Parafusos, porcas, arruelas e cálculo de roscas

Os parafusos, as porcas e arruelas estão presentes em quase todos os tipos de máquinas e equipamentos. São a principal forma de fixação utilizada, uma vez que uma simples chave de fenda ou de boca pode separar os componentes e desfazer a união.

Os parafusos têm formato cilíndrico e saliências que se desenvolvem externamente ao longo de seu corpo em formato de hélice, à estas saliências damos o nome de filetes. Existem parafusos que não têm cabeça, mas não existe parafuso que não tem rosca.

As porcas também possuem filetes, entretanto estas saliência são internas. Existem vários tipos de porcas, umas servem para proporcionar fixação e outras para transmitir movimentos. As porcas podem ser apertadas e desapertadas através de ferramentas, como uma chave de boca, por exemplo, ou manualmente, como no caso das porcas recartilhadas e porcas borboleta.

As arruelas servem tanto para garantir que porcas e parafusos não se soltem, como para evitar que a peça que está sendo unida não se estrague durante o aperto e desaperto do parafuso/porca. Para que cumpra a sua função, a arruela deve ser colocada do lado onde está a porca. O correto durante o aperto ou desaperto de um conjunto parafuso-porca-arruela é segurar o parafuso com uma chave de boca e girar a porca, ao contrário do que muita gente faz.

De acordo com o sentido que se deseja apertar os parafusos, a rosca pode ser direita (sentido mais usado, para apertar devemos girar o parafuso no sentido horário) ou esquerda (para apertar o parafuso devemos girar o parafuso no sentido anti-horário).

Os filetes dos parafusos e das porcas podem ter formatos diferentes de acordo com a sua aplicação, observe o quadro abaixo:

O tipo de filete mais utilizado é o triangular. A rosca triangular é fabricada com base em alguns sistemas padronizados. Os sistemas mais utilizados são:

Para executar um furo que receberá rosca, é preciso realizar o cálculo do diâmetro adequado da broca. Se a broca tiver diâmetro maior do que o necessário, o macho pode passar livre pelo furo e não retirar o material para a confecção dos filetes, entretanto, se o diâmetro da broca for pequeno demais existe o risco de o macho travar e quebrar dentro do furo. A fórmula indicada para este cálculo é a seguinte:

Onde:

Ex) Calcule o diâmetro da broca para realizar um furo que receberá uma rosca M5x1mm.

Ex) Calcule o diâmetro da broca para realizar um furo que receberá uma rosca W3/4” x 16 fios.

Histórico do Torno Mecânico

O torno mecânico é uma máquina-ferramenta que trabalha com movimento de rotação de uma peça geralmente cilíndrica e uma ferramenta que tem apenas uma aresta cortante.

O torno que vemos ao lado é o resultado de um longo processo evolutivo. Costumamos dizer que o torno é o pai de todas as máquinas ferramentas, na verdade, com algumas modificações, ele consegue realizar trabalhos que fazemos em fresadoras, retificas, furadeiras, etc.

Vamos dar uma olhada em como esta máquina evoluiu para se tornar uma das principais máquinas nas oficinas de usinagem do mundo inteiro:

Torno de vara

Este foi o primeiro torno que existiu. Tratava-se de uma corda com uma das pontas amarrada na ponta de um galho ou uma vara e a outra ponta enrolada na peça. O trabalho era realizado quando a o galho subia e puxava a corda fazendo a peça girar.

 

 

Torno de fuso

Este torno precisava de duas pessoas para ser operado. Enquanto um servo girava a polia, uma correia movimentava um fuso onde a peça era presa. Um artesão, o operador do torno, segurava a ferramenta com as mãos e cortava o material.

Torno de Leonardo da Vinci

Até mesmo o gênio italiano Leonardo da Vinci deu sua parcela de contribuição no processo evolutivo do torno. Ele projetou um torno que poderia ser operado por uma única pessoa e trabalhava com movimento de rotação contínuo. O sistema motriz é parecido com o de uma máquina de costura.

Torno paralelo

Em meados do século XIX, dois inventores ingleses, Henry Maudslay e Joseph Whitworth, colocaram vários acessórios nos tornos da época, o que proporcionou um grande avanço na produção de peças torneadas. Eles criaram o porta-ferramentas (que possibilitou trabalhar com materiais mais duros pois o torneiro não precisaria mais segurar as peças com as mãos), o recambio e o fuso para avanços automáticos, acoplaram o torno a um motor a vapor e adicionaram uma polia escalonada para fazer troca de rotações.

 

A partir deste momento os tornos foram apenas se especializando em algum tipo de aplicação, surgindo as seguintes variações:

Torno de placa

Indicado para trabalhar com peças de grande diâmetro, a altura da ponta em relação ao barramento é bem grande.

Torno vertical

É utilizado para trabalhar com peças pesadas. Recebe este nome devido à posição do seu eixo árvore.

 

Torno revolver

É um torno semi-automatizado. Possui uma torre que aloja várias ferramentas, o que traz grande praticidade durante sua operação.

Torno universal

É o tipo mais utilizado hoje em dia. Serve para uma grande variedade de aplicações, apresentando muita versatilidade.

Torno CNC

É uma máquina operatriz que trabalha em conjunto com um unidade de comando, um computador. Interpretando uma linguagem específica, a máquina usina a peça programada.

Lista de Comandos CNC

As máquinas CNC's (Comando numérico Computadorizado) estão cada vez mais presentes na indústria. Aqui mesmo no Tecmecânico, na nossa seção de videos, temos um centro de usinagem reproduzindo o formato de um rosto em uma peça metálica, este é um ótimo exemplo do poder destas máquinas.

Seja um torno, uma fresadora, um centro de usinagem ou qualquer outra máquina CNC, é necessário que o programador conheça a sua linguagem de programação. Embora haja uma padronização desta linguagem, de uma máquina para outra pode haver algumas diferenças. Temos dois simuladores para download que podem auxiliar você no aprendizado de programação CNC.

Para facilitar o estudo deste assunto, o Tecmecanico elaborou um resumo das principais funções utilizadas na programação de CNC's, utilizamos como referência o comando da Siemens (Sinumerik), observe:

Observe logo abaixo um exemplo básico de um programa principal com emprego de alguns dos códigos acima:

 

Observe o fluxograma de programação básica de uma máquina CNC: