Caldeiraria
Furação e roscagem: rotação da broca e pré-furo
Em resumo
A rotação da broca é n = 1000 × Vc / (π × D), em rpm, com Vc a velocidade de corte em m/min das fichas dos fabricantes e D o diâmetro em mm. Na roscagem, o pré-furo é cerca de d − P (série ISO 2306) e o avanço do macho é igual ao passo × n.
Cálculo
Exemplo calculado com os valores por defeito da ferramenta.
Dados
- O que calcular
- Roscagem (pré-furo + macho)
- Rosca métrica ISO
- M10 (passo 1,5)
- Broca
- HSS / HSSCo
- Material da peça
- Aço não ligado (S235, S355, C45 recozido)
Resultado
- Ø da broca do pré-furo
- 8,5 mm
Exemplo calculado
Todos os valores desta secção pertencem ao exemplo, calculado com os valores por defeito da ferramenta.
Outros resultados do exemplo
- Passo
- 1,50 mm
- Rotação da broca
- 936 rpmGama: 824 a 1011 rpm
- Velocidade de corte Vc
- 25 m/minHSS / HSSCo, série normal e jobber (Ø ≤ 20 mm)
- Avanço por rotação
- 0,130mm/rot
- Avanço da árvore
- 122 mm/min
- Rotação do macho
- 477 rpmMacho de máquina HSS-E sem revestimento
- Vc do macho
- 15,0 m/min
- Avanço do macho (= passo × n)
- 716 mm/min
- O pré-furo normalizado (≈ d − P) dá cerca de 75 a 80 % de altura de filete. No inox e nos materiais macios o metal flui: é comum uma broca 0,1 mm maior.
- Valores de partida de catálogos de fabricantes (ver fontes), ± 25 % conforme a máquina, a refrigeração e o comprimento da broca. Acima de 5 × D de profundidade, reduza Vc cerca de 20 %. Indicativo.
Cálculo detalhado
Pré-furo
Ø broca ≈ d − P (série de brocas, ISO 2306)
M10: 10,0 − 1,50 = 8,50 → tabela ISO 2306: 8,5 mm
Velocidade de corte de partida
Vc: Europa: aço não ligado < 25 HRc (VDI 1-5)
Vc = 25 m/min (gama 22 a 27)
Rotação
n = 1000 × Vc / (π × D)
1000 × 25 / (π × 8,5) = 936 rpm
Avanço
Vf = fn × n
0,130 mm/rot × 936 = 122 mm/min
Roscagem
n = 1000 × Vc / (π × d); avanço = passo × n
Vc do macho HSS-E (grupo P1) = 15,0 m/min → n = 477 rpm; avanço 1,50 × 477 = 716 mm/min
Como utilizar
- Escolha o que calcular: roscagem (pré-furo e macho) ou só furação.
- Escolha a rosca métrica ISO, ou introduza o diâmetro da broca (1 a 60 mm).
- Escolha a broca: HSS / HSSCo ou metal duro integral.
- Escolha o material da peça.
- Leia o Ø da broca do pré-furo na roscagem, ou a rotação da árvore só em furação.
Perguntas frequentes
Como se faz o cálculo de RPM da broca?
n = 1000 × Vc / (π × D), com Vc a velocidade de corte em m/min e D o diâmetro da broca em mm. Exemplo: broca HSS de 8,5 mm em aço não ligado, Vc = 25 m/min: 1000 × 25 / (π × 8,5) = 936 rpm, gama de 824 a 1011 rpm. O avanço é Vf = fn × n: 0,130 mm/rot × 936 = 122 mm/min.
Que velocidade de corte para uma broca HSS em aço?
Com uma broca HSS / HSSCo até Ø 20 mm, a ficha Europa Tool dá Vc = 25 m/min (22 a 27) para aço não ligado e 22 m/min (20 a 25) para aço de baixa liga. Em HSS Ø 21 a 60 mm, Vc = 20 m/min (18 a 22). Em metal duro integral, a Carbide s.r.o. dá 92 m/min para aço não ligado até 650 N/mm².
Que velocidade de roscagem usar?
Para um macho de máquina em HSS-E sem revestimento, o catálogo D 396 dá Vc = 15 m/min em aço (grupos P1, P7), 5 em inox (M1), 20 em ferro fundido (K3), 10 em alumínio (N1), 5 em cobre (N7) e 25 em latão (N8). Para M10 em aço: n = 477 rpm e um avanço de 1,50 × 477 = 716 mm/min.
Qual broca usar para uma rosca métrica (M8, M10…)?
O pré-furo é cerca de d − P, arredondado à série de brocas ISO 2306: M10 de passo 1,5 dá 10,0 − 1,50 = 8,50, logo uma broca de 8,5 mm. Dá cerca de 75 a 80 % de altura de filete; em inox e materiais macios o metal escoa, e é corrente uma broca 0,1 mm maior.
Em furos profundos deve baixar-se a rotação?
Sim: acima de 5 × D de profundidade, reduza Vc em cerca de 20 %. Os valores são valores de partida dos catálogos dos fabricantes, ± 25 % conforme a máquina, a refrigeração e o comprimento da broca.
Limites
Resultados indicativos: valores de partida dos fabricantes (Europa Tool, Carbide s.r.o., catálogo de roscagem D 396), a adaptar à máquina e à refrigeração, não são máximos. Sem valor com fonte para um par material / broca, o cálculo recusa em vez de extrapolar. Em inox, mantenha um avanço positivo, nunca pare no fundo (encruamento), refrigeração abundante.
Fontes
- Avant-trou des filetages métriques : diamètre ≈ nominal − pas, série des forets : ISO 2306:1972, tableaux 1 et 2 ; recoupé AmesWeb et Fractory
- Vc et avance des forets HSS / HSSCo par groupe de matière VDI : Europa Tool, fiches cutting data 0001 / 820902 (Ø ≤ 20) et 821901 (Ø 21-60)
- Vc et avance des forets carbure monobloc : Carbide s.r.o., recommandations de coupe pour forets VHM
- Vc du taraudage machine (HSS-E non revêtu), groupes P1 P7 M1 K3 N1 N7 N8 : Catalogue technique, « Schnittdaten für das Gewindebohren », D 396
- Vitesse de rotation : n = 1000 × Vc / (π × D) (Europa Tool ; Dormer Pramet)