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Redes neurais: aplicação no monitoramento da vida de ferramentas de corte

Alexandre, Rogério Pinto
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 105 f. : il.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS; Este trabalho discute a utilização de Redes Neurais Artificiais na avaliação da evolução do desgaste da ferramenta de corte no processo de torneamento a partir dos níveis de vibração do sistema porta-ferramenta - ferramenta - peça. Os níveis de desgaste foram definidos em termos da rugosidade superficial da peça e desgaste de flanco da ferramenta e posteriormente, os valores de vibração medidos no porta ferramenta, foram correlacionados com esses níveis de desgaste. Foram realizados diversos ensaios utilizando o aço ABNT 1045, com ferramentas de metal duro sem cobertura e com cobertura de nitreto de titânio. Os testes foram efetuados utilizando as rotações 630, 800, 1000 e 1250 rpm, variando-se a velocidade de corte entre 100 e 200 m/min. Os sinais de vibração foram processados e analisados utilizando valores RMS (Root Mean Square) e a Transformada Wavelet, sendo que neste caso, foram extraídos os valores RMS dos coeficientes wavelet. Os dados obtidos foram utilizados nas fases de treinamento e validação das redes neurais empregadas, utilizando o algoritmo Backpropagation. Os dados foram agrupados em quatro estágios que classificam o nível de desgaste da ferramenta em estágio inicial...

Investigação sobr o uso da texturização a laser na preparação da superficie a ser recoberta em ferramentas de metal duro para fresamento; Research on the use of laser texturing for the surface preparation of to be coated carbide milling tools

Jose Manuel Arroyo Osorio
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 26/03/2009 PT
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A usinagem é um dos processos de fabricação fundamentais da indústria contemporânea sendo o metal duro recoberto o material mais utilizado na fabricação das ferramentas de corte. A manufatura deste tipo de ferramentas inclui o processamento da superfície do substrato, previamente à deposição do recobrimento, com o objetivo de obter uma elevada resistência de aderência na interface substrato-recobrimento. O método mais difundido com este propósito e o jateamento do substrato com micropartículas de alumina que, embora amplamente utilizado e efetivo, gera poluição, risco à saúde do operador, consome muitos recursos de tempo e mão de obra e apresenta dificuldade no controle da rugosidade. Por outro lado a texturização a laser é uma tecnologia de engenharia de superfície baseada num laser pulsado que modifica a superfície do material através de fusão, evaporação, sublimação e subsequente solidificação. Nesta tese foi explorada a efetividade da texturização a laser como método alternativo ao jateamento na preparação pré-recobrimento da superfície do substrato. Este processo não apresenta poluição, permite o processamento seletivo de áreas especificas da ferramenta e, sendo automatizável, potencialmente utiliza menos recursos de tempo e mão de obra. As ferramentas selecionadas para experimentar foram duas classes de metal duro com recobrimento composto de TiCN+Al2O3+TiN depositado pelo processo MT-CVD...

Otimização de variaveis de processo para a furação do aço inoxidavel austenitico DIN 1.4541

Bork, Carlos Alberto Schuch
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xviii, 127f.| il., tabs.+anexo
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico; Este trabalho teve o objetivo de conhecer e desenvolver a tecnologia do processo de furação, otimizando a afiação da ponta e parâmetros de corte d par ferramenta/material de corte, para a usinagem do aço inoxidável austenítico DIN 1.4541. Para isto, estudou-se profundamente o processo de furação, materiais e tipos de ferramentas de corte, lubrificação e suas características, forças que envolvem o corte na furação, formas de cavacos, etc., colhendo dados importantes para a otimização do processo.

Desenvolvimento de um sistema de visão para medir o desgaste de flanco de ferramentas de corte

Orth, Alexandre
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 130 f.| il., grafs., tabs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.; O mercado consumidor mudou muito nas últimas décadas. Atualmente, as empresas têm que lidar com um consumidor extremamente exigente. Para se manter no mercado, elas precisam desenvolver, em um curto período de tempo, produtos altamente personalizados e especializados, com custos reduzidos. Neste sentido, o monitoramento do processo de fabricação é de fundamental importância para otimizar a produção, em termos de custo e tempo, e melhorar a qualidade do produto final. Através deste monitoramento, pode-se evitar que um produto defeituoso seja fabricado e chegue ao consumidor. Esta dissertação aborda o desenvolvimento de um sistema de visão para a medição do desgaste de flanco de ferramentas de corte. Este documento inicia descrevendo o problema do desgaste de flanco e as tecnologias existentes para o monitoramento do processo de fabricação. Em seguida, apresentam-se todas as fases do desenvolvimento deste sistema de visão, desde o projeto óptico até a implementação do software. Por fim, é apresentado, detalhadamente, o sistema de medição desenvolvido, concluindo com uma avaliação do projeto e um conjunto de sugestões para futuros trabalhos.

Análise de forças no fresamento de topo convencional e com altas velocidades de corte

Macedo, Sérgio Eduardo Moreno
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xi, 109 f.| il., grafs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; Neste trabalho são apresentadas características da resultante de força Fxy, seu ângulo de direção e, em alguns casos, as componentes Fx, Fy e Fz em dois modos de fresamento: topo reto com velocidades de corte convencionais e topo esférico com altas velocidades de corte. No primeiro modo foram avaliados os efeitos da excentricidade, da vibração auto-excitada e de parâmetros de corte (d, z e ae). Nos ensaios com vc convencional também foram avaliadas a influência do fresamento a seco, com emulsão, com minimização de fluido de corte, além da vc e do uso de 5% de cobalto no aço-rápido na evolução de Fxy com o desgaste. Nos ensaios com alta vc, devido à limitação da freqüência de ressonância do dinamômetro piezelétrico, analisou-se somente a componente estática de Fxy, medida para várias inclinações da fresa em relação à superfície fresada, no fresamento concordante, discordante e combinado. Obtiveram-se padrões de comportamento que podem ser utilizados na determinação de estratégias de fresamento.

Fabricação de superfícies de forma livre por fresamento no aço temperado ABNT 420, na liga de alumínio AMP8000 e na liga de cobre Cu-Be

Gomes, Jefferson de Oliveira
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xx, 144 f.| il.
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico; Este trabalho identifica as características relevantes de usinabilidade aplicadas ao processo de fresamento de superfícies de forma livre em materiais utilizados nas cavidades de ferramentas de moldagem de plásticos. O espectro dos materiais escolhidos para este estudo é determinado em função da aplicação específica no setor de moldes. Para moldes de média e alta produção, realiza-se o estudo em um aço inoxidável martensítico (ABNT 420), tipicamente utilizado, e verifica-se a possibilidade de usinagem no estado temperado, desde a etapa de desbaste até o acabamento. Para moldes de pequena produção realiza-se o estudo em uma liga de alumínio (AMP8000), de alta resistência mecânica, com crescente aplicação no chão-de-fábrica. Aborda-se também a usinagem da liga de cobre de alta resistência (Cu-Be), utilizada, principalmente, em regiões com necessidade de elevadas condutividades térmicas.Primeiramente, analisam-se as características de contato ferramenta/peça do processo e as influências dos parâmetros de corte com foco sobre a vida da ferramenta, forma de cavaco e potência de corte (Pc) para a etapa de desbaste em 2 ½ eixos e sobre a otimização do acabamento superficial e a diminuição do desvio de forma para a etapa de acabamento em 3 eixos. A partir de então...

Contribuições para o desenvolvimento de um sistema de visão aplicado ao monitoramento do desgate de ferramentas de corte - o sistema toolspy

Deschamps, Fernando
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xviii, 135 f.| il.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica.; A área de desenvolvimento de sistemas para o monitoramento do desgaste de ferramentas de corte vem recebendo grande atenção tanto do meio acadêmico quanto do meio industrial. A complexidade do assunto atrai o interesse da comunidade científica, ao passo que a redução de custos com menor desperdício de matéria-prima e ferramentas e o aumento da qualidade de produtos tornam esta área bastante atrativa aos olhos do setor produtivo. Duas são as principais abordagens para este problema: métodos indiretos, baseados na correlação de algum sinal proveniente do processo com o desgaste da ferramenta e os métodos diretos, baseados na avaliação do desgaste a partir da própria ferramenta. A utilização de um método direto, como o baseado em sistemas de visão, possibilita uma avaliação mais confiável do real estado da ferramenta, fornecendo medidas quantitativas e qualitativas do desgaste. Neste trabalho, o sistema TOOLSPY para o monitoramento do estado de ferramentas de corte é apresentado, sendo ênfase dada a sua cadeia de processamento de imagens e visão computacional e a estrutura do programa que implementa esta cadeia de processamento. O sistema descrito e proposto está em estado de testes e a ponto de poder ser validado através de parceriais com o setor industrial. A arquitetura IPFRAMEWORK bem como a cadeia de processamento de imagens e visão computacional do sistema e os diversos módulos montados para a implementação da mesma junto à biblioteca S2ILIB são apresentados e discutidos. Resultados da aplicação da estrutura IPFRAMEWORK ao programa do sistema TOOLSPY e os resultados obtidos com este na medição de pastilhas de torneamento são mostrados.

Desenvolvimento de tecnologia para brunimento de cilindros de blocos de motores em ferro fundido vermicular

Mocellin, Fabiano
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 299 f.| il., grafs., tabs.
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.; Na fabricação de blocos de motores, a usinagem dos cilindros é tipicamente composta por três operações de mandrilamento, isto é, de desbaste, de semi-acabamento e de acabamento, seguidas por três etapas de brunimento, sendo de desbaste, de base e de platô. As dificuldades existentes para a realização de mandrilamento dos cilindros em ferro fundido vermicular têm motivado diversas pesquisas com o intuito de minimizar seu impacto negativo na usinagem de blocos de motores nesse material, principalmente em função do recente e constante aumento muito expressivo na utilização do ferro fundido vermicular na fabricação de blocos para motores diesel de alto desempenho. O brunimento de desbaste, com elevadas taxas de remoção de material, aparece como uma importante alternativa para racionalizar o processo de usinagem de cilindros de tais componentes. A presente tese objetiva aprimorar a tecnologia de brunimento para que as operações de mandrilamento de semi-acabamento e de acabamento possam ser eliminadas do processo de usinagem de cilindros de blocos de motores no referido material, possibilitando uma significativa redução dos custos de fabricação...

Aplicação de mínimas quantidades de fluído de corte nos processos de furação e rosqueamento interno de eixos para motores elétricos

Klauberg, André Luiz
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 136 f.| il., grafs., tabs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009.; A busca por alternativas para completa eliminação ou redução drástica no consumo de meios auxiliares de corte físicos (fluidos de corte) é um tema que vem sendo estudado no meio acadêmico desde o final do século XX, em decorrência da divulgação de pesquisas que revelam o efeito sócio-ambiental negativo gerado por estes fluidos. À medida que a sociedade tomou consciência do problema, criaram-se legislações sociais e ambientais mais rígidas, inicialmente em países da Europa, no Japão e nos Estados Unidos, aumentando, assim, os custos de manuseio e descarte dos fluidos de corte. Desenvolvimentos recentes em tecnologia de ferramentas, revestimentos e máquinas-ferramenta criaram alternativas mais econômicas que minimizam os efeitos indesejáveis da falta total ou parcial de fluidos de corte. Em vista disso, aplicações industriais de usinagem a seco ou com mínimas quantidades de fluido de corte vêm se difundindo em muitos países. No entanto, no Brasil a tendência ainda é incipiente e as publicações, em sua grande maioria, se restringem a estudos acadêmicos. Este trabalho visa contribuir para a difusão da aplicação industrial de mínimas quantidades de fluido de corte na indústria brasileira ao empregá-la em uma etapa do processo de fabricação seriada de eixos de aço ABNT 1045 para motores elétricos. A etapa contempla a furação e rosqueamento de roscas M8x1...

Contribuições na otimização de um sistema de visão para detecção, medição e classificação automática do desgaste de ferramentas de corte em processos de usinagem

Pavim, Alberto Xavier
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xxviii, 205 p.| il., graf., tabs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.; O crescimento e alteração de comportamento do mercado consumidor ao longo das últimas décadas provocou uma série de mudanças nos setores produtivos, que passaram a fiscalizar com rigor a qualidade de seus produtos, visando manter competitividade no mercado e atender às exigências do consumidor. Para atingir este objetivo, as empresas do ramo industrial tiveram de investir em tecnologias de monitoramento para seus processos de manufatura, sendo este um excelente meio de alcançar redução de custos e manter flexibilidade produtiva em conjunto. Dentre as técnicas de monitoramento mais promissoras estão as que focam a inspeção do desgaste em ferramentas de corte nos processos de usinagem, através de métodos de sensoreamento direto ou indireto. Este trabalho apresenta conteúdo a respeito das áreas de processos de fabricação metal-mecânica, ferramentas de corte, desgaste em ferramentas e as técnicas de monitoramento do desgaste, para poder enunciar uma aplicação de visão voltada para inspeção direta e automática do desgaste. O sistema de visão desta aplicação, conhecido como TOOLSPY...

Bancada para ensaios com vistas à modelagem e similação de forças no brochamento

Monma, Alexandre Corrêa
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 126 p.| il., grafs., tabs.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013; O conhecimento do comportamento das forças de corte em processos de usinagem é de suma importância para a previsão da eficiência dos mesmos. Para o brochamento, cuja ferramenta tem projeto e construção onerosa, além de custo elevado, tem como questão crítica a resistência aos esforços presentes durante o processo. Este processo possui características peculiares em relação aos outros processos de usinagem, como as baixas velocidades de corte e a impossibilidade de alteração dos parâmetros de usinagem durante o processo, já que são características construtivas da brocha. Ensaios de torneamento ortogonais têm sido realizados visando simular o comportamento da força específica de corte para vários processos de usinagem, entretanto geralmente as condições de tais ensaios não se assemelham ao brochamento principalmente pelas velocidades de corte, normalmente mais altas do que as utilizadas no processo real. Para contornar tal problema, esse trabalho propõe o uso de um torno CNC para a realização de corte do material, no qual, com o movimento de translação do torno...

Proposta de uma metodologia baseada em análise modal operacional para monitoramento de fim de vida de ferramentas de corte; A Methodology Based on Operational Modal Analysis for Tool Life Monitoring

Meola, Tatiana
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
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Apesar de ter eficiência comprovada, o monitoramento indireto de processos de usinagem pela medição dos níveis de vibrações é muito dependente das condições de operação da máquina e dos níveis de vibração não correlacionados diretamente com o processo de usinagem, tais como vibrações de mancais por exemplo. Uma metodologia alternativa é a utilização de dinamômetros para a medição direta das forças de corte. Porém, devido às dimensões dos transdutores e dificuldades de montagem nem sempre é viável medi-las diretamente no processo produtivo. A estimativa indireta das forças de corte via medição das vibrações da máquina e utilização das técnicas clássicas de identificação de forças dinâmicas tem como inconveniente a dificuldade em se obter um modelo dinâmico confiável. Esta dificuldade se deve ao fato de que as características dinâmicas do sistema variam com a troca de ferramentas e posição do porta ferramentas. Visando minimizar estes problemas, neste trabalho é apresentada uma metodologia baseada na técnica de análise modal operacional (AMO) e método ERA (Algoritmo de Realização de Autosistemas) para fins de monitoramento das condições de ferramentas. A técnica de AMO foi usada para estimar...

Determinação do campo de temperatura em ferramentas de corte durante um processo de usinagem por torneamento; Cutting temperature estimation during a machining process

Carvalho, Solidônio Rodrigues de
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
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Durante a usinagem de metais, altas temperaturas são geradas na interface de cavacoferramenta. Essas temperaturas, por sua vez, têm forte influência no controle da taxa de remoção de material e no atrito entre o cavaco e a ferramenta de corte. Observa-se, entretanto que a medição direta de temperaturas nessa região é de difícil execução devido ao movimento da peça e a presença do cavaco. Assim, o uso de técnicas inversas em condução de calor se apresenta como uma boa alternativa para a obtenção dessas temperaturas uma vez que essas técnicas permitem o uso de dados experimentais obtidos em regiões acessíveis. Este trabalho propõe uma nova metodologia experimental para a determinação dos campos térmicos e do fluxo térmico gerado em ferramentas de corte durante um processo de torneamento. Uma das inovações apresentadas é o desenvolvimento de um modelo térmico tridimensional transiente que considera além da ferramenta de corte, o conjunto ferramenta, calço e porta-ferramenta. O problema direto é então resolvido numericamente usando-se diferenças finitas a partir de uma malha de discretização não uniforme. O problema inverso, por sua vez, é resolvido por meio da técnica de otimização da seção áurea. Para a solução dos problemas envolvidos...

Monitoramento do desgaste de ferramentas no fresamento de topo através dos sinais de potência e emissão acústica e redes neurais; Tool Wear Monitoring in End Milling Trough Cutting Power and Acoustic Emission and Neural Network

Silva, Rodrigo Henriques Lopes
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
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O principal objetivo desse trabalho foi monitorar o desgaste de ferramentas de corte durante o fresamento de topo de um aço VP80 e, além disso, utilizar redes neurais artificiais (RNA) como ferramenta para prever sua condição de corte. Para tanto, foram escolhidas técnicas utilizando potência de corte e emissão acústica (EA). Parâmetros estatísticos foram extraídos dos sinais e comparados com o desgaste de flanco máximo (VBBmáx). Durante o trabalho foram utilizados equipamentos Sensis para a aquisição do sinal bruto de EA e um sensor com princípio de funcionamento baseado no efeito Hall para a aquisição da corrente, que era convertida posteriormente em potência efetiva de corte média. Foi utilizada uma fresa de topo com especificação R390-032A32-11M (Sandvik Coromant) com 32 mm de diâmetro. Já os insertos eram revestidos com TiN e possuíam especificação R390-11 T3 10M-PH 1025 (Sandvik Coromant). Durante os testes de vida (40 no total) eram adquiridos os sinais e realizada a medição do desgaste. O intuito era tentar relacioná-los após a finalização dos testes e extração de parâmetros estatísticos dos sinais. Tais parâmetros extraídos passaram por uma seleção e os que possuíam correlação com o desgaste de flanco máximo foram utilizados no treinamento e validação de uma RNA. Os resultados mostram que o skewness do sinal de EA (banda de freqüências 50-500 kHz)...

Investigação do comportamento de ferramentas de aço-rápido no processo de rosqueamento interno em alta velocidade de corte; Investigation of the behaviour of high speed steel tools in tapping operation at high speed cutting

Mota, Paulo Rosa da
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
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O comportamento de machos de corte de aço-rápido (M 6 X 1) foi investigado neste trabalho utilizando altas velocidades de corte, na usinagem de ferro fundido cinzento, nas condições a seco e com MQL (Mínima Quantidade de Lubrificante). Foram utilizados quatro tipos de aço rápido, com e sem revestimento: convencional (HSS); aço super-rápido com adição de vanádio (HSS-E); aço rápido fabricado pelo processo da metalurgia do pó (HSS-PM); e açorápido submetido a tratamento superficial de nitretação. Nos ensaios com revestimentos foram utilizados dois tipos de cobertura, TiN (nitreto de titânio) e Multicamadas de TiN/TiAlN (nitreto de titânio e alumínio). A fixação dos machos foi através de dois cabeçotes, sendo um fixo e o outro auto-reversível. As análises foram feitas por meio do monitoramento direto do nível de desgaste atingido pelas ferramentas. As formas e os mecanismos de desgaste desenvolvidos nas ferramentas foram analisados no MEV. O nível de desgaste foi monitorado através da medição do torque em todas as ferramentas no final de vida. O sinal de torque serviu para facilitar a caracterização dos três estágios desenvolvidos no rosqueamento (corte, repouso e retorno), permitindo fazer comparações entre os dois cabeçotes empregados. Os resultados mostraram que os mecanismos de desgaste predominantes para as ferramentas foram adesão e abrasão. Foi feita análise estatística das principais variáveis estudadas neste trabalho...

Análise do efeito da sequência de arestas e do número de interrupções para medir desgaste na vida da ferramenta no torneamento; Analysis of the effect of the sequence of edges and number of interruptions to measure wear on tool life in lurning

Pereira, Janaína Aparecida
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
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Especialistas em usinagem se deparam com uma questão na utilização de insertos intercambiáveis: a utilização de uma aresta do inserto afeta o desempenho das demais arestas? Alguns desses especialistas afirmam que, em ferramentas quadradas, por exemplo, a seqüência das arestas utilizadas pode afetar o resultado final do teste de vida. A justificativa seria a de que uma aresta já desgastada afetaria o desenvolvimento do desgaste da aresta consecutiva, sendo, portanto, aconselhável a utilização de apenas as arestas diagonais, já que estas sofreriam menor interferência com relação ao desgaste. Baseados nesta premissa e no fato de que não há evidências científicas para confirmar esta hipótese foram testados insertos de metal duro quadrados, com oito arestas, avaliando a vida destes insertos, no torneamento de um aço microligado DIN 38MnSiVS5, fazendo-se combinações de rodízios das arestas utilizadas para verificar esta possível influência. Tanto o efeito da seqüência de testes em arestas de uma mesma face, como o efeito da seqüência de testes em faces opostas foram verificados, ou seja, foram utilizadas arestas adjacentes e diagonais, superiores e inferiores. Durante os testes foi monitorado o desgaste de flanco escolhido como critério de fim de vida. Foram feitas réplicas dos experimentos e os dados obtidos foram analisados com o auxílio do software Statistica 7.0 através da ferramenta diferença entre médias...

Modelo térmico para a solução de problemas inversos em transferência de calor com aplicação em um processo de usinagem por torneamento; Thermal model for the solution of inverse problems in heat conduction with application in machining process

Santos, Marcelo Ribeiro dos
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
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65.95%
Durante o torneamento a energia mecânica é convertida em calor através da deformação plástica do cavaco e do atrito entre a ferramenta e a peça. O calor conduzido na ferramenta de corte resulta em altas temperaturas na interface de contato. A partir do conhecimento destas temperaturas é possível avaliar de uma forma mais eficiente o desgaste da ferramenta. Contudo existe uma dificuldade em se medir a temperatura na interface cavacoferramenta, mostrando a importância do desenvolvimento de técnicas eficientes para a análise desta variável. Neste sentido, o Laboratório de Transferência de Calor e Massa e Dinâmica dos Fluidos (LTCM) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) vêm desenvolvendo softwares específicos que utilizam técnicas inversas para determinar o fluxo de calor e a distribuição de temperatura em processos de fabricação, mais especificamente de usinagem. Dentre os softwares existentes no laboratório destaca-se o INV 3D que resolve problemas diretos e inversos de transferência de calor. O INV 3D baseia-se na solução numérica, via volumes finitos, de um modelo térmico tridimensional transiente utilizando malha irregular e co-localizada. Para a solução do problema inverso o software possui implementadas as seguintes técnicas inversas: Seção Áurea...

Influência da texturização a laser em ferramentas de metal duro revestidas na usinagem do aço ABNT 1050; Effect of the laser texture on cemented carbide coated tools on the machining of ABNT 1050 steel

Suarez, Mauro Paipa
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
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66.26%
Na usinagem dos metais, um dos maiores focos de interesse dos processos convencionais de usinagem está no conhecimento da formação do cavaco. A análise da formação do cavaco mostra quão importante são os fenômenos envolvidos na criação de superfícies de engenharia. Desde 1930, E. M. Trent, um dos mais importantes pesquisadores da área de usinagem de todos os tempos, incentivou o estudo do comportamento tribológico da interface cavaco-ferramenta, que tem funcionado como mola propulsora para avanços tecnológicos tais como o uso de fluidos de corte adequados e revestimentos cada vez mais resistentes, que visam o prolongamento da vida das ferramentas de corte. Sabe-se da engenharia de superfície que diferentes topografias apresentam diferentes comportamentos tribológicos. O uso da tecnologia a laser possibilita a modificação da topografia da ferramenta de corte de maneira controlada e sem alteração das propriedades mecânicas do substrato. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência da texturização a laser de ferramentas de metal duro revestidas na usinabilidade do aço ABNT 1050 no torneamento cilíndrico externo. As texturas foram produzidas em três etapas diferentes, variando a geometria das texturas e a intensidade do laser sobre a superfície de saída de ferramentas de metal duro...

Estudo do desgaste de ferramentas de metal duro e cerâmicas no torneamento do Inconel® 751 e Inconel® 718; Study of the Wear of Cemented Carbide and Ceramic Tools in Turning of Inconel® 751 and Inconel® 718

Lima, Fábio de Freitas
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
POR
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66.23%
Ligas de níquel apresentam elevada resistência mecânica a elevadas temperaturas, alta resistência à fluência e à fadiga, além de ótima resistência à oxidação, sendo por isso utilizadas na fabricação de componentes mecânicos para a indústria aeroespacial. Este trabalho consistiu na investigação dos tipos de desgastes e suas evoluções nas ferramentas de corte durante a usinagem das superligas à base de níquel: Inconel® 751 e Inconel® 718. Também foram objeto de estudo os mecanismos de desgaste das ferramentas associados, assim como as avarias nestas decorrentes do processo de corte. Utilizando-se a metodologia de planejamento de experimentos foram construídas matrizes para os testes com três tipos de ferramentas cerâmicas: SiAlON, Preta, Whisker e três tipos ou classes de metais duros: WC/Co, WC/Co 6% com revestimento TiAlN e WC/Co 10% com revestimento TiAlN para os insertos, tendo sido variadas a velocidade de corte, geometria da ferramenta de corte e atmosfera envolvente. Durante estes testes, medidas de rugosidade da peça e das componentes da força de usinagem foram realizadas. A análise dos resultados mostrou que todas as variáveis estudadas apresentaram influência sobre os tipos de desgaste. O desgaste de entalhe foi observado...

Reaproveitamento de bedames intercambiáveis; Reuse of interchangeable parting tools

Marcio Alexandre Gonçalves Machado
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 31/07/2013 PT
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66.11%
Sabe-se que atualmente a competitividade das empresas é fator de sobrevivência. Assim, a busca por redução de custo é um constante desafio. Um aspecto dentro dos processos de fabricação que atua diretamente nesse tocante é o desenvolvimento de melhores ferramentas de corte. Este trabalho trata da reafiação de ferramentas de corte denominadas bedame, que possuem custo mais elevado que as demais ferramentas. O material usinado foi o ferro fundido nodular, que possui propriedades mecânicas características e consumir menor energia em sua fusão. Nos processos de usinagem são utilizadas as mesmas ferramentas para os ferros fundidos nodulares e cinzentos, porém o primeiro é um material dúctil, diferente do segundo que é frágil. Isso implica em um comportamento diferente na usinagem, mostrando que cabe neste caso uma melhor adequação das ferramentas de corte. Após a utilização de bedames novos, estes foram reafiados em quatro modelos diferentes. Posteriormente foram testados quatro tipos de revestimento PVD. Na sequência avaliou-se também a influência da velocidade de corte, avanço e concentração do fluido de corte. O critério adotado para a determinação do fim da vida dos bedames foi à qualidade da face usinada. Os ensaios foram feitos em sequência...