Ciclo de rosqueamento com macho G84: por que F deve corresponder à rotação do spindle e ao passo, e rosqueamento rígido
Explica, com um exemplo de três furos M8×1.25, por que a relação F = S × passo deve ser sempre mantida no ciclo de rosqueamento com macho G84 de um centro de usinagem, a diferença entre rosqueamento flutuante e rígido (M29), e como definir a profundidade do furo roscado e o ponto R.
Por que o avanço de rosqueamento deve corresponder ao passo
Com uma broca, a rotação do spindle e o avanço podem ser alterados com bastante liberdade. Um macho, porém, tem dentes com formato de rosca, portanto precisa avançar exatamente um passo por rotação. Se essa relação estiver incorreta, o macho arranca a rosca que acabou de formar ou é tracionado e, no pior caso, quebra dentro do furo. Um macho quebrado é muito difícil de remover, e muitas vezes toda a peça precisa ser descartada.
Por isso, o avanço em um ciclo de rosqueamento com macho não é “um valor razoável”, mas um valor calculado. Com avanço por minuto (G94), F = S × passo; com avanço por rotação (G95), F = passo.
| Tamanho do macho | Passo | F a S500 (G94) | F em G95 |
|---|---|---|---|
| M6×1.0 | 1.0 | F500 | F1.0 |
| M8×1.25 | 1.25 | F625 | F1.25 |
| M10×1.5 | 1.5 | F750 | F1.5 |
| M12×1.75 | 1.75 | F875 | F1.75 |
O que o G84 faz em um furo
- Desce em avanço rápido do ponto inicial até o ponto R. O macho já deve estar girando para a frente (
M03) no ponto R. - Avança do ponto R até o fundo do furo
Zno F especificado. - No fundo, o spindle para e inverte o sentido.
- Recua até o ponto R no mesmo F: o macho se desenrosca ao longo da rosca em rotação inversa.
- O spindle volta à rotação para a frente e, com
G98, sobe até o ponto inicial.
Trajetória de exemplo
No desenho, os movimentos verticais curtos que descem e sobem pela mesma linha em cada furo são a entrada e a saída do macho. Ao contrário do G83, não há um padrão serrilhado de retrações intermediárias, pois o macho normalmente vai até o fundo de uma só vez.
Rosqueamento com macho de três furos M8×1.25 a S500, F625
O3001
T6 M6
G21 G90 G17 G94
G54
S500 M03
G00 X10. Y10. Z30.
G43 H6 Z30.
G99 G84 X10. Y10. Z-15. R5. F625
X30.
G98 X50.
G80
G00 Z100.
M30A figura acima é o resultado deste programa no CNC Path Analyzer (rápido 8 segmentos, corte linear 6 segmentos).
Rosqueamento flutuante e rosqueamento rígido
Máquinas antigas não conseguiam sincronizar perfeitamente a rotação do spindle e o avanço Z. Por isso, usavam mandris compensadores, com uma mola interna que permite ao macho se mover ligeiramente para a frente e para trás. A mola absorve a diferença quando o avanço está um pouco rápido ou lento demais. Por outro lado, o macho avança mais por inércia enquanto o spindle para e inverte no fundo, portanto a profundidade varia consideravelmente.
A maioria dos centros de usinagem modernos é compatível com rosqueamento rígido. O encoder do spindle lê o ângulo de rotação e Z se move em sincronismo exato, permitindo o uso de um mandril rígido e garantindo precisão na profundidade. Na família FANUC, o modo rígido normalmente é ativado com M29 S_ no bloco anterior ao G84; dependendo do modelo, um parâmetro também pode fazer o próprio G84 operar no modo rígido.
| Item | Rosqueamento flutuante | Rosqueamento rígido |
|---|---|---|
| Mandril | Compensação axial por mola | Tipo fixo (pinça, mandril de fresamento) |
| Precisão de sincronização | O mandril absorve o erro | O comando sincroniza pelo ângulo |
| Precisão de profundidade | Baixa (inércia no fundo) | Alta |
| Exemplo de comando | G84 ... | M29 S500 e depois G84 ... |
| Rosqueamento em alta velocidade | Difícil | Possível (dependendo da máquina) |
Como definir a profundidade do macho e o ponto R
Os primeiros filetes na ponta de um macho são retificados em forma cônica e não produzem filetes completos. O comprimento dessa seção incompleta depende do tipo de macho: há uma grande diferença entre machos para furos cegos (1.5–2 filetes) e para furos passantes (cerca de 5 filetes). Se forem necessários 12 mm de profundidade de rosca completa com um macho de chanfro de 2 filetes, some 1.25 × 2 = 2.5 mm e comande cerca de Z-14.5; o furo-piloto deve ser feito ainda mais fundo para que a ponta do macho não alcance o fundo.
O ponto R costuma ser definido um pouco mais alto do que na furação. O R5. do exemplo dá espaço para o macho terminar de acelerar e entrar no furo em estado sincronizado estável. Se estiver baixo demais, o primeiro filete entra de modo instável; se estiver alto demais, aumenta o tempo de movimento no ar.
Lista de verificação do ciclo de rosqueamento com macho
- Diâmetro do furo-piloto: Ø6.8 é comum para uma rosca de passo normal M8×1.25. Se for menor, a carga do macho aumenta rapidamente.
- Cálculo de F: se S foi alterado, F também foi? Aumentar apenas a rotação do spindle e deixar F inalterado é o erro mais comum.
- Sentido de rotação: roscas à direita usam G84 com
M03; roscas à esquerda usamG74(ciclo inverso de rosqueamento com macho). - Folga no fundo: restam pelo menos 1–2 filetes entre o Z da ponta do macho e o fundo do furo perfurado?
- Fluido de corte: o rosqueamento com macho é um processo de alto atrito, portanto o fornecimento de fluido de corte (
M08) afeta diretamente a vida útil do macho.