Brochamento e rosqueamento

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS – UFAM
Processo de Usinagem e Solda
MANAUS
2016

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Moacir de Souza Monte Neto – 21353202
Rodrigo Galvão Barbosa – 21353199
Processo de Usinagem e Solda
Brochamento e Roscamento
Manaus
2016
Trabalho ministrado pelo Professor
Doutor: Jonas Gomes, para obtenção
de nota na disciplina de Processo de
Usinagem e Solda pela Faculdade
Federal do Estado do Amazonas.

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Sumário
Conteúdo
Introdução ___________________________________________________________ 4
Desenvolvimento ______________________________________________________ 5
Brochamento. _____________________________________________________________ 5
Roscamento. _____________________________________________________________ 11
Conclusão ___________________________________________________________ 15
Referencias__________________________________________________________ 15

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Introdução
Este trabalho tem finalidade de apresentar os conceitos do processo de usinagem
de brochamento e de rosqueamento. Todos os processos serão detalhados, ficando
explicitamente definidos quais materiais usar, suas classificações, suas vantagens,
desvantagens e curiosidades.
Procurando estabelecer um bom entendimento para que todos os tópicos, sejam
supridos e no futuro seja esclarecido o porquê de cada processo ser usado e qual
situação é melhor de utiliza-los.

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Desenvolvimento
Brochamento.
Brochamento ou brochagem consiste em remover material da superfície de uma
peça, de forma progressiva, pela ação ordenada dos fios de corte, dispostos em série, de
ferramentas multicortantes. Essas ferramentas, que se deslocam segundo uma trajetória
retilínea, chamam-se brochas e a brochas máquina que realiza a operação é a
brochadeira ou brochadora.
O processo de brochamento permite criar rapidamente encaixes de diversas
geometrias para diversos tipos de fixação. Equipamento utilizado para realizar a
operação de construir raias em câmaras internas de peças usinadas.
Citando as brochadeiras, responsáveis em produzir movimento relativo entre a
ferramenta (broca) e a peça. Em sua maioria as maquinas são acionadas
hidraulicamente.
Existem brochadeiras que executam a função de comprimir, outros com função
de tracionar e outras que possuem as duas funções. As brochadeiras verticais geralmente
tem a função de comprimir e as horizontais tem a função de tracionar.
Mas o que signifiva brochadeiras verticais e horizontais* ? São as classificações
das brochadeiras, essa classificação se dá pelas máquinas conforme sua disposição
(direção do movimento). O processo de brochamento também pode ser classificado
conforme ao tipo de superfície em qual opera na peça (Externo, Interno*), movimento
(peça, ferramenta*), aplicação do esforço (tração*, compressão), entre outros
métodos. obs: *classificações mais comuns
Voltando a classificação conforme o sentido do corte, as brochadeiras verticais
são que utilizam principalmente a força de compressão, entretanto, podem também
tracionar e, em alguns casos, utilizar ambas as forças, tanto para brochamento interno
quanto externo. Quando não se dispõe de grande espaço físico, a brochadeira vertical é a
mais indicada devido a sua característica estrutural. Existem máquinas de cabeçotes
múltiplos que podem executar operações em várias peças simultaneamente.
Já as horizontais, apresentam a vantagem de possibilitar o trabalho com
ferramentas de grande comprimento. É bastante utilizada na indústria mecânica. No

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trabalho por força de tração, que utiliza ferramentas de longo comprimento, a montagem
do material na brochadeira deve ser feita com cuidado para evitar a flexão da brocha
devido ao seu próprio peso.
Brochas:
É normalmente feita de um determinado aço temperado e revenido, baseado no
tipo de material à usinar, relativamente comprida e que possui diversos tipos de dentes
dispostos em sequência e com dimensões progressivas em alturas crescentes até a forma
final desejada, para trabalhar diversos tipos de materiais. Pode ser usada para gerar
superfícies internas ou externas, de perfis regular ou irregular. As brochas podem ser
forçadas por tração ou compressão, no caso de um brochamento interno ou arrastado
sob superfície, no caso de brochamento externo. As formas obtidas pelo processo
interno, externo e helicoidal respectivamente.
Figura 1 - http://profmilton.weebly.com/uploads/2/6/6/4/26645062/mandrilhamento_brochamento.pdf

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Todas as operações de desbaste e acabamento são realizadas pela mesma
ferramenta, a qual possui as seguintes características básicas: haste que é a ponteira da
ferramenta, anterior aos dentes, sendo constituída de guia dianteira e cabeça de tração;
dentes de desbaste que ficam na parte inicial da peça, retirando a maior parte do
material a ser usinado; os dentes de acabamento que por sua vez localizam-se na parte
posterior da ferramenta tendo como função o alisamento da peça e definir a precisão e
medida final da peça; e os dentes de reserva que ficam logo após os dentes de
acabamento tendo a função de substituírem os dentes de acabamento ao longo do tempo
de desgaste da ferramenta, aumentando a vida útil; e guia traseira localizada na outra
extremidade guiando a ferramenta no seu curso completo.
Figura 2 - http://profmilton.weebly.com/uploads/2/6/6/4/26645062/mandrilhamento_brochamento.pdf

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Os tipos de brochas seguem as classificações quanto ao tipo de superfície
(interno ou externo), quanto a aplicação de força (brochas de compressão, brochas de
tração ou rochas giratórias), quanto à forma de construção (sólida, seções, dentes
postiços ou tipo pote), quanto à disposição dos gumes (ortogonais ao eixo da brocha ou
oblíquos ao eixo da brocha), quanto a sequência de corte (escalonamento em alturas
crescentes, lateral ou combinado) e quanto a função (rasgo de chaveta, furos redondos,
alisamento, etc.)
Os dentes das brochas são componentes de suma importância para o
funcionamento correto e produtivo do processo de brochamento. São eles que realizam
o corte do material; são dispostos em série e apresentam alturas 35 crescentes, que
determinam a penetração de avanço asf (profundidade de corte).
No brochamento, a máquina atua com a força e velocidade e a ferramenta por si
só é que determina o avanço, que será determinado pelo seu desenho e projeto. Os
primeiros dentes, de desbaste, são de dimensões aproximadas das medidas finais da
peça para arrancar o material e assegurar o corte, e enquanto os dentes de acabamento se
aproximam progressivamente da forma final desejada.
As Vantagens de se usar o método de Brochamento são:
Tolerâncias estreitas de usinagem e bom; Capacidade de produzir formas
variadas externa e internas;
Vida longa da ferramenta. A produção pode atingir 2000 a 10000 peças entre
afiações;
Produção econômica. O custo da ferramenta é alto porem o custo por peça é
baixo;
Alta produtividade. A remoção do cavaco é bem rápida pois vários dentes atuam
ao mesmo tempo em sequência continua. A operação é realizada em uma só passada
fazendo desbaste e acabamento.
As Desvantagens são:
Alto custo do material, porem o custo benefício é muito bom;

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Bastante cuidado na montagem do material para não haver danificação na
máquina, nem flexão da brocha por conta do próprio peso;
Cavaco deve sempre estar bem alojado, caso isso não aconteça, acarretará em
problemas para máquina.
CURIOSIDADES
Velocidades de corte: A velocidade de corte no brochamento é determinada em
função de vários elementos, como o perfil da aresta cortante, os ângulos de incidência
de corte, o material da peça, a profundidade de corte etc.
A Tabela 1 mostra a relação entre diferentes materiais e a velocidade de corte
com uma brocha de aço rápido.
Tabela 1 - http://www.essel.com.br/cursos/material/01/ProcessosFabricacao/67proc.pdf
Para brochas de outros materiais, essas velocidades devem ser multiplicadas
pelos fatores da Tabela 2, em função da dureza do material da peça que será brochada.

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Fluídos usados no brochamento: Durante a operação de brochar, devem ser
empregados fluidos para refrigeração do corte. As funções específicas que eles
desempenham são: lubrificar as cavidades dos dentes da brocha, reduzindo o atrito entre
o cavaco e a ferramenta e diminuindo o desgaste, absorver o calor gerado durante o
corte pelo atrito da plataforma dos dentes da brocha sobre a superfície da peça, remover
os cavacos que ficam impregnados nos dentes da brocha.
A importância desses fluidos no processo se relaciona com o aumento da vida
útil das ferramentas de corte.
Nome “BROCHAMENTO”: O nome brochamento veio da palavra em inglês
“Broach”, que significa “agulha”, “espeto”. Por conta de se assemelhar a tais objetos, a
ferramenta recebeu o nome de “Broca”, que deu origem ao nome da máquina
“Brochadeiras” e ao processo “Brochamento”.

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Roscamento.
O Roscamento, assim como o Brochamento, é um dos vários processos
mecânicos de usinagem regulamentados – normalizados e padronizados – pela norma
NBR 6175. Esta norma faz com que as indústrias, tanto brasileiras quanto estrangeiras,
adotem a mesma denominação e classificação para, assim, definir os processos de
usinagem que virão a executar [1].
Estes processos têm por finalidade remover o sobremetal mediante o emprego de
uma determinada ferramenta, conferindo assim: forma, dimensão e um melhor
acabamento superficial da peça.
Conceituando roscamento, tem-se que o roscamento é um processo mecânico de
usinagem destinado à obtenção de filetes (pequenos fios) por meio da abertura de um ou
vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas ou cônicas de
revolução [2]. Há dois meios para se confeccionar as rocas:
 Manualmente
 Através de máquinas (roscadeiras, tornos, fresadores, etc).
Há, também, dois tipos de roscamento:
 Externo (macho) – executado com uma ferramenta chamada de ‘cossinete’,
semelhante a uma porca [3].
[3]
 Interno (fêmea) – realizado com uma ferramenta chamada de ‘macho para
roscar’;
[3]

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Tipos e variações de roscas:
 Machos para máquinas (de canais retos, de ponta helicoidal, de canal helicoidal
e sem canal)
- macho de canal reto
- macho de ponta helicoidal
- macho de canal helicoidal
- macho sem canal
 Machos manuais (número 1,2 e 3)
 Cossinetes

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Graças a esta ampla gama de variação dos filetes no processo de roscamento, a
aplicabilidade de roscas é bem vasta, onde cada perfil de filetes dá nome as roscas e
condicionam sua aplicação, tais como:
 Triangular – parafusos e porcas de fixação na união de peças
o Ex.: fixação da roda do carro, etc.
 Trapezoidal – parafusos que transmitem movimento suave e uniforme
o Ex.: fusos de máquinas
 Redonda – parafusos de grandes diâmetros sujeitos a grandes esforços
o Ex.: equipamentos ferroviários, lâmpadas, soquetes, etc.
 Quadrada – parafusos que sofrem grandes esforços e choques
o Ex.: prensas, morsas
 Dente de Serra – parafusos que exercem grande esforço em um único sentido.
o Ex.: macacos de catraca, armas de grande porte, etc.

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Vantagens:
 Ampla variedade de processos de roscamento
Desvantagens:
 Dentre dos processos de usinagem, o roscamento, é um dos processos mais
difíceis de ser executado devido a complicada remoção de cavacos e lubrificação
na zona de corte (segundo Reis et al (2005) [4]).
Plus:
 Existem outros 2 tipos de roscas: Unificada (raiz redonda, com a rosca externa
sendo reta ou redonda) e a Sem-Fim Padronizada (semelhante a trapezoidal,
porém, mas profunda).

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Conclusão
Neste trabalho foram expostos conceitos e aplicações de dois importantes
processos de usinagem mecânica: Brochamento e Roscamento.
Ambos os processos têm como finalidade produzir ferramentas que irão auxiliar
na fixação de materiais, o brochamento produz encaixes de diversas geometria enquanto
o roscamento é o processo pelo qual se produz filetes nos materiais para se fazer a
fixação das peças através do rosqueamento de uma peça com filetes externos (macho) e
outra com filetes internos (fêmea).
Ambos os processos exigem um alto grau de habilidade e perícia para serem
executados de forma correta e gerando peças em ótimos estados. Vale ressaltar que
ambos os processos são amplamente utilizados, pois usinam peças e ferramentas de
suma importância.

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Referências
http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/3355-brochamento#.VqjDyPkrK1s
http://www.essel.com.br/cursos/material/01/ProcessosFabricacao/67proc.pdf
http://profmilton.weebly.com/uploads/2/6/6/4/26645062/mandrilhamento_brochamento.pdf
www.betamaq.com.br/produto_interno.php?view_produto=155
www.iem.efei.br/gorgulho/download/Parte_3_Brochamento.pdf
www.em.pucrs.br/~valega/Brochadeira.ppt
www.fei.edu.br/mecanica/me733/Me733a/Apbrochamento01.pdf
www.bibvirt.futuro.usp.br/content/download/6391/52409/file
www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo.php?codigo=922
www.hurth-infer.com.br/interna.asp?su=p_maquinas
www.lmp.ufsc.br/linhas_pesquisa/usicav/usicav_mandrilamento.html.
www.grupofranzen.com.br/Mandriladora.asp.
Livro: STEMMER, Caspar Erich. Ferramentas de Corte II. 2ª ed. Florianópolis.
Ed. Da UFSC, 1995.
Livro: CUNHA, Lauro Sales. Manual Prático do Mecânico. 8ª ed. São Paulo.
Hemus, 1990.
Livro:Fundamentos da usinagem dos metais Ed. Edgard Blucher LTDA.
Apostila Senai tecnologia mecanica 3° tremo
Processos mecânicos de usinagem”; Apostila SENAI – Usinagem: Tecnologia do corte, módulo
Fundamentos da usinagem dos metais”; Forraresi, Dino. 2ª edição, São Paulo, editora Edgard Blucher,
1976.
Processos de Fabricação – Roscamento”, Pires, Leandro Pereira & Souza, Aloísio Henrique Kawakita de.
Trabalho sobre Usinagem do curso de Engenharia Mecatrônica da Universidade Federal de São João Del-
Rei, Campus Avançado Alto Paraopeba. 2011
Análise da dinâmica do processo de roscamento por conformação na liga de Magnésio AM60”, Carvalho,
Alessandra Olinda de.
Dissertação de Mestrado do Programa de pós-graduação em engenharia mecânica da Universidade
Federal de São João Del-Rei. 2011
Video Aula Telecurso 2000: https://www.youtube.com/watch?v=WknoGOpVbk8.

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