si > 12% Suas vantagens Baixos custos de fabricação por rosca devido às elevadas velocidades de corte e longa vida útil Resistência uniforme ao desgaste e, consequentemente, absoluta segurança de processo Reduzidos custos com ferramentas, pois é possível a aplicação para furos cegos e passantes É possível a usinagem MQL A ferramenta A geometria da aresta de corte produz cavacos curtos também em materiais de cavacos longos A refrigeração interna axial e os canais retos possibilitam o transporte ideal dos cavacos curtos Maior ângulo de folga do flanco para velocidades de corte mais elevadas Versões longas com canais para escoamento mais longos no programa standard A aplicação Roscas de furos cegos em materiais de cavacos longos e curtos ISO P: aços com resistência à tração de N/mm², ISO K: ferro fundido cinzento (GGG) ISO N: ligas de AlSi com proporção de Si > 12%, ligas de Cu e ligas de Mg * IK = refrigeração interna KA = refrigeração interna com saída axial de agente refrigerante KR = refrigeração interna com saída radial de agente refrigerante Suas vantagens Maior velocidade de corte e vida útil mais longa quando comparadas aos machos para furos cegos convencionais Sem ninhos de passarinho, isto é, menos paradas da máquina Máxima segurança de processo também em roscas profundas Programa standard com grandes dimensões Campos de aplicação típicos: Indústria automotiva (eixo de comando de válvulas, virabrequim, biela) Grandes dimensões de roscas (usinagem em geral, eixos de transmissão, carcaças etc.) 18 19

12 Informações do produto rosqueamento Amplo programa, alta economia Entrada helicoidal de formato B Revestimento de TiN (ou sem tratamento, TiCN) HSS-E 3 x D N P M K N S H O C C C C A ferramenta Reduzido ângulo de saída do flanco e, portanto, sem corte incorreto em materiais macios Prototex X pert P Versões com reduzido número de canais no programa standard Paradur X pert P Canais longos de escoamento para roscas profundas A guia chanfrada impede lascamentos A aplicação Prototex X pert P ISO P: Versão com 3 canais: < 1000 N/mm² de resistência à tração Versão com 2 canais: < 700 N/mm² de resistência à tração (disponível até o tamanho M6) ISO N: ligas de AlSi com proporção de Si de 0,5 a 12% Devido à melhor formação de cavacos, a versão com número reduzido de canais é excepcionalmente adequada para materiais macios, de cavacos longos (ideal para a usinagem de aços estruturais macios, como por exemplo, St37) Prototex X pert P Tipo: P Paradur X pert P ISO P: aço < 1000 N/mm², principalmente em materiais de cavacos longos ISO N: ligas de AlSi com proporção de Si de 0,5 a 12% Revestimento de TiN (ou sem tratamento) HSS-E 3,5 x D N Suas vantagens Econômica em pequenos e médios lotes Alta flexibilidade e prazos de fornecimento curtos, devido ao abrangente programa standard (múltiplos perfis de rosca, tamanhos e tolerâncias em estoque) Roscas com excelente acabamento superficial devido ao grande ângulo de saída Ângulo de hélice de 45 com chanfro de formato C P M K N S H O C C C C Paradur X pert P Tipo: P

13 Informações do produto rosqueamento Confiável em aços inoxidáveis A ferramenta A aplicação Revestimento de TiCN (ou TiN, vap) HSS-E 3 x D N O núcleo mais elevado garante roscas precisas e uma rebarbação confiável da rosca particularmente importante na usinagem de materiais inoxidáveis Maior ângulo de saída do flanco para a usinagem de materiais apresentando tendência ao agarramento Particularidades da Paradur X pert M: Guia chanfrada para evitar lascamentos ISO M: aços inoxidáveis de 350 a 1200 N/mm² ISO P: especialmente adequada para aços de 700 a 1200 N/mm² Suas vantagens Elevada segurança de processo em materiais de cavacos longos e apresentando tendência ao agarramento Econômica em pequenos e médios lotes Entrada helicoidal de formato B Prototex X pert M P M K N S H O C C C Tipo: M Alta flexibilidade e prazos de fornecimento curtos, devido ao abrangente programa standard (múltiplos perfis de rosca, tamanhos e tolerâncias em estoque) Menor diversidade de ferramentas, pois é aplicada em materiais ISO M e ISO P Revestimento de TiCN (ou TiN, vap) HSS-E 2,5 x D N Ângulo de hélice de 40 com chanfro de formato C P M K N S H O C C C Paradur X pert M Tipo: M

14 Informações do produto rosqueamento Forte no titânio de alta resistência Revestimento ACN HSS-E-PM 2 x D N Grande diâmetro de núcleo P M K N S H O Entrada helicoidal de formato B C C Prototex TiNi Plus Tipo: A ferramenta Geometria concebida especificamente para a usinagem de materiais ISO S com emulsão Ângulo de saída do flanco muito elevado para a redução do atrito em materiais apresentando tendência ao agarramento Em função do reduzido ângulo de saída, adequado para a usinagem de materiais duros O revestimento ACN sem titânio, resistente ao desgaste, reduz a formação de soldagens A aplicação Aplicações na tecnologia aeroespacial e na indústria média Específica para ligas de titânio de alta resistência e apresentando tendência ao agarramento com 700 a 1400 N/mm² de resistência à tração Prototex TiNi Plus Também pode ser aplicada em ligas de níquel Suas vantagens Frequentemente é possível trabalhar com emulsão ao invés de óleo Alta segurança de processo devido à elevada estabilidade da ferramenta Longa vida útil em função do inovador revestimento com material de elevada resistência mecânica e arestas de corte estáveis Excelente qualidade da rosca Revestimento de ACN HSS-E-PM Grande diâmetro de núcleo Ângulo de hélice de 15 com chanfro de formato C 2 x D N P M K N S H O C C Paradur Ti Plus Tipo:

15 Informações do produto rosqueamento Elevada vida útil, máximas velocidades Canais de lubrificação na haste Ângulo de hélice de 15 com geometria de chanfro específica de formato C Revestimento de TiCN Entrada helicoidal otimizada, formato B Metal duro de microgrão específico Metal duro de microgrão específico Revestimento de TiCN 2 x D N P M K N S H O 2 x D N P M K N S H O C C C C IK através dos canais na haste* Refrigeração interna axial C C C C C C KA obrigatoriamente necessária* Prototex HSC Tipo: Paradur HSC Tipo: A ferramenta Metal duro específico com elevada resistência ao desgaste e, simultaneamente, alta tenacidade Vida útil mais longa devido ao maior número de canais Tolerância da haste h6 (por exemplo, para utilização em mandris térmicos) A aplicação ISO P: aços com resistência à tração de aprox. 700 a 1400 N/mm² ISO K: particularmente materiais GJS (GGG) Fabricação em série com o objetivo de custos mínimos por rosca Fabricação em série com o foco no aumento da produtividade Suas vantagens Custos mínimos de fabricação e máxima produtividade em função da velocidade de corte quase 3 vezes maior quando comparada ao machos HSS-E Máximo aproveitamento da máquina devido à elevada vida útil Pré-requisitos: Refrigeração interna Condições estáveis de utilização Modernos centros de usinagem ou modernas máquinas transfer Para ferramentas de metal duro, de modo geral é recomendada a usinagem sincronizada e a utilização de mandris com compensação mínima (por exemplo, Protoflex C) (prolonga a vida útil e aumenta a segurança de processo) A ferramenta Geometria específica de chanfro e hélice reduzida para cavacos curtos também em materiais de cavacos longos Tolerância da haste h6 (por exemplo, para utilização em mandris térmicos) A aplicação ISO P/H: aço a partir de aprox. 700 N/mm² até 55 HRC ISO K: fundidos, como por exemplo: GGG40, GJV450, ADI800 Fabricação em série com a finalidade de custos mínimos por rosca Fabricação em série com o foco no aumento da produtividade Suas vantagens Custos mínimos de fabricação e máxima produtividade em função da velocidade de corte quase 3 vezes maior quando comparada ao machos HSS-E Menos troca de ferramenta e, consequentemente, máximo aproveitameto da máquina devido à elevada vida útil Elevada segurança de processo devido à perfeita quebra dos cavacos Pré-requisitos: Consulte Prototex HSC na página 26 * IK = refrigeração interna KA = refrigeração interna com saída axial de agente refrigerante KR = refrigeração interna com saída radial de agente refrigerante 26 27

16 Informações do produto laminação de roscas O macho laminador high-tech Informações do produto laminação de roscas Redução de custos com ferramentas, boa performance Chanfro de formato C ou E Formato poligonal otimizado Revestimento de TiCN (ou TiCN) HSS-E Superfície revenida com vapor Geometria inovadora de chanfro de formato C Formato poligonal otimizado Revestimento de TiN HSS-E P M K N S H O Protodyn C C C C C C C S Eco Plus Versões: sem IK, com KR* Protodyn C C C C C C Eco Plus Versões: sem IK, com KA* 3,5 x D N 3 x D N P M K N S H O Protodyn S Plus C C C C C C C 3,5 x D N Protodyn Plus C C C C C C 3 x D N Protodyn S Eco Plus Tipo: EP Protodyn S Plus Tipo: DP A ferramenta Inovador revestimento de TiN e tratamento com vapor adicional para máxima vida útil sem solda a frio A inovadora geometria de chanfro garante melhor comportamento de conformação e maior resistência ao desgaste O tratamento superficial específico e o formato poligonal otimizado permitem vida útil elevada devido a redução de atrito (importante para MQL) Suas vantagens Menos trocas de ferramentas, máximo aproveitamento da máquina, bem como maior produtividade devido às elevadas velocidades de laminação e elevada vida útil Custos reduzidos com refrigeração em função da possibilidade de usinagem MQL Melhor performance quando comparado a Protodyn S Plus A ferramenta Inovadora geometria de chanfro para melhor comportamento de conformação e resistência uniforme ao desgaste Formato poligonal otimizado para menor atrito e vida útil mais elevada A aplicação Aplicação universal em todos os materiais maleáveis até aprox N/mm² Suas vantagens Baixo preço de aquisição (e performance menor) em comparação com Protodyn S Eco Plus Redução da variedade de ferramentas devido à aplicação universal em uma ampla gama de materiais Versões com refrigeração interna radial para grandes profundidades de rosca no programa standard A aplicação Macho laminador universal de alta performance para a aplicação em todos os materiais maleáveis até aprox N/mm² Versão com revestimento de TiCN específica para a usinagem de aços carbono, bem como ligas abrasivas de alumínio * IK = refrigeração interna KA = refrigeração interna com saída axial de agente refrigerante KR = refrigeração interna com saída radial de agente refrigerante 28 29

17 Informações do produto laminação de roscas Solução forte para materiais macios Informações do produto laminação de roscas O especialista na usinagem de inoxidáveis Geometria poligonal específica Revestimento de CrN HSS-E HSS-E 2 x D N Revestimento de TiN 3,5 x D N P M K N S H O P M K N S H O Chanfro de formato C C C C C C Chanfro de formato C C C C C C Protodyn Eco LM Tipo: E Protodyn S Eco Inox Tipo: E A ferramenta Revestimento de CrN sem titânio Observação: Para roscas > 2 x D N recomendamos formar canais de lubrificação na parte roscada, o que é rapidamente executado por meio de conversão. Suas vantagens Maior segurança de processo e vida útil mais longa em função da tendência minimizada à soldagem É possível a usinagem de ligas malaxadas e fundidas de Al com emulsão ao invés de óleo A ferramenta A geometria poligonal específica possibilita a usinagem de aços inoxidáveis com emulsão A aplicação Usinagem de aços inoxidáveis com emulsão Suas vantagens Redução do tempo de usinagem em materiais inoxidáveis, pois não é necessária nenhuma intervenção manual no processo Não é necessária a troca completa da emulsão, pois não ocorre penetração de óleo A aplicação Para materiais de cavacos longos, macios e apresentando tendência ao empastamento Com resistência à tração de aprox. 200 até 700 N/mm² ISO N: ligas AlSi com até 12% de proporção de Si, bem como ligas de cobre de cavacos longos ISO S: ligas de Ti até aprox N/mm² (na utilização de óleo para aplicações pesadas) Forte em condições de lubrificação razoavelmente boas, nas quais TiN ou TiCN apresentam a tendência à soldagem Adequada para MQL Observação: Os machos laminadores convencionais permitem a usinagem de aços inoxidáveis somente com óleo. No entanto, via de regra, os centros de usinagem são operados com emulsão. Para a laminação de roscas, as máquinas tinham que ser paradas para preencher a rosca manualmente com óleo. Adicionalmente ao maior tempo de usinagem, existe o perigo da emulsão ser comprometida devido à penetração de óleo. É possível a aplicação em todos os materiais maleáveis. No entanto, a performance é ligeiramente inferior quando comparada aos machos laminadores universais 30 31

18 Informações do produto laminação de roscas Sincronização máxima, de aplicação universal Informações do produto laminação de roscas Elevada vida útil, máximas velocidades Geometria inovadora de chanfro de formato C ou E Revestimento de TiCN Revestimento de TiCN (ou TiCN) Superfície de fixação Weldon Formato poligonal otimizado Metal duro de microgrão tenaz e resistente ao desgaste HSS-E 3,5 x D N P M K N S H O Chanfro de formato C P M K N S H O C C C C C C C Versões: sem IK, com KR* Protodyn S HSC C C C C C C 4 x D N Versões: com KA* Protodyn HSC C C C C C C 3 x D N Versões: sem IK* Protodyn S Synchrospeed Tipo: S Protodyn S HSC Tipo: HP A ferramenta Parte roscada curta para atrito reduzido e elevada velocidade de laminação Versões com refrigeração interna radial para grandes profundidades de rosca no programa standard Tolerância da haste h6 (por exemplo, para utilização em mandris térmicos) A aplicação Aplicação em máquinas ferramenta com fuso sincronizado; Não adequada para mandril flutuante ou equipamentos de corte Suas vantagens Alta produtividade devido à elevada velocidade de laminação Redução dos custos de estocagem em função da aplicação universal É possível a utilização de mandris simples e robustos sem mecanismo de compensação A ferramenta Formato poligonal otimizado reduz o atrito e eleva a vida útil Geometria de chanfro inovadora para evolução uniforme do desgaste Tolerância da haste h6 (por exemplo, para utilização em mandris térmicos) Protodyn S HSC: Canais de lubrificação e refrigeração interna axial para roscas de furos cegos profundas até 4 x D N A aplicação Suas vantagens Máxima produtividade devido às elevadas velocidades de laminação Menos trocas de ferramentas graças à elevada vida útil Ótima relação custo/benefício na fabricação em série Máximo aproveitamento da profundidade de furação, pois a ferramenta não possui ponta Aplicação universal em quase todos os materiais maleáveis até aprox N/mm² Adequada para MQL Geralmente é recomendada a utilização de mandris com compensação mínima (por exemplo, Protoflex C) (vantagem: maior vida útil e aumento da segurança de processo) ISO P: aço com resistência à tração até 1200 N/mm² ISO M: materiais inoxidáveis com resistência à tração até 1000 N/mm² (preferencialmente com óleo) ISO N: ligas AlSi com até 12% de proporção de Si, bem como ligas de Ni com resistência à tração inferior a 900 N/mm² * IK = refrigeração interna KA = refrigeração interna com saída axial de agente refrigerante KR = refrigeração interna com saída radial de agente refrigerante 32 33

19 Informações do produto fresamento de roscas Universal com chanfro Chanfro de 90 Revestimento de TiN ou sem tratamento Metal duro de microgrão tenaz e resistente ao desgaste 2 x D N P M K N S H O C C C C C C C C C C C Versões: sem IK, com KA (a partir do tamanho M4)* Observação: Caso o chanfro não seja necessário, recomendamos o uso de fresas para rosqueamento da família TMG. O seu campo de aplicação sobrepõe-se com aquele da família TMC. No programa standard, as fresas para rosqueamento TMC começam no tamanho M3, o menor tamanho da família TMG é M6. Fresa de metal duro para rosqueamento TMC Thread Mill Countersink Tipo: H A ferramenta Fresa de metal duro para rosqueamento com chanfro Precisão do batimento radial < 10 µm para excepcional qualidade da rosca e longa vida útil A estratégia: Fresamento de roscas TMC A aplicação Aplicação universal em uma ampla gama de materiais com resistência à tração até aprox N/mm² ou 48 HRC Suas vantagens Elevada vida útil e elevados dados de corte devido ao substrato aprimorado Operação estável e corte suave em função da geometria otimizada 1. Posicionar sobre o furo pré-usinado 2. Plunging e chanframento axial 3. Elevar para a profundidade da rosca 4. Plunging radial na rosca a 180 /¼ de passo 5. Usinar rosca através de hélice de Loop de saída em 180º de volta ao centro 7. Retornar a ferramenta para a posição inicial * IK = refrigeração interna KA = refrigeração interna com saída axial de agente refrigerante KR = refrigeração interna com saída radial de agente refrigerante 34 35

20 Informações do produto fresamento de roscas Máxima segurança de processo nas menores roscas Grande diâmetro da haste Revestimento de TiN (ou sem tratamento) Versão para 2 x D N e versão para 3 x D N no programa standard Metal duro de microgrão tenaz e resistente ao desgaste P M K N S H O C C C C C C C C C C C Versões: sem IK, com KA (a partir do tamanho M5)* Observação: As fresas para rosqueamento orbital também estão disponíveis na versão TMO HRC. Estas ferramentas são especificamente concebidas para a usinagem de materiais temperados e de alta resistência. Campo de aplicação principal: aços temperados até 65 HRC, aços e aços com liga a partir de 1400 até 1600 N/mm² P M K N S H O C C C C C C Fresa para rosqueamento TMO Thread Mill Orbital Tipo: H A ferramenta Comprimento de corte curto, pequeno ângulo de hélice e ângulo de saída positivo para forças reduzidas e corte suave Grande diâmetro da haste para aplicação isenta de vibrações mesmo em caso de grande comprimento sem fixação Construção básica estável com grande diâmetro de núcleo A aplicação Aplicação universal em uma ampla gama de materiais com resistência à tração até 1500 N/mm² ou 48 HRC Excelentes propriedades de usinagem mesmo em materiais de maior resistência e apresentando tendência ao travamento (por exemplo, aços inoxidáveis e ligas de Ti de alta resistência) Suas vantagens Elevada vida útil em função da inovadora estratégia de fresamento É possível usinar roscas pequenas e profundas (por exemplo, M1,6, 3 x D N de profundidade) de maneira confiável Aplicação vantajosa onde as ferramentas convencionais encontram os seus limites: Usinagem de materiais difíceis, como por exemplo, Inconel Fabricação de roscas profundas Solução, quando nas fresas para rosqueamento convencionais são necessárias (múltiplas) distribuições de corte para as roscas cônicas A estratégia: 1. Posicionar sobre o furo pré-usinado 2. Entrada na profundidade da rosca 3. Plunging radial na rosca a 180 /¼ de passo Fresamento orbital de roscas TMO 4. Usinar rosca através de hélice 5. Retornar a ferramenta para a posição inicial * IK = refrigeração interna KA = refrigeração interna com saída axial de agente refrigerante KR = refrigeração interna com saída radial de agente refrigerante 36 37

21 Informações do produto fresamento de roscas Furação, escareamento e rosqueamento em uma única operação Chanfro de 90 Geometria de furação específica com três cortes Três furos de refrigeração Ângulo de hélice de 27 NHC TAX P M K N S H O C C C C IK obrigatoriamente necessária* Metal duro de microgrão tenaz e resistente ao desgaste 2 x D N Suas vantagens Maior economia em menos de 8 roscas idênticas por componente quando comparado às ferramentas convencionais** Aumentos de produtividade através da redução dos tempos de processo em até 50% Economia de ferramentas no magazine da máquina Posicionamento exato do furo pré-usinado e da rosca Dica prática: A utilização da TDM também é adequada quando uma única rosca apresentar uma especificação diferente das outras roscas do componente. Exemplo: 13 roscas por componente. 12 delas M8, 1 rosca M6. Ao invés de usar broca para furar e chanfrar e ferramenta de rosqueamento, esta rosca pode ser usinada de modo mais vantajoso com a TMD. Fresa de metal duro para furação e rosqueamento TMD Thread Mill Drill Tipo: H ** De maneira vantajosa, a dependência do tempo cavaco-a-cavaco pode ser variada A ferramenta Fresa de metal duro para furação e rosqueamento Comprimento de corte e chanfro ajustados para profundidade de rosca de 2 x D N Revestimento TAX para materiais ISO K Revestimento NHC para materiais ISO N A estratégia: Fresamento de furação e rosqueamento TMD com chanfro A aplicação ISO K: fundidos, como por exemplo, GG25 (os materiais GGG só podem ser usinados em casos excepcionais. A usinagem destes materiais pode, em parte, ser viabilizada por meio de uma ferramenta especial com duas arestas de corte). ISO N: alumínio fundido com proporção de Si a partir de 7%; ligas de Mg e Cu de cavacos curtos Usinagem direta de furos pré-usinados previamente fundidos 1. Posicionar sobre o furo pré-usinado 2. Furo piloto, furação, chanfro do furo pré-usinado e remoção dos cavacos 3. Mover para a posição inicial do ciclo de fresamento de roscas 4. Plunging radial na rosca a 180 /¼ de passo 5. Gerar a rosca em sentido oposto através de hélice de 360º 6. Loop de saída 180º de volta ao centro 7. Retornar a ferramenta para a posição inicial * IK = refrigeração interna KA = refrigeração interna com saída axial de agente refrigerante KR = refrigeração interna com saída radial de agente refrigerante 38 39

22 Seleção da ferramenta rosqueamento Macho universal para furos cegos Seleção da ferramenta rosqueamento Macho universal para furos passantes P Paradur Eco Plus (3 x D N ) Paradur Synchrospeed* (2,5 x D N ) P Prototex Eco HT (3,5 x D N ) Prototex Synchrospeed* (3 x D N ) M Paradur Eco Plus (3 x D N ) Paradur Synchrospeed* (2,5 x D N ) M Prototex Eco HT (3,5 x D N ) Prototex Synchrospeed* (3 x D N ) K Paradur Eco Plus (3 x D N ) K Prototex Eco HT (3,5 x D N ) Paradur Synchrospeed* (2,5 x D N ) Prototex Synchrospeed* (3 x D N ) N Paradur Eco Plus (3 x D N ) Paradur Synchrospeed* (2,5 x D N) N Prototex Eco HT (3,5 x D N ) Prototex Synchrospeed* (3 x D N) Resistência à tração [N/mm²] Resistência à tração [N/mm²] Classe HSS-E ou HSS-E-PM * somente para usinagem sincronizada Classe HSS-E ou HSS-E-PM * somente para usinagem sincronizada 40 41

23 Seleção da ferramenta rosqueamento Machos para furos cegos para aplicações específicas Seleção da ferramenta rosqueamento Machos para furos passantes para aplicações específicas Paradur HSC* (2 x D N ) Prototex HSC* (2 x D N ) Paradur HT* (3 x D N ) P Prototex X pert P (3 x D N ) P Paradur X pert P (3,5 x D N ) Prototex X pert M (3 x D N ) Paradur X pert M (2,5 x D N ) M Prototex X pert M (3 x D N ) M Paradur X pert M (2,5 x D N ) Prototex HSC* (2 x D N ) Paradur HSC* (2 x D N ) K Prototex X pert P (3 x D N ) K Paradur HT* (3,5 x D N ) Paradur Eco CI*** (3 x D N ) N Paradur Eco CI** (3 x D N ) Paradur Eco CI** (3 x D N ) Paradur WLM (3 x D N ) N S Paradur Eco CI*** (3 x D N ) Prototex X pert P (3 x D N ) Prototex TiNi Plus (2 x D N ) S Paradur Ti Plus (2 x D N ) Resistência à tração [N/mm²] Resistência à tração [N/mm²] Classe de metal duro Classe HSS-E ou HSS-E-PM * é necessária refrigeração interna ** somente para materiais de cavacos curtos; é recomendada refrigeração interna Classe de metal duro Classe HSS-E ou HSS-E-PM * é necessária refrigeração interna *** somente para materiais de cavacos curtos 42 43

24 Seleção da ferramenta laminação de roscas Macho laminador Profundidade da rosca 2,0 x D N 3,5 x D N C C Aplicação principal C Aplicação Secundária Tipo Protodyn Eco LM Protodyn S Plus Protodyn S Eco Plus Protodyn S Eco Inox Protodyn S Synchrospeed Informações do produto: Página Protodyn S HSC Grupo de materiais Classificação dos grupos principais de materiais Material da peça Dureza Brinell HB Resistência à tração R m N/mm 2 P Aço sem liga e de baixa liga Aço de alta liga e aço ferramenta de alta liga Aço inoxidável M Aço inoxidável K N S recozido (beneficiado) C C C C C C C C C C aço de corte livre C C C C C C C C C C beneficiado C C C C C C C C C beneficiado C C C C C C beneficiado recozido C C C C C C C C temperado e revenido C C C C C C C C C temperado e revenido ferrítico/martensítico, recozido C C C C C C C C C C martensítico, beneficiado C C C C C C C C C C austenítico, duplex C C C C C C C C C C austenítico, temperado (PH) C C C C C Ferro fundido cinzento 245 Ferro fundido com grafita nodular ferrítico, perlítico 365 GGV (CGI) 200 Ligas de alumínio forjado não temperáveis 30 C C C C C C C C C C C temperáveis, temperadas C C C C C C C C C C C Ligas de alumínio fundido 12% Si C C C C C C C C C C C > 12% Si Ligas de magnésio Cobre e ligas de cobre (bronze/latão) Ligas resistentes ao calor Ligas de titânio sem liga, cobre eletrolítico C C C C C C C latão, bronze, liga de cobre-zinco-estanho ligas de Cu, cavacos curtos de alta resistência, Ampco base de Fe base de Ni ou Co C C C C C C C C C base de Ni ou Co titânio puro C C ligas α e β, temperadas C C ligas β C C Ligas de tungstênio Ligas de molibdênio

25 Seleção da ferramenta fresamento de roscas Fresas para rosqueamento Profundidade da rosca 1,5 x D N 2,0 x D N 2,0 x D N 2,0 x D N 3,0 x D N C C Aplicação principal C Aplicação Secundária Tipo TMG TMC TMO HRC TMD TMO Informações do produto: Página Grupo de materiais Classificação dos grupos principais de materiais Material da peça Dureza Brinell HB Resistência à tração R m N/mm 2 P Aço sem liga e de baixa liga Aço de alta liga e aço ferramenta de alta liga Aço inoxidável M Aço inoxidável K N S H recozido (beneficiado) C C C C C C aço de corte livre C C C C C C beneficiado C C C C C C beneficiado C C C C C C beneficiado C C C C C C C C recozido C C C C C C temperado e revenido C C C C C C temperado e revenido C C C C C C C C ferrítico/martensítico, recozido C C C C C C martensítico, beneficiado C C C C C C C austenítico, duplex C C C C C C austenítico, temperado (PH) C C C C C C Ferro fundido cinzento 245 C C C C C C C C Ferro fundido com grafita nodular ferrítico, perlítico 365 C C C C C C C C GGV (CGI) 200 C C C C C C C C Ligas de alumínio forjado não temperáveis 30 C C C C C C C C temperáveis, temperadas C C C C C C C C Ligas de alumínio fundido 12% Si C C C C C C C C > 12% Si C C C C C C C C Ligas de magnésio C C C C C C C C Cobre e ligas de cobre (bronze/latão) Ligas resistentes ao calor Ligas de titânio sem liga, cobre eletrolítico C C C C C C C C latão, bronze, liga de cobre-zinco-estanho C C C C C C C C ligas de Cu, cavacos curtos C C C C C C C C de alta resistência, Ampco C C C C C C C C base de Fe C C C C C C base de Ni ou Co C C C C C C base de Ni ou Co C C C C C C titânio puro C C C C C C ligas α e β, temperadas C C C C C C ligas β C C C C C C Ligas de tungstênio C C C C C C C Ligas de molibdênio C C C C C C C 50 HRC - C C Aço temperado 55 HRC - C C 60 HRC - C C 46 47

26 Informações técnicas de caráter geral Comparação entre os métodos de fabricação de roscas Vantagens Desvantagens Rosqueamento Não há requisitos especiais em relação à máquina Podem ser usinados quase que todos os materiais Frequentemente o transporte dos cavacos representa um desafio e requer a diversidade de ferramentas e modificações especiais (principalmente em roscas de furos cegos em materiais de cavacos longos) Reduzida estabilidade da máquina devido aos canais para escoamento; O risco de quebra aumenta Risco de refugos em caso de quebra da ferramenta O processo pode reagir de forma sensível em relação às alterações condicionadas pelo lote nas propriedades do material da peça Maior risco de parada da máquina devido a ninhos de passarinho Laminação de roscas Alta segurança de processo Sem cavacos e, portanto, sem problemas quanto a remoção dos cavacos: sendo assim, roscas profundas também podem ser usinadas de maneira confiável Reduzido risco de quebra em função de ferramentas estáveis Alta qualidade da rosca Maior resistência estática e dinâmica da rosca devido a conformação a frio Ótima superfície da rosca com reduzida rugosidade Vida útil elevada quando comparada ao rosqueamento As ferramentas podem ser aplicadas de forma bastante universal Roscas de furos cegos e passantes com uma única ferramenta Risco de refugos em caso de quebra da ferramenta Campo de aplicação limitado por coeficiente de alongamento, resistência à tração e passo da rosca Menor tolerância do furo pré-usinado aumenta os custos de fabricação; é absolutamente necessária a comparação econômica com o rosqueamento Não aprovado para as indústrias de gêneros alimentícios, médica e aeroespecial Fresamento de roscas Alta flexibilidade Aplicação universal das ferramentas nos mais diversos materiais Uma única ferramenta para roscas de furos cegos e passantes É possível usinar diferentes tamanhos de rosca (com o mesmo passo) com uma ferramenta É possível realizar a usinagem com qualquer tolerância de posição com uma única ferramenta É possível usinar roscas de filete simples ou múltiplo, bem como roscas à direita e à esquerda com uma única ferramenta Alta segurança de processo Sem perigo de formação de ninhos de passarinho Sem rejeitos em caso de quebra da ferramenta Baixo torque, mesmo em tamanhos grandes Entradas e saídas inclinadas não oferecem problemas É possível a usinagem de componentes de pequena espessura graças às reduzidas pressões de corte Reduzida carga do fuso devido à evolução uniforme do movimento Excelente superfície da rosca Altos custos com ferramentas em comparação com machos e machos laminadores HSS-E É absolutamente necessária máquina CNC 3D Programação complexa Segurança de processo Velocidade de usinagem Universalidade/ flexibilidade Vida útil Na fabricação em série, o fresamento de roscas não é a solução mais econômica se comparado ao rosqueamento e à laminação de roscas Custos com ferramentas Profundidade da rosca Tamanhos de lote típicos Rosqueamento + + pequeno até muito grande Laminação de roscas pequeno até muito grande Fresamento de roscas pequeno até médio Referência + Maior que a referência ++ Significativamente maior que a referência 48 49

27 Informações técnicas de caráter geral Tolerâncias de posição para machos e machos laminadores A tolerância de posição da rosca interna usinada não depende apenas das dimensões da ferramenta, mas também do material e das condições de usinagem. Em alguns casos é vantajoso selecionar dimensões divergindo da norma. Esta tolerância é identificada por um X colocado após a classe de tolerância (por exemplo, 6HX ao invés de 6H). Deve-se notar que estas posições X variam de um fabricante para outro, pois elas se baseiam exclusivamente em normas de fábrica. Machos concebidos para materiais tenazes são fabricados na Walter Prototyp com posição X a fim de neutralizar as propriedades resilientes dos materiais. Na Walter Prototyp, isto significa a elevação das dimensões para machos em meia tolerância de posição. A família de produtos X pert M concebida para aços inoxidáveis é, portanto, fabricada com posição X. Os machos para ligas de titânio e de níquel de alta resistência são concebidos com posição X pelo mesmo motivo. Quando forem usinados materiais abrasivos, como por exemplo, ferro fundido cinzento e o corte incorreto não representar nenhum problema, também é adequado fabricar as ferramentas com posição X. Em função da tolerância na posição X, a vida útil é prolongada, pois demora mais tempo até que a ferramenta fique tão desgastada que o lado bom do calibre de rosca não possa mais ser inserido. Por este mesmo motivo é que, por exemplo, o macho Paradur Eco CI é produzido conforme esta posição de tolerância. Os machos laminadores são fabricados exclusivamente em posição X, pois o material apresenta uma resiliência maior na laminação de roscas do que na usinagem de roscas. As posições X para machos laminadores são, no entanto, diferentes daquelas para machos, mas isto não influência a tolerância da rosca a ser usinada na porca conforme ilustrado na tabela abaixo. A classe de tolerância da ferramenta (por exemplo, 4H) corresponde à faixa de tolerância da rosca da porca para a qual a ferramenta foi concebida. Esta faixa de tolerância, que pode obtida com estas ferramentas, e também outras faixas de tolerância estão representadas na tabela abaixo. Revestimentos aplicados posteriormente na rosca da porca deverão ser compensados no macho por meio de sobremedida. Esta sobremedida pode ser calculada conforme a seguinte fórmula: A = T x f sendo f = A representa a sobremedida a ser determinada, T a espessura da camada do revestimento aplicado posteriormente e α indica o ângulo do flanco. Exemplo: Roscas métricas, revestimento galvânico com espessura de 25 µm Com o ângulo de flanco de 60, resulta: portanto A = 0,025 mm x 4 = 0,1 mm Se for desejada uma união aparafusada normal, deverá ser selecionada uma ferramenta da classe de tolerância 6H + 0,1. Observação: No fresamento de roscas, podem ser criadas quaisquer posições de tolerância com uma ferramenta, pois as posições de tolerância são definidas por meio de programação. Classe de tolerância da ferramenta Denominação DIN para machos Norma de fábrica para machos e machos laminadores Faixa de tolerância executável da rosca da porca Faixa de tolerância executável da rosca da porca Aplicação técnica ISO1/4H 4HX 4H 5H União aparafusada com pouca folga ISO2/6H 6HX 4G 5G 6H União aparafusada normal ISO3/6G 6GX 6G 7H 8H União aparafusada com muita folga 7G 7GX 7G 8G Prevenção contra encolhimento durante o tratamento térmico 50 51

28 Informações técnicas de caráter geral Revestimentos e tratamentos superficiais sem tratamento vap nid (nit + vap) TiN TiCN THL Campos de aplicação principais Furos cegos muito profundos em aços macios Aplicações onde existem problemas com a remoção dos cavacos Principalmente para materiais inoxidáveis Em materiais macios, tenazes e apresentando tendência à soldagem Para roscas de furo cego muito profundas Furo passante: usinagem de aço até 1200 N/mm², fundidos e Al; Furo cego: somente materiais de cavacos curtos (GG, liga AlSi > 7% Si, C70); aços com elevado teor perlítico; Não adequado para materiais inoxidáveis e apresentando tendência ao agarramento Aços de baixa liga Materiais inoxidáveis Adequado para ligas de Ni Aços com e sem liga Materiais abrasivos, tais como ferro fundido cinzento, AlSi- (> 5% Si), liga de Cu-bronze Camada universal para GFR até 48 HRC Adequado para ligas de Ni Aços em geral e aços inoxidáveis Furos cegos profundos Usinagem MQL GJS (GGG) Características Reduzida v c /vida útil em comparação com as ferramentas revestidas Cavacos firmemente enrolados Melhora a aderência da refrigeração e, portanto, reduz as soldagens Menor v c /vida útil em comparação com as ferramentas revestidas Melhor remoção de cavacos Maior vida útil devido a dureza aumentada da superfície Fragilidade crescente Nida significa nitretato e vaporizado Camada universal Adequado para diversos materiais Não adequado para ligas de Ti Resistente ao desgaste em relação a materiais abrasivos Adequado para ferramentas de metal duro Não adequado para ligas de Ti Melhor formação dos cavacos do que TiN e TiCN Tendência a soldagem em materiais contendo manganês Óptica CrN NHC DLC ACN TAX Diamante Campos de aplicação principais Rosqueamento de ligas de Al e Cu Laminação de roscas de ligas de Ti Usinagem de aços com tendência à empastamento Metais não ferrosos (ligas de Cu, latão, bronze, Ti) Ligas AlSi com até 12% de proporção de Si Ligas de Al com tendência ao empastamento Ligas de Ti Ligas de Ni Aplicação universal no fresamento de roscas Também para a usinagem de aços temperados e HSC Materiais abrasivos, tais como liga AlSi > 12% de proporção Características Reduz as soldagens Reduz a formação de arestas postiças Resistente contra o desgaste abrasivo São possíveis arestas de corte afiadas, pois a camada é fina Em parte, é possível significativo aumento da vida útil Sem afinidade com ligas de titânio, motivo pelo qual é uma camada sem titânio Elevada resistência à temperatura Camada universal Resistente contra o desgaste abrasivo Óptica GL = usinagem de furos cegos DL = usinagem de furos passantes 52 53

29 Informações técnicas de caráter geral Revestimentos e tratamentos superficiais Resistência à tração reduzida até média Resistência à tração média até elevada Resistência à tração reduzida até elevada P X X X X X X X M X X X X X X Resistência à tração reduzida até muito elevada Material K X X X X X X N X X X X X X X X Tratamento superficial S X X H X X sem tratamento vap TiN CrN NHC DLC Diamante nid ACN TiCN THL TAX Rosqueamento X X X X X X X X X Laminação de roscas X X X X Fresamento de roscas X X X X X X Fresamento de furação e rosqueamento X X Seleção do revestimento para laminação de roscas Material TiN TiCN Ferromagnético macio C C C Aço estrutural C C C Aço carbono C C C Aço com liga C C C Aço beneficiado C C C Aço inoxidável C C C Austenítico C C C Ferrítico, martensítico, duplex C C C Alta resistência ao calor C C C Al/Mg sem liga C C C Al, com liga Si < 0,5% C C C Al, com liga Si < 0,5% 10% C C C Al, com liga Si > 10% C C C C C Recomendação C Aplicação possível 54 55

30 Informações técnicas de caráter geral Refrigeração e lubrificação Neste contexto, fala-se de modo geral de agente refrigerante apesar de que na usinagem de roscas e, principalmente, na laminação de roscas a lubrificação ser mais importante do que a refrigeração. É feita a diferenciação entre os seguintes métodos de alimentação de agente refrigerante: alimentação externa de agente refrigerante alimentação externa de agente refrigerante através de saídas no madril paralelas ao eixo alimentação interna de agente refrigerante através de canais na haste Alimentação interna de agente refrigerante (Innere Kühlmittelzufuhr = IK) com saída axial de agente refrigerante (Kühlmittelaustritt axial = KA) Alimentação interna de agente refrigerante com saída radial de agente refrigerante (Kühlmittelaustritt radial = KR) A alimentação externa de agente refrigerante é o método mais difundido e funciona na maioria dos casos. Na usinagem vertical de roscas de furos cegos, o furo pré-usinado é preenchido com agente refrigerante (exceto em diâmetros de furação muito pequenos), o que é vantajoso para a usinagem da rosca. Nas roscas de furos passantes, o furo pré-usinado não pode ser preenchido. Mas como os cavacos são transportados na direção de avanço durante o rosqueamento e não ocorre formação de cavacos na laminação de roscas, o agente refrigerante pode penetrar até o chanfro também em roscas profundas. O jato de agente refrigerante deve ser ajustado o mais paralelo possível em relação ao eixo da ferramenta. A alimentação externa durante a usinagem de roscas profundas com posicionamento horizontal do fuso é problemática. Neste caso, o agente refrigerante nem sempre consegue penetrar até a aresta de corte. No rosqueamento de furos cegos, os cavacos que saem dificultam ainda mais a alimentação de agente refrigerante. A alimentação paralela ao eixo por meio de canais de refrigeração na haste oferece vantagens significativas, pois o agente refrigerante sempre chega de maneira confiável na aresta de corte independentemente do comprimento da ferramenta. Deve-se unicamente observar que, com o aumento da rotação, o agente refrigerante é lançado radialmente para fora quando a sua pressão for muito baixa. A refrigeração interna assegura que o agente refrigerante seja enviado à aresta em todos os momentos. Desta forma, é sempre garantido o resfriamento e a lubrificação ideais da aresta de corte. Além disto, o transporte dos cavacos também é auxiliado. Grupo de materiais P M K N S H Material Usinagem de roscas Laminação de roscas Aço Emulsão 5% Emulsão 5-10% Aço N/mm² Aço N/mm² Aço N/mm² corresponde a HRC Aço inoxidável Ferro fundido cinzento GG Ferro fundido nodular GGG Alumínio até máx. 12% Si Alumínio acima de 12% Si Magnésio Emulsão 5-10% Emulsão 10% ou óleo (Protofluid) Óleo (Protofluid ou Hardcut 525) Emulsão 5-10% ou óleo (Protofluid) Emulsão 5% Emulsão 10% ou óleo (Protofluid) Emulsão 10% ou óleo (Protofluid ou Hardcut 525) Via de regra, a laminação não é possível Óleo (Protofluid) [emulsão 5-10% é possível somente com ferramentas especiais (Protodyn S Eco Inox)] Laminação não é possível Emulsão 5% Emulsão 10% Emulsão 5-10% Emulsão 5-15% Emulsão 5-10% Óleo (Protofluid) Emulsão 5-10% Laminação é adequada somente em casos excepcionais Laminação não é possível à temperatura ambiente Cobre Emulsão 5-10% Emulsão 5-10% Ligas de titânio Ligas de níquel Aço > 49 HRC Emulsão 10% ou óleo (Protofluid ou Hardcut 525) Emulsão 10% ou óleo (Protofluid ou Hardcut 525) Óleo (Hardcut 525) somente é possível com ferramentas de metal duro O Plásticos Emulsão 5% Óleo (Hardcut 525) Óleo (Protofluid ou Hardcut 525) Laminação não é possível A laminação resulta em roscas que não mantêm a precisão dimensional Fresamento de roscas Emulsão/MQL/ jato de ar Emulsão/MQL/ jato de ar Emulsão/MQL/ jato de ar Emulsão/MQL/ jato de ar Emulsão Emulsão/MQL/ jato de ar Emulsão/MQL/ jato de ar Emulsão/MQL/ jato de ar Emulsão/MQL/ jato de ar Sem refrigeração Emulsão/MQL/ jato de ar Emulsão Emulsão Sem refrigeração/ MQL Emulsão/MQL 56 57

31 Informações técnicas de caráter geral Refrigeração e lubrificação rosqueamento Informações técnicas de caráter geral Refrigeração e lubrificação fresamento de roscas Nos machos para furos cegos deve ser feita a diferenciação entre dois casos: Caso 1: Cavacos curtos Os melhores resultados em termos de performance e segurança de processo são obtidos quando é possível quebrar cavacos curtos. Estes cavacos podem ser, então, removidos sem problemas de dentro da rosca por meio do agente refrigerante. A melhor maneira para quebrar os cavacos curtos é por meio de machos com canal reto (por exemplo, Paradur HT). Nas roscas de furos cegos recomendamos KA. Observação: Na usinagem de roscas de furos cegos em materiais de cavacos curtos sem refrigeração interna, os cavacos se acumulam na base do furo. Se a distância de segurança for muito reduzida, a ferramenta atinge os cavacos e pode se quebrar. Caso 2: Cavacos longos (os cavacos não podem ser quebrados) Via de regra, nos aços abaixo de 1000 N/mm² ou, principalmente, nos aços inoxidáveis e outros materiais de alta tenacidade, não é possível a quebra de cavacos curtos. Nestes casos, o cavaco deve ser transportados por meio de ferramentas em espiral. Se existir refrigeração interna, o agente refrigerante auxilia somente no transporte dos cavacos. Em alguns casos, é possível trabalhar com machos de hélice reduzida, o que prolonga a vida útil. De modo geral, o fresamento de roscas deve se realizar por usinagem com refrigeração, mas esta só deve ser aplicada quando for possível garantir uma refrigeração uniforme. Caso contrário, ocorrerão choque térmicos que irão favorecer microtrincas e estas, por sua vez, irão resultar em lascamentos e, consequentemente, na redução da vida útil da ferramenta. Na usinagem com refrigeração com a alimentação externa de agente refrigerante frequentemente não é possível garantir uma refrigeração uniforme. Em princípio, a usinagem sem refrigeração com ar comprimido é possível no fresamento de roscas, mas deverão ser consideradas perdas na vida útil. De forma geral, para a usinagem dos pré-furos, é recomendado o uso de uma ferramenta com saída axial de agente refrigerante. O ideal, neste caso, é o uso de emulsão. Como a ferramenta é completamente lavada, não ocorrem choques térmicos. Além disto, o jato de agente refrigerante auxilia no transporte dos cavacos e contribui para um processo seguro. De forma alternativa, aqui também podem ser utilizados ar comprimido ou MQL alimentados internamente, o que, no entanto, resulta em uma menor vida útil. A usinagem de roscas de furos cegos com emulsão alimentada externamente não é recomendada, pois em determinadas situações os cavacos se acumulam no furo pré-usinado influenciando negativamente a vida útil. Além disto, existe um maior risco de choques térmicos no caso de agente refrigerante alimentado externamente. Para a usinagem de roscas de furos passantes, recomendamos a alimentação externa de emulsão, MQL ou, como alternativa, ar comprimido. Em algumas circunstâncias, no entanto, a usinagem com refrigeração pode apresentar problemas, pois nem sempre é possível garantir um resfriamento uniforme da ferramenta por meio da alimentação externa de agente refrigerante. Principalmente no caso de roscas de pequenas dimensões, existe o perigo do agente refrigerante alimentado externamente não conseguir penetrar totalmente no furo estreito, o que torna impossível garantir o resfriamento uniforme da ferramenta. Observação: No fresamento de roscas, a falta de refrigeração representa um problema menos grave do que a refrigeração esporádica

32 Informações técnicas de caráter geral Refrigeração e lubrificação laminação de roscas A refrigeração e, principalmente, a lubrificação são de importância fundamental na laminação de roscas. Em caso de lubrificação insuficiente, a qualidade superficial da rosca se reduz drasticamente conforme ilustrado nas fotos: Deve-se fazer a diferenciação entre quatro diferentes casos no que se refere ao design da ferramenta: Superfície com escamação em caso de lubrificação insuficiente; Solução: canais de lubrificação Superfície lisa em caso de lubrificação excelente É feita a diferenciação entre dois tipos básicos de ferramenta: machos laminadores com canais de lubrificação e machos laminadores sem canais de lubrificação. Os diferentes campos de aplicação são indicados a seguir. Usinagem vertical do furo cego Os canais de lubrificação e a alimentação interna de agente refrigerante não são necessários; a alimentação externa de agente refrigerante é suficiente (KA é recomendado para roscas muito profundas). Usinagem vertical de furos passantes (> 1,5 x D N ) Os canais de lubrificação são necessários; a alimentação interna de agente refrigerante não é necessária. Por meio dos canais de lubrificação, o agente refrigerante alimentado externamente pode penetrar nas arestas de laminação (KR é recomendado para roscas muito profundas). sem canais de lubrificação com canais de lubrificação Usinagem horizontal de furo cego Os canais de lubrificação e a alimentação interna de agente refrigerante são necessários. A saída axial de agente refrigerante é suficiente. O campo de aplicação das ferramentas sem canais de lubrificação é limitado a: Ancoragens de chapas metálicas Roscas de furos passantes até 1,5 x D N (pois o agente refrigerante não pode se acumular no furo pré-usinado) Roscas de furos cegos na usinagem vertical (KA é recomendado para roscas de furos cegos muito profundos) Os canais de lubrificação garantem uma lubrificação uniforme também da zona inferior em roscas profundas, motivo pelo qual os machos laminadores com canais de lubrificação são de aplicação universal. Roscas de furos passantes verticais até aprox. 3,5 x D N também podem ser usinadas com canais de lubrificação também sem refrigeração interna. Usinagem horizontal de furos passantes Os canais de lubrificação são necessários. É recomendada alimentação interna de agente refrigerante com saída radial

33 Informações técnicas de caráter geral Mínima quantidade de lubrificante Na usinagem, os agentes refrigerantes são utilizados para reduzir o desgaste da ferramenta, para a dissipação do calor da ferramenta e da máquina e para auxiliar na quebra e no transporte dos cavacos. Além disto, os restos de cavacos são removidos da peça, da ferramenta e do dispositivo. Todas eles importantes pré-requisitos para uma fabricação eficiente, sem problemas e econômica. Mas os custos de aquisição, conservação e descarte do agentes refrigerante continuam a aumentar. A reduzida compatibilidade ambiental dos agentes refrigerantes e o risco daí emanado para a saúde dos operadores também estão sendo vistos de forma cada vez mais crítica. Como já apresentado na página 7, os custos com o agente refrigerante representam aprox. 16% dos custos totais de fabricação. Portanto, a redução do consumo de agente refrigerante por motivos ecológicos e econômicos é muito importante para as empresas de sucesso que trabalham de forma sustentável. Esta intenção pode ser realizada por meio da mínima quantidade de lubrificante (MQL). Na MQL, uma quantidade mínima de lubrificante altamente eficaz é adicionada ao ar comprimido. Apesar da dosagem mínima destes lubrificantes (aprox ml/h) é possível evitar as soldagens em materiais adesivos. Além disto, por meio da MQL, a temperatura do processo pode ser reduzida em função da redução do atrito. No caso mais simples, o lubrificante é alimentado externamente. Este método pode ser incorporado de maneira econômica nas máquinas já existentes, mas encontra os seus limite em roscas a partir de uma profundidade de 1,5 x D N. A alimentação de lubrificante através do fuso é vantajosa e deve ser considerada ao adquirir novas máquinas. As alterações nos requisitos das ferramentas em função da MQL devem ser consideradas em sua construção. Portanto, por exemplo, as ferramentas devem ser concebidas de maneira que o mínimo calor possível seja gerado durante a usinagem ângulos de saída pequenos ou negativos devem ser evitados. Além disto, a geometria deve ser configurada de maneira a obter um transporte seguro dos cavacos mesmo sem a ação auxiliar da refrigeração. Na usinagem MQL é principalmente o revestimento que desempenha um papel central, pois a camada de material duro assume uma grande parte da tarefa de lubrificação. Além disto, o revestimento ajuda a reduzir o atrito e funciona como isolamento térmico da ferramenta. Em profundidades de rosca > 1,5 x D N, a alimentação interna de agente refrigerante com saídas radiais é um pré-requisito para a MQL. Além disto, os canais de agente refrigerante na ferramentas devem ser concebidos de forma que não ocorra a separação da mistura óleo-ar. A Walter Prototyp recomenda para a MQL o revestimento THL desenvolvido especificamente para machos. Como padrão, este revestimento está disponível para as ferramentas Paradur Eco Plus (sucessora da testada Paradur Eco HT), Prototex Eco HT, bem como para Paradur e Prototex Synchrospeed. O revestimento THL possui uma camada de agente lubrificante que garante excelentes condições de atrito mesmo em MQL e, adicionalmente, impede a formação de arestas postiças. No decorrer da vida útil da ferramenta, a camada é continuamente polida. Na laminação de roscas, as famílias Protodyn Eco Plus, Eco LM e Synchrospeed são adequadas para mínima quantidade de lubrificante. Suas vantagens em função da usinagem MQL com ferramentas Walter Prototyp: Redução dos custos de produção e aumento da competitividade Redução dos custos com lubrificação, manutenção e descarte Redução dos custos com energia Prevenção dos riscos à saúde dos colaboradores Nenhuma perda de desempenho se comparado à usinagem com refrigeração Os componentes que possuem cavidades não são preenchidos com o agente de refrigeração Menor complexidade para a limpeza dos componentes Materiais que são adequados para a usinagem MQL Aços sem liga ou de baixa liga, como por exemplo, aço fundido < 1000 N/mm² Ferro fundido cinzento Latão Ligas AlSi Ligas de cobre Observação: Diferentemente do rosqueamento e da laminação de roscas, a usinagem sem refrigeração geralmente é possível no fresamento de roscas, mas deverão ser consideradas perdas na vida útil. Em caso de usinagem sem refrigeração, recomendamos o uso de jato de ar para auxiliar no transporte dos cavacos. No fresamento de roscas, a MQL apresenta vantagens em relação a usinagem com refrigeração, pois a ferramenta não é submetida a choques térmicos. Materiais que não são adequados para a usinagem MQL Aços de alta resistência, de alta liga Ligas de Ti e Ni Aços inoxidáveis Observações: No fresamento de roscas também é possível usinar materiais de alta resistência e temperados com MQL. Na prática podem ocorrer casos em que a classificação acima não se aplica

34 Informações técnicas de caráter geral Sistemas de fixação Os mandris para corte de roscas, também denominados adaptadores, são o elemento de ligação entre o fuso e a ferramenta. Tarefas do adaptador durante o rosqueamento e a laminação de roscas: Transmissão do torque Quando necessário, compensação axial e/ou radial das diferenças entre a posição do fuso e a posição nominal da ferramenta Tarefas do adaptador no fresamento de roscas: Transmissão do torque Minimizar a deflecção da ferramenta (o mandril deve ser rígido em relação às forças radiais) Amortecimento das vibrações Tarefas gerais: Transferência da refrigeração do fuso para a ferramenta Proteção do mancal do fuso em caso de quebra da ferramenta Proteção da ferramenta contra quebra (só pode se realizar de forma limitada) Com relação a interação entre fuso e avanço, no rosqueamento e na laminação de roscas é fundamental se a rotação do fuso e a velocidade de avanços estão ajustadas (sincronizadas) entre si ou não e com qual precisão. Observação: Todos os mandris de fresamento convencionais podem ser usados para o fresamento de roscas. Para o rosqueamento e a laminação de roscas existem mandris específicos, apresentados a seguir. Tipos importantes de adaptadores para machos e machos laminadores Mandril de troca rápida com compensação axial Vantagens: Aplicação em máquinas síncronas ou assíncronas Compensação de desvios de posição axiais e radiais Versão robusta Desvantagens: Tecnologia mais complexa do que os mandris fixos Sem proteção contra corte incorreto, pois a ferramenta precisa guiar a si mesmo Os mandris de troca rápida estão disponíveis no programa de produtos standard da Walter. Mandril sincronizado com compensação mínima Vantagens: Compensação das forças axiais e, consequentemente, aumento significativo da vida útil Combinação das vantagens dos mandris fixos com aquelas dos mandris flutuantes Desvantagens: Mais caro em termos de aquisição quando comparado aos mandris fixos Aplicação somente em máquinas ferramenta síncronas Os mandris sincronizados com compensação mínima estão disponíveis no programa de produtos standard da Walter

35 Informações técnicas de caráter geral Tipos importantes de adaptadores para machos e machos laminadores Dispositivo para corte de roscas Vantagens: Aplicação em máquinas síncronas ou assíncronas Proteção do fuso, pois a reversão de sentido de rotação é realizada pelo mandril Tempos de ciclo mais curtos, pois o fuso não precisa ser acelerado e desacelerado; por este motivo, principalmente interessante para a fabricação em série Desvantagens: Tecnologia complexa Altos custos de manutenção É necessário multiplicador de torque Elevados custos de aquisição Mandril térmico, mandril porta-pinça fixo, mandril Weldon (da esquerda para a direita) Vantagens: Versão simples, econômica e robusta Mandril térmico: altíssima precisão do batimento radial Desvantagens: Só pode ser aplicado em máquinas ferramenta síncronas Em função de diferenças mínimas de passo são originadas forças axiais que atuam sobre os flancos da ferramenta e reduzem a vida útil O mandril térmico, mandril porta-pinça e mandril Weldon estão disponíveis no programa de produtos standard da Walter

36 Informações técnicas de caráter geral Usinagem sincronizada no rosqueamento e laminação de roscas Para reduzir os tempos de processo no rosqueamento e na laminação de roscas, cada vez mais a usinagem vem sendo realizada com maiores rotações e velocidades de corte (HSC = High Speed Cutting). A usinagem sincronizada é especialmente recomendada para a realização de elevadas velocidades de corte. A usinagem sincronizada de roscas pressupõe uma máquina que sincronize o movimento de rotação do fuso principal com o movimento de avanço. A ferramenta para a usinagem de roscas não se conduz a si própria por meio de sua geometria, mas é comandada pelo avanço e pela rotação do fuso da máquina. Atualmente, a maioria dos centros de usinagem são adequados para a usinagem sincronizada. Machos sincronizadores podem ser fixados tanto por meio de mandris Weldon como também por mandris porta-pinças (se possível, com arraste quadrado). Ambos os meios de fixação apresentam a desvantagem de não ser possível compensar as forças axiais. A melhor alternativa é o mandril para macho Protoflex C com compensação mínima. Protoflex C é um mandril para machos usado em centros de usinagem com comando sincronizado. Ele garante uma compensação mínima definida com precisão e é ajustado em relação à geometria das ferramentas Synchrospeed. O que existe de especial no Protoflex C? Diferentemente dos mandris sincronizadores convencionais para machos, o Protoflex C se baseia em uma peça flexível fabricada com precisão ( Flexor ) com elevada taxa de flexão, que compensa as microvariações de posição radial e axial. O microcompensador patenteado é fabricado em uma liga especial que foi desenvolvida para a NASA e se caracteriza pela longa vida útil e pela não necessidade de manutenção. Os mandris sincronizadores convencionais utilizam para isso peças plásticas que perdem sua flexibilidade no decorrer do tempo. A microcompensação, então, não será mais assegurada. As forças de compressão nos flancos dos machos são sensivelmente reduzidas na aplicação do mandril para machos Protoflex C. Desta forma resultam: elevada segurança de processo devido ao menor risco de quebra principalmente em dimensões reduzidas maior vida útil das ferramentas para roscas devido a menos atrito uma melhor qualidade superficial no flancos da rosca Para os clientes, a aplicação do mandril para machos Protoflex C significa máxima produtividade ao mesmo tempo em que os custos com ferramentas são reduzidos, tanto no rosqueamento como na laminação de roscas. Basicamente, todos os machos e machos laminados podem ser aplicados de maneira sincronizada. No entanto, a Walter Prototyp oferece ferramentas especificamente concebidas para a usinagem sincronizada com a denominação Synchrospeed. Característicos deste grupo de ferramentas são o ângulo de saída do flanco extremamente elevado e a parte roscada extra-curta. As ferramentas da família Synchrospeed só podem ser utilizadas de maneira sincronizada. Em contrapartida, existem as ferramentas da família Eco que propiciam bons resultados tanto na usinagem sincronizada como convencional. Mandril sincronizador para macho, Protoflex C Flexor com compensação mínima 68 69

37 Informações técnicas de caráter geral Indicações para o furo pré-usinado Profundidade do furo pré-usinado Profundidade de furação profundidade útil da rosca (+ comprimento do chanfro) + distância de segurança Profundidade de furação Rosqueamento, laminação de roscas Profundidade da rosca Observação: A eventual ponta existente na ferramenta para roscas deve ser considerada durante o cálculo da profundidade necessária do furo pré-usinado. Neste caso, é necessário diferenciar entre ponta integral ou ponta rebaixada. Divergindo dos machos e machos laminadores, as Profundidade de furação Chanfro Distância de segurança (~ 2 filetes) Fresamento de roscas Profundidade da rosca fresas para rosqueamento não possuem área de chanfro nem ponta, motivo pelo qual são possíveis roscas até próximo à base do furo. O corte incorreto não ocorre no processo de fresamento, portanto não é necessária uma distância de segurança axial adicional. Indicações especiais para laminação de roscas Observação: O diâmetro recomendado do furo pré-usinado está indicado na haste dos machos laminadores Walter Prototyp. Na seleção da ferramenta de furação, também deverão ser observadas as tolerâncias admissíveis do furo pré-usinado indicadas na tabela abaixo de modo a garantir um processo de laminação seguro e uma vida útil adequada. Passo da rosca 0,3 mm Tolerância de diâmetro do pré-furo ± 0,01 mm > 0,3 mm até < 0,5 mm ± 0,02 mm 0,5 mm até < 1 mm ± 0,03 mm Diâmetro do furo pré-usinado no rosqueamento e fresamento de roscas 1 mm ± 0,05 mm Regra: Diâmetro do furo = diâmetro nominal - passo Exemplo, tamanho M10 Diâmetro do furo = 10,0 mm 1,5 mm = 8,5 mm Diâmetro do furo pré-usinado na laminação de roscas Regra: Diâmetro do furo = diâmetro nominal - f x passo Tolerância 6H: f = 0,45 Tolerância 6G: f = 0,42 Exemplo, tamanho M10 Diâmetro do furo = 10,0 mm 0,45 x 1,5 mm = 9,325 mm = 9,33 mm Em função destas tolerâncias, que são muito mais estreitas quando comparadas à usinagem de roscas, nem em todos os casos a laminação de roscas é mais econômica do que o rosqueamento. Dica prática: Na laminação de roscas, o diâmetro do núcleo da rosca é originado durante o processo de laminação e, portanto, é dependente do comportamento de fluidez do material. Em contrapartida, no rosqueamento e no fresamento de roscas, o diâmetro do núcleo já é determinado pelo furo pré-usinado. Portanto, a calibragem do diâmetro do núcleo da rosca após a laminação é obrigatória. As tolerâncias para os diâmetros de núcleo de roscas internas estão indicadas na página 116. Observação: O programa de produtos Walter Titex é ajustado em relação ao diâmetro do pré-furo para rosqueamento e laminação de roscas

38 Informações técnicas de caráter geral Encruamento das paredes do furo Frequentemente, a fabricação das roscas é vista como um processo isolado. Isto não é correto, pois a operação de furação anterior tem influência significativa sobre as roscas subsequentes. Durante a usinagem, a parede do furo é influenciada pelos efeitos mecânicos e térmicos. A alteração estrutural daí resultante é ilustrada por ambas as fotomicrografias: 0,025 m Broca nova: Parede do furo quase que inalterada Broca desgastada: Influência na parede do furo A dureza da parede do furo é significativamente mais elevada no caso de uma broca desgastada do que no caso de uma ferramenta nova. O uso de parâmetros de corte mais elevados durante a furação também dá origem a um encruamento da parede do furo. Apesar deste endurecimento ocorrer apenas dentro de uma distância muito pequena em relação à superfície do furo, o resultado será uma redução substancial da vida útil da ferramenta para roscas (compare o exemplo abaixo). Resumo: A vida útil da ferramenta para roscas se reduz com o aumento da dureza da parede do furo. A dureza da parede do furo aumenta com o desgaste progressivo da ferramenta de furação, bem como em elevados parâmetros de corte ou arestas de corte arredondadas. Exemplo: Material C70, diâmetro do furo 8,5 mm, profundidade de furação 24,5 mm Broca desgastada Broca nova Dureza da parede do furo 450 HV 280 HV Largura da parede do furo 0,065 m 0 Vida útil do macho 70 roscas > 350 roscas Dica prática: Em caso de problemas com a vida útil, além do processo de fabricação das roscas, deve-se avaliar o processo de furação anterior e a ferramenta de furação! 72

39 Informações técnicas rosqueamento Tipos básicos Furo cego Furo passante Materiais de cavacos curtos Machos de canal reto não transportam o cavaco. Por isso, eles só podem ser aplicados em materiais de cavacos curtos ou para roscas curtas. Observação: Sem refrigeração interna, os cavacos se acumulam na base do furo. Se a distância de segurança for muito reduzida, a ferramenta pode atingir os cavacos e se quebrar. Se o macho possuir uma refrigeração interna axial, as ferramentas com canais retos também podem ser usadas para roscas profundas, pois os cavacos são removidos no sentido oposto ao do avanço. No entanto, o pré-requisito é que os cavacos sejam quebrados curtos (por exemplo: Paradur HT, profundidade da rosca até 3,5 x D N ). Materiais de cavacos longos Os machos com entrada helicoidal transportam o cavaco para frente na direção do avanço. Os machos com entrada helicoidal são a primeira escolha para a usinagem de roscas de furos passantes em materiais de cavacos longos. Quando comparados às ferramentas helicoidais, os machos com canais retos apresentam uma maior vida útil. Algumas ferramentas com canais retos também podem ser usadas para a usinagem de furos passantes em materiais apresentado boas propriedades de quebra de cavacos (por exemplo, Paradur Eco CI). Materiais de cavacos longos Machos com espiral à direita transportam o cavaco na direção da haste. Quanto mais tenaz ou com cavacos mais longos for o material a ser usinado e quanto mais profunda for a rosca, maior será o ângulo de hélice necessário. Os machos de hélice à esquerda (como também os machos com entrada helicoidal) transportam o cavaco para frente na direção do avanço. As ferramentas com hélice à esquerda só serão adequadas quando não for possível garantir uma remoção confiável dos cavacos com uma entrada helicoidal. Exemplo de ferramenta: Paradur N dos tipos e

40 Informações técnicas rosqueamento Informações técnicas rosqueamento Formatos de chanfro com base na DIN 2197 Seções transversais do cavaco Atenção: Chanfros mais longos aumentam a vida útil Chanfros mais longos reduzem a carga das arestas de corte, o que ganha importância com o aumento da resistência do material Chanfros mais curtos permitem roscas até quase a base do furo Chanfros mais longos aumentam o torque necessário Para roscas de furos passantes são usados predominantemente formatos mais longos de chanfro. Formato A Número de filetes no chanfro Versão e aplicação materiais de cavacos curtos filetes 8 Gänge 6 8 Gänge canal reto 6 8 Gänge B 3,5-5,5 filetes canal reto com entrada helicoidal roscas curtas de furos passantes em materiais de cavacos médios e longos materiais de cavacos médios e longos 6 8 Gänge C 2-3 filetes Formato B hélice à direita materiais de cavacos médios e curtos canal reto materiais de cavacos curtos hélice à esquerda materiais de cavacos longos canal reto materiais de cavacos curtos hélice à direita saída curta da rosca em materiais de cavacos médios e longos canal reto saída curta da rosca em materiais de cavacos curtos hélice à direita saída muito curta da rosca em materiais de cavacos médios e longos canal reto saída muito curta da rosca em materiais de cavacos curtos 6 8 Gänge D 3,5-5 filetes Chanfro longo (por exemplo, formato B) causa: vida útil mais elevada grande torque pequena seção transversal do cavaco reduzida carga nos dentes do chanfro 5 1º relevo 2º relevo 3º relevo 6 8 Gänge E F 76 1,5-2 filetes 1-1,5 filetes 23 77

41 Informações técnicas rosqueamento Seções transversais do cavaco Informações técnicas rosqueamento Processo de corte das roscas de furos cegos Nas roscas de furos cegos são predominantemente selecionados formatos mais curtos de chanfro, o que não se deve somente ao fato de que a rosca frequentemente deve se estender até a base do furo. O macho ainda se encontra no corte e para. No momento da parada, todas as arestas no chanfro ainda se encontram no processo de formação de cavacos. O cisalhamento do cavaco no furo cego apresenta um determinado problema. Se o cavaco for muito fino, ele simplesmente se vira na reversão e não pode mais ser separado. O cavaco é esmagado 5 entre o componente e a face lateral do chanfro. Isto pode causar a quebra da ferramenta, motivo pelo qual os chanfros de formato A, B e D não são adequados para roscas de furos cegos, pois estes formatos produzem cavacos finos. Uma vantagem dos chanfros curtos é a formação de uma menor quantidade de cavacos. Além disto, o transporte dos cavacos é favorecido por sua maior seção transversal. Formato E 23 Chanfro curto (por exemplo, formato E) causa: pequeno torque grande seção transversal do cavaco grande carga nos dentes do chanfro reduzida vida útil transporte otimizados dos cavacos A alteração para reversão já ocorreu. Os cavacos anteriormente gerados permanecem inicialmente parados. O torque de retorno neste local é praticamente zero. Os cavacos entram em contato com as costas do relevo de corte subsequente. Aqui o torque de retorno aumenta acentuadamente. Agora o cavaco deve ser cisalhado. Como o chanfro do macho possui um ângulo de saída e, adicionalmente, o chanfro cônico sai axialmente da rosca no retorno, o cavaco não pode mais ser inevitavelmente capturado em sua raiz. Por isso, é necessária uma certa estabilidade (espessura) do cavaco. O cavaco foi cisalhado e o torque de retorno é reduzido ao atrito entre a guia e a rosca usinada. 1º relevo 2º relevo 3º relevo Observação: Os machos para furos passantes não podem ser usados para a usinagem de furos cegos, pois estes possuem um ângulo de saída do chanfro mais elevado e possivelmente o cavaco não será cisalhado, ficando preso entre o chanfro e a rosca. Isto pode provocar lascamentos no chanfro e, no caso extremo, resultar na quebra do macho. O ângulo de saída do chanfro dos machos para furos cegos é, portanto, sempre menor do que aquele dos machos para furos passantes, pois o macho para furos cegos precisa cisalhar a raiz do cavaco na reversão

42 Informações técnicas rosqueamento Processo de corte das roscas de furos cegos Curva de torque durante a usinagem de roscas de furos cegos Informações técnicas rosqueamento Ângulos e características no macho Detalhe A Pescoço Haste Diâmetro da haste d 1 Diâmetro da rosca D N Detalhe B Comprimento da cabeça L c Largura do rasgo de chaveta l 9 Comprimento funcional l 1 Detalhe A Ângulo do flanco Detalhe B M d Parada do fuso Passo Sequência temporal Diâmetro do núcleo Diâmetro externo Diâmetro do flanco Ângulo de saída do flanco Ligeiro aumento devido ao atrito adicional na guia Coeficiente de atrito na guia do macho quando da reversão Saída da ferramenta de corte (superfície de saída) Diâmetro do núcleo Nervura (relevo) Ângulo de saída do chanfro Ângulo de saída O fuso atingiu rotação zero e inicia-se a reversão Elevados picos de torque indicam problemas durante o cisalhamento do cavaco; deve ser selecionada uma ferramenta com menor ângulo de saída do chanfro Macho para furos passantes com entrada helicoidal Macho para furos cegos com hélice à direita O chanfro penetra: forte aumento do torque Primeiro contato entre o cavaco residual e as costas do relevo de corte subsequente Ângulo de entrada helicoidal Ângulo do chanfro Ângulo de hélice Ângulo do chanfro Comprimento de entrada helicoidal Canal de lubrificação Canal para escoamento 80 81

43 Informações técnicas rosqueamento Comparação de dados de geometria Um ângulo de saída menor: aumenta a estabilidade das arestas de corte (em caso de ângulos de saída grandes, podem ocorrer lascamentos na área do chanfro) produz geralmente cavacos mais fáceis de serem controlados produz superfícies piores no componente aumente as forças de corte, ou seja, o torque de corte é necessário para a usinagem de materiais mais duros eleva a tendência de compactação do material usinado, isto é, o macho corta com menor liberdade e produz, desta forma, roscas mais estreitas Um ângulo de hélice maior: favorece a remoção dos cavacos reduz a estabilidade da ferramenta e limita, consequentemente, o torque máximo de corte reduz a estabilidade dos dentes reduz a vida útil Ângulo de saída das ferramentas para furos cegos Paradur HT Paradur Ti Plus Paradur Eco CI Paradur HSC Paradur X pert M Paradur Eco Plus Paradur Synchrospeed Paradur X pert P Paradur WLM Ângulo de saída das ferramentas para furos passantes Prototex Eco HT Prototex HSC Prototex TiNi Plus Paradur Eco CI Prototex Synchrospeed Prototex X pert P Prototex X pert M Ângulo de hélice das ferramentas para furos cegos Paradur Eco CI Paradur HT Paradur Ti Plus Paradur HSC Paradur WLM Paradur Synchrospeed Paradur X pert M Paradur Eco Plus Paradur X pert P Ângulo de saída do flanco: O ângulo de saída do flanco deve ser ajustado em relação ao material a ser usinado. Os materiais com maior resistência a tração, bem como aqueles apresentando tendência ao agarramento, requerem um ângulo de saída do flanco maior. Com o aumento do ângulo de saída, as propriedades de condução da ferramenta se tornam piores, motivo pelo qual no uso de mandris flutuantes podem ocorrer cortes incorretos em materiais macios. Dica prática: Verificação do ângulo de saída do flanco Um macho deve poder ser inserido com facilidade em uma rosca usinada anteriormente, sem efetuar um novo corte. Se isto não for possível, é necessário selecionar um tipo de ferramenta com maior ângulo de saída do flanco. Ângulo de entrada helicoidal: O ângulo de entrada helicoidal é limitado pelo comprimento do chanfro e pelo número de canais, pois um maior ângulo de entrada helicoidal reduz a largura do relevo no primeiro filete do chanfro. Isto condiciona uma estabilidade decrescente da aresta (o perigo de lascamentos na área do chanfro aumenta). Um ângulo de entrada helicoidal maior favorece, no entanto, a remoção dos cavacos na direção do avanço. Em caso de ângulo de entrada helicoidal muito pequeno, a remoção dos cavacos pode se tornar problemática. A solução pode ser encontrada por meio de ferramentas com hélice à esquerda. Ângulo de saída do chanfro: Os machos para furos passantes possuir um ângulo de saída do chanfro aproximadamente 3 vezes maior do que os machos para furos cegos. Consulte a justificação na página 80. Ângulo de entrada helicoidal das ferramentas para furos passantes Prototex HSC Prototex TiNi Plus Prototex X pert M Ângulo de saída do flanco das ferramentas para furos cegos Paradur X pert P Paradur WLM Paradur Eco CI Paradur X pert M Paradur HT Paradur Eco Plus Paradur HSC Paradur Synchrospeed Paradur Ti Plus Ângulo de saída do flanco das ferramentas para furos passantes Prototex X pert P Paradur Eco CI Prototex X pert M Prototex Eco HT Prototex HSC Prototex Synchrospeed Prototex TiNi Plus Prototex Eco HT Prototex Synchrospeed Prototex X pert P 82 83

44 Informações técnicas rosqueamento Particularidades no rosqueamento Furos cegos profundos ou posição profunda Sempre que possível, utilizar machos com canais retos e refrigeração interna axial ou machos com hélice aumentada e saída da ferramenta de corte sem revestimento ou vaporizada: Paradur HT (canal reto) Paradur Synchrospeed com revestimento Tin/vap (helicoidal) Para aços inoxidáveis e para o solucionamento de problemas em geral, recomendamos a laminação de roscas; para o rosqueamento de aços inoxidáveis, machos helicoidais são absolutamente necessários: Laminação de roscas: Protodyn S Eco Inox Rosqueamento: Paradur X pert M Rosca com furo pré-usinado consideravelmente mais profundo do que a profundidade da rosca Utilizar macho para furos passantes com entrada helicoidal modificada: Reduzir o ângulo de folga do chanfro para o valor de um macho para furos cegos Reduzir o comprimento do chanfro para aprox. 3 filetes Vantagem: vida útil mais longa do que a dos machos para furos cegos com elevado ângulo de hélice Desvantagem: os cavacos permanecem no furo Para os materiais de cavacos curtos, como por exemplo, GG25, podem ser utilizadas ferramentas com canais retos sem entrada helicoidal: Paradur Eco CI Evidentemente, para esta usinagem também é possível usar machos para furos cegos com elevado ângulo de hélice 84 Saída inclinada da rosca Se possível, utilizar machos com guia longa e máxima estabilidade (por exemplo, Prototex X pert P, Prototex X pert M) Inclinações de até 30 são relativamente não problemáticas Alternativa: Fresamento de roscas Roscas fendidas As roscas fendidas devem ser usinadas com ferramentas com elevado ângulo de hélice: Paradur X pert M Paradur X pert P Paradur Eco Plus 85

45 Informações técnicas rosqueamento Forças do processo no rosqueamento Programação do avanço no uso de mandris flutuantes Forças axiais condicionadas pela ferramenta são originadas durante a usinagem das roscas. Machos com hélice à direita são submetidos a uma força axial na dire- ção do avanço. Nos machos com entrada helicoidal, a força age contra a direção do avanço. Direção de rotação Força de corte Força axial Força radial Ao usar mandris para machos com compensação do comprimento, é necessário considerar as forças axiais condicionadas pela ferramenta que se originam durante a usinagem. Nos machos helicoidais para furos cegos é originada uma força axial na direção do avanço. Esta força deve ser contrabalançada por meio de programação negativa. Forças do processo em machos com hélice à direita Na utilização de mandris flutuantes, estas forças axiais podem fazer com que as roscas sejam cortadas muito grandes trata-se do corte incorreto axial. O corte incorreto axial é favorecido por meio do Peça Macho Forças do processo em machos com entrada helicoidal emprego de ferramentas com elevado ângulo de hélice e grande ângulo de saída do flanco em materiais macios ou por meio de tratamento inadequado das arestas de corte. Peça Macho Os valores de avanço usuais para este caso de usinagem encontram-se entre 90 e 98% do avanço teórico. O avanço teórico é calculado por meio da seguinte fórmula: v f = n x p n = rotação; p = passo da rosca Força axial condicionada pela ferramenta Nas ferramentas com hélice à esquerda ou nos machos com entrada helicoidal, estas relações se invertem são originadas forças axiais em sentido contrário à direção do avanço. Programação de 90-98% da máquina Rosca com corte incorreto axial em ferramentas com hélice à direita: corte incorreto no lado inferior do flanco Rosca com corte incorreto axial em machos com hélice à esquerda ou com entrada helicoidal: corte incorreto no lado superior do flanco Força axial condicionada pela ferramenta Programação de 100% da máquina Mais informações sobre o corte incorreto e as contramedidas poderão ser encontradas na página 91 (Problemas e soluções no rosqueamento). Neste caso é recomendada a programação do avanço teórico

46 Informações técnicas rosqueamento Modificações Chanfro negativo (chanfro Secur) Chanfro encurtado Hélice reduzida no chanfro Rosca inclinada Saída da ferramenta de corte sem tratamento Formação dos cavacos Os cavacos são enrolados mais apertados, cavacos mais curtos Os cavacos são enrolados mais apertados, menos cavacos Os cavacos são enrolados mais apertados, cavacos mais curtos Nenhuma modificação Os cavacos são enrolados mais apertados, cavacos mais curtos Vida útil sem revestimento: com revestimento: Qualidade da rosca sem revestimento: com revestimento: Espessura do cavaco Torque Exemplo de aplicação Prevenção de ninhos de passarinho em aços estruturais, tais como, St52, C45 etc. Rosca até quase a base do furo, melhor controle dos cavacos Otimização da formação dos cavacos em aços e alumínio Problemas com lascamentos ou soldagens na guia Otimização da formação dos cavacos em aços, usinagem de virabrequins Ferramentas standard com as modificações correspondentes Paradur Secur Paradur HSC Prototex HSC Todas as ferramentas com formato de chanfro E/F Paradur Ni 10 Paradur HSC Paradur Eco Plus Paradur X pert M Paradur Synchrospeed Todas as ferramentas sem revestimento, por exemplo, Paradur Synchrospeed (TiN-vap) aumenta permanece inalterado reduz reduz fortemente 88 89

47 Informações técnicas rosqueamento Problemas e soluções Controle dos cavacos: O controle dos cavacos é um tema de importância fundamental no rosqueamento de furos cegos, principalmente de furos cegos profundos em materiais tenazes e de cavacos longos. Os problemas no controle dos cavacos apresentam-se na forma de cavacos em novelos, picos de torque aleatórios, lascamentos de dentes na guia e/ou quebra total. Solução: Para a otimização do controle dos cavacos, os machos standard podem ser modificados* ou podem ser elaboradas novas construções: Retífica de uma hélice reduzida para obter cavacos curtos Redução do ângulo de saída para obter cavacos enrolados mais apertados e mais curtos No caso de ferramentas helicoidais ou com canais retos, as medidas acima citadas podem ser combinadas ou complementadas por meio de alimentação axial da refrigeração, o que auxilia na remoção dos cavacos curtos; este é um método testado para o aumento da segurança de processo e da produtividade, principalmente na fabricação em série Retífica da saída da ferramenta de corte ou da hélice reduzida sem tratamento; torna possível produzir cavacos que podem ser controlados com mais facilidade Substituir os revestimentos TiN/TiCN por THL, pois este último apresenta melhores propriedades de formação de cavacos; utilizar ferramentas sem tratamento ou vaporizadas ao invés de com revestimento Encurtar o chanfro (retrabalho) são originados menos cavacos, apresentado maior espessura Basicamente: Quanto maior for a resistência do material e quanto menor for o seu coeficiente de alongamento, mais fácil será controlar os cavacos. O controle dos cavacos é mais difícil nos aços estruturais macios, aços de baixa liga e aços inoxidáveis de baixa resistência a tração. Quanto maior for a influência das medidas acima citadas sobre a formação dos cavacos, pior será a qualidade da superfície da rosca. Portanto, é imperativo que as medidas sejam coordenadas em relação aos requisitos do cliente. Reduzir o número de canais (nova construção), a espessura do cavaco aumenta e a estabilidade da ferramenta se torna maior Utilizar ferramenta com chanfro negativo (por exemplo, Paradur Secur) Laminação ou fresamento de roscas: Os materiais nos quais o controle dos cavacos é problemático ao usar machos para furos cegos, geralmente podem ser usinados sem formação de cavacos por meio de laminação. Se a laminação de roscas não for admissível, o fresamento de roscas pode ser aplicado como uma solução. Neste caso serão originados cavacos curtos condicionados pelo processo. Corte incorreto: A geometria dos machos é ajustada em relação à casos de aplicação específicos. Em caso de aplicação inadequada, os machos podem produzir roscas muito grandes trata-se do corte incorreto. Observação: O corte incorreto dificilmente ocorre na laminação, fresamento e usinagem sincronizada de roscas. O corte incorreto ocorre com maior probabilidade em machos para furos cegos com grande ângulo de hélice. A força axial na direção do avanço, originada em função do ângulo de hélice, pode fazer com que o macho seja inserido no furo mais rapidamente do que o passo real trata-se do efeito saca-rolhas e do assim denominado corte incorreto axial. Os machos para furos passantes são submetidos a forças axiais condicionadas pela geometria em sentido oposto à direção do avanço, o que também pode resultar em corte incorreto axial. O corte incorreto axial é favorecido pelo emprego de machos com grande ângulo de saída do flanco em materiais macios ou por meio de tratamento inadequado das arestas de corte. Os machos que executam corte incorreto pelos motivos anteriormente citados produzem sistematicamente roscas muito grandes. O corte incorreto esporádico pode ocorrer quando forças radiais unilaterais agirem sobre a ferramenta em razão de acúmulos de cavacos ou soldagens de material trata-se aqui do corte incorreto radial. Solução: Usinagem sincronizada Utilizar ferramentas adequadas para o material Selecionar o revestimento adequado (contra corte incorreto radial) Otimizar o controle dos cavacos (contra corte incorreto radial) Usar machos com menor ângulo de hélice Usar machos com tratamento específico: Paradur X pert P; Paradur Eco Plus Prototex X pert P; Prototex Eco HT Fresamento de roscas Laminação de roscas Exemplo de lascamentos em caso de problemas com o controle dos cavacos Rosca de furo cego com corte incorreto axial Rosca de furo passante com corte incorreto axial * As modificações encontram-se detalhadamente descritas e ilustradas nas páginas

48 Informações técnicas rosqueamento Problemas e soluções Superfície da rosca: A superfície da rosca é determinada: pelo processo de fabricação: usinagem, laminação, fresamento pelo desgaste da ferramenta pela geometria pelo revestimento pelo material a ser usinado pelo agente de refrigeração e sua disponibilidade na zona de atuação da ferramenta Observação: Na usinagem e laminação de roscas é quase impossível influenciar o acabamento superficial por meio dos dados de corte. Em contrapartida, no fresamento de roscas, as velocidades de corte e de avanço podem ser selecionadas independentemente uma da outra. Otimização da superfície da rosca na usinagem de roscas: Substituir a usinagem de roscas por laminação ou fresamento de roscas Aumentar o ângulo de saída Menor espessura do cavaco por meio de chanfro mais longo ou maior número de canais (nos machos para furos cegos, no entanto, isto piora a formação dos cavacos) Via de regra, TiN e TiCN propiciam a melhor superfície em aço (em Al, ferramentas sem tratamento ou revestimentos CrN e DLC produzem as melhores superfícies) Macho com revestimento TiCN em AlSi7 Macho com revestimento DLC em AlSi7 Enriquecer a emulsão ou utilizar óleo ao invés de emulsão Alimentar a refrigeração diretamente à zona funcional Substituir a ferramenta mais precocemente por uma nova Desgaste: Uma dureza elevada garante uma alta resistência contra o desgaste e, consequentemente, uma elevada vida útil. Geralmente, no entanto, um aumento da dureza resulta em tenacidade reduzida. Em pequenas dimensões e ferramentas com elevado ângulo de hélice, é necessária uma alta tenacidade para que não ocorram quebras totais. Nos machos laminadores, ferramentas com canais retos e reduzido ângulo de hélice, bem como na usinagem de materiais abrasivos com menor resistência à tração, geralmente a dureza da ferramenta pode ser aumentada sem problemas. Soldagens na ferramenta: Dependendo do material a ser usinado, a solução recomendada são revestimentos específicos e tratamentos superficiais: Al e ligas de Al: sem tratamento, CrN, DLC, WC/C Aços macios e aços inoxidáveis: vap Aços estruturais macios: CrN Exemplo de desgaste abrasivo Exemplo de soldagem Algumas das medidas sugeridas resultam em uma melhora da qualidade superficial, mas pioram o controle dos cavacos o que é particularmente problemático em furos cegos profundos. Neste caso também vale o compromisso de realizar a seleção observando-se os requisitos do cliente

49 Informações técnicas laminação de roscas Fundamentos do método A laminação de roscas é um método para a fabricação de roscas internas sem formação de cavacos por meio de conformação a frio. O material é levado ao escoamento por meio do deslocamento de material. Desta forma é produzido um perfil de rosca compactado. Os canais para escoamento necessários no rosqueamento podem ser suprimidos, o que aumenta a estabilidade da ferramenta. Devido ao processo de conformação a frio combinado com o traçado ininterrupto das fibras do material nas roscas laminadas (veja a figura abaixo à direita), aumentam significativamente tanto a resistência ao arrancamento em carga Deve-se notar que em roscas laminadas sempre se forma uma dobra de laminação na área da crista. Este é o motivo pelo qual a laminação de roscas não é admissível para todos os setores. As restrições concretas encontram-se listadas abaixo. Dobra de laminação estática como também a resistência permanente em carga dinâmica. Em contraste, está o traçado interrompido das fibras que ocorre no rosqueamento e no fresamento de roscas (veja a figura abaixo à esquerda). Indústrias de gêneros alimentícios e médica (formação de bactérias na área da dobra de laminação) Parafusamento automático de componentes (é possível o emperramento do parafuso na dobra de laminação) Não admissível na construção de aeronaves A laminação de roscas é a mais indicada para a fabricação em série portanto, por exemplo, para a indústria automotiva. Em razão da usinagem sem formação de cavacos combinada com a elevada estabilidade da ferramenta devido ao perfil poligonal fechado, torna-se possível implementar processos excepcionalmente seguros. Além disto, quando comparado ao rosqueamento, frequentemente é possível realizar parâmetros de corte mais elevados com simultânea maior vida útil. Em comparação ao rosqueamento, um torque aprox. 30% maior é necessário para a laminação de roscas. Observação: Se comparado ao rosqueamento e ao fresamento de roscas, o furo pré-usinado está sujeito a tolerâncias mais estreitas na laminação de roscas. Este é o motivo pelo qual a laminação de roscas não é a alternativa mais econômica em todos os casos. Portanto, é imprescindível considerar cada caso individual. As fórmulas para o cálculo dos furos pré-usinados necessários podem ser encontradas nas páginas Os diversos formatos de chanfro são úteis em diferentes casos de aplicação: Formato D, 3,5-5,5 filetes: roscas de furos passantes Formato C, 2-3,5 filetes: Roscas de furos cegos e furos passantes Formato E, 1,5-2 filetes: Roscas de furos cegos Aprox. 65% de todos os materiais usinados na indústria são lamináveis. Os limites são indicados abaixo: Materiais frágeis com coeficiente de alongamento inferior a 7%, como por exemplo: GG Ligas de Si com proporção de Si > 12% Ligas Cu-Zn de cavacos curtos Duroplásticos Passo de rosca > 3 mm (a laminação em passos 1,5 mm é particularmente econômica) Resistência à tração > N/mm² Os materiais típicos para a laminação de roscas são: Aço Aço inoxidável Ligas macias de cobre Ligas malaxadas de Al 94 95

50 Informações técnicas laminação de roscas Influência do diâmetro do pré-furo O diâmetro do furo pré-usinado tem grande influência no processo de laminação de roscas. Por um lado, o torque necessário e a vida útil do macho laminador são influenciados, por outro, também é influenciada a formação da rosca. Estas relações são apresentadas graficamente no diagrama. Conforme a DIN 13-50, são admissíveis diâmetros de núcleo maiores para as roscas laminadas do que para o rosqueamento. Portanto, em uma rosca laminada da classe de tolerância 6H, deve ser observado o diâmetro mínimo do núcleo da rosca de classe de tolerância 6H, mas o diâmetro máximo do núcleo da rosca está baseado na classe de tolerância 7H. A relação é ilustrada no diagrama abaixo por meio de um exemplo. Medida mínima Medida nominal Medida máxima Diâmetro do furo pré-usinado Vida útil Torque Diâmetro do núcleo em mm Exemplo dos diâmetros admissíveis do núcleo com base no tamanho M6-6H Rosqueamento Laminação de roscas 5,25 5,217 5,2 5,153 5,15 5,1 5,05 5 4,95 4,917 4,917 4,9 4,85 4,8 mín* 4,75 Diâmetro mínimo do núcleo 6H Diâmetro máximo do núcleo 6H Diâmetro mínimo do núcleo 6H Diâmetro máximo do núcleo 7H máx* * Tolerância do diâmetro do núcleo conforme a DIN Ø do pré-furo: 15,22 mm > Ø do núcleo: 14,37 m Exemplo: M16 x 1,5-6H, 42CrMo4; Rm = 1100 N/mm 2 Ø do pré-furo: 15,3 mm > Ø do núcleo: 14,51 m Ø do pré-furo: 15,34 mm > Ø do núcleo: 14,62 m Dica prática: A otimização do diâmetro do pré-furo vale a pena principalmente para a fabricação em série. O seguinte se aplica: O diâmetro do pré-furo deve ser selecionado o maior possível e o menor necessário. Quanto maior for o diâmetro do pré-furo: mais longa será a vida útil da ferramenta mais fácil e confiável será o processo de laminação menor será o torque necessário Deve-se assegurar que a precisão da rosca conforme o calibre seja preservada! Observação: Dependência entre o diâmetro do pré-furo e o diâmetro do núcleo da rosca: Se o furo pré-usinado for produzido 0,04 mm maior, o diâmetro do núcleo da rosca (após a laminação) aumenta em, no mínimo, 0,08 mm portanto em, no mínimo, um fator de 2. Os diâmetros de pré-furo recomendados poderão ser consultados na tabela da página

51 Informações técnicas laminação de roscas Modificações Informações técnicas laminação de roscas Problemas e soluções Chanfro de formato D Chanfro de formato E Saídas radiais de agente refrigerante Canais de lubrificação na haste Comprimento total aumentado Revestimentos e tratamentos superficiais Representação ilustrativa Efeito maior vida útil rosca até quase a base do furo e tempo de ciclo ligeiramente mais curto melhores condições de refrigeração e lubrificação (para roscas profundas e materiais de difícil usinagem) melhores condições de refrigeração e lubrificação (não tão eficiente quanto as saídas radiais de agente refrigerante) é possível a usinagem de áreas de difícil acesso adequação do revestimento em relação ao caso de aplicação concreto Efeito secundário tempo de ciclo ligeiramente aumentado vida útil decrescente maiores custos com ferramentas eventualmente, maiores custos com ferramentas Basicamente, a laminação de rosca é excepcionalmente confiável. As vantagens da laminação de roscas podem ser particularmente aproveitadas principalmente em furos cegos profundos usinados em materiais macios ou tenazes, nos quais são mais prováveis os problemas associados à remoção dos cavacos ao aplicar o rosqueamento. Portanto, a laminação de roscas pode ser vista como uma verdadeira solucionadora de problemas. É uma coincidência técnica interessante o fato de que exatamente aqueles materiais que apresentam mais frequentemente problemas na usinagem tais como, St52, 16MnCr5, C15 exibam bons resultados na laminação. A laminação de roscas também é vantajosa nos casos em que for exigido um excelente acabamento superficial. Geralmente, as profundidades de rugosidade da roscas laminadas são significativamente menores do que aquelas das roscas cortadas. Apesar das vantagens resultantes da fabricação de roscas sem a formação de cavacos, alguns pontos devem ser observados para garantir um processo confiável na laminação de roscas: O diâmetro do pré-furo apresenta tolerâncias mais estreitas (por exemplo, em M6 ± 0,05 mm) quando comparado ao rosqueamento Nenhum cavacos proveniente da furação deverá estar presente no furo pré-usinado; isto poderá ser garantido por meio do uso de brocas helicoidais com refrigeração interna ou de machos laminados com saída axial de agente refrigerante; em último caso, o macho laminador deverá ser posicionado sobre o furo pré-usinado durante um curto intervalo de tempo antes da laminação O torque necessário para a laminação de roscas é maior do que aquele do rosqueamento; portanto, se necessário, o valor de ajuste do mandril deverá ser aumentado Durante a laminação, deve ser dada uma maior atenção à refrigeração e à alimentação da refrigeração; um curto intervalo de tempo de operação a seco terá um impacto maior do que na usinagem de roscas. Isto está associado ao fato de que pressões de contato mais elevadas atuam sobre as arestas de laminação e de que os canais de lubrificação na laminação possuem seções transversais menores do que os canais para escoamento de machos. Em função dos canais de lubrificação menores, o macho laminador adquire uma maior estabilidade, o que, por sua vez, é necessário devido ao maior torque. Canais de lubrificação maiores facilmente resultariam em quebra das arestas de laminação em consequência da elevada ação da força. Detalhes referentes à refrigeração e lubrificação adequadas poderão ser consultados na página 60. O coeficiente de atrito diminui com o aumento da temperatura em todos os revestimento; portanto, velocidades de laminação maiores podem ter como consequência uma vida útil mais longa Os principais fabricantes de veículos frequentemente exigem a observância de uma determinada altura de suporte das roscas; isto nem sempre pode ser garantido de maneira confiável com ferramentas standard Observação: A Walter Prototyp é capaz de implementar de maneira confiável os requisitos dos fabricantes de veículos por meio de perfis especiais

52 Informações técnicas laminação de roscas Problemas e soluções Informações técnicas fresamento de roscas Fundamentos do método Limites da laminação de roscas: É difícil indicar os limites da laminação, pois sempre existem exceções nas quais os limite foram ultrapassados com sucesso e aqueles que nem foram atingidos. Resistência à tração Dependendo do material e das condições de lubrificação, o limite estabelece-se em aprox N/mm². No entanto, existem casos conhecidos nos quais foi possível laminar com sucesso aço inoxidável com machos laminadores HSS-E e Inconel 718, considerado como de difícil usinagem, com machos laminadores de metal duro. Ambos os materiais possuem uma resistência à tração de aprox N/mm². Coeficiente de Alongamento De modo geral, é indicado um valor mínimo para o coeficiente de alongamento de 7%. No entanto, também aqui são conhecidos casos nos quais foi executada a laminação de, por exemplo, GGG-70 com apenas aprox. 2% de coeficiente de alongamento. Neste caso, no entanto, eram evidentes trincas diminutas nos flancos, mas que foram aceitas pelo usuário. Em casos como estes, não se deve pressupor uma maior resistência à tração em função da laminação. Passo e perfil da rosca Em passos maiores que 3 até 4 mm, os limites para as resistências à tração acima citados devem ser corrigidos para baixo. Os tipos de rosca com flancos íngrimes (por exemplo, 30 em roscas trapezoidais) devem ser analisados individualmente. Teor de Si As ligas fundidas de AlSi podem ser laminadas quando a proporção de silício não for superior a 10%. Aqui também são conhecidos casos em que o teor de silício era de 12-13%. No entanto, nestes casos, devem ser considerados a redução da qualidade superficial e da resistência ao arrancamento da rosca. Dobras de laminação As inevitáveis dobras de laminação na crista da rosca podem se tornar um problema quando os parafusos são parafusados de forma automatizada. Às vezes, os primeiros filetes da rosca se enroscam na dobra de laminação. As roscas laminadas também são evitadas em componentes para as indústrias de gêneros alimentícios e médica, pois os contaminantes dentro da dobra de laminação não podem ser eliminados de maneira confiável por meio de lavagem. Observação: A Walter Prototyp é capaz de projetar ferramentas especiais nas quais a dobra de laminação pode ser fechada desde que determinados pré-requisitos sejam atendidos. Existem casos em que, em função disto, o cliente aprovou a laminação de roscas contrariando o seu posicionamento original. Perfil da rosca com laminador standard Perfil da rosca com laminador especial Indústria aeroespacial A laminação de roscas não é aprovada para a indústria aeroespacial. As alterações estruturais, tais como ocorrem na laminação de roscas ou solda, são aqui basicamente evitadas. Aspectos fundamentais do fresamento de roscas: É necessária máquina ferramenta com comando CNC 3D (é atualmente um padrão) O fresamento convencional de roscas é possível até uma profundidade de aprox. 2,5 x D N, o fresamento orbital de roscas até uma profundidade de aprox. 3 x D N Custos com ferramentas mais elevados quando comparados ao rosqueamento No caso de roscas com pequeno passo e grandes dimensões, o fresamento de roscas frequentemente é mais rápido do que o rosqueamento e a laminação de roscas Ao contrário do que ocorre no rosqueamento e na laminação de roscas, no fresamento de roscas o passo é gerado pelo comando CNC. P = passo P Rosqueamento: O passo da rosca P é gerado pelo macho/macho laminador. Teoricamente, uma fresa para roscas internas também pode ser usada para a usinagem de uma rosca externa. No entanto, as roscas usinadas desta maneira não correspondem à norma, pois a rosca externa é arredondada no núcleo para a minimização do efeito de entalhamento e o diâmetro externo produzido é muito pequeno. Como o calibre verifica a rosca no diâmetro do flanco, a precisão é preservada. T = espaçamento = passo P Fresamento de roscas: O passo da rosca P é gerado pelo comando CNC (programa circular). Parafuso Porca

53 Informações técnicas fresamento de roscas Fundamentos do método Com o aumento do tamanho da rosca, o torque necessário se eleva somente de forma moderada no fresamento de roscas, ao contrário do que ocorre no Torque rosqueamento e na laminação de roscas. Portanto, também é possível usinar roscas grandes em máquinas de pequena potência. Rosqueamento Fresamento de roscas Correção do avanço Uma vez que o fresamento de roscas se realiza em uma órbita circular e, portanto, a aresta percorre uma distância mais longa do que o centro da ferramenta, é necessário diferenciar entre avanço do contorno e avanço do centro da ferramenta. Como o avanço da ferramenta está sempre relacionado com o ponto central da ferramenta, o avanço de fresamento deve ser reduzido. Avanço do contorno (v f ) Trajeto do ponto central (v m ) Observação: No fresamento de roscas de parafuso, as relações são exatamente inversas. Tamanho da rosca D = ø nominal O fresamento de roscas é um processo de fabricação extremamente confiável. Geralmente são formados cavacos curtos, de modo que a remoção dos cavacos não é um problema. Além disto, não são necessários mandris especiais para o fresamento de roscas podem ser usados quase todos os mandris de fresamentos convencionais. d = ø da fresa Deve ser feita a diferenciação entre dois processos básicos de fresamento: Fresamento discordante (Em roscas à direita de cima para baixo) É dada preferência ao fresamento discordante na usinagem de materiais temperados ou como solução contra roscas cônicas. Fresamento concordante (Em roscas à direita de baixo para cima) O fresamento concordante aumenta a vida útil e evita marcas de vibração, mas favorece a conicidade das roscas. O Walter GPS executa esta redução automaticamente durante a criação do programa CNC. Alguns comandos CNC também reduzem automaticamente o avanço pelo mesmo motivo. A redução do avanço na órbita circular deve, então, ser desativada no programa CNC por meio de um comando G correspondente. Para verificar se a máquina corrige automaticamente o avanço, deve-se comparar o tempo de ciclo calculado pelo GPS com o tempo de ciclo efetivo. Dica prática: Para determinar se a máquina ferramenta corrige automaticamente o avanço, o programa pode ser testado na entrada sem engrenamento de trabalho. A comparação entre o tempo de ciclo efeito e o tempo determinado pelo Walter GPS irá indicar se o avanço no programa CNC deve ser corrigido. Observação: O Walter GPS determina automaticamente o processo correto para o caso de usinagem individual, levando em consideração os detalhes específicos da ferramenta e da usinagem

54 Informações técnicas fresamento de roscas Fundamentos do método Para a redução das forças radiais atuando sobre a ferramenta, pode-se fazer distribuições de corte: Distribuição de corte axial Observação: Na distribuição de corte axial deve-se atentar para que a fresa para rosqueamento seja sempre descolaca em um múltiplo do passo. Em função das forças de corte é normal que a fresa para rosqueamento seja menos empurrada para fora no eixo do que na aresta de corte dianteira. Isto resulta em roscas cônicas. Portanto, em uma fresa convencional para rosqueamento, é necessário considerar uma conicidade de aproximadamente 1/1000 mm por mm de profundidade de rosca ao usinar aços. Isto deve-se às forças radiais atuando na fresa de rosqueamento. contorno teórico contorno efetivo 1º corte 2º corte Distribuição de corte radial 3/4 1º corte 2º corte Vantagens: é possível usinar maiores profundidades de rosca redução do perigo de quebra da ferramenta é possível o fresamento de roscas também em caso de fixação relativamente instável contrapõe-se a roscas cônicas 4/4 1º corte Fresamento discordante 2º corte Fresamento concordante Para neutralizar este princípio físico, a geometria das fresas para rosqueamento já é ligeiramente cônica. Apesar disto, em condições de difícil usinagem pode ser necessário encontrar uma solução por meio das seguintes medidas: distribuição (múltipla) de corte radial executar todos os cortes radiais em sentido discordante ao final do processo, executar um corte em vazio sem avanço adicional Observação: De forma alternativa, também podem ser usadas fresas de rosqueamento orbital (TMO) que produzem roscas cilíndricas até a base do furo. Apesar das medidas acima aumentarem o tempo de ciclo, elas são inevitáveis nos casos em que não for possível garantir a precisão da rosca conforme o calibre de uma outra maneira. Esta conicidade é problemática para a precisão da rosca conforme o calibre principalmente em roscas com tolerâncias estreitas e em materiais de difícil usinagem (como por exemplo, Inconel). Desvantagens: maior desgaste da ferramenta maior tempo de fabricação

55 Informações técnicas fresamento de roscas Distorção do perfil Informações técnicas fresamento de roscas Programação CNC Devido do fresamento diagonal no ângulo de passo, o perfil de rosca da ferramenta é transferido de forma distorcida para o componente. A assim chamada distorção do perfil é ilustrada abaixo por meio de um exemplo. Programação CNC com o Walter GPS Basicamente, recomenda-se que o programa CNC seja criado com o Walter GPS. Isto é bastante útil, pois ao contrário dos ciclos de máquina predefinidos, o GPS considera a estabilidade da ferramenta e prevê uma redução dos dados de corte ou uma distribuição de corte radial em caso de sobrecarga da ferramenta. O Walter GPS permite que até mesmo usuários inexperientes criem um programa de fresamento de roscas para 7 diferentes comandos de maneira simples e confiável. Em comparação com o antecessor CCS, o manuseio foi significativamente simplificado. Além disto, é automaticamente sugerida a estratégia mais econômica para a fabricação da rosca. Sem passo nenhuma distorção de perfil Passo P = 12 presença de distorção do perfil Observação: Quanto mais o diâmetro da fresa se aproximar do diâmetro nominal da rosca e quanto maior for o passo da rosca, mais pronunciada será a distorção do perfil. Observação: É vantajoso executar uma distribuição de corte radial com avanço constante por dente ao invés de um selecionar um corte e reduzir o avanço por dente. Pois em caso de um avanço por dente muito reduzido, a aresta se desgasta de maneira desproporcional. Cada linha de programa possui comentários, de modo que os movimentos da máquina são sempre rastreáveis (diversos idiomas a selecionar). Abaixo um exemplo de programa CNC para o fresamento de uma rosca interna em um comando conforme a DIN Para usinar roscas precisas, as seguintes regras deverão ser observadas: Roscas métricas: Diâmetro da fresa 2 / 3 x diâmetro nominal da rosca Roscas métricas finas: Diâmetro da fresa 3 / 4 x diâmetro nominal da rosca Exemplo de distorção do perfil na rosca M18 x 1,5 Diâmetro da fresa para rosqueamento em mm Desalinhamento do flanco devido à distorção do perfil em mm 16 0, ,0167 Teoricamente, é possível usinar qualquer rosca grande com pequenas fresas para rosqueamento. No entanto, a vida útil se reduz a medida que o tamanho da rosca aumenta, além da estabilidade da ferramenta e o comprimento da parte das arestas serem fatores limitantes. Observação: Devido à distorção do perfil, as roscas especiais e as roscas com reduzido ângulo de flanco demandam um exame com relação à viabilidade técnica

56 Informações técnicas fresamento de roscas Programação CNC Informações técnicas fresamento de roscas Modificações O raio de programação Rprg. O raio de programação abreviadamente Rprg. representa um parâmetro importante para a configuração. O Rprg. é calculado com base no diâmetro do flanco da fresa para rosqueamento e permite a usinagem imediata de roscas mais precisas. A incrementação até o valor de correção é suprimido. O Rprg. pode ser consultado na haste da ferramenta e deve ser inserido na tabela da ferramenta do comando CNC durante a criação do programa CNC ao preparar a máquina. O Rprg. é definido de forma que na sua utilização no programa CNC, por meio de cálculo, seja atingido a menor medida de tolerância da rosca. Se o programa CNC for criado por meio do GPS, será exibida um valor de correção por meio do qual é possível atingir o valor médio da tolerância selecionada para a rosca. O valor de correção deverá ser subtraído do Rprg. e, em seguida, o Rprg. corrigido deverá ser inserido no comando CNC. No decorrer do uso da ferramenta, as arestas de corte se desgastam, a ferramenta é empurrada para fora com mais força e as roscas ficam muito estreitas. Este desgaste pode ser compensado por meio da redução do Rprg. e continuarão a ser usinadas roscas precisas. Recomendamos passos de contorno na ordem de 0,01 mm. Nas ferramentas pequenas, a correção do Rprg. nem sempre é possível tão frequentemente como nas ferramentas maiores, pois as forças radiais aumentam e, como resultado, cresce o perigo de quebra da ferramenta. Portanto, se as ferramentas forem ser reafidas, recomendamos que elas sejam substituídas após 80% da vida útil máxima. Representação ilustrativa Modificação Faces rebaixada e plana Canais de refrigeração na haste Saídas radiais de agente refrigerante Filetes de rosca removidos Efeito Rebaixo e face plana em uma ferramenta Refrigeração dirigida sem enfraquecimento da seção transversal da ferramenta na área das arestas Refrigeração dirigida em roscas de furos passantes Forças de corte reduzidas, mas maiores tempos de usinagem devido à necessidade de duas passagens Aresta de rebarbação Remoção de filete de rosca incompletos na entrada da rosca sem operação adicional Primeiro perfil da rosca prolongado no lado frontal Chanframento de furos pré-usinados Pescoço reduzido Permite a distribuição de corte axial útil para roscas profundas

57 Informações técnicas fresamento de roscas Problemas e soluções Marcas de vibração Reduzida vida útil Lascamento das arestas de corte Problema Roscas cônicas Quebra da ferramenta Precisão conforme o calibre TMO Especialistas em tarefas complexas: As ferramentas da família TMO podem frequentemente ser utilizadas para a solução de problemas. Nos casos em que for necessário fabricar roscas profundas, usinar materiais temperados ou quando fresas para rosqueamento convencionais produzirem roscas cônicas. Maiores informações poderão ser consultadas nas páginas 36 e Dados de corte/estratégia/ajustes Peça Ferramenta f z in [mm/dente] v c in [m/min] Programação Concordante Discordante Distribuição do corte Raio de programação [Rprg.] Refrigeração Fixação Diâmetro do pré-furo Remoção dos cavacos Estabilidade/geometria Balanço Ângulo de hélice Revestimento Precisão do batimento radial Roscas cônicas: Esclarecimentos e soluções de problemas poderão ser encontrados nas páginas Observação: O emprego das ferramentas da família TMO é uma boa alternativa técnica para a usinagem de roscas cilíndricas. Refrigeração e lubrificação: Os problemas condicionados pela refrigeração e lubrificação, bem como as medidas correpondentes para o solucionamento, estão descritos na página 59. Usinagem de materiais duros: Utilizar somente ferramentas específicas para a usinagem de materiais duros (TMO HRC e fresas para rosqueamento Hard 10) Sempre que possível, trabalhar em sentido discordante (consulte a recomendação Walter GPS) Selecionar o diâmetro de pré-furo máximo admissível Em caso de problemas com a cilindricidade das roscas, realizar uma passagem de corte em vazio ou utilizar as ferramentas da família TMO HRC Não utilizar refrigeração, remover os cavacos duros de dentro do furo com jato de ar ou MQL Legenda: verificar reduzir melhorar/aumentar utilização preferencial

58 Informações técnicas Anexo Fórmulas Rotação n [min -1 ] n = Velocidade de corte v c [m/min] v c = Velocidade de avanço v c x 1000 d 1 x d 1 x x n 1000 [min -1 ] [m/min] v f [mm/min] v f = p x n [mm/min] 112

59 Informações técnicas Anexo Diâmetro do núcleo para rosqueamento e fresamento de roscas M Rosca métrica ISO Abreviação conforme a DIN 13 Diâmetro do núcleo de roscas internas (mm) Ø da broca (mm) 6H mín 6H máx M 2 1,567 1,679 1,60 M 2,5 2,013 2,138 2,05 M 3 2,459 2,599 2,50 M 4 3,242 3,422 3,30 M 5 4,134 4,334 4,20 M 6 4,917 5,153 5,00 M 8 6,647 6,912 6,80 M 10 8,376 8,676 8,50 M 12 10,106 10,441 10,20 M 14 11,835 12,210 12,00 M 16 13,835 14,210 14,00 M 18 15,294 15,744 15,50 M 20 17,294 17,744 17,50 M 24 20,752 21,252 21,00 M 27 23,752 24,252 24,00 M 30 26,211 26,771 26,50 M 36 31,670 32,270 32,00 M 42 37,129 37,799 37,50 MF Roscas métricas ISO finas Abreviação conforme a DIN 13 Diâmetro do núcleo de roscas internas (mm) Ø da broca (mm) 6H mín 6H máx M 6 x 0,75 5,188 5,378 5,25 M 8 x 1 6,917 7,153 7,00 M 10 x 1 8,917 9,153 9,00 M 10 x 1,25 8,647 8,912 8,75 M 12 x 1 10,917 11,153 11,00 M 12 x 1,25 10,647 10,912 10,75 M 12 x 1,5 10,376 10,676 10,50 M 14 x 1,5 12,376 12,676 12,50 M 16 x ,376 14,676 14,50 M 18 x ,376 16,676 16,50 M 20 x ,376 18,676 18,50 M 22 x 1,5 20,376 20,676 20,50 UNC Roscas largas unificadas Abreviação conforme a Diâmetro do núcleo de roscas internas (mm) Ø da broca (mm) ASME B 1.1 2B mín 2B máx Nr ,694 1,872 1,85 Nr ,156 2,385 2,35 Nr ,642 2,896 2,85 Nr ,302 3,531 3,50 Nr ,683 3,962 3,90 1 / ,976 5,268 5,10 5 / ,411 6,734 6,60 3 / ,805 8,164 8,00 1 / ,584 11,013 10,80 5 / ,376 13,868 13,50 3 / ,299 16,833 16,50 UNF Roscas finas unificadas Abreviação conforme a Diâmetro do núcleo de roscas internas (mm) Ø da broca (mm) ASME B 1.1 2B mín 2B máx Nr ,271 2,459 2,40 Nr ,819 3,023 2,95 Nr ,404 3,607 3,50 Nr ,962 4,166 4,10 1 / ,367 5,580 5,50 5 / ,792 7,038 6,90 3 / ,379 8,626 8,50 1 / ,326 11,618 11,50 5 / ,348 14,671 14,50 G Roscas para tubos Abreviação conforme a Diâmetro do núcleo de roscas internas (mm) Ø da broca (mm) DIN EN ISO 228 mín máx G 1 / 8 8,566 8,848 8,80 G 1 / 4 11,445 11,890 11,80 G 3 / 8 14,950 15,395 15,25 G 1 / 2 18,632 19,173 19,00 G 5 / 8 20,588 21,129 21,00 G 3 / 4 24,118 24,659 24,50 G 1 30,292 30,932 30,

60 Informações técnicas Anexo Diâmetro do núcleo para laminação de roscas Informações técnicas Anexo Tabela comparativa das durezas M Roscas métricas ISO padrão, tolerância 6H Abreviação conforme a DIN 13 Diâmetro do núcleo de roscas internas conforme a DIN (mm) 6H mín 7H máx Ø do pré-furo (mm) M 1,6 1,221-1,45 M 2 1,567 1,707 1,82 M 2,5 2,013 2,173 2,30 M 3 2,459 2,639 2,80 M 3,5 2,850 3,050 3,25 M 4 3,242 3,466 3,70 M 5 4,134 4,384 4,65 M 6 4,917 5,217 5,55 M 8 6,647 6,982 7,40 M 10 8,376 8,751 9,30 M 12 10,106 10,106 11,20 M 14 11,835 12,310 13,10 M 16 13,835 14,310 15,10 MF Roscas métricas ISO finas, tolerância 6H Abreviação conforme a DIN 13 Diâmetro do núcleo de roscas internas conforme a DIN (mm) 6H mín 7H máx Ø do pré-furo (mm) M 6 x 0,75 5,188 5,424 5,65 M 8 x 1 6,917 7,217 7,55 M 10 x 1 8,917 9,217 9,55 M 12 x 1 10,917 11,217 11,55 M 12 x 1,5 10,376 10,751 11,30 M 14 x 1,5 12,376 12,751 13,30 M 16 x ,376 14,751 15,30 Resistência à tração Rm em N/mm 2 Dureza Brinell HB Dureza Rockwell HRC Dureza Vickers HV PSI

61 Informações técnicas Anexo Regulagem do torque dos mandris para machos Valores de referência para a regulagem do torque dos mandris para machos Tipo de rosca Tamanho [mm] Passo [mm] Valor de regulagem do torque para usinagem de roscas [Nm] Torque de ruptura do macho [Nm] Valor de regulagem do torque para laminação de roscas [Nm] M, MF 1 0,25 0,03* 0,03 0,07* M, MF 1,2 0,25 0,07* 0,07 0,12 M, MF 1,4 0,3 0,1* 0,1 0,16 M, MF 1,6 0,35 0,15* 0,15 0,25 M, MF 1,8 0,35 0,24* 0,24 0,3 M, MF 2 0,4 0,3* 0,3 0,4 M, MF 2,5 0,45 0,5 0,6 0,6 M, MF 3 0,5 0,7 1 1 M, MF 3,5 0,6 1,2 1,6 1,5 M, MF 4 0,7 1,7 2,3 2,4 M, MF 5 0, M, MF 6 1,0 5,5 8,1 8 M, MF 8 1, M, MF 10 1, M, MF 12 1, M, MF 14 2, M, MF 16 2, M, MF 18 2, M, MF 20 2, M, MF 22 2, M, MF 24 3, M, MF 27 3, M, MF 30 3, M, MF 33 3, M, MF 36 4, M, MF 39 4,0 500 M, MF 42 4,5 700 M, MF 45 4,5 750 M, MF 48 5,0 900 M, MF 52 5, M, MF 56 5, Conversão para outros materiais Material Fator Aço macio 0,7 Aço 1200 N/mm 2 1,2 Aço 1600 N/mm 2 1,4 Aço inoxidável 1,3 GG/GGG 0,6 Alumínio/cobre 0,4 Ligas de Ti 1,1 Ligas de Ni 1,4 A tabela deve ser utilizada para a regulagem do torque de mandris para machos, desde que este possa ser regulado. Se o torque regulado for muito elevado, existe o risco de quebra da ferramenta. Em caso de torque muito reduzido, a ferramenta poderá ficar emperrada durante a usinagem mas a máquina continuará em operação. Quando o equalização de pressão não for mais suficiente, a ferramenta será destruída e a máquina poderá ser danificada. Base para a tabela acima: material 42CrMo4, resistência à tração 1000 N/mm², profundidade da rosca 1,5 x D N. Com a ajuda da tabela de conversão, é possível calcular os valores para outros materiais. Nos tamanhos marcados com um *, o torque necessário para a usinagem de uma rosca com 1,5 x D N de profundidade ultrapassa o torque de ruptura da ferramenta. Solução: Usinagem da rosca em diversas passagens

62 Notas 120

63 Walter AG Derendinger Straße 53, Tübingen Postfach 2049, Tübingen Alemanha Walter do Brasil Ltda. Sorocaba SP, Brasil , Walter Tools Ibérica S.A.U. El Prat de Llobregat, España +34 (0) , Printed in Germany (11/2012) PT