Orientador: Rogério Pinto Mota / Banca: Roberto Yzumi Honda / Banca: Elver Juan de Dios Mitma Pillaca / Resumo : Dois grupos de filmes finos foram feitos por polimerização em plasma, um a partir do HMDSN e outro a partir do C2H2 sob, respectivamente, uma pressão de 4Pa e de 10Pa e em um mesmo reator de aço inoxidável. A descarga foi excitada por rádio-frequencia (13,56MHz) durante 15 minutos para a polimerização a partir do C2H2 e 1 hora no caso do HMDSN. Posteriormente, esses filmes foram tratados por DBD produzida por uma fonte alternada (60 Hz) com pico de voltagem de 35kV. O tempo de tratamento para os filmes feitos a partir do acetileno foi de 1 a 5 minutos e de 2 a 10 minutos para os filmes a partir do HMDSN. Os filmes foram caracterizados quanto à estrutura molecular por meio de FTIR, a topografia por microscopia de força atômica e a molhabilidade por ângulo de contato. As medidas de ângulo de contato dos filmes feitos a partir do C2H2 após a exposição à DBD inicialmente apresentaram valores próximos de zero independente do tempo de tratamento. Posteriormente, esses valores aumentaram estabilizando em 30°, 45° e 54°, respectivamente, para 1, 3 e 5 minutos de tratamento. Esses valores são todos menores que o medido antes do tratamento, ou seja, 60°. Já no caso do HMDSN, o ângulo de contato médio, logo após o DBD, foi de 57°, 60° e 71°, respectivamente, para 5, 10 e 2 minutos de tratamento. Esses valores também aumentaram com o passar do tempo estabilizando próximo de 90° e abaixo dos 97° medidos antes do tratamento. Os espectros no infravermelho dos dois grupos de filmes indicaram alterações na estrutura molecular, contudo, sem a introdução de novos grupos funcionais. O filme feito a partir do C2H2 logo após a deposição apresentou uma rugosidade média igual a 64nm - menor que os 70nm do substrato. Com o aumento do tempo de tratamento, esse valor chegou a ser igual a 152nm. Já no caso do HMDSN, logo após a deposição ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Two thin film groups were made by plasma polymerization from HMDSN at 4 Pa and C2H2 at 10 Pa. Both groups were made in the same stainless steel reactor. The discharge was produced by radio-frequency (13.56 MHz) during 15 minutes for polymerization from C2H2 and 1 hour for HMDSN. Thereafter, the films were exposed to DBD produced by an AC power supply at a frequency of 60 Hz with 35 kV of peak voltage. The time for treatment of films made from acetylene is from 1 to 5 minutes and from 2 to 10 minutes for films made from HMDSN. The film characteristics were evaluated from some techniques. Thus, molecular structure was characterized by FTIR, topography by atomic force microscopy and wettability by contact angle. After DBD exposure, contact angle measurements obtained on the films made from the C2H2 initially presented values close to zero no matter what the time for treatment was used. Thereafter, these values increased to 30°, 45° and 54°, respectively, for 1, 3 and 5 minutes for treatment. All these values are smaller than the ones measured before treatment (60°). After DBD, the films from HMDSN showed 57°, 60° and 71°, respectively, for 5, 10 and 2 minutes for treatment. As time went by, these values also increased to 90°, which is lower than measurements made before treatment (97°). The FTIR spectrum from two film groups showed changes in molecular structure, however without introducing new functional groups. After deposition, the films made from acetylene presented an average surface roughness equal to 64 nm, which is lower than the substrate surface (70 nm). As time for treatment increase, this value became equal to 152 nm. On the other hand, the films from HMDSN after deposition presented an average roughness equal to 4 nm for 5 minutes for treatment. After treatment, these films showed an average roughness equal to 15 nm for 7,5 minutes for treatment / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-06Bitstream added on 2014-06-13T19:06:56Z : No. of bitstreams: 1 nakai_me_me_bauru.pdf: 1283452 bytes, checksum: 5ebf100ffa4e540491cc04b24baa3e2b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cada vez mais se observa a substituição de peças metálicas por peças cerâmicas devido às suas excelentes propriedades físicas, químicas e mecânicas. No entanto, muitas destas características que fazem a cerâmica tão atrativa também dificultam a sua fabricação por métodos tradicionais de usinagem. Esse estudo teve como objetivo o desenvolvimento de modelos neurais baseados nos sinais de emissão acústica (EA) e potência de corte para estimar os valores de regosidades da peça bem como estimar o desgaste do rebolo durante o processo de retificação de cerâmicas avançadas. Para os ensaios foi utilizada uma máquina retificadora tangencial plana com rebolo diamantado e corpos de prova de cerâmica Alumina. Foram definidas três condições de cortes com profundidades de corte de 120um, 70 um e 20um, velocidade do rebolo de 35m/s e velocidade da mesa de 2,3m/s. Foram utilizados quatro modelos neurais, Redes Neurais Perceptron Múltiplas Camadas (MLP), Redes Neurais de Função de Base Radial (RBF), Redes Neurais de Regressão Generalizada (GRNN) e o Sistema de Interferência Adaptável Neuro-Fuzzy (ANFIS). Para melhor comparação entre os desempenhos dos modelos neurais utilizados no estudo foi desenvolvido um algoritmo para executar o treinamento de todas as combinações possíveis de entradas, assim como suas características, tais como a quantidade de neurônios, a quantidade de camadas e o espraiamento (define o tamanho do agrupamento). Os resultados mostraram um ótimo desempenho das redes neurais empregadas. Os erros obtidos foram menores que 0,5% para rugosidade média aritmética e menores que 4% para o desgaste da ferramenta. Os modelos neurais propostos satisfazem as necessidades da estimação da rugosidade bem como do desgaste da ferramenta, viabilizando a implementação futura em um hardware dedicado / Metal parts have increasingly been replaced by ceramics due to its excellent physical, chemical and mechanical, characteristics. However, many of these characteristics that make advanced ceramics so attractive also make it difficult to manufacture by traditional machining methods. Thjis study aimed to develop neural models based on signals of acoustic emission (AE) and cutting power as well as statistics derived from them to estimate the workpiece surface roughness and wear of the grinding wheel during the grinding of ceramics. A surface grinding machine with a diamond grinding wheel and alumina ceramic workpieces were used in the experimental tests. Three grinding conditions were applied with dephs of cut of 120um, 70um and 20um, grinding wheel speed of 35 m/s and table of 2.3m/s. Four neural models were used in this work by using Multilayer Perceptron Neural Networks (MLP), Radial Basics Function Neural Networks (RBF), General Regression Networks (GRNN) and Adaptive Neuro-Fuzzy Interference System (ANFIS). An algorithm was developed to train all possible combinations of inputs and other characterisitcs such as the number of neurons, number of layer and spread in order to better compare the performances of the neural models used in this study. The results showed a good performance of the neural network models employed. The errors obtained were lower than 0.5% for the average surface roughness and lower than 4% for the tool wear. The neural models proposed meet the needs of the estimation of surface roughness and tool wear, enabling a future implementation on dedicated hardware

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Banca: José Alfredo Covolan Ulson / Resumo: Cada vez mais se observa a substituição de peças metálicas por peças cerâmicas devido às suas excelentes propriedades físicas, químicas e mecânicas. No entanto, muitas destas características que fazem a cerâmica tão atrativa também dificultam a sua fabricação por métodos tradicionais de usinagem. Esse estudo teve como objetivo o desenvolvimento de modelos neurais baseados nos sinais de emissão acústica (EA) e potência de corte para estimar os valores de regosidades da peça bem como estimar o desgaste do rebolo durante o processo de retificação de cerâmicas avançadas. Para os ensaios foi utilizada uma máquina retificadora tangencial plana com rebolo diamantado e corpos de prova de cerâmica Alumina. Foram definidas três condições de cortes com profundidades de corte de 120um, 70 um e 20um, velocidade do rebolo de 35m/s e velocidade da mesa de 2,3m/s. Foram utilizados quatro modelos neurais, Redes Neurais Perceptron Múltiplas Camadas (MLP), Redes Neurais de Função de Base Radial (RBF), Redes Neurais de Regressão Generalizada (GRNN) e o Sistema de Interferência Adaptável Neuro-Fuzzy (ANFIS). Para melhor comparação entre os desempenhos dos modelos neurais utilizados no estudo foi desenvolvido um algoritmo para executar o treinamento de todas as combinações possíveis de entradas, assim como suas características, tais como a quantidade de neurônios, a quantidade de camadas e o espraiamento (define o tamanho do agrupamento). Os resultados mostraram um ótimo desempenho das redes neurais empregadas. Os erros obtidos foram menores que 0,5% para rugosidade média aritmética e menores que 4% para o desgaste da ferramenta. Os modelos neurais propostos satisfazem as necessidades da estimação da rugosidade bem como do desgaste da ferramenta, viabilizando a implementação futura em um hardware dedicado / Abstract: Metal parts have increasingly been replaced by ceramics due to its excellent physical, chemical and mechanical, characteristics. However, many of these characteristics that make advanced ceramics so attractive also make it difficult to manufacture by traditional machining methods. Thjis study aimed to develop neural models based on signals of acoustic emission (AE) and cutting power as well as statistics derived from them to estimate the workpiece surface roughness and wear of the grinding wheel during the grinding of ceramics. A surface grinding machine with a diamond grinding wheel and alumina ceramic workpieces were used in the experimental tests. Three grinding conditions were applied with dephs of cut of 120um, 70um and 20um, grinding wheel speed of 35 m/s and table of 2.3m/s. Four neural models were used in this work by using Multilayer Perceptron Neural Networks (MLP), Radial Basics Function Neural Networks (RBF), General Regression Networks (GRNN) and Adaptive Neuro-Fuzzy Interference System (ANFIS). An algorithm was developed to train all possible combinations of inputs and other characterisitcs such as the number of neurons, number of layer and spread in order to better compare the performances of the neural models used in this study. The results showed a good performance of the neural network models employed. The errors obtained were lower than 0.5% for the average surface roughness and lower than 4% for the tool wear. The neural models proposed meet the needs of the estimation of surface roughness and tool wear, enabling a future implementation on dedicated hardware / Mestre

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Amauri Hassui / Banca: José Alfredo Covolan Ulson / Resumo: O mercado, de maneira geral, vem exigindo níveis de quantidade cada vez maiores e redução de custos operacionais. Dentro desse contexto, as indústrias buscam processos mais automatizados e robustos, visando padronização nas operações e redução dos desperdícios. O controle eficaz o processo de fabricação é chave para atender às crescentes exigências do mercado. A utilização de redes neurais artificiais para o controle de processos complexos, com inúmeras variáveis, é um método que vem ganhando destaque acadêmico ao longo dos anos. O processo de furação para instalação de prendedores em estruturas aeronáuticas é um processo especial, no qual são exigidos controle rigorosos de qualidade devido aos requisitos de projeto, sendo, em muitos casos, mais importante a qualidade da furação, do que a vida útil da ferramenta. Este trabalho tem por objetivo apresentar um método para predição de diâmetros médicos e rugosidade de furos realizados durante o processo de furação de ligas aeronáuticas por meio de brocas helicoidais. Com a utilização de um sistema multi sensores acoplados a uma fresadora extrairam-se sinais, potência do motor elétrico, emissão acústica, vibração e forças de usinagem que alimentaram uma primeira rede neural artificial feedforward que teve a função de estimar a rugosidade e o diâmetro médio do furo. Uma vez de posse do valor estimado, ele servia de entrada em uma segunda rede neural "time delay" - TDNN que atuou na predição da rugosidade e diâmetro médio do próximo furo a ser realizado, mesmo antes de esse ser realizado mecanicamente. Posteriormente, buscou-se o mesmo procedimento previamente descrito, porém utilizando apenas apenas os sinais de potência e força no eixo Z como entrada da rede neural de estimação. Todos os valores preditos apresentaram erros pequenos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The market, in general, is demanding high levels of quality and reduction of the operational costs. The majority of companies has been searching for processes even more automatic and robust, aiming to standardize operations and reduce wastage. The effective control of the manufacturing process is the key for the growing market demands. The use of artificial neural networks for the control of complex processes, with many variables, has been drawing attention over the last years. The drilling process for fastenes installation in aircraft structures is a special process which requires a rigorous quality control due to the design requirements and, in may cases; the most important characteristic is the quality of hole. This work aims to present a method for prediction of diameter and surface roughness of holes performed in aeronautic alloys with carbide drill bit. Using a multi sensory system connected to a milling machine, signals were extracted (electric power, acoustic emission, vibration, cutting forces) and fed up into artificial neural network "feedforward" that had the function of estimating the surface roughness and the final diameters of the holes. The estimated values were used as inputs to a time delay neural network (TDNN) that acted in the prediction of the surface roughness and the final diameter of the next hole carried through, even before this hole was performed. Also, only the electrical motor power and force in Z axis were used as inputs to the first artificial neural network. All predicted values showed small errors when compared to the actual and the estimated values, the method was able to... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

No Brasil o numero de pacientes deficientes orais ainda é crescente, o edentulismo é caracterizado como uma condição evitável em que um ser humano tem perda completa dos dentes, que, segundo a organização mundial da saúde, surge em a consequência de um sistema de saúde deficiente que afeta a saúde geral da população, bem como a sua qualidade de vida. Com objetivo de tratar esta deficiência surgem os implantes dentários, uma das modalidades mais praticadas na atualidade em ciências médicas, com uma taxa de sobrevida de 95% a longo prazo em estudos publicados. O objetivo deste trabalho foi avaliar por meio de interferometria ótica 3D as superfícies de união de implantes Hexágono externo e seu pilar protético universal de quatro marcas vendidas no mercado nacional, quanto seus parâmetros de lisura Sa (rugosidade média) e mensurar metricamente o nível de adaptação entre o pilar protético e implantes utilizando microscopia eletrônica de varredura. Foram escolhidas quatro marcas de implantes do tipo hexágono externo e quatro pilares protéticos do tipo universal para próteses cimentadas de quatro diferentes fabricantes disponíveis no mercado brasileiro, para cada amostra implante ou pilar protético foram feita 06 medições para estabelecer uma média de rugosidade das superfícies sob os parâmetros de rugosidade Sa, Ssk e Sku, na sequência unidas e realizadas 06 medições em MEV para avaliar a qualidade do gap. Após a avaliação, os dados foram submetidos a ANOVA, teste t (0,05) e regressão linear dos dados. Onde descarta-se a hipótese igualdade entre as marcas com 95% de confiança para os parâmetros Sa e Gap, porém o teste “t”dois fatores revelam igualdade entre as marcas 01 e 02 para o valor de Sa e Gap nos implantes e igualdade entre as marcas 01 e 03 dos valores Sa dos pilares protéticos. / In Brazil the number of oral deficient patients is still increasing, edentulismo is characterized as an avoidable condition in which a human being has complete loss of teeth, which, according to the world health organization, arises in the consequence of a poor health system Which affects the general health of the population, as well as their quality of life. In order to treat this deficiency, dental implants arise, one of the most practiced modalities in the medical sciences today, with a 95% long-term survival rate in published studies. The objective of this work was to evaluate the external bonding surfaces of the external Hexagon implants and its universal prosthetic pillar of four brands sold in the Brazilian market through its 3D optical interferometry, as well as its smoothness parameters (mean roughness) and to measure the adaptation level Between the prosthetic abutment and implants using scanning electron microscopy. Four brands of external hexagon type implants and four universal type prosthetic abutments were selected for cemented prostheses from four different manufacturers available in the Brazilian market. For each implant sample or prosthetic abutment, measurements were made to establish a roughness mean of the surfaces under Roughness parameters Sa, Ssk and Sku, in the sequence joined and performed 06 MEV measurements to evaluate the quality of the gap. After the evaluation, the data were submitted to ANOVA, t test (0.05) and linear regression of the data. Where the hypothesis equality between the brands with 95% confidence for the Sa and Gap parameters is discarded, but the "t" test two factors reveals equality between the 01 and 02 marks for the value of Sa and Gap in the implants and equality between Marks 01 and 03 of the values Sa of the prosthetic abutments.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-01Bitstream added on 2014-06-13T20:09:49Z : No. of bitstreams: 1 contrucci_jg_me_bauru.pdf: 2454572 bytes, checksum: 7843bddaf20e07b30304b6613b501c4d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O mercado, de maneira geral, vem exigindo níveis de quantidade cada vez maiores e redução de custos operacionais. Dentro desse contexto, as indústrias buscam processos mais automatizados e robustos, visando padronização nas operações e redução dos desperdícios. O controle eficaz o processo de fabricação é chave para atender às crescentes exigências do mercado. A utilização de redes neurais artificiais para o controle de processos complexos, com inúmeras variáveis, é um método que vem ganhando destaque acadêmico ao longo dos anos. O processo de furação para instalação de prendedores em estruturas aeronáuticas é um processo especial, no qual são exigidos controle rigorosos de qualidade devido aos requisitos de projeto, sendo, em muitos casos, mais importante a qualidade da furação, do que a vida útil da ferramenta. Este trabalho tem por objetivo apresentar um método para predição de diâmetros médicos e rugosidade de furos realizados durante o processo de furação de ligas aeronáuticas por meio de brocas helicoidais. Com a utilização de um sistema multi sensores acoplados a uma fresadora extrairam-se sinais, potência do motor elétrico, emissão acústica, vibração e forças de usinagem que alimentaram uma primeira rede neural artificial feedforward que teve a função de estimar a rugosidade e o diâmetro médio do furo. Uma vez de posse do valor estimado, ele servia de entrada em uma segunda rede neural time delay - TDNN que atuou na predição da rugosidade e diâmetro médio do próximo furo a ser realizado, mesmo antes de esse ser realizado mecanicamente. Posteriormente, buscou-se o mesmo procedimento previamente descrito, porém utilizando apenas apenas os sinais de potência e força no eixo Z como entrada da rede neural de estimação. Todos os valores preditos apresentaram erros pequenos... / The market, in general, is demanding high levels of quality and reduction of the operational costs. The majority of companies has been searching for processes even more automatic and robust, aiming to standardize operations and reduce wastage. The effective control of the manufacturing process is the key for the growing market demands. The use of artificial neural networks for the control of complex processes, with many variables, has been drawing attention over the last years. The drilling process for fastenes installation in aircraft structures is a special process which requires a rigorous quality control due to the design requirements and, in may cases; the most important characteristic is the quality of hole. This work aims to present a method for prediction of diameter and surface roughness of holes performed in aeronautic alloys with carbide drill bit. Using a multi sensory system connected to a milling machine, signals were extracted (electric power, acoustic emission, vibration, cutting forces) and fed up into artificial neural network feedforward that had the function of estimating the surface roughness and the final diameters of the holes. The estimated values were used as inputs to a time delay neural network (TDNN) that acted in the prediction of the surface roughness and the final diameter of the next hole carried through, even before this hole was performed. Also, only the electrical motor power and force in Z axis were used as inputs to the first artificial neural network. All predicted values showed small errors when compared to the actual and the estimated values, the method was able to... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8816159 bytes, checksum: bb41a864a72a2d75cf9257b3e80090ca (MD5) Previous issue date: 2012-07-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In thin film growth, morphology is one of the most important characteristics. In particular, the appearance of self-assembled three-dimensional structures, characterized by mounds, with origin attributed to barriers that cause an imbalance between up- and downhill currents in stepped surfaces. In this dissertation we study the effects of the introdution of a kinetic barrier that appears when we include the normal diffusion to the substrate in the migration between different planes in the models ofWolf-Villain and Das Sarma-Tamborenea. The aim is to investigate the morphological changes and growth dynamics of interfaces due to this barrier in one and two-dimensional substrates. In our simulations simulations, we observed interfaces with structures characterized by the presence of mounds, with typical morphological patterns observed in films with self-assembled three-dimensional structures, not observed for the WV and DT models without the kinetic barrier. In the WV and DT models with kinetic barrier in d = 1 + 1 and d = 2 + 1 dimensions, we find that the growth exponent goes to 1=2 in the asymptotic limit. We calculate the ascendent and descendent currents between terraces and determine the average flow of particles in steps per site. We observe a descendent current in the steps for both models, approaching an zero value after a long time, where we would expect a balance between upward and downward particle flow and also saturating the width interface. / No crescimento de filmes finos, a morfologia é uma das mais importantes características. Em particular, o aparecimento de estruturas tridimensionais auto-arranjadas, caracterizada por morros, com origem atribuída a barreiras que causam um desequilíbrio entre o fluxo de partículas ascendente e descendente em superfícies com degraus. Nessa dissertação estudamos os efeitos da introdução de uma barreira cinética que aparece quando incluímos a difusão normal ao substrato na migração entre planos diferentes nos modelos de Wolf-Villain (WV) e Das Sarma-Tamborenea (DT). O objetivo é investigar as alterações morfológicas e a dinâmica de crescimento de interfaces devido a essa barreira em substratos unidimensionais e bidimensionais. Em nossas simulações observamos inferfaces com estruturas caracterizadas pela presença de morros, com padrões morfológicos típicos observados em filmes com estruturas tridimensionais auto-arranjadas o que não é observado para os modelos WV e DT, sem a barreira cinética. Nos modelos WV e DT com barreira cinética em d = 1 + 1 e d = 2 + 1 dimensões, encontramos que o expoente de crescimento vai para 1=2 no limite assintótico. Calculamos a corrente ascendente e descendente entre terraços e determinamos o fluxo médio de partículas nos degraus por sítio. Observamos uma corrente descendente nos degraus para ambos os modelos, que se aproxima de um valor nulo após um tempo longo, onde esperamos um equilíbrio entre o fluxo de partículas ascendentes e descendentes e além disso, a saturação da largura da interface.

O movimento relativo entre superfícies planas de contato são comuns a muitos projetos de engenharia. Na operação de muitos mecanismos identificam-se os problemas de atrito como um dos principais obstáculos para o êxito do funcionamento desses dispositivos. Neste trabalho avaliou-se a influência da pressão nominal de contato no atrito estático entre superfícies de aço ABNT 1020 e 1045 contra uma placa de vidro. As superfícies dos corpos de prova foram obtidas através do Processo de Fabricação por Usinagem Com Ferramenta de Geometria Não Definida – Retificação Plana Tangencial. Os corpos de prova foram constituídos de dois grupos: o Grupo A (tipo copo - ABNT1010) e do Grupo B (tipo Maciço - ABNT1045). Todas as superfícies foram caracterizadas quanto à rugosidade, utilizando-se um perfilômetro 3-D óptico sem contato. Para as medições do atrito estático foi utilizado um sistema plano inclinado, com automatização para detecção dos movimentos dos corpos de prova ao longo do tempo. Demonstrou-se que a pressão nominal não influencia os valores de coeficiente de atrito estático. Investigou-se a partir de então, um possível efeito da rugosidade no atrito. A partir dos parâmetros de rugosidade 3D foram calculados os momentos espectrais m0, m2 e m4, e o Parâmetro Largura de Banda, Alfa (α) que foi correlacionado com o coeficiente de atrito estático. Dentro dos parâmetros analisados: Sq, Sdq e Sds, o parâmetro Sq foi o que apresentou a maior discrepância entre os dados coletados. Com base na análise estatística de variância com nível de confiança de 5%, do parâmetro Sq, as amostras foram realocadas em 4 grupos para os quais foram calculados os Parâmetros Alfa. Considerando-se estes grupos de amostras, mostrou-se que o parâmetro alfa afetou o coeficiente de atrito estático, ou seja, quanto maior o parâmetro, maior o coeficiente de atrito estático. / The relative movement among flat surfaces in contact is common for many engineering projects. During the operation of many mechanisms, friction problems are identified as a main obstacle to the successful performance of them. In this study the influence of nominal pressure contact on static friction between steel surfaces (ABNT 1020 and 1045) and glass plate is evaluated. The specimens‘ surfaces were obtained by means of a manufacturing process classified as machining with undefined tool – tangential plane grinding. The specimens were constituted by two groups: the group A (type cup – ABNT1010) and the group B (type compact – ABNT1045). All specimens were characterized with respect to surface roughness, using a 3-D optical non-contact profilometer. For static friction measurements, an inclined plan system was used, with an automated detection of movements of specimens along time. The nominal contact pressure not has any effect on the values of static friction coefficient. Since then, a possible effect of surface roughness on friction was investigated. The spectral moments m0, m2 and m4, and the bandwidth parameter, Alpha (α), were calculated from the 3-D roughness parameters, and this latter was correlated with static friction coefficient. Within the analyzed parameters: Sq, Sdq and Sds, the Sq parameter presented the largest discrepancy within the sampling data. Based on the statistical analysis of variance, with a confidence level of 5%, of Sq parameter, the specimens were relocated into 4 groups, for which we calculated alpha parameter. Considering these groups, we demonstrated that the alpha parameter affected the static friction coefficient, that is, the higher this parameter, the greater the static friction coefficient.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In many applications of metalworking industry it is required mass production of parts containing holes with finish and tolerances typically from precision assembling, with working quality, ISO IT grade, ranging from IT7- IT5. But to produce these holes with tighter tolerances and with low geometrical errors, conventional twist drills may be not enough, so further processes are required, like reaming for example. Before any reaming process comes the drilling process, resulting in two different tools, two parts on necessary machining time, which in turn affects productivity and competitiveness. Therefore , any investment in the production of tools and techniques to reduce the machining time of close tolerance holes without affecting the integrity of the surface and preferably at a lower cost , will receive special attention from the machining community. In this context, this paper presents a technical and economic study of the use of special designed drill in replacement by a reamer the production of cylindrical holes of 10 mm diameter pieces of compacted graphite cast iron in terms of finish, roundness and dimensional deviation. It was also investigated the influence of the allowance in the final quality of the machined hole reamer. The surface of the holes and the microhardness of the machined holes were also analyzed and the tool wear was monitored. Finally, the economic analysis of the tools employed was performed. The results showed that special drill resulted in finish and dimensional deviation as good as those produced by the reamer. IT6 was the working quality obtained after reaming with reaming allowance of 0.5mm, while IT8 quality was obtained by using the special designed drill. Wear on special drill was lower than that observed in the reamer, and for the latter chipping occurred. Up to 29% of reduction in machining time was achieved by using the special drill, which resulted in a reduction of 33% cost as well. In contrast the values of cylindricity deviations were higher than those obtained with the reamers under the conditions investigated. The hardness was not affected by the processes employed. / Em muitas aplicações da indústria metal-mecânica exige-se a fabricação de peças com furos que apresentem acabamento e exatidão geométrica necessária para a montagem de precisão, normalmente com qualidade de trabalho variando entre ISO IT5-IT7. Mas para a produção destes furos de tolerâncias mais estreitas e com menores erros geométricos, as brocas helicoidais convencionais não são suficientes, de forma que são necessários processos subsequentes, como o alargamento, por exemplo. Antes de qualquer operação de alargamento vem à operação de furação, chamada de pré-furação, e assim para um furo alargado são necessárias no mínimo duas ferramentas diferentes, duas parcelas no tempo de usinagem, que por sua vez afeta a produtividade e competitividade. Portanto, qualquer investimento na produção de ferramentas e técnicas que permitam reduzir o tempo de usinagem de furos de tolerância estreita, sem afetar a integridade da superfície e de preferência com menor custo, receberá especial atenção da comunidade de usinagem. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo técnico e econômico do emprego de broca especial em substituição ao alargador, na produção de furos cilíndricos, de 10 mm de diâmetro, em peças de ferro fundido vermicular, em termos de acabamento, cilindricidade e desvio dimensional. Investigou-se também a influência do sobremetal na qualidade final do furo usinado pelo alargador. As paredes dos furos e a microdureza dos furos usinados foram também analisados e o desgaste das ferramentas foi monitorado. Por último, foi realizada a análise econômica das ferramentas empregadas. Os resultados mostraram que a broca especial resultou em acabamento e desvio dimensionais tão bons quanto aqueles produzidos pelo alargador. IT6 foi á qualidade obtida pelo alargador após furação com sobremetal de 0,5 mm, enquanto que a broca especial produziu qualidade IT8. O desgaste da broca especial foi menor que aquele dos alargadores, sendo que para estes últimos ocorreu lascamento. Cerca de 29% de redução no tempo de usinagem foram obtidos com á broca especial, o que resultou em um custo de produção 33% menor. Em contrapartida os valores dos desvios de cilindricidade foram superiores aqueles obtidos com os alargadores nas condições investigadas. A microdureza não foi afetada pelos processos empregados. / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcos Valerio Ribeiro / Resumo: A superliga de ferro-níquel VAT 32® foi desenvolvida como um substituto da liga de níquel 751 (UNS N07751) usada na fabricação de válvulas automotivas para motores de combustão interna de alto desempenho. A formação de carbonetos de nióbio confere a esta liga elevada resistência ao desgaste, desejada na aplicação em válvulas automotivas, criando-se, porém, uma maior dificuldade na usinagem deste material. Este trabalho estudou o torneamento da liga VAT 32® com dois tipos de ferramentas cerâmicas, sendo pastilhas de materiais cerâmicos experimentais, a primeira de Al2O3 + MgO e a segunda de Al2O3 + Cr2O3. Por meio do método de Taguchi de planejamento experimental, foram obtidas as combinações e os efeitos principais dos parâmetros de entrada: velocidade de corte, avanço, profundidade de corte para avaliar cada uma das variáveis respostas, sendo elas potência de usinagem, desgaste das ferramentas, qualidade superficial das peças usinadas, e os sinais de emissão acústica e vibração do processo. Foi obtida também, através da análise da razão sinal ruído (S/N) de Taguchi, a composição dos parâmetros de corte em que o processo apresentou menor variabilidade das características de qualidade, o chamado processo robusto. Os tipos de desgaste e tipos de cavaco também foram observados, e foi evidenciado que a pastilha contendo óxido de cromo teve um resultado melhor que a pastilha com óxido de magnésio, sendo superior nos parâmetros de desgaste de flanco (Vb), rugosidade (Ra), apresenta... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre