Representar roscas em desenhos técnicos

A correta representação de roscas em desenhos técnicos serve de base para a comunicação técnica entre as partes envolvidas. Podem ser apresentadas informações extensas de forma clara e internacionalmente compreensível e, assim, é apoiado o processo fluído de fabrico, produção e montagem mecânicos. Neste artigo, irá aprender de que forma as roscas e orifícios são mostrados em detalhe na engenharia mecânica.

O que é uma rosca?

Uma rosca é um entalhe ou estrutura que é uniformemente em forma de espiral e gira em circunferência num círculo. Para uma rosca externa, a rosca é aplicada num eixo cilíndrico ou cónico. No caso de uma rosca interna, por outro lado, a rosca percorre a parede de um orifício. A geometria correspondente das roscas internas e externas torna possível enroscar combinações de componentes com as mesmas roscas e criar uma ligação removível. As roscas também permitem que um movimento rotativo seja convertido em movimento linear.

Tipos de rosca

Existem diferentes tipos de roscas que podem ser divididas em grupos principais pela sua função principal. A maioria dos tipos de roscas necessita de um método de desenho especial. Em princípio, as roscas podem ser agrupadas de acordo com a sua função. É feita uma distinção entre as roscas para fixação, movimento e transporte.

Existem também várias normas de roscagem:

• Rosca ISO Métrica, Norma Global
• Roscas NPT (Roscas de Tubo Nacional) Norma EUA
• Rosca BSP (Tubos Padrão Britânicos), norma britânica
• Rosca Whitworth (BSW), também designada rosca em polegadas
• JPT (Roscas de Tubo Japonesas), Norma Japonesa da Indústria JIS .

Diferentes tipos de rosca e sua aplicação em engenharia mecânica

As roscas de fixação devido ao seu perfil de forma especial são utilizadas quando os componentes devem ser firmemente ligados uns aos outros. Os perfis mais comuns de roscas de fixação são rosca métrica, rosca NPT e rosca Whitworth.

As roscas de movimento são utilizadas principalmente para transferir movimentos e forças. A sua principal tarefa é converter um movimento rotativo em movimento linear e vice-versa. Podem conseguir uma transferência de carga elevada com baixo atrito ao mesmo tempo. Os tipos mais comuns de roscas de movimento são roscas trapezoidais (para transferir forças axiais), roscas de reforço (por exemplo, para transmissões em máquinas fresadoras ou prensas) e roscas de parafusos esféricos (por exemplo, em máquinas CNC e robótica).

As roscas de transporte são formas de rosca especiais desenvolvidas para o movimento rápido de materiais ou componentes numa direção axial. A vantagem em relação às correias transportadoras é que os ângulos de inclinação podem ser maiores e, assim, grandes diferenças de altura podem ser superadas numa curta distância. As roscas de transporte são utilizadas em máquinas de processamento de materiais, por exemplo.

Noções básicas para representação de roscas em desenhos técnicos

Um desenho técnico é a representação bidimensional de componentes, conjuntos ou produtos completos com todos os detalhes necessários para o observador. A representação e precisão dos detalhes dependem da utilização pretendida.

Com a introdução do CAD (Computer Aided Design), os modelos de componentes são criados pela primeira vez digitalmente e os desenhos técnicos necessários são gerados a partir do modelo 3D. Para uma melhor e mais rápida legibilidade, é frequentemente adicionada uma visualização ISO em 3D.

Para que os desenhos técnicos sejam claros e compreensíveis, é necessário apresentar a peça apresentada com o máximo de detalhes possível. A representação é padronizada para cada país e pode variar de país para país. Portanto, é importante que as normas aplicáveis sejam implementadas pelo criador. A representação técnica, rotulagem e dimensionamento devem suportar requisitos funcionais, de produção e testes.

Os desenhos técnicos podem mostrar roscas em 3D (para orientação) e 2D (com todos os detalhes técnicos).

Representação 2D de roscas em desenhos técnicos

Os perfis de rosca são geometrias complexas e padronizadas. Nos desenhos técnicos, estes detalhes só são mostrados de forma simplificada a partir de linhas sólidas com uma etiqueta de definição para reduzir o tempo durante a criação e a leitura.

O orifício roscado não pode ser cortado tecnicamente ao longo de todo o comprimento do orifício. O parafuso também não utiliza todo o comprimento da rosca. A excentricidade da rosca em DIN 76 é padronizada para a representação.

DIN 76 indica nas tabelas o comprimento da rosca residual a ₁ (distância da extremidade do parafuso até à extremidade da rosca) e o comprimento do orifício sem rosca e ₁. Se não existirem requisitos detalhados, então a₁ é três vezes o passo da rosca. O comprimento e ₁ corresponde aproximadamente a duas vezes a₁, ou seja, aproximadamente seis vezes o passo da rosca.

A representação e dimensionamento de roscas é padronizada para uso uniforme. As roscas nos orifícios são, preferencialmente, mostradas na secção transversal por cortes na vista lateral.

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Representação de roscas externas

Para roscas externas, por exemplo, parafusos, os lados da rosca externa e o contorno da rosca são mostrados com uma linha sólida larga. As extremidades das roscas são mostradas como cúpulas cónicas com um bisel de 45 graus (para transmitir a forma típica das pontas das roscas). A linha principal da rosca é mostrada como uma linha sólida estreita. No caso de uma vista frontal, a linha central é frequentemente desenhada como um círculo de 3/4 com uma linha sólida estreita para transportar claramente o diâmetro do núcleo da rosca. Nos desenhos técnicos, os parafusos são mostrados sem comprimento e com a cabeça nivelada no componente.

Representação das roscas interiores

Ao renderizar roscas internas, é feita uma distinção entre a representação no estado de corte (orifício principal roscado preferido, linha de extremidade roscada com linhas sólidas largas, diâmetro roscado com linhas sólidas estreitas) e vista lateral não cortada (orifício principal roscado, linha de extremidade roscada, diâmetro roscado com linha estreita).

Numa vista superior, o diâmetro da rosca é desenhado como um círculo a 3/4 com uma linha sólida estreita.

Representação de biséis, rebaixamentos e peças padronizadas em desenhos técnicos

Os biséis e rebaixamentos, bem como as peças padronizadas, são frequentemente utilizados em relação a roscas. Entre outras coisas, os biséis reduzem o risco de ferimentos e melhoram a capacidade de montagem. Os rebaixamentos foram concebidos para formar a transição entre dois diâmetros ou permitir que as cabeças dos parafusos sejam rebaixadas em superfícies. Estes elementos de design são mostrados em desenhos técnicos da seguinte forma:

• Os biséis são representados por uma linha oblíqua que representa o ângulo do bisel. As dimensões são mostradas como o comprimento do bisel e o ângulo ou profundidade do bisel. Por exemplo, uma dimensão como "2 x 45°" significa que o bisel tem 2 mm de largura e comprimento e tem um ângulo de bisel de 45°.
• Na vista de plano, os rebaixamentos são representados por dois círculos concêntricos, em que o círculo exterior representa o maior diâmetro do escareador e o círculo interior representa o orifício real. A vista lateral especifica a profundidade do orifício cónico e o ângulo do orifício cónico ou o diâmetro exterior e o ângulo do orifício cónico.
• As peças padronizadas não são normalmente mostradas na secção, uma vez que as suas dimensões e forma são geralmente conhecidas por normas especificadas. Uma peça padronizada é dimensionada com uma linha auxiliar.

Nas listas de materiais, as roscas são frequentemente referidas apenas como peças padronizadas. O tipo, tamanho e outras características específicas de uma rosca podem, assim, ser claramente identificadas com uma designação. Estas designações incluem geralmente o tipo de rosca, diâmetro nominal e passo. Para tipos de rosca especiais, podem ser necessárias informações adicionais, tais como classe de rosca ou tolerância. É essencial uma representação correta e uniforme dos fios nas listas de materiais. Esta é a única forma de evitar interpretações erradas durante o fabrico ou a montagem e de garantir a aquisição correta dos elementos de fixação.

Dimensões da rosca nos desenhos técnicos

As roscas são dimensionadas em desenhos técnicos de acordo com DIN 406, DIN ISO 6410. As roscas são dimensionadas com um texto de dimensão que deve conter todas as informações necessárias. A roscagem é marcada com o diâmetro da rosca, que também é conhecido como o diâmetro nominal. A etiqueta mais utilizada é a do fio ISO métrico com um M capital à frente do diâmetro. Nas roscas finas, o passo da rosca também é especificado para além do diâmetro nominal (por exemplo, M6x0,25).

A rosca é dimensionada com linhas auxiliares. O comprimento é marcado paralelamente à linha central do furo, fora do furo. O diâmetro da rosca e os parâmetros adicionais necessários, tais como a rosca fina ou a rosca esquerda, são dimensionados verticalmente ou em ângulos retos em relação à linha central. Nos desenhos técnicos, as linhas auxiliares curtas são geralmente preferidas, mas devem ser colocadas fora dos componentes, se possível.

Representação 3D de roscas em desenhos técnicos

As representações 3D de componentes e conjuntos são normalmente um suplemento ou são utilizadas em apresentações ou outros conteúdos de marketing. As representações 3D em desenhos técnicos não contêm novas informações, mas apenas informações redundantes.

Em modelos 3D, as roscas são frequentemente apresentadas de forma simplificada. Para minimizar o tamanho do ficheiro e o tempo de computação, estes modelos simplificados - também chamados de “roscas cosméticas” - apenas fornecem um contorno simplificado sem uma forma exata.