Na usinagem de precisão e na engenharia, existem diferentes formas de furos que são muito importantes na fabricação de peças. Os furos escareados e spotface parecem ser semelhantes, mas são usados em aplicações diferentes em Usinagem CNC. Este artigo tem como objetivo comparar e contrastar furos spotface e escareados e como eles são aplicados em operações de usinagem CNC.
Um furo spotface, ou spotface, é criado para fornecer uma superfície plana e lisa em um ponto específico da peça de trabalho. Embora os rebaixos mais profundos tenham como objetivo produzir um furo para a cabeça de um parafuso ou perno, as faces pontuais não são tão profundas quanto isso, mas o suficiente para criar uma superfície plana para o fixador. Este bolsão cilíndrico relativamente raso em forma de copo garante que peças como cabeças de parafusos, porcas ou arruelas estejam bem assentadas e em contato completo com a peça de trabalho.
Por outro lado, um furo rebaixado é um furo plano cilíndrico feito em torno de um furo para parafuso ou fixador. Este recesso permite que a cabeça do fixador fique nivelada ou abaixo da superfície de trabalho da peça para que não atrapalhe as operações ou estéticas subsequentes. Os rebaixos são mais profundos pelo tipo de fixador para deixar a cabeça nivelada com a superfície, mantendo a aparência estrutural. Na fabricação CNC, a criação do furo piloto geralmente começa com a broca correta, por exemplo, uma broca de 3mm. Depois disso, uma fresa de rebaixamento faz o rebaixamento com as dimensões exigidas, por exemplo, profundidade de 5mm e diâmetro de 10mm. Como no caso da usinagem CNC, é utilizada uma ferramenta de fresa de topo escareada. Esta ferramenta primeiro perfura as porções do escareador, geralmente em ângulo reto. Em seguida, ele faz o furo piloto enquanto mantém a tolerância de profundidade em ±0. 05 milímetros. Isto é útil para melhorar a precisão da atividade de usinagem.
Vamos discutir as diferenças com base em certos fatores
Cada tipo de furo compreende porções cilíndricas concêntricas para encaixe nas cabeças e hastes dos fixadores. Os rebaixos são mais profundos e feitos especificamente para acomodar as cabeças dos fixadores abaixo da superfície para reduzir problemas de saliência. Por outro lado, os furos spotface não são muito profundos e são projetados para produzir uma superfície plana e não escarear muito profundamente a cabeça do fixador.
A principal função dos spotfaces é fornecer um plano e um plano uniforme para os fixadores, o que é essencial para a estabilidade da posição e da carga dos componentes. Por outro lado, os rebaixos são empregados para fornecer uma cabeça afundada do fixador para melhorar a montagem e a aparência.
Embora ambos sejam provavelmente produzidos por meio de usinagem de precisão, as faces pontuais devem ter um acabamento liso para que os componentes possam assentar corretamente. Os escareados, por serem escareados, são os menos exigentes em enfatizar a aparência da parte escareada da peça de trabalho.
Spotfaces são aplicados onde há necessidade de ajuste perfeito e chaveamento dos dois componentes, como em automóveis ou equipamentos mecânicos. Os rebaixos são usados onde os fixadores precisam ser embutidos no material, por exemplo, no caso da caixa de componentes eletrônicos ou na montagem de móveis.
Portanto, engenheiros e fabricantes devem compreender as diferenças entre furos de face spot e rebaixados. A seleção do tipo de furo atende ao propósito, confiabilidade e estética das peças usinadas em diversos setores.
A outra diferença significativa entre furos spotface e rebaixados é o acabamento superficial. Ambos os tipos de furos, em geral, proporcionam planos planos e até mesmo deprimidos para fixadores. No entanto, os furos spotface oferecem um melhor acabamento superficial do que outros furos. O uso principal de uma face spot é fornecer uma superfície plana para montagem, proporcionando pressão adequada para fixação e proporcionando um acabamento liso.
Por outro lado, os furos escareados podem ter paredes ásperas, mas isso não representa nenhuma desvantagem. O objetivo principal de um rebaixamento é garantir que a cabeça do fixador fique abaixo da superfície do material que está sendo unido a uma profundidade suficiente para permitir que uma superfície lisa seja alcançada. No entanto, esta superfície não será tão macia como seria com um spotface.
As sinalizações aplicadas para identificação dos furos spotface e escareados nos desenhos de engenharia são essenciais para descrever suas peculiaridades e tamanhos. Os furos da face spot são marcados pelas letras ‘SF’ dentro de uma placa semelhante à placa de rebaixamento de acordo com ASME Y14. 5 padrão.
Os furos rebaixados são indicados pelo símbolo ‘⌴’ nos desenhos mecânicos. Por outro lado, este símbolo mostra não apenas o rebaixamento, mas também a profundidade e o diâmetro, essenciais no processo de usinagem da área do rebaixamento.
Esses símbolos padronizados indicam os requisitos para engenheiros e maquinistas produzirem áreas planas ou rebaixadas para fixadores nas peças usinadas.
● Normalmente, furos de face pontual selecionados por fresas de topo CNC e ferramentas de faceamento pontual são usados na fabricação de moldes.
Ferramentas e Processos:
● Seleção das fresas de topo corretas (por exemplo, fresas de topo de metal duro).
● Ferramentas específicas que são utilizadas no processo de spotfacing (cortadores de spotfacing).
● Software CAM para produzir caminhos de ferramentas que podem auxiliar na regulação da profundidade e acabamento da ferramenta de corte.
● Equipamentos como micrômetros e paquímetros são utilizados para medir os tamanhos das peças.
● Os rebaixos são geralmente usinados por meio de perfuração e mandrilamento com a ajuda de brocas CNC e ferramentas de mandrilamento.
Ferramentas e equipamentos:
● As fresas rebaixadas são pilotos projetados para uso com brocas piloto e controle de profundidade.
● Fresas CNC de alta precisão, como fresas CNC Haas.
● CMMs para medição e inspeção de rebaixos.
Na usinagem CNC, as finalidades dos furos spotface e rebaixados são diferentes e específicas para a necessidade. Furos rebaixados são usados quando a cabeça de um fixador precisa ser embutida na peça para que a superfície permaneça plana ou quando a cabeça do fixador interfere com outras peças. Isto é muito útil nos casos em que as peças têm que ser encaixadas de perto, ou uma peça tem que deslizar sobre a outra, pois o rebaixo evita interferências.
Por outro lado, os furos spotface destinam-se a produzir uma superfície plana nas partes ásperas ou curvas da peça de trabalho. Isto é útil para orientar os fixadores de forma correta e firme no lugar, especialmente em superfícies irregulares ou irregulares. O spotfacing é crucial para atingir a quantidade certa de pressão de fixação e o correto posicionamento dos fixadores na superfície dos componentes, que podem ter rugosidades diferentes.
Embora os furos spotface e rebaixados pareçam semelhantes, suas diferenças em termos de profundidade, acabamento superficial, símbolos e usos na usinagem CNC tornam cada um deles apropriado para tarefas específicas. Portanto, é essencial compreender essas distinções para identificar o tipo de furo correto dependendo das necessidades de usinagem.
As máquinas CNC podem fazer diferentes tipos de furos, e cada um é utilizado em operações mecânicas de diferentes maneiras. Vamos explorar esses tipos de furos em detalhes;
Furos cegos são bolsas cilíndricas perfuradas em peças de trabalho sem passar pela peça. São simples em operações de fixação ou confecção de eixos, que são utilizados em operações mecânicas. A perfuração de precisão fornece as dimensões e orientação adequadas para que os parafusos ou pinos possam manter as peças no lugar. Isto é útil na criação de rigidez estrutural de montagens.
Furos passantes são usados para criar passagens para parafusos, pinos ou eixos em toda a espessura do material. O posicionamento adequado do equipamento é crucial na sua construção e utilização. Esses furos são típicos de projetos de suporte de carga e são necessários para acabamentos superficiais finos nas peças.
Furos cegos são produzidos em uma profundidade pré-determinada sem passar pelo material. Eles fornecem locais para aparafusar de forma oculta e melhoram o nivelamento e a qualidade da superfície. A profundidade da perfuração deve ser controlada pelas especificações do projeto para que os fixadores não fiquem expostos a comprometer a segurança do veículo na fabricação de automóveis ou da aeronave no caso da indústria da aviação.
Os furos escareados são geralmente perfurados com um cone para que as cabeças cônicas dos fixadores possam ficar niveladas com a superfície. Estes furos melhoram a qualidade do acabamento superficial e a facilidade de montagem dos respectivos componentes. A usinagem deve ser feita na geometria correta do cone e na profundidade correta. Os furos escareados são amplamente aplicados em processos de construção e união para melhorar a aparência e a função dos produtos.
Furos cônicos são aqueles feitos em forma de cone e aumentam de tamanho de uma extremidade à outra do furo; eles são usados em conjunto com fixadores cônicos ou acessórios para aparafusamento próximo. Oferece bom contato e localização, o que é vital na fabricação de automóveis e aeronaves. Esses furos alinham as peças corretamente e transmitem as cargas necessárias para unir outros membros.
A profundidade das faces spot e rebaixos é significativa na capacidade das operações de usinagem CNC. Os rebaixos são geralmente mais profundos, às vezes até tendo a mesma profundidade que a cabeça do fixador. Isto permite que a cabeça do fixador fique nivelada ou ligeiramente abaixo da superfície do material, proporcionando assim uma aparência elegante e eficiente. Isto é especialmente importante nos casos em que a aparência do objeto é significativa, juntamente com o seu funcionamento.
Por outro lado, spotfaces são ligeiramente recuados e geralmente não vão mais fundo do que 0,005 polegadas ou 5 mm de profundidade. Seu objetivo principal é fornecer uma superfície plana para a cabeça do fixador assentar sem ser totalmente escareada. Esta é a menor profundidade necessária para garantir o correto posicionamento dos fixadores e uma superfície nivelada na qual a instalação possa ser feita.
Vários fatores de projeto são levados em consideração pelos engenheiros ao selecionar entre uma face spot e um rebaixamento na usinagem CNC. Estas são a necessidade de uma superfície plana, restrições de montagem e uma cobertura em superfícies irregulares. A seleção depende dos requisitos do projeto e do objetivo que se pretende atingir em termos de funcionalidade e estética.
Tabela 1. Tabela de comparação de recursos
Recurso | Spotface | Rebaixamento |
Profundidade | Raso, menos de 5 mm | Mais profundo, corresponde à altura da cabeça do fixador |
Forma | Cilíndrico simples com fundo plano | Cilíndrico com perfil escalonado |
Símbolo de texto explicativo | Usa um símbolo de rebaixamento com "SF" dentro | Usa apenas o símbolo de rebaixamento |
Função | Fornece superfície nivelada para a cabeça do fixador | Cabeça de fixação totalmente embutida |
Aplicativo | Adequado para superfícies irregulares | Ideal para aparência embutida ou embutida |
Dependendo da necessidade, tanto as superfícies planas quanto os rebaixos podem ser feitos manualmente ou por fresamento CNC.
O fresamento convencional usa a fresadora e as ferramentas de corte para criar recursos como faces pontuais e rebaixos. Isso é mais lento que o fresamento CNC, mas é apropriado para produção em pequena escala porque é barato. É fácil de configurar e alterar; portanto, é ideal quando a precisão e o alto retorno não são cruciais.
A fresagem manual foi escolhida por seu baixo custo e versatilidade, o que a torna ideal para produção em pequena escala. No entanto, a precisão depende das habilidades do operador e pode ser inferior à da fresagem CNC em termos de taxa de produção.
Fresamento CNC é um processo que utiliza controle numérico computadorizado para controlar máquinas utilizadas para cortar ou remover material de peças com alta precisão. Esse processo automatizado geralmente produz boas tolerâncias, que podem ser tão pequenas quanto 0,0004 polegadas. O fresamento CNC é bastante útil para fazer formas, recortes e acabamentos em faces pontuais e rebaixos. A fresagem CNC é mais precisa e proporciona melhor acabamento superficial e taxas de produção do que os métodos convencionais. Embora as máquinas CNC sejam caras e exijam um operador profissional, elas são o método de produção mais preciso e de qualidade.
Conseqüentemente, o fresamento manual é favorecido em algumas operações por ser mais barato e mais flexível. No entanto, o fresamento CNC é mais preciso e rápido na criação de faces pontuais e rebaixos. A escolha da técnica a ser aplicada depende da necessidade do projeto, do custo e da quantidade de itens a serem fabricados.
Rebaixamentos e faces pontuais são elementos vitais na criação de formas e subsistemas. Engenheiros e fabricantes devem conhecer as distinções entre símbolos aplicados em engenharia e aqueles aplicados em usinagem.
Q1. Qual é a utilidade de um furo spotface?
Os furos spotface criam superfícies planas nas quais as cabeças dos fixadores, como parafusos ou porcas, se apoiam para um ajuste confortável.
Q2. Em que circunstâncias é apropriado fazer um furo escareado?
Furos rebaixados são usados quando as cabeças dos fixadores precisam ser perfuradas abaixo da superfície para evitar que se intrometam ou obtenham um acabamento nivelado nas estruturas.
Q3. Como são indicados os tipos de furos spotface e escareados nos desenhos técnicos?
Os furos de face focal são identificados por ‘SF’ e inscritos dentro do símbolo de rebaixamento, e os furos de rebaixamento são identificados por ‘⌴’ com dimensões para profundidade e diâmetro.
Q4. Qual dos processos de usinagem pode ser usado para fazer furos spotface e rebaixados?
Devido às dimensões precisas e à rugosidade da superfície, o fresamento e a furação CNC são usados frequentemente na fabricação de faces pontuais e furos rebaixados.
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