Introdução à Usinagem de Rosqueamento e Diâmetros de Furos Roscados

Este guia completo fornece tabelas padronizadas para tamanhos de brocas de rosca e diâmetros de rosca interna resultantes para roscas métricas e unificadas. De acordo com as normas ISO e ANSI/ASME, a preparação precisa do furo é fundamental para obter roscas internas de alta qualidade. Estas tabelas focam em machos de extrusão (machos de conformação sem cavacos), que deformam o material sem cortar, oferecendo vantagens em resistência e operações sem cavacos. Para machos de corte, consulte o diâmetro máximo do furo após a roscagem como referência. Todas as dimensões estão em milímetros (mm), salvo indicação em contrário, garantindo a conformidade com normas da indústria como a ISO 724 para roscas métricas e a ASME B1.1 para roscas unificadas.

A seleção adequada do diâmetro do furo de pré-rosqueamento minimiza a quebra do macho, garante a integridade da rosca e otimiza o desempenho da montagem. Fatores como ductilidade do material, lubrificação e rigidez da máquina influenciam os resultados. Este recurso é essencial para operadores de máquinas, engenheiros e fabricantes nas áreas aeroespacial, automotiva e de aplicações mecânicas em geral.

Conceitos-chave: Furo pré-rosqueamento vs. Diâmetro da rosca interna pós-rosqueamento

Compreender a diferença entre o diâmetro do furo antes da rosca e o diâmetro da rosca interna após a rosca é fundamental:

  • Diâmetro do furo pré-rosqueamento: O diâmetro inicial do furo, antes da roscagem, é projetado para machos de extrusão, permitindo o fluxo do material e a formação de roscas sem força excessiva.
  • Diâmetro da rosca interna após a usinagem: O diâmetro menor da rosca interna formada, medido após a usinagem, deve estar de acordo com as classes de tolerância (por exemplo, 6H para medidas métricas).

Para machos de extrusão, os furos de pré-rosqueamento são normalmente 5-15% menores do que os de machos de corte para facilitar a deformação plástica. Sempre verifique as diretrizes específicas do material, pois materiais mais duros, como o aço inoxidável, podem exigir tamanhos ajustados para evitar o endurecimento por trabalho ou a falha do macho.

Tamanhos de brocas métricas para rosca grossa (machos de extrusão)

A tabela a seguir detalha as roscas métricas grossas de acordo com a norma ISO 724. Ela inclui os diâmetros menores pós-rosqueamento (mínimo/máximo) e os diâmetros dos furos pré-rosqueamento para machos de extrusão. Use esses valores para aço carbono padrão; ajuste para ligas com base na ductilidade.

EspecificaçãoDiâmetro mínimo do furo pós-rosqueamento (mm)Diâmetro máximo do furo após a furação (mm)Pré-rosqueamento mínimo (mm)Pré-rosqueamento máximo (mm)
M1x0,250.730.78
M1,1×0,250.830.89
M1,2×0,250.930.98
M1,4×0,31.081.141.231.26
M1,6×0,351.221.32
M1,7×0,351.331.421.51.55
M1,8×0,351.421.52
M2x0,41.571.671.771.83
M2,2×0,451.711.841.952.01
M2,3×0,451.871.972.072.13
M2,5×0,452.012.142.252.31
M2,6×0,452.122.232.352.41
M3x0,52.462.62.722.79
M3,5×0,62.853.013.163.24
M4x0,73.243.423.63.69
M4,5×0,753.693.884.074.17
M5x0,84.134.334.554.65
M6x1,04.925.155.435.55
M7x1,05.926.156.436.55
M8x1,256.656.917.297.42
M9x1,257.657.918.298.42
M10x1,58.388.689.159.3
M11x1,59.389.6810.1510.3
M12x1,7510.1110.4411.0111.19
M14x2,011.8412.21
M16x2,013.8414.21

Nota: As células em branco indicam valores padrão que normalmente não são recomendados para extrusão nesses tamanhos; consulte a norma ISO 965 para alternativas.

Tamanhos de brocas métricas para rosca fina (machos de extrusão)

As roscas métricas finas oferecem maior resistência em aplicações sujeitas a vibração. A tabela abaixo segue a série de roscas finas ISO 724, com dimensões de pré-rosqueamento otimizadas para machos de extrusão em materiais dúcteis.

EspecificaçãoDiâmetro padrão (mm)Pré-rosqueamento máximo (mm)Pré-rosqueamento mínimo (mm)
M1,0x0,20.80.8210.783
M1,1×0,20.90.9210.883
M1,2×0,211.0210.983
M1,4×0,21.21.2211.183
M1,6×0,21.41.4211.383
M1,7×0,21.451.51.46
M1,8×0,21.61.6211.583
M2.0x0.251.751.7851.729
M2,2×0,251.951.9851.929
M2,3×0,252.052.0612.001
M2,5×0,352.22.2212.121
M2,6×0,352.22.2462.186
M3.0x0.352.72.7212.621
M3,5×0,353.23.2213.121
M4.0x0.53.53.5993.459
M4,5×0,544.0993.959
M5.0x0.54.54.5994.459
M5,5×0,555.0994.959
M6,0x0,755.35.3785.188
M6.0x0.55.55.555.4
M7,0x0,756.36.3786.188
M7,0x0,56.56.556.4
M8.0x1.077.1536.917
M8,0x0,757.37.3787.188
M8.0x0.57.57.527.4
M9.0x1.088.1537.917
M9,0x0,758.38.3788.188
M10x1,258.88.9128.647
M10x1,099.1538.917
M10x0,759.39.3789.188
M10x0,59.59.529.4
M11x1,01010.1539.917
M11x0,7510.310.37810.188
M12x1,510.510.67610.376
M12x1,01111.15310.917
M12x0,511.511.5211.4
M14x1,512.512.67612.376
M14x1,01313.15312.917
M15x1,513.513.67613.376
M15x1,01414.15313.917
M16x1,514.514.67614.376
M16x1,01515.15314.91
M17x1,515.515.67615.376
M17x1,01616.15315.917
M18x2,01616.2115.835
M18x1,516.516.67616.376
M18x1,01717.15316.917
M20x2,01818.2117.835
M20x1,518.518.67618.376
M20x1,01919.15318.917
M22x2,02020.2119.835
M22x1,520.520.67620.376
M22x1,02121.15320.917
M24x2,02222.2121.835
M24x1,522.522.67622.376
M24x1,02323.15322.917
M25x2,02323.2122.835
M25x1,523.523.67623.376
M25x1,02424.15323.917
M26x1,524.524.67624.376
M27x2,02525.2124.835
M27x1,525.525.67625.376
M27x1,02626.15325.917
M28x2,02626.2125.835
M28x1,526.526.67626.376
M28x1,02727.15326.917
M30x3,02727.25226.752
M30x2,02828.2127.835
M30x1,528.528.67628.376
M30x1,02929.15328.917
M32x2,03030.2129.835
M32x1,530.530.67630.376
M33x3,03030.25229.752
M33x2,03131.2130.835
M33x1,531.531.67631.376
M36x3,03333.25232.752
M36x2,03434.2133.835
M36x1,534.534.67634.376
M35x1,533.533.67633.376

Para roscas finas, certifique-se de que a profundidade do furo exceda o comprimento da rosca em pelo menos 1,5 vezes o passo, para permitir a passagem do macho e o fluxo do material.

Tamanhos de brocas para rosca grossa unificada (UNC) (machos de extrusão)

Roscas Unificadas Grossas (UNC) de acordo com a norma ASME B1.1 são comuns em aplicações na América do Norte. As dimensões foram convertidas para milímetros para manter a consistência, com as especificações originais em polegadas indicadas.

EspecificaçãoDiâmetro mínimo do furo pós-rosqueamento (mm)Diâmetro máximo do furo após a furação (mm)Pré-rosqueamento mínimo (mm)Pré-rosqueamento máximo (mm)
Nº 1-64UNC1.431.581.631.71
Nº 2-56UNC1.691.871.932.02
Nº 3-48UNC1.942.152.222.32
Nº 4-40UNC2.162.392.492.61
Nº 5-40UNC2.492.72.822.92
Nº 6-32UNC2.642.93.053.19
Nº 8-32UNC3.33.533.713.83
Nº 10-24UNC3.683.964.234.37
Nº 12-24UNC4.344.64.885.02
1/4-20UNC4.985.265.635.77
5/16-18UNC6.46.737.137.3
3/8-16UNC7.88.158.638.8
7/16-14UNC9.149.5510.0910.29
1/2-13UNC10.5911.0211.611.82
9/16-12UNC11.9912.45
5/8-11UNC13.3913.87
3/4-10UNC16.3116.84
7/8-9UNC19.1819.76
1-8UNC21.9722.61

Para tamanhos UNC maiores, machos de extrusão podem exigir equipamentos especializados; machos de corte são geralmente preferidos para diâmetros acima de 1/2 polegada.

Melhores práticas para operações de perfuração

Para obter resultados ótimos na técnica de tapping:

  1. Selecione brocas com tolerâncias de H7 ou melhores para pré-rosqueamento de furos.
  2. Utilize fluidos de corte ou lubrificantes adequados para extrusão (por exemplo, óleos de alta viscosidade para alumínio).
  3. Mantenha o alinhamento da rosca dentro de 0,1 graus para evitar distorção da rosca.
  4. Inspecione as roscas com calibradores passa/não passa após a abertura da rosca para garantir a conformidade com as normas.
  5. Para produção em grande volume, considere a usinagem CNC com ciclos de avanço intermitente para reduzir o acúmulo de calor.

A adesão a essas práticas melhora a qualidade da rosca, reduz defeitos e prolonga a vida útil da ferramenta, estando em conformidade com as recomendações da ASME e da ISO.

Perguntas frequentes

Qual a diferença entre machos de extrusão e machos de corte?

Machos de extrusão formam roscas deslocando material, produzindo roscas mais resistentes e sem cavacos, ideais para metais macios. Machos de corte removem material, sendo adequados para ligas mais duras, mas gerando cavacos que exigem controle.

Como faço para ajustar o tamanho dos furos de pré-rosca para diferentes materiais?

Para materiais dúcteis como o latão, utilize a dimensão mínima de pré-rosqueamento. Para materiais frágeis como o ferro fundido, opte por machos de corte e furos maiores para evitar trincas, conforme normas específicas do material, como as da ASTM.

Por que algumas células da tabela estão em branco?

Os espaços em branco indicam tamanhos onde a extrusão por rosca é menos comum ou não padronizada; consulte a ISO 965 ou a ASME B1.1 para alternativas ou utilize as diretrizes de corte de rosca.

Qual a classe de tolerância que devo buscar para roscas internas?

Para uso geral, busque tolerâncias de 6H (métricas) ou 2B (unificadas). Aplicações de precisão podem exigir 4H ou 3B, verificadas com instrumentos de medição calibrados.

Essas tabelas podem ser usadas para aço inoxidável?

Sim, mas aumente o diâmetro do furo de pré-rosqueamento em 2-5% para aços endurecíveis por trabalho, como o 304SS, para evitar o engripamento. Sempre faça um teste piloto e aplique compostos antiengripantes.

Qual deve ser a profundidade do furo para a rosca?

Faça um furo com pelo menos 1,5 a 2 vezes a profundidade da rosca mais o comprimento do chanfro do macho para garantir o engate completo da rosca e evitar que ela chegue ao fundo.