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Estampagem incremental de ponto simples : uma análise de conformabilidade baseada em mediação de força, desgaste de ferramenta e aquecimentoSilva, Pablo Josué da 21 December 2017 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-26T19:24:24Z
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Previous issue date: 2018-06-26 / A estampagem incremental de ponto simples (SPIF) trata de um processo produtivo que permite uma alta flexibilidade com baixo custo para produção de médios e pequenos lotes. Enquanto apresenta amplo espectro de implicação, erros dimensional e fissuras que ocorrem na peça que está sendo produzida, prejudicam o resultado esperado e limitam a disseminação da técnica na indústria. Uma das dificuldades de melhoria do processo e motivadores desse estudo é a carência na literatura de análises sobre os esforços envolvidos na estampagem incremental, o desgaste de ferramenta e as técnicas de melhoria do processo, visando a redução dos erros dimensionais e a melhoria da qualidade do produto. Esta tese apresenta um estudo visando a produção de qualidade e otimização da SPIF, por meio de experimentos e análise estatística em três frentes: análise de força, análise do desgaste da ferramenta e efeitos da adição de calor ao processo. Para análise de força foi desenvolvido um dispositivo de fixação que, acoplado a um dispositivo pie- zoelétrico Kistler modelo 9265B, possibilitando a medição das forças XYZ envolvidas. Após 41 ensaios, realizando uma regressão múltipla com os resultados de medição de força, foi possível chegar em uma formulação matemática capaz de prever as forças de conformação em relação aos parâmetros de processamento. O desgaste da ferramenta foi avaliado por intermédio de 27 execuções de peças, para definição do tempo de vida da ferramenta em relação ao seu desgaste para o SPIF. Os ensaios utilizaram ferramentas fabricada em aço SAE 1045, conformando chapas de aço galvanizados com 0,95mm de espessura. Com a análise do desgaste da ferramenta após cada ensaio, foi possível a definição de um modelo matemático de predição de vida de ferramenta. A análise de desgaste de ferramenta é relevante para a melhoria do processo, para se evitar que o desgaste ocorrido na ferramenta venha a ser um fator de inserção erro na estampagem. Por fim, foi desenvolvido um dispositivo de adição de calor para realização de estampagem incremental com aquecimento, aumentando a conformabilidade do material e permitir também uma melhoria da qualidade superficial da peça final. Com a realização de 26 ensaios com aquecimento, foram analisados os efeitos da adição do calor ao processo de conformação de peças simples e complexas. Sendo demonstrado o potencial da estampagem a com aquecimento na conformação de peças complexas que n˜ao puderam ser conformadas a frio. / Single Point Incremental Forming (SPIF) deals with a productive process that allows high flexibility with low cost for medium and small batches production. While presenting a wide spectrum of implication, dimensional errors and cracks occurring in the part being produced, they impair the expected result and limit the dissemination of the technique in the industry. One of the difficulties of process improvement and motivators of this study is the lack in the literature of the analysis of the efforts involved in incremental forming, tool wear and process improvement techniques, aiming at reducing dimensional errors and improving the quality of the product. This thesis presents a study aiming at the production of quality and optimization of SPIF, through experiments and statistical analysis on three fronts: force analysis, tool wear analysis and effects of the addition of heat to the process. For strength analysis has been developed a fastening device, a piezoelectric device coupled to Kistler 9265B model, enabling the measurement of XYZ forces involved. After 41 trials, performing a multiple regression with the force measuring results, it was possible to arrive at a mathematical formulation able to predict the conformation forces in relation to the processing parameters. The tool wear was evaluated through 27 configuration parameters for definition of tool life time in relation to its wear to the SPIF. The tests used tools made of SAE 1045 steel, forming galvanized steel sheets with 0.95mm thickness. With the analysis of tool wear after each test, it was possible to define a mathematical model of tool life prediction. The analysis of tool wear is relevant for the improvement of the process, in order to avoid that the wear occurring in the tool will be an error insertion factor in the conformation. Finally, a heat addition device was developed for performing incremental forming with heating, increasing the formability of the material and also allowing an improvement of the surface quality of the final part. With the accomplishment of 26 tests with heating, the effects of the addition of the heat to the process of forming of simple and complex pieces were analyzed. The potential of hot forming has been demonstrated in the conformation of complex parts that could not be cold formed.
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Avaliação prática de monitoramento por emissão acústica do desgaste de ferramenta em processos de torneamento / Practical evaluation of an acoustic emission tool wear monitoring system in turning operationAlves, Michel Zambon 10 July 2001 (has links)
A viabilização do conceito de manufatura enxuta depende da redução da necessidade de intervenções do operador no processo. Na usinagem dos metais, uma das principais situações onde está a intervenção se faz necessária é a determinação da condição de fim de vida das ferramentas de corte, a qual é muitas vezes subjetiva e não pode ser prescrita com segurança. Sendo a emissão acústica (EA) um sinal gerado pelos principais fenômenos envolvidos na usinagem, um sistema de monitoramento de desgaste de ferramentas baseado neste tipo de sinal foi avaliado em operação de torneamento de eixo de saída de transmissão mecânica caracterizado por geometria complexa. Verificou-se que há uma relação entre a trajetória da ferramenta e a \"assinatura\" do processo (tensão RMS plotada contra o tempo). Além disso, há uma forte correlação destes mais a adesão de material da peça à ferramenta determinaram pequena diferença de amplitude do sinal entre os estágios iniciais e finais de vida das ferramentas. Além disso, a influência do sistema de fixação na EA mostrou-se diversas vezes maior que a influência do desgaste. Portanto, um sistema de monitoramento de desgaste baseado apenas em emissão acústica não seria adequado para a situação estudada. / The Lean Manufacturing concept depends on the reduction of the necessity of interventions in the process by the operators. ln metal machining, one situation where these interventions are necessary is the determination of tool life, which is subjective. Besides that, the toollife prediction is not reliable. Acoustic emission signals are generated by many activities involved in machining. Therefore an acoustic emission based tool wear monitoring system was evaluated in a turning operation of a mechanical transmission main shaft characterised by complex geometry. lt was found that there is a relationship between the tool track and the AE \"signature\" of the process (RMS voltage plotted versus time). Furthermore, there is a strong correlation between crater and flank tool wear and the AE signal, but the combination of them plus adhesion phenomena determine low amplitudes between initial and final stages of the tool life. Besides that, the influence of the fixture system was found to be several times higher than the influence of the wear. Therefore, a tool wear monitoring system based on acoustic emission only would not be adequate for this application.
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Análise comparativa de ferramentas revestidas por PVD e CVD no torneamento do aço ABNT 8620 / Analysis tools comparative coated PVD and CVD in steel turning ABNT 8620Costa, Anderson Figueiredo [UNESP] 08 September 1916 (has links)
Submitted by ANDERSON FIGUEIREDO DA COSTA null (and.kairos@hotmail.com) on 2016-11-06T23:21:09Z
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Dissertação 20161104.pdf: 2526366 bytes, checksum: 11d77bc71653027d529eb9107a2d4a53 (MD5) / Rejected by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO null (luizaromanetto@hotmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo:
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on 2016-11-10T15:50:45Z (GMT) / Submitted by ANDERSON FIGUEIREDO DA COSTA null (and.kairos@hotmail.com) on 2016-11-22T17:09:03Z
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Dissertação 20161104 - Versão Final Corrigida.pdf: 5558976 bytes, checksum: 402eb9e3734833ebc7ccebf113844b8e (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-11-23T17:41:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 16-09-08 / Com o atual avanço de propriedades dos materiais, novas alternativas estão sendo buscadas para manufaturas desses materiais. Entre os processos, a usinagem se caracteriza por ser um processo que emprega milhões de pessoas. Entretanto para alcançar tais objetivos melhorias nas propriedades das ferramentas se faz necessária. Neste seguimento, os revestimentos vêm apresentando avanços significativos, como pode-se destacar o revestimento por CVD (deposição química a vapor) que permite que a ferramenta seja empregada nas temperaturas em torno de 1200ºC. Nesta mesma linha vale destacar o revestimento por PVD (deposição física a vapor) normalmente em uma única camada, o qual permite que a aresta de corte seja positiva, possa trabalhar com menor esforço de corte, e em temperatura aproximadamente em 700ºC. Este trabalho tem como objetivo analisar comparativamente o desempenho de ferramentas de metal duro revestidas pelo processo CVD e PVD no torneamento do aço ABNT 8620 sem uso de fluido de corte. Foram utilizadas duas pastilhas de metal duro revestidas pelo processo de PVD e CVD, com mesma geometria para efeito comparativo. A pastilha revestida por PVD tem espessura do revestimento de 3µm, enquanto que a pastilha revestida por CVD tem espessura do revestimento de 16µm. As pastilhas revestidas foram caracterizadas quanto a composição química dos elementos de revestimentos utilizando um microscópio eletrônico de varredura pela técnica de linescan e mapping. Posteriormente as ferramentas foram aplicadas ao torneamento nas velocidades de corte (Vc) entre 350 a 500m/min, avanço (f) de 0,20mm/rot e profundidade de corte (ap) de 1,00mm, utilizando um torno da marca ROMI, modelo GL240M. As caracterizações foram realizadas com uso de um microscópio óptico, microscópio eletrônico de varredura e um rugosímetro. Os resultados demonstraram que a ferramenta revestida pelo processo CVD apresenta um melhor rendimento, quando comparado ao processo PVD, este fato ocorreu porque a ferramenta revestida pelo processo CVD apresenta um revestimento multicamadas, possuindo um aporte térmico mais elevado, suportando assim, temperaturas de corte mais elevadas durante a usinagem e promovendo um menor desgaste de flanco e de superfície de saída. Portanto, este trabalho demonstra que para uso em uma indústria que torneia o aço ABNT 8620, as ferramentas revestidas com CVD apresentam melhor desempenho, levando a um menor consumo de pastilhas e uma expressiva redução de custos. / With the current advancement of material properties, new alternatives are being sought for manufacturing these materials. Among the processes, machining is characterized as a process that employs millions of people. However to achieve such goals improvements in the tools properties is necessary. In this follow-up, the coatings have shown significant advances, as can highlight the coating by CVD (chemical vapor deposition) that allows the tool to be used at temperatures around 1200°C. In the same line it is worth highlighting the coating by PVD (physical vapor deposition) usually in a single layer, which allows the cutting edge is positive, can work with less shear stress, and temperature approximately 700°C. This study aims at comparing the performance of carbide tools coated by the CVD process and PVD in the steel turning ABNT 8620 without the use of cutting fluid. We used two carbide inserts coated by the PVD and CVD process, with the same geometry for comparison purposes. The tablet is coated by PVD coating thickness of 3μm, while the tablet is coated by CVD coating thickness of 16μm. The coated tablets were characterized as the chemical composition of coatings elements using a scanning electron microscope for linescan technique and mapping. Subsequently the tools were applied to turning the cutting speed (Vc) between 350 to 500 m/min, feed (f) 0.20 mm/rev and depth of cut (ap) of 1.00mm using a lathe ROMI mark, GL240M model. The characterizations were carried out using an optical microscope, scanning electron microscope and roughness. The results demonstrated that the tool coated by the CVD process has a better performance when compared to PVD this occurred because the tool coated by the CVD process has a multilayer coating having a higher heat input, supporting thus cutting temperatures over high during machining and promote a smaller flank wear and output surface. Therefore, this work shows that for use in an industry that sidesteps steel ABNT 8620, tools coated with CVD have better performance, leading to lower consumption of pellets and a significant cost reduction.
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Avaliação prática de monitoramento por emissão acústica do desgaste de ferramenta em processos de torneamento / Practical evaluation of an acoustic emission tool wear monitoring system in turning operationMichel Zambon Alves 10 July 2001 (has links)
A viabilização do conceito de manufatura enxuta depende da redução da necessidade de intervenções do operador no processo. Na usinagem dos metais, uma das principais situações onde está a intervenção se faz necessária é a determinação da condição de fim de vida das ferramentas de corte, a qual é muitas vezes subjetiva e não pode ser prescrita com segurança. Sendo a emissão acústica (EA) um sinal gerado pelos principais fenômenos envolvidos na usinagem, um sistema de monitoramento de desgaste de ferramentas baseado neste tipo de sinal foi avaliado em operação de torneamento de eixo de saída de transmissão mecânica caracterizado por geometria complexa. Verificou-se que há uma relação entre a trajetória da ferramenta e a \"assinatura\" do processo (tensão RMS plotada contra o tempo). Além disso, há uma forte correlação destes mais a adesão de material da peça à ferramenta determinaram pequena diferença de amplitude do sinal entre os estágios iniciais e finais de vida das ferramentas. Além disso, a influência do sistema de fixação na EA mostrou-se diversas vezes maior que a influência do desgaste. Portanto, um sistema de monitoramento de desgaste baseado apenas em emissão acústica não seria adequado para a situação estudada. / The Lean Manufacturing concept depends on the reduction of the necessity of interventions in the process by the operators. ln metal machining, one situation where these interventions are necessary is the determination of tool life, which is subjective. Besides that, the toollife prediction is not reliable. Acoustic emission signals are generated by many activities involved in machining. Therefore an acoustic emission based tool wear monitoring system was evaluated in a turning operation of a mechanical transmission main shaft characterised by complex geometry. lt was found that there is a relationship between the tool track and the AE \"signature\" of the process (RMS voltage plotted versus time). Furthermore, there is a strong correlation between crater and flank tool wear and the AE signal, but the combination of them plus adhesion phenomena determine low amplitudes between initial and final stages of the tool life. Besides that, the influence of the fixture system was found to be several times higher than the influence of the wear. Therefore, a tool wear monitoring system based on acoustic emission only would not be adequate for this application.
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Avaliação da usinabilidade da liga de ferro fundido vermicular classe 350 para aplicação em cabeçotes de motor através de ensaios de fresamento frontal / Compact graphite irom class 350 machinability evaluation for cilynder head aplication through front milling testingSilva, Elço da 31 January 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-01-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / On the present days much effort has been given in the improvement of the strength of materials used in the automotive industry. And it is a great challenge to machine these materials due to the high machining time cycles and tools. This motivated several studies mainly for the Compacted Graphite Iron. The objective of this work is to evaluate the machinability of compacted graphite iron class 350 compared to compacted graphite iron class 400 and 450 and the grey iron class 300. The CGI 350 is object of study to be applied in cylinder heads. In the machinability of a cylinder head, one of the most important process is milling, which was chosen to evaluate these materials. To perform the tests two types of tools (inserts) were used: carbide and CBN. There were used two cutting speeds (Vc) for the carbide tools and one for the CBN. The machinability criteria used were: maximum tool wear (VBmax), edge wear, the power consumed by the machine tool and the roughness of the surface. The result show that, with the increase of the cutting speed, there is higher tool wear. Also the compacted graphite iron presented lower machinability compared to the grey iron. It is also noted that, with higher percentage of ferrite in compacted graphite iron, there is a higher tool wear. The compacted graphite iron class 450 presented the higher power consumption during milling. This alloy has the greatest strength and hardness among the materials studied. Regarding the surface finish of the materials, the compacted graphite iron class 450 presented the best results evaluated in the beginning and at the end of tool lives for both cutting speeds. / Atualmente trabalha-se muito na melhoria da resistência mecânica dos materiais utilizados na confecção de peças automotivas. E está sendo um desafio para a usinagem realizar seu processo nesses materiais, devido ao alto tempo de usinagem e alto custo com ferramentas de corte. Esta foi uma dificuldade inicial no desenvolvimento de blocos de motor em ferro fundido vermicular, e que motivou uma série de estudos. O objetivo deste trabalho é avaliar a usinabilidade do ferro fundido vermicular classe 350 comparando com o vermicular classe 400 e 450 e o cinzento classe 300. O ferro fundido vermicular classe 350 está sendo estudado para aplicação em cabeçotes de motores. Na usinagem de um cabeçote de motor o processo de fresamento é um dos principais aplicados a esta peça, foi escolhido este processo para realizar a avaliação da usinabilidade nestes materiais. Para a realização dos testes foram utilizados dois tipos de insertos para a ferramenta (fresa), o inserto de metal duro (MD) e o inserto de nitreto cúbico de Boro (CBN). Adotaram-se duas condições de cortes diferentes para o inserto de MD, com o intuito de avaliar o comportamento da usinabilidade com o aumento da velocidade de corte (Vc) e uma condição de corte para o inserto de CBN. Os testes de usinabilidade foram realizados de três formas: avaliação do desgaste de flanco máximo (VBmáx.) do inserto, a potência consumida de corte pelos eixos da máquina durante a usinagem e a avaliação do acabamento da superfície usinada (rugosidade) do corpo de prova. Os resultados mostram que com o aumento da velocidade de corte para ambos os materiais em estudo, há um aumento do desgaste da ferramenta, e que as ligas em ferro fundido vermicular foram as que apresentaram pior usinabilidade quando comparado com o ferro fundido cinzento. Observa-se também que com o aumento de ferrita na matriz das ligas em vermicular ocorreu um maior desgaste da ferramenta. O ferro fundido vermicular classe 450 foi o que causou a maior potência consumida de corte durante a usinagem, sendo esta liga a que possui o maior limite de resistência e a maior dureza entre os materiais estudados. Com relação ao acabamento da superfície usinada, o ferro fundido vermicular classe 450 foi também o que obteve o melhor resultado, tanto na avaliação de início de vida do inserto quanto no fim de vida para ambos os ensaios realizados.
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Usinabilidade de ligas de ferro fundido para aplicação em cabeçotes de motor através de ensaios de furação / Machinability of cast Iron alloys for application in cylinder heads using drilling testsMassirer Junior, Ercio 30 June 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / During the last years the Compacted Graphite Iron CGI has acquired a growing placein the automobilist industry. It is used to manufacture several automotive parts, such as disk brakes, exhaust manifolds and, mainly, engine cylinder heads and blocks. Its higher strength, compared to grey cast iron, makes possible the manufacturing of cylinder blocks with higher pressure in the combustion chamber, therefore, more efficient and less pollutant. Lighter engines can be manufactured because of the thinner walls required. On the other hand, the Compacted Graphite Iron brings technological challenges for obtaining cast parts and also to machine them, because they normally reduce the tool lives during machining. This work s objective is to research the machinability of different compositions in order to obtain and alloy that can be used as a feasible alternative for manufacturing cylinder heads. The work consists, fundamentally, in the machinability evaluation of three cast iron alloys, Compacted Graphite Iron classes 450 and 350, and Grey Cast Iron class 300, through drilling tests. The machinability criterion used is the tool wear. / Nos últimos anos o ferro fundido vermicular tem conquistado um crescente espaço na indústria automobilística. Destina-se à fabricação de diversas peças automotivas, tais como discos de freio, coletores de escapamento e, principalmente, cabeçotes e blocos para motores. Sua maior resistência mecânica, em relação ao ferro fundido cinzento, possibilita a fabricação de motores com maiores pressões na câmara de combustão, portanto, mais eficientes e menos poluentes. Motores mais leves podem ser fabricados, em função das menores espessuras de parede necessárias. Por outro lado, o ferro fundido vermicular traz consigo desafios tecnológicos tanto para a obtenção da peça fundida quanto para a usinagem, uma vez que, normalmente, provoca redução da vida das ferramentas de usinagem. O presente trabalho objetiva pesquisar a usinabilidade de diferentes composições a fim de obter uma liga que possa ser utilizada como uma alternativa viável para a fabricação de cabeçotes de motor. O trabalho consiste, fundamentalmente, na avaliação da usinabilidade de três ligas de ferro fundido, sendo o vermicular da classe 450, da classe 350 e o cinzento da classe 300, e para tanto foram utilizados ensaios de furação de longa duração. Como critério de usinabilidade considerado foi utilizado o desgaste da ferramenta.
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Monitoramento da condição da ferramenta no microfresamento por meio de sinais de potência e emissão acústica / Monitoring of tool condition in micro-milling via cutting power and acoustic emission signalsRibeiro, Kandice Suane Barros 22 February 2019 (has links)
Considerando as dimensões reduzidas das ferramentas de microfresamento, a seleção não otimizada dos parâmetros de corte tende a maximizar o desgaste e a quebra da ferramenta durante operações de microusinagem. Isto posto, o desenvolvimento de um sistema de monitoramento para explorar as condições da microfresa durante a usinagem é fundamental. Portanto, o objetivo desta pesquisa é monitorar via sinais de potência e emissão acústica (EA) o desgaste da ferramenta e a estabilidade de corte em operações de microfresamento do aço COS AR60 e COS AR60 de grãos ultrafinos (GUF). Os testes de microfresamento foram realizados com ferramentas de diâmetro de 1 mm e duas arestas, com substrato de metal duro e revestimento (Ti, Al, Cr) N, em um centro de usinagem CNC Romi D800 High Performance adaptado com um cabeçote de alta rotação. O microfresamento ocorreu nos dois materiais sem aplicação de fluido de corte e com velocidade de corte de 62,5 m/min e 125 m/min, mantendo constante a velocidade de avanço de 240 mm/min (fz = 6 μm/aresta e 3 μm/aresta), profundidade de usinagem de 100 m e comprimento de usinagem de 104 mm em corte em cheio. O sinal de potência e EA foram adquiridos à taxa de 5 kHz e 1,25 MHz, respectivamente. Os dados foram adquiridos em LabVIEW® e processados em LabVIEW® e MATLAB®. Os resultados de caracterização dos desgastes apontaram um desgaste de flanco mais expressivo e a formação de Aresta Postiça de Corte (APC) no GUF para vc = 125 m/min, e a presença de desgaste de cratera em todas as condições de corte. O aumento da potência de corte média representou a predominância do desgaste de flanco, e desgaste de cratera em sua redução. De forma semelhante, a ANOVA dos valores de EA RMS indicaram com significância (95% de confiança) uma correlação diretamente proporcional entre EA RMS e evolução do desgaste de flanco na microfresa. Quanto à estabilidade de corte, ambos os sinais apresentaram um aumento expressivo de amplitude quando o corte foi instável. Com isso, os métodos de monitoramento utilizados foram capazes de indicar a evolução do desgaste da microfresa e a ocorrência de chatter em operações de microfresamento. / Regarding the reduced dimensions of micro-milling tools, a non-optimised selection of cutting parameters tends to maximise tool wear and breakage during cutting operations. Hereupon the development of a monitoring system for exploring microtool conditions during machining is imperative. Therefore, the aim of this research is to monitor tool wear and cutting stability via cutting power and acoustic emission (AE) signals in micro-milling operations of steel COS AR60 and ultra fine-grained steel COS AR 60 (GUF). Cutting tests were performed by carbide endmill tools with (Ti, Al, Cr) N coating, two flutes and 1 mm diameter in a CNC machining centre Romi D800 High Performance adapted with a high spindle speed head. Micro-milling operations were carried out in both materials without cutting fluid application at 62.5 m/min and 125 m/min, and constant parameters of feed, set at 240 mm/min (fz = 6 μm/tooth and 3 μm/tooth), depth of cut of 100 m and cutting length of 104 mm performed in sloth cutting strategy. Cutting power and AE signals were acquired at the rate of 5 kHz and 1.25 MHz, respectively. The data were acquired in LabVIEW® and processed in both LabVIEW® and MATLAB®. The results on wear characterisation revealed a major flank wear and the formation of Built Up-Edge (BUE) in GUF at vc = 125 m/min, along with the occurrence of crater wear in all cutting conditions set. An increase in the average cutting power levels is linked to the predominancy of flank wear, while crater wear to its decrease. Likewise, the Analysis of Variance (ANOVA) of EA RMS values indicated with significancy (95% confidence) a direct proportion between AE RMS and flank wear in the microtool. In terms of cutting stability both EA and cutting power signals have shown an expressive rise when performing instable cutting. Thus, the methods of monitoring were feasible for recognising tool wear evolution and chatter in micro-milling operations.
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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 ConditionsCarneiro, Marcelo Bertolete 25 September 2009 (has links)
Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The aim of this work is to determine the life of twist drills used for dental implantology when
drilling bovine tibia bones and to study the influence of the cutting conditions. The inputs
variables considered were the cutting tool material, the feed velocity and the spindle speed.
The outputs variables monitored were the number of drilled holes, the workpiece
temperature, the thrust force and the tool wear. The tests were carried out in a CNC machine
center and the cutting parameters were varied following a 23 experimental design. Three
types of uncoated tool materials were used, a martensitic stainless steel (M340/Böhler), an
austenitic stainless steel (AISI 316L) and a ceramic (zircon stabilized with Y2O3). The tool
lives were expressed by the number of drilled holes considering a limit of the workpiece
temperature of 47ºC, used as the end of tool life criterion. The temperatures were monitored
by using three thermocouples of the type T (cupper-constantan) inserted in the work material
samples, positioned very close to the drill wall. The thrust force was measured with a Kistler
rotating dynamometer. A data acquisition board and a computer were used for automation of
the measurement system. A mixture of 20% of car radiator fluid and water was applied as
coolant (irrigation) with a flow rate of 160 ml/min. The results showed that the martensitic
stainless steel outperformed the austenitic stainless steel and the ceramic material. The
lowest temperatures and a conformity state at the clinic standard for thrust force values were
obtained with the highest cutting parameters (45 mm/min and 2500 rpm). It was observed
that the higher feed velocity promoted a temperature drop, while the higher spindle speed
decreased the thrust force. / 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, enquanto a rotação elevada à queda na força de
avanço. / Mestre em Engenharia Mecânica
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