Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-31T03:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343681.pdf: 3185034 bytes, checksum: 27910d83a6126c4316ceac3cfffa6021 (MD5) Previous issue date: 2016 / No cenário atual da manufatura há diversas preocupações das organizações industriais em manter a competitividade e excelência em seus produtos e serviços. Atualmente, com o grande consumo de produtos manufaturados os engenheiros necessitam desenvolver com frequência cada vez maior novos portfólios de produtos para oferecer aos consumidores. Paralelamente, aspectos relacionados à preservação ambiental têm sido cada vez mais valorizados pelos consumidores, e empresas que incluem em seus processos elementos ligados à sustentabilidade podem ter um diferencial competitivo no mercado. Na confecção de produtos muitas vezes, utilizam-se matrizes para dar forma aos materiais, as quais são fabricadas por processo de usinagem e posteriormente submetidas a tratamentos térmicos para melhorar o desempenho. Nesse contexto, esta pesquisa busca contribuir para a fabricação de matrizes usinadas no estado endurecido, com o intuito de alcançar uma boa superfície usinada. Além disto, faz-se uma análise no que tange o tripé da sustentabilidade abordando as dimensões ambiental, econômica e social. Neste trabalho são fresadas cavidades em peças de aço ferramenta AI-SI/SAE D6 tratadas termicamente (60 HRC de dureza), utilizando ferramentas de metal duro com revestimento. Foram estabelecidas três diferentes trajetórias de usinagem: ziguezague, paralelo ao perfil e trocoidal, além de diferentes valores de velocidade de corte, verificando o desgaste da ferramenta de corte e integridade da superfície usinada. Ainda, monitorou-se a energia ativa exigida pela máquina, a emissão acústica e luminosidade do ambiente. Os resultados obtidos mostram que a usinagem do material endurecido permite obter uma qualidade adequada da superfície usinada, no que se refere aos parâmetros de rugosidade Ra e Rt, destacando-se que o melhor resultado de rugosidade correspondeu à trajetória trocoidal, que também resultou no menor desgaste no gume, porém com tempo de usinagem três vezes maior que na usinagem com as outras duas trajetórias utilizadas nos ensaios. Quanto à avaliação da sustentabilidade, uma abordagem para isto foi aplicada nos ensaios, permitindo obter valores de parâmetros de usinagem que resultam em melhorias na dimensão ambiental e social, sem perdas no âmbito econômico.<br> / Abstract : In the recent manufacturing perspective there are several concerns of industry organizations to maintain competitiveness and excellence in its products and services. Currently, with the large consumption of manufactured products, engineers need to progressively develop new portfolios of products to offer to consumers. Meanwhile, aspects related to environmental protection have been increasingly appreciated by consumers, making companies that include in their processes elements related to sustainability to have a competitive edge in the market. It s common to use dies and molds in the manufacturing of products, which are manufactured by machining process and subsequently subjected to heat treatments in order to improve performance. In this context, the present research aims to contribute to the manufacture of machined dies and molds in the hardened state, so as to achieve a good machined surface. Furthermore, this analysis includes the triple bottom line of sus-tainability by addressing the environmental, economic and social dimen-sions. In this work pockets are milled in AISI/SAE D6 tool steel parts (60 HRC hardness) using coated carbide tools. Three different trajectories of machining were established: zigzag, parallel to the profile and trochoidal, as well as different cutting speed values to check the wear of the cutting tool and integrity of the machined surface. In addition, it was monitored the active power required by the machine, the acoustic emission and ambient light. The results achieved indicate that machining of hardened material allows to obtain a good quality of the machined surface, in relation to Ra and Rt roughness parameters, pointing up that the best result surface roughness corresponded to the trochoidal path, which also resulted in less tool wear, but with machining time was three times higher than in the other two machining tool paths used for the tests. Regarding the assessment of sustainability, an approach was applied in the tests, allowing values of machining parameters that result in improvements in social and environmental aspects, without losses in the economic field.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-20T22:13:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232853.pdf: 6063764 bytes, checksum: 3ba59f36fb4ffac49818c148c0411b43 (MD5) / A furação por escoamento, processo pelo qual são geradas buchas escoadas em chapas e perfis em diversos materiais, possui como característica principal a obtenção de buchas sem a remoção de material. As buchas são produzidas através do emprego de uma ferramenta rotativa, normalmente de metal-duro, que pressionada contra o material da peça produz calor por atrito e deformação, provocando o amolecimento do material e seu escoamento durante a sua penetração. As buchas escoadas são empregadas em diversas aplicações industriais, sendo a mais comum em uniões removíveis, onde se faz necessária a confecção de rosca pelo processo de rosqueamento por conformação. Este trabalho tem como objetivo relacionar os parâmetros de trabalho do processo de furação por escoamento com as alterações na microestrutura do material-base, e relacionar as alterações na microestrutura com as propriedades mecânicas de buchas escoadas. O estudo foi desenvolvido através da realização de ensaios experimentais de furação por escoamento empregando-se ferramenta de metal-duro e aços de baixo carbono. Foram analisadas as influências das condições de trabalho (rotação e velocidade de avanço) e da variação do teor de carbono e espessura do material sobre as características do processo (força de avanço, momento torçor, potência, temperatura e tempo de processo) e a influência das características do processo sobre os resultados do processo (dimensões principais, microdureza e transformações microestruturais). Além desses, foram determinadas a carga máxima de resistência das buchas escoadas e a classe de resistência da rosca obtida nas buchas através de ensaios de tração, permitindo uma avaliação das relações entre as transformações microestruturais e as propriedades mecânicas. Independente da espessura do material e do teor de carbono, o emprego das condições de trabalho mais severas durante a furação por escoamento promoveram a obtenção de buchas com geometria e alterações microestruturais mais adequadas à elevação da resistência mecânica, além do processo se desenvolver mais rapidamente. Como conclusão pode-se afirmar, para a maioria das análises realizadas, haver um relacionamento termomecânico entre o processo de furação por escoamento, as alterações promovidas na microestrutura do material-base e as propriedades mecânicas resultantes.

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 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