Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T15:51:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203609.pdf: 5632684 bytes, checksum: 0b63d2591765416e45a82afd6753571f (MD5) / 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.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T05:10:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208616.pdf: 8194516 bytes, checksum: ca5290d7a1dc877e9df0768d06f30a63 (MD5) / A falha (avaria e/ou desgaste) da ferramenta de corte em usinagem está direta ou indiretamente ligada a diferentes grandezas físicas, relacionadas com: o material da peça, o tipo de ferramenta, as condições do processo etc. A análise e a caracterização destas grandezas em tempo real envolve a implementação de sistemas de monitoramento. O sucesso destes sistemas depende da qualidade das informações extraídas dos sinais coletados pelos sensores posicionados em locais estratégicos da máquina-ferramenta, e do algoritmo de inteligência computacional usado para analisá-las e tomar a decisão correta. No primeiro caso, a técnica de multisensores é atrativa, principalmente porque a perda de sensibilidade de um sensor pode ser compensada pela informação captada por outro. No segundo, as redes neurais artificiais destacam-se por suas habilidades em descrever características altamente não-lineares, típicas dos processos de usinagem. Dentro deste enfoque, objetiva-se apresentar o desenvolvimento e a aplicação de um sistema monitor inteligente em torneamento usando a fusão de sinais de força, vibração e emissão acústica com o intuito de reconhecer os padrões de falha da ferramenta de corte (estimação de desgastes e detecção de avarias) e com isso diagnosticar em tempo real o seu estado. A partir do diagnóstico, o sistema monitor realiza o prognóstico da vida da ferramenta (estimação do tempo de vida restante) com a ambição de definir o momento mais apropriado para sua troca.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T07:39:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 188388.pdf: 2294580 bytes, checksum: a6d76b6fd9646c262d535b0f74889828 (MD5) / O ambiente altamente competitivo em que se encontram as empresas de usinagem, leva à necessidade crescente de redução de desperdícios. O excesso de ferramentas de corte, em estoque, que possuem altos valores de aquisição, contribui fortemente no desvio do capital de giro cada vez mais escasso, em compras desnecessárias e conseqüente diminuição de competitividade. O presente trabalho tem como finalidade apresentar um modelo de redução do nível de estoque de ferramentas de corte sem comprometimento da produtividade do chão de fábrica. O modelo proposto foi aplicado em uma grande empresa de usinagem de Santa Catarina, utilizando baixo investimento de capital e proporcionando uma redução de aproximadamente 39% no valor de estoque e aumento de produtividade de aproximadamente 311% em um ano, além da redução de aproximadamente 80% no custo de ferramentas de corte por peça usinada e diminuição do giro de estoque de 15 para 3 dias na área de ferramentas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T12:17:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195361.pdf: 3692378 bytes, checksum: f60a9d615b41c498f197f6b3d3b1d694 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-18T06:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T18:23:36Z : No. of bitstreams: 1 196645.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T15:06:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T04:07:17Z : No. of bitstreams: 1 138248.pdf: 45022082 bytes, checksum: 84028ff14caf08e1de63b754b9fc3a28 (MD5)

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:28:37Z : No. of bitstreams: 1 000852150_20160202.pdf: 256387 bytes, checksum: 4ef7991da4305b2ad879e52788744b73 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-03T15:35:15Z: 000852150_20160202.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-03T15:35:55Z : No. of bitstreams: 1 000852150.pdf: 4573029 bytes, checksum: fb27ef52f4bb823b5d6820bb368b0d9d (MD5) / A utilização de ensaios de avaliação da usinabilidade dos materiais pode ser um fator determinante na viabilidade de processos de fabricação, contribuindo no planejamento dos custos, prazos e na busca pela qualidade do produto através de desenvolvimentos de estratégias e tecnologias de usinagem. Quando o produto usinado é um cilindro, que faz o papel de ferramenta no processo de laminação, a necessidade de tal desenvolvimento fica clara quando se analisa os requisitos para alta performance de cilindros de laminação e se identifica que eles são os mesmos requisitos para alta performance de insertos de usinagem: resistência ao desgaste, tenacidade e dureza. Assim esse trabalho propõe um ensaio de usinabilidade em laboratório para a avaliação de dois materiais de cilindros de laminação: o ferro fundido indefinido e o ferro fundido indefinido microligado. O ensaio foi executado através do fresamento com três arestas de metal duro em um centro de usinagem e a análise de usinabilidade foi feita pelo critério de fim de vida da ferramenta de usinagem. Foi constatado que a adição de elementos de liga na composição química dos cilindros influenciou diretamente na usinabilidade do ferro fundido indefinido microligado, pois a fração volumétrica de carbonetos VC aumentou em quase três vezes nesse material resultando em um desgaste abrasivo nas arestas das ferramentas de corte / The use of tests to evaluate the machinability of the material may be a determining factor in the viability of manufacturing processes, and contribute to planning the cost, time and in the search for the quality of the product through development of strategies and machining technologies. When the machined product is rolling mill roll, who played as a tool in the milling process the need for such development becomes clear when is examined the requirements for high performance rolling mill roll and identifies that they are the same requirements for high performance machining tools: wear resistance, toughness and hardness. So, this work proposes a machinability test in laboratory seeking the evaluation of two materials for rolling mill rolls: an indefinite chilled double poured cast iron and a microalloyed indefinite chilled double poured cast iron. The test was performed by milling with three edges of carbide on a machining center and the machinability analysis of this work was done by the criterion of end of life of the machining tool. The work found that the addition of alloying elements on the chemical composition of the rolling mill rolls directly influenced the machinability of microalloyed indefinite chilled double poured cast iron, because the volume fraction of carbides VC increased by almost three times in this material resulting in an abrasive wear on the edges of cutting tools

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-01-28Bitstream added on 2014-06-13T20:55:55Z : No. of bitstreams: 1 alexandre_rp_me_ilha.pdf: 1144003 bytes, checksum: b7c4ebb3197b99933e17331d156443fd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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, estágio intermediário, estágio avançado e estágio crítico de desgaste. Os testes mostraram que a utilização dos valores RMS do sinal de vibração pode levar a resultados satisfatórios, entretanto, houve algumas situações de insucesso. Alternativamente, a rede neural quando treinada com os valores RMS dos coeficientes wavelet apresentou uma melhor capacidade de identificação, com um percentual de acerto maior do que quando treinada apenas com os valores RMS dos sinais de vibração. Os resultados mostram que o monitoramento da vibração da ferramenta e a utilização de redes neurais artificiais para identificação dos diferentes... . / This work discusses the use of Artificial Neural Networks (ANN) for the evaluation of tool wear in turning operations by using the vibration of the tool holder - tool - workpiece system. The wear levels were defined in terms of the surface roughness and flank wear of the cutting tool and later on, the vibration measured in the tool holder were correlated with those wear levels. Several experiments were carried out at different cutting conditions using ABNT 1045 steel as the workpiece material, the surface roughness were measured for carbide cutting tools without coating and with coating of titanium nitride. The tests were made using the rotations 630, 800, 1000 and 1250 rpm, being varied the cutting speed between 100 and 200 m/min. The vibration signals were processed and analyzed using RMS (Root Mean Square) values and the Wavelet Transform, in the later case; the RMS values were extracted from the wavelet coefficients. The obtained data were used in the training phases and validation of the neural network, using the Backpropagation algorithm. The data were settled in four groups that classify the level of the tool wear, initial, intermediary, advanced and critical. The experiments showed that the use of RMS values of the vibration signals can bring to satisfactory results, however, the neural network trained with the RMS values from the wavelet coefficients presented a better identification capacity, with a larger percentile of success, than that when just RMS values of the vibration signals were taken. The results show that the monitoring of the vibration of the tool holder-tool-workpiece system and the use of artificial neural network for identification of the different state of the tool, they can be used to settle the end of the tool life in the turning process. It was also evidenced the potentiality of Transformed Wavelet to be used... (Complete abstract click electronic address below).

Orientador: Olivio Novaski / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:03:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Deonisio_CarlosCesardeCastro_D.pdf: 16365372 bytes, checksum: fb0542af08c6aa67ad7bd3a1a196a1f3 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é caracterizar a qualidade da superfície gerada no processo de fresamento em acabamento, com fresas de topo esférico, do aço para trabalho a frio ABNT D2, endurecido. Utilizou-se o método do planejamento fatorial e as variáveis de influência foram às condições de contato entre a ferramenta e a superfície usinada, os parâmetros de corte e o desgaste de flanco da ferramenta de corte (VB). O aumento da velocidade de corte muda o mecanismo de formação do cavaco, causando a diminuição da razão entre o aumento dos esforços de usinagem e da deflexão da ferramenta de corte em relação ao aumento da velocidade de corte, decorrente da mudança na distribuição de temperatura entre a ferramenta de corte, a peça e o cavaco. Há interação entre a velocidade de corte, o sobrematerial e o avanço, em relação à deformação, encruamento e conseqüente endurecimento da superfície usinada. O desgaste da ferramenta de corte tem significativa influência na integridade da superfície gerada. A velocidade de corte e o avanço por dente influenciam na segmentação do cavaco / Abstract: The main goal of this investigation is to characterize the quality of the generated surface, in the process of finishing milling, of the hardened steel for cold work ABNT D2. The method of factorial planning was used and the variables of influence were the conditions of contact between the cutting tool and the machined surface, the cutting parameters and the cutting tool wear. The increase of the cutting speed change the mechanism of chip formation, causing the reduction of the ratio of the increase of machining forces and the deflection of the cutting tool in relation to the increase of the cut speed, because of the change in the distribution of temperature between the tool, the part and the chip. There is interaction between cutting speed, feed rate and stock removal, in relation the deformation, strain hardening and consequent hardening of the surface machining. The wear of the cutting tool has significant influence in the integrity of the generated surface. The cutting speed and the feed for tooth influence the segmentation of the chi / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-29T03:27:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Micaroni_Ricardo_M.pdf: 14560924 bytes, checksum: d39046d459be372e057db1ee83172195 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A criação e regulamentação de novas leis ambientais estão eliminando em grande parte a flexibilidade na utilização dos fluidos de corte. Ainda existe um longo caminho a ser investigado antes que os fluidos de corte sejam considerados totalmente inofensivos e aceitáveis. Os custos associados estão estimados em bilhões de dólares ao ano e a sua eliminação pode representar um significante incentivo econômico. Então, a usinagem totalmente a seco parece ser, a médio prazo, uma escolha viável. Para diminuir ao máximo a utilização dos fluidos de corte nos meios produtivos será necessário um maior desenvolvimento das ferramentas de corte. A pesquisa e fabricação de materiais com usinabilidade melhorada e a mudança dos parâmetros de corte com a finalidade de se otimizar o corte a seco também são outras alternativas que se somam para que os objetivos sejam alcançados. Este trabalho avalia os resultados na mudança dos parâmetros de corte para o torneamento cilíndrico do aço ABNT 1045, procurando a condição de corte a seco que mais se aproxima ao corte com fluido em abundância em termos de vida da ferramenta. Uma comparação entre a rugosidade da peça e a potência de corte obtida também é objetivo deste trabalho. Os resultados experimentais mostram que o aumento do avanço toma o corte a seco mais adequado e que quando o fluido de corte é retirado do processo, é necessário aumentar o avanço, o raio de ponta da ferramenta e ao mesmo tempo diminuir a velocidade de corte. Com isto, pode-se conseguir maior vida útil da ferramenta, menor rugosidade da peça e potência de corte consumida no processo / Abstract:The advent and regulation of new environmental laws are largely responsible for eliminating the flexibility in the use of cutting fluids. There is still a long way to be investigate before the cutting fluids are considered totally acceptable and not harmful. The associated costs are estimated in several billion dollars a year and their elimination may represent a significant economical incentive. Then, at medium term, the totally dry cutting seems to be a feasible choice. To maximize the cutting fluids usage in productive lines a large development on the cutting tools will be necessary. The research and production of materials with improved machinability and the change of the cutting parameters with the purpose of optimizing dry cutting are other alternatives to reach these objectives. This work evaluates the effects of changing the cutting parameters in cylindrical turning of ABNT 1045 steel, seeking the cutting condition that makes dry cutting as close as possible to the cutting with flood fluid in terms of tool wear. It is also the aim of this work to compare the surface roughness and the cutting energy obtained. The experimental results show that the increase of the feed turns dry cutting more appropriate and that when the cutting fluid is removed of the process, it is necessary to increase the feed, the nose radius of the tool and at the same time to reduce cutting speed. With this, life of the tool, surface roughness of the workpiece and energy consumed in the process are improved / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica