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Análise comparativa da vida das ferramentas de corte alisadora (wiper) e convencional (standard) no torneamento de acabamento do aço SAE 4140; Comparative analysis of the wiper and standard cutting tool-life in finish turning of SAE 4140 stee

Azambuja, Alexandre Souza
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: application/pdf
POR
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Os processos de usinagem de alto desempenho procuram associar os parâmetros ótimos de corte e a máxima taxa de remoção de material com ferramenta mais adequada, controlando o estado da superfície usinada. Neste trabalho, pretendeu-se avaliar de maneira comparativa a vida das ferramentas convencional (standard) e alisadora (wiper) com raio de quina r = 0,4 mm no torneamento de acabamento do aço SAE 4140. Ensaios preliminares (corte a seco) mostraram que a rugosidade média Ra = (1,99  0,17) m foi obtida com ferramenta convencional usando velocidade de corte vc = 515 m/min, avanço f = 0,15 mm/volta e profundidade de corte ap = 0,5 mm, enquanto que com a ferramenta alisadora, dobrando-se tanto o avanço (f = 0,30 mm/volta) quanto a profundidade de corte (ap = 1,0 mm), obteve-se Ra = (1,67  0,18) m. A metodologia de análise consistiu de ensaios de vida com os parâmetros supramencionados em que foram feitas medições de rugosidade da peça e de desgastes das ferramentas até que se atingiram valores que pudessem comprometer o desempenho do processo. O tempo decorrido até a falha foi o tempo de vida da ferramenta. Pretendeu-se com isso determinar a viabilidade da aplicação da wiper na situação descrita.; The machining processes of high-performance intend to associate the optimal cutting parameters and the maximum material removal rate with the most appropriate tool...

Effect of different methods of cutting fluid application on turning of a difficult-to-machine steel (SAE EV-8)

De Angelo Sanchez, Luiz Eduardo; Palma, Geraldo L.; Marinescu, Ioan; Modolo, Delson L.; Nalon, Luis J.; Santos, Alex E.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 220-234
ENG
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In this study, different methods of cutting fluid application are used in turning of a difficult-to-machine steel (SAE EV-8). Initially, a semisynthetic cutting fluid was applied using a conventional method (i.e. overhead flood cooling), minimum quantity of cutting fluid, and pulverization. A lubricant of vegetable oil (minimum quantity of lubricant) was also applied using the minimum quantity method. Thereafter, a cutting fluid jet under high pressure (3.0 MPa) was singly applied in the following regions: chip-tool interface, top surface of the chip (between workpiece and chip) and tool-workpiece contact. Moreover, two other methods were used: an interflow between conventional application and chip-tool interface jet (combined method) and, finally, three jets simultaneously applied. In order to carry out these tests, it was necessary to set up a high-pressure system using a piston pump for generating a cutting fluid jet, a venturi for fluid application (minimum quantity of cutting fluid and minimum quantity of lubricant) and a nozzle for cutting fluid pulverization. The output variables analyzed included tool life, surface roughness, cutting tool temperature, cutting force, chip form, chip compression rate and machined specimen microstructure. Among the results...

Different methods of cutting fluid application on turning of a difficult-to-machine steel

Sanchez, L. E A; Palma, G. L.; Nalon, L. J.; Santos, A. E.; Modolo, D. L.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 476-481
ENG
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Different methods of cutting fluid application are used on turning of a difficult-tomachine steel (SAE EV-8). A semi-synthetic cutting fluid was applied using a conventional method, minimum quantity of cutting fluid (MQCF), and pulverization. By the minimum quantity method was also applied a lubricant of vegetable oil (MQL). Thereafter, a cutting fluid jet under high pressure (3.0 MPa) was singly applied in the following regions: chip-tool interface; top surface of the chip; and tool-workpiece contact. Two other methods were used: an interflow between conventional application and chip-tool interface jet and, finally, three jets simultaneously applied. In order to carry out these tests, it was necessary to set up a high pressure system using a piston pump for generating a cutting fluid jet, a Venturi for fluid application (MQCF and MQL), and a nozzle for cutting fluid pulverization. The output variables analyzed included tool life, surface roughness, cutting tool temperature, cutting force, chip form, chip compression rate and machined specimen microstructure. It can be observed that the tool life increases and the cutting force decreases with the application of cutting fluid jet, mainly when it is directed to the chip-tool interface. Excluding the methods involving jet fluid...

Otimização do fresamento do aço inoxidavel aeronautico 15-5 PH; 15-5 PH stainless steel roughing milling process

Daniel Fernando Moreira Krabbe
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 21/07/2006 PT
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No processo de desbaste, a máxima taxa de material removido por unidade de tempo (cm3 x min), dentro do intervalo de máxima eficiência, é o foco principal para as mais diversas empresas de usinagem. Afirmando este conceito, procurou-se neste trabalho obter para dois diferentes diâmetros de fresas inteiriças de metal duro, a máxima vida de ferramenta por volume removido de material, na usinagem da liga de aço inoxidável endurecível por precipitação 15-5 PH. As variáveis deste estudo foram os diâmetros da ferramenta (16 e 20 mm), a profundidade de corte ?ap? (5 a 16 mm), a profundidade radial de corte ?ae? (33%D e 77%D) a velocidade de corte ?vc? (80 e 100 m/min). Mantiveram-se constantes o número de dentes da fresa, a classe do metal duro e revestimento, a espessura média de cavaco, o fluido de corte e a taxa de remoção de material para cada profundidade radial de corte. Os parâmetros de avaliação foram o desgaste de flanco ?vb? da aresta principal de corte, a potência consumida e o comprimento de corte fresado por vida da ferramenta. Os resultados demonstram que a fresa de menor diâmetro (16 mm) apresentou sempre uma maior vida de ferramenta para a mesma taxa de remoção de material quando comparada à fresa de maior diâmetro (20 mm). Demonstram também que para a menor condição de profundidade radial de corte estudada a uma profundidade axial de corte elevada (baixo ?ae? alto ?ap?)...

Analise do desgaste de ferramentas no fresamento com alta velocidade de aços endurecidos; Analysis of tool wear in high speed milling of hardened steels

Adilson Jose de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 13/07/2007 PT
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46.12%
Normalmente, os componentes dos moldes e matrizes responsáveis pela forma das peças manufaturadas têm complexas geometrias e são confeccionados em materiais de elevada dureza, o que torna a atividade de usinagem mais difícil. A utilização do Fresamento com Altas Velocidades tem sido um caminho para a usinagem destes componentes. Esta pesquisa tem como objetivo melhorar a compreensão do desempenho e dos mecanismos de desgaste das ferramentas no Fresamento com Altas Velocidades de aços endurecidos utilizados nos moldes e matrizes. Em operação de semi-acabamento, avaliou-se a utilização de fresas de topo toroidal de metal duro e de cermet em diferentes condições de fresamento no aço ABNT H13 com 50 HRC de dureza. Em operação de acabamento, avaliou-se a utilização de fresas de topo esférico de metal duro sólido e de pastilhas intercambiáveis montadas em porta-ferramentas de aço e de metal duro no fresamento do aço ABNT D2 com 61 HRC de dureza. Os principais resultados em operação de semi-acabamento demonstram que a utilização de ferramentas de metal duro com cobertura promove uma maior vida de ferramenta, a inclinação da parede usinada tem forte influência na vida da ferramenta e que o desgaste das ferramentas envolve diferentes mecanismos: no início da vida...

Influência da texturização laser na vida de ferramentas de torneamento revestidas por CVD e PVD; Influence of laser texturing on tool life of PVD coated tool and CVD coated tool in turning

Davi Neves
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 20/12/2010 PT
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Uma característica dos revestimentos aplicados nas ferramentas de corte é a adesão. A adesão deficiente libera particulados duros e abrasivos resultantes da fragmentação prematura do revestimento, acelerando o desgaste das superfícies em contato. Na texturização, um laser de pulsos curtos e de alta frequência provoca, na interação com a superfície, uma mudança das propriedades advinda da fusão e ablação de material. Neste processo podem ocorrer a limpeza e a texturização simultâneas da superfície, dependendo da energia do pulso laser. Nesta tese foi avaliada a efetividade da texturização a laser como alternativa ao jateamento na preparação da superfície do substrato de ferramenta de metal duro antes da aplicação do revestimento. Após uma análise prévia dos efeitos do laser sobre o metal duro, dois conjuntos de substratos, um adequado a revestimento CVD e outro adequado a revestimento PVD, foram extraídos do processo produtivo antes do jateamento que antecede a aplicação do revestimento. Texturizados a laser em quatro diferentes condições, os substratos foram posteriormente recobertos com os respectivos filmes de PVD TiAlN e CVD TiCN+Al2O3+TiN. Comparadas com ferramentas convencionais, as ferramentas texturizadas a laser e revestidas por PVD foram superiores em testes de indentação e ensaios de torneamento. As ferramentas texturizadas a laser e revestidas por CVD apresentaram um desempenho inferior nos ensaios de indentação e torneamento. A comparação dos mecanismos de desgaste das ferramentas mostra que a texturização não elimina os mecanismos atuantes na ferramenta...

Estudo das forças, vibrações e desgaste das ferramentas no fresamento da liga de titânio Ti-6A1-4V; A study about forces, vibration and tool wear in Ti-6A1-4V titanium alloy face milling

Bruno Jorge Pires
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/02/2011 PT
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45.96%
Ligas de titânio já apresentam um papel de grande importância na indústria aeroespacial, petroquímica e de biomateriais. A combinação de alta resistência mecânica, baixa densidade, resistência à corrosão, biocompatibilidade, boa tolerância tecidual e manutenção de suas características em altas temperaturas, configuram o titânio como um material excepcional para projetistas de diversas áreas. Infelizmente, estas boas qualidades não se refletem na sua usinabilidade. Uma vasta lista de problemas devem ser contornados durante a usinagem de ligas de titânio dentre os quais, altas temperaturas e pressões de corte, baixo módulo de elasticidade (incentivador de vibrações), alta afinidade química com os materiais das ferramentas e problemas com integridade superficial das peças usinadas. Com o objetivo de aprimorar o entendimento da usinagem de ligas de titânio, em especial do processo de fresamento frontal da liga Ti-6Al-4V, o presente trabalho teve como enfoque tecnológico a influência do material do porta-ferramenta (haste de aço e de metal duro) e a geometria do inserto de corte (ângulo de saída neutro e positivo) sobre a vida da ferramenta e forças de usinagem (Força Radial, Tangencial e Axial). Análises de espectrometria de energia dispersiva foram conduzidas a partir de microscopia eletrônica dos insertos desgastados...

Uma contribuição ao estudo do fresamento de liga de titânio : vida de ferramenta, forças de corte e rugosidade da peça; A contribution to the study of titanium alloy milling : tool life, cutting forces and workpiece roughness

Henrique Kull Neto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 14/02/2013 PT
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56.15%
O titânio e suas ligas são considerados materiais de baixa usinabilidade devido a diversas propriedades inerentes ao material. Dentre elas pode-se citar a alta resistência mecânica em altas temperaturas, a baixa condutividade térmica, a alta reatividade química com os materiais de ferramentas e o baixo módulo de elasticidade (que é um fator incentivador de vibrações). Devido à alta tendência à vibração que a usinagem (principalmente o fresamento) de titânio tem para se usinar da maneira mais produtiva possível ligas de titânio, há que se lidar com a vibração da ferramenta e/ou da peça. O presente trabalho busca aprofundar o estudo do fresamento frontal da liga Ti-6Al-4V, tendo como objetivos: encontrar material de haste da ferramenta que diminua a vibração no processo de usinagem, para com isso aumentar a vida da ferramenta de corte, e encontrar condições de usinagem (velocidade de corte e avanço por dente) que proporcionem maior vida da ferramenta. As hastes de aço furada e preenchida com poliuretano proporcionaram aumento da frequência natural do porta-ferramentas. Entretanto, foi verificada uma redução da rigidez do porta-ferramentas, que gerou grande variação dos esforços de corte e maior carregamento radial. Os resultados mostraram que quando se utiliza baixas rotações...

Estudos dos esforços de corte e vida de ferramenta no faceamento do aço inoxidável 15-5 PH utilizando fresas com insertos intercambiáveis de metal duro; Cutting forces studies and tool life in a facemilling operation of 15-5 PH stainless steel using cutters with carbide interchangeable inserts

Fabiano dos Santos Correa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/08/2013 PT
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A vida da ferramenta juntamente com o tempo gasto para acertos quando a mesma é substituída pode representar uma significativa parcela do custo total do produto. Desta forma, a redução destes custos é de fundamental importância para o processo. Quando se utiliza ferramentas de metal duro com coberturas, ou ferramentas com geometria definida, o desgaste mais comum que determina sua vida útil é o desgaste de flanco (VB). Este trabalho tem como principais objetivos estudar os esforços existentes na usinagem de fresamento de topo com insertos intercambiáveis redondos do aço inoxidável aeronáutico 15-5 PH e relacioná-los com o tempo de vida das ferramentas testadas. Analisar estes esforços no regime do tempo e da frequência a fim de verificar as principais forças responsáveis pelas possíveis vibrações do sistema. Tais vibrações podem ter grande parcela na contribuição dos desgastes e avarias das ferramentas. Todos os ensaios deste trabalho mantiveram constante a largura fresada (ae) de 14 mm, o corte em movimento predominantemente discordante e assimétrico com ae > D/2 (diâmetro da fresa), a profundidade de corte (ap) de 1 mm e fluido de corte em abundância. Para os parâmetros que variaram tem-se a velocidade de corte (vc) de 195 m/min e 170 m/min...

Influence of Cutting Conditions on Tool Life, Tool Wear and Surface Finish in the Face Milling Process

Caldeirani Filho,J.; Diniz,A. E.
Fonte: The Brazilian Society of Mechanical Sciences Publicador: The Brazilian Society of Mechanical Sciences
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2002 EN
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66.06%
The main goal of this work is to study the influence of cutting conditions - cutting speed, feed velocity and feed per tooth - on tool life and surface finish of the workpiece in the face milling of flat surfaces. Aiming to achieve this goal, several milling experiments were carried out with different cutting speeds, feed velocities and feeds per tooth. In the first phase of the experiments, cutting speed was varied without varying feed velocity, which caused a variation in feed per tooth. In the second phase of the experiments, cutting speed and feed velocity were varied in such a way that feed per tooth was kept constant. Tool flank wear and surface roughness of the workpiece were measured as cutting time elapsed. The main conclusions of this work are that a) cutting speed has a strong influence on tool life, regardless of whether feed velocity or feed per tooth varies and b) an increase in surface roughness of the workpiece is not closely related to an increase in wear of the primary cutting edge.

Tool wear damage caused by abundant emulsion in milling operation of PH stainless steel

Diniz,Anselmo Eduardo; Braghini Júnior,Aldo; Teixeira Filho,Fernando
Fonte: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM Publicador: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2008 EN
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46%
The use of cutting fluid in milling operations causes increase of temperature variation on the tool and may cause decrease of tool life. However, sometimes its use is necessary due to possible deleterious influence the temperature increase may have on the workpiece. Therefore, it is important to make fluid less harmful for the tool. In this work, two alternatives were tried: the application of emulsion internally to the tool, forcing it to get closer to the cutting edge and the use of an emulsion with higher concentration, trying to increase the lubrication and decrease the fluid cooling capacity. These alternatives were experimented in the face milling operation of stainless steel used in the aeronautic industry (where workpiece damage must be avoided) and were compared to the usual way of fluid application (externally to the tool and with lower concentration) and also to dry cutting, in two different cutting speeds. Tool wear damage was analyzed. The main conclusions were: a) dry cutting generated longer tool lives than cutting with emulsion no matter the way of application and the fluid concentration; b) tool wear mechanism which caused the end of tool life was attrition for dry cutting and cracks and chippings of thermal origin for cutting with emulsion...

Desempenho de diferentes materiais de ferramentas de corte no torneamento de acabamento da liga de titânio Ti-6Al-4V com a tecnologia de aplicação de fluido de corte à alta pressão; Performance of different cutting tool materials in finish turning of Ti-6Al-4V alloy with high pressure coolant supply

Silva, Rosemar Batista da
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Tese de Doutorado
POR
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56.18%
Este estudo visa avaliar a usinabilidade da liga de titânio Ti-6Al-4V utilizando várias classes de diferentes materiais de ferramentas de corte tais como metal duro sem revestimento (insertos T1 e T3) e com revestimento (insertos T2 e T4), PCD – insertos: T5 e T6, CBN – insertos: T7,T8 e T9, cerâmicas Whiskers (inserto T10), e nano-cerâmicas à base de alumina (inserto T11) e à base de nitreto de silício (inserto T12) em diferentes atmosferas de usinagem (fluido de corte aplicado a altas pressões (HPC) de 7 MPa; 11 MPa and 20,3 MPa, argônio e aplicação de fluido de corte convencional) e em elevadas condições de corte típicas de acabamento (velocidade de corte de 100 m min-1 a 500 m min-1, com avanço de 0,15 mm volta-1 e profundidade de corte de 0,5 mm constantes). Foram monitorados a vida das ferramentas bem como os mecanismos e tipos de desgaste, as forças de usinagem, a integridade superficial, a rugosidade das superfícies usinadas, a circularidade e os tipos e classes de cavacos produzidos. Os resultados foram utilizados para avaliar a eficiência das diferentes ferramentas de corte e atmosferas de usinagem empregadas na usinagem da liga Ti-6Al-4V. Os resultados mostraram que as ferramentas de PCD e metal duro tiveram o melhor desempenho...

Influência do ciclo de furação na usinabilidade do ferro fundido cinzento GH190; Influence of Cycle Drilling Machinability in Gray Cast Iron GH190

Silva, Helio Antônio da
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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46.03%
Dentre as operações de usinagem, a furação com brocas helicoidais destaca-se por ser uma das mais utilizadas na indústria metal-mecânica. Apesar de a literatura apresentar muitas pesquisas, percebe-se que ainda existe espaço para trabalhos científicos sobre o processo de furação. O presente trabalho analisa a influência do ciclo de furação (contínuo e intermitente – conhecido popularmente como “pica-pau” ou “elimina-cavaco”) no desempenho da usinagem do ferro fundido GH190 realizada com brocas helicoidais de aço rápido, revestidas com multicamadas de TiN-TiAlN e diâmetro de 10 mm. O experimento foi baseado em um planejamento fatorial fracionário 24-1 e os ensaios organizados em duas etapas, a primeira com o recuo da ferramenta de 1 mm e uma, duas e três paradas da ferramenta. A segunda etapa com três paradas ao longo do comprimento de furação e recuo de 1 mm, 3 mm e total da ferramenta. Cada ensaio foi executado em três corridas, sendo o teste e duas réplicas. A vida das brocas foi expressa em termos do número de furos usinados. Como critério de encerramento dos testes de usinagem foi adotado a falha catastrófica da ferramenta (colapso). Além da vida da ferramenta, foram considerados, também, como variáveis de saída o acabamento superficial...

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
POR
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66.16%
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...

Determinação da vida de brocas utilizadas em implantodontia e influência das condições de corte; Life twist drills used in implantodology and influence of the cutting conditions

Carneiro, Marcelo Bertolete
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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46%
O objetivo deste trabalho é determinar a vida de brocas para implantodontia através de furação em tíbia bovina e estudar a influência das condições de corte utilizadas. As variáveis de entrada do trabalho foram o material de ferramenta, a velocidade de avanço e a rotação. E as variáveis de saída monitoradas foram o número de furos realizados, a temperatura próxima à parede óssea, a força de avanço e o desgaste das ferramentas. Os testes foram executados em um Centro de Usinagem variando os parâmetros de corte seguindo um planejamento experimental 23. Três tipos de materiais de ferramenta não revestidos foram utilizados, um aço inoxidável martensítico (M340/Böhler), um aço inoxidável austenítico (AISI 316L) e um cerâmico (zircônia estabilizada com Y2O3). A vida da ferramenta foi expressa pelo número de furos realizados considerando como critério de fim de vida a temperatura na peça igual a 47ºC. As temperaturas foram monitoradas pelo uso de três termopares do tipo T (cobre-constantan) inseridos no corpo-de-prova e posicionados próximo à parede do furo. A força de avanço foi medida com um dinamômetro rotativo Kistler. Uma placa de aquisição de dados e um computador foram utilizados para a automação do sistema de medição. Uma mistura de 20% de líquido de arrefecimento automotivo foi utilizada como refrigerante (irrigação) a uma vazão de 160 ml/min. Os resultados mostraram que o aço inoxidável martensítico superou o aço inoxidável austenítico e o material cerâmico. Menores temperaturas e um estado de conformidade aos padrões clínicos para valores de força de avanço foram obtidos com os maiores parâmetros de corte (45 mm/min e 2500 rpm). Observou-se que velocidade de avanço alta promove principalmente a queda da temperatura...

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
POR
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46.05%
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...

Avaliação do desempenho de fluidos de corte contaminados no processo de torneamento do aço inoxidável austenítico V304UF; Evaluation of the performance of contaminated cutting fluids when turning AISI 304 austenitic stainless steel

Grub, André Mangetti
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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45.99%
Em processos de usinagem as principais funções dos fluidos de corte (FC) são refrigerar e lubrificar o sistema tribológico constituído pela peça, cavaco e ferramenta. Quando escolhidos e aplicados corretamente, eles podem aumentar a vida da ferramenta, diminuir as forças de usinagem e melhorar o acabamento da peça fabricada. No entanto ao longo de sua utilização, pesquisas apontam que os FC’s à base de água (emulsões e soluções) tornam-se susceptíveis a contaminação microbiológica (bactérias) que usam nutrientes encontrados em sua composição para crescerem e se reproduzirem. Segundo a literatura especializada, as atividades metabólicas destes microrganismos degradam os FC’s, alterando suas propriedades físicas e químicas. Entretanto, o estudo desse assunto é limitado, e não há trabalhos que indicam quantitativamente a influência desses fluidos contaminados nos parâmetros de usinagem. Deste modo, este trabalho teve como principal objetivo quantificar três índices de usinabilidade (forças de usinagem, acabamento superficial e vida da ferramenta) no processo de torneamento do Aço Inoxidável Austenítico V304UF, utilizando dois FC’s aquosos (emulsionável de base vegetal e semissintético mineral). Esses FC’s foram contaminados de forma induzida através de inoculações periódicas até alcançarem o nível de contaminação média igual a 105 UFC/mL. Deste modo...

Determinação da usinabilidade dos aços ferramentas N2711M e VPATLAS no fresamento de topo; Determination of the machinability of tool steels N2711M and VPATLAS in end milling operation

Montalvão, Jairo de Almeida
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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56.02%
A expansão do setor de moldes e matrizes nas últimas décadas aliada a novas tecnologias e competitividade entre os fabricantes de moldes plásticos, faz com que as indústrias metalúrgicas do setor tenham a necessidade de produzir novos materiais para atender o mercado com menor custo. Como na fabricação de moldes e matrizes o maior custo está relacionado ao processo de usinagem, cada material desenvolvido se faz necessário um estudo detalhado de sua usinabilidade, determinando suas características de fabricação, visando um melhor desempenho do processo com economia. Este trabalho tem como objetivo determinar a usinabilidade de dois aços-ferramentas utilizados na fabricação de moldes e matrizes, o aço N2711M, classificado como um aço martensítico, e o aço VPATLAS, classificado como um aço bainítico. As características de usinabilidade dos aços estudados foram determinadas através de ensaios de vida da ferramenta, determinada utilizando um programa de otimização para definir os coeficientes da equação expandida de Taylor, força de usinagem, torque, potência, acabamento superficial e análise de cavacos, no fresamento de topo com ferramentas de metal duro revestidas. Os resultados encontrados nos ensaios permitiram comparações entre a usinabilidade dos dois materiais...

Tool life and surface integrity in hard milling of hot work tool steels

M'SAOUBI, R.; CHANDRASEKARAN, H.; COULON, Bertrand; MARQUES, M.J.; OUTEIRO, José
Fonte: Arts et Métiers ParisTech Publicador: Arts et Métiers ParisTech
EN
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Machinability enhancement of hot work tool steels can be achieved intrinsically through tailoring of alloying elements and steel processing route but also externally through the use of adequate tooling. The aim of the present investigation was to identify the limitations in hard milling of AISI H13 (50HRC) with respect to different strategies for microstructure control. Accordingly, tool life tests in face and cavity milling were performed using modern PVD-coated carbide inserts where subsequent investigation of tool wear mechanisms and surface integrity were carried out. A modified tool life model derived from Taylor’s approach was employed for the assessment of tool life. The results indicate that traditional improvement in machinability through additives and inclusion control appears not always adequate and the role of primary carbides distribution needs also to be considered. Surface integrity studies, namely residual stress, indicate the predominance of compressive residual stress in the machined surfaces.

High pressure water jet assisted machining of duplex steel: machinability and tool life

BRAHAM-BOUCHNAK, Tarek; GERMAIN, Guénaël; ROBERT, Patrick; LEBRUN, Jean-Lou; AUGER, Stéphane
Fonte: Springer Publicador: Springer
EN_US
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65.99%
High pressure water jet assisted turning (HPWJAT) consists of projecting a high pressure water jet, up to several hundred bar, into the tool-workpiece interface. The water jet is directed between the chip and the tool affording greater protection of the cutting face and better chip breaking. Comparisons are made between assisted turning using several jet pressures and conventional turning with different cutting speeds on the duplex stainless steel, X2CrNiMo22-5. The results show good chip fragmentation and an improvement of tool life with high pressure water jet assistance (HPWJAT). The evolution of the roughness is also investigated. It is shown that it is possible to improve the productivity by using HPWJAT.; This study was undertaken by the Arts et Métiers ParisTech CER Angers in collaboration with two industrial partners: CETIM and Westafalia.