O fresamento de topo de aços ferramenta, no estado endurecido, pode ser uma alternativa para a fabricação de moldes e matrizes, com alta taxa de remoção. Este trabalho estuda os tipos e mecanismos de desgaste presentes nesta operação de usinagem, bem como o comportamento da emissão acústica. São realizados experimentos com ferramentas de PCBN e Metal Duro usinando os aços H13 (49-51 HRc), VMO (54-57 HRc) e VC131 (57-59 HRc). O desgaste das ferramentas de PCBN é significativamente menor que o desgaste das ferramentas de Metal Duro. O tipo de desgaste predominante é o desgaste de flanco, com indícios de desgastes de cratera. É observada uma combinação entre os mecanismos de desgaste abrasivo e adesivo. Não se observa a formação de trincas abaixo da superfície usinada. Verifica-se que a emissão acústica aumenta com a velocidade de corte e mostra-se também dependente do material da peça e da ferramenta. / The endmilling operation applied to the machining of hardened tool steels, can be seen as an alternative to the conventional sequence of operations used in dies and injection moulds. Normally, eletrodischarge machining, which has a low removal rate, is applied for the finishing operation, just before polishing. The present research work study the types and mechanisms of wear that appear in this machining operation, as well as, the behaviour of Acoustic Emission (EA). Experiments are carried out using PCBN and Carbide tools, machining AISI H13 (49-51 HRc), AISI 6F3 (54-57 HRc) e AISI D6 (57-59 HRc). The wear observed on the PCBN tools was smaller than that on the carbide ones. The type of wear dominating was flank wear, with some presence of crater wear in a few machining conditions. It was also observed a combination between the abrasive and the adhesive mechanisms. It was not noted any cracks on the surface just below the machined surface. The acoustic emission showed to be directly proportional to the cutting speed and also dependent upon the workpiece material and to the tool material.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariana Peixoto.pdf: 3250683 bytes, checksum: 04e64ec7769f916bc97c1c385b60f631 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In order to answer the global market requirements the manufacturing industries need to produce goods faster and with lower costs. In the automotive industry milling is one of the most important process. With the improvement in the design of internal combustion engines the wall thickness became thinner. This factor has affected the performance of milling process due to the appearance of chatter vibrations. Studies have been conducted to predict stable regions according to the dynamic characteristics of the machining tool - tool - workpiece system and the machining conditions. The objective of this study was to develop a methodology to calculate the stability lobe diagram in the face milling process of thin walls. In order to simplify the analysis rectangular plates of steel were used as workpieces. The change of workpiece dynamics according to the tool position was considered. The tests were conducted under conditions recommended by the tool manufacturer and hence due to the low cutting speed the process damping model was included in the formulation. The stability diagram was determined numerically. The simulation results are verified experimentally by cutting tests. The signal of an accelerometer attached to the workpiece was acquired. The Fast Fourier Transformation (FFT) and the signal energy (RMS) were computed. The surface roughness of workpiece was measured. It was observed that the frequency of chatter vibration, the signal energy of the accelerometer and the surface roughness rise under unstable conditions. The improved model was also able to predict the increase in the limit of stability due to process damping. / A otimização dos processos de usinagem na indústria metalmecânica é permanente, pois o mercado globalizado requer menores custos e maior rapidez na produção. Na indústria automotiva, o fresamento é um dos processos mais empregados. Com o avanço no projeto de novos motores de combustão interna, estes passaram a ter paredes cada vez mais finas. Esse fator tem afetado o desempenho do fresamento devido ao aparecimento de vibrações regenerativas. Nos últimos anos tem sido desenvolvidos estudos no sentido de prever regiões estáveis do processo em função das características dinâmicas do sistema e das condições de usinagem. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para determinar a estabilidade do processo no fresamento de topo de paredes finas. Para simplificar o estudo, foram utilizadas placas retangulares como corpos de provas. Na formulação considerou-se a região de engajamento da fresa e a variação das propriedades dinâmicas da peça de trabalho de acordo com a mudança da posição da ferramenta durante o processo. Devido à baixa velocidade de corte o amortecimento do processo também foi considerado. O diagrama de estabilidade foi numericamente determinado. Ensaios práticos para comprovação do método foram conduzidos. Verificou-se, através da observação das amplitudes de vibração e do acabamento superficial da peça, que a previsão do diagrama de lóbulos está de acordo com o aparecimento do fenômeno da vibração regenerativa.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-06T16:41:09Z No. of bitstreams: 1 ANÁLISE HOLÍSTICA PARA LEVANTAMENTO DE ERROS NO FRESAMENTO DE SUPERFÍCIES DE FORMA LIVRE (imprimi.pdf: 2812849 bytes, checksum: 0da39417bc4654ebadd4c0f9a886e6f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-07T11:04:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ANÁLISE HOLÍSTICA PARA LEVANTAMENTO DE ERROS NO FRESAMENTO DE SUPERFÍCIES DE FORMA LIVRE (imprimi.pdf: 2812849 bytes, checksum: 0da39417bc4654ebadd4c0f9a886e6f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T11:04:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANÁLISE HOLÍSTICA PARA LEVANTAMENTO DE ERROS NO FRESAMENTO DE SUPERFÍCIES DE FORMA LIVRE (imprimi.pdf: 2812849 bytes, checksum: 0da39417bc4654ebadd4c0f9a886e6f9 (MD5) / A obtenção de superfícies de forma livre a partir de usinagem por centros de usinagem de 5 eixos leva à necessidade constante de avaliação e controle das diversas fontes de erros presentes neste tipo de processo. Uma avaliação holística de como tais fontes de erros interagem entre si é importante para que seja possível avaliar como a geometria da peça final produzida por esse tipo de equipamento se afastou do que foi projetado no modelo inicial. Conhecer a contribuição de cada fonte de erro para o resultado final é importante para se poder analisar e controlar esse distanciamento de forma a manter todo o processo dentro de limites de tolerâncias e aceitabilidade. A análise das fontes de erros de forma direta, seja pela sua medição, pela modelagem matemática e física de seus efeitos ou por análises e medições indiretas servem para avaliar, de forma combinada, os efeitos dessas fontes de erros no momento em que atuam em partes específicas do processo. Este trabalho tem como objetivo geral estudar as fontes de erros existentes em processos de produção de superfícies de forma livre por meio de centros de usinagem de 5 eixos, bem como propor um método de avaliação indireta dos efeitos que tais fontes de erros têm sobre a peça usinada. Para tanto, foi realizado um mapeamento dos efeitos das fontes de erros em toda a cadeia de usinagem e, ao final, uma rotina foi desenvolvida para comparar o modelo CAD com a saída das diversas etapas do processo de usinagem, a fim de identificar como as fontes de erros presentes em tais etapas contribuíram para criação das diferenças entre a forma do produto final e o que foi estabelecido como ideal no modelo CAD. Os resultados demonstram o crescimento do erro ao final de cada etapa e que, as etapas relacionadas aos movimentos e operações físicas do próprio Centro de Usinagem possuem maiores influências das fontes de erros, embora tenha se confirmado a interdependência entre as fases de definição de estratégias e de execução do trabalho no tocante à criação e combinação dos erros.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-20T22:31:59Z No. of bitstreams: 1 BrunoCesarRochaVitoria_DISSERT.pdf: 3884668 bytes, checksum: b274f830d7afc157319d7965ca5175fa (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-23T22:14:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BrunoCesarRochaVitoria_DISSERT.pdf: 3884668 bytes, checksum: b274f830d7afc157319d7965ca5175fa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-23T22:14:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoCesarRochaVitoria_DISSERT.pdf: 3884668 bytes, checksum: b274f830d7afc157319d7965ca5175fa (MD5) Previous issue date: 2016-09-23 / Ag?ncia Nacional do Petr?leo - ANP / Na ind?stria metal-mec?nica, um fator que gera muitos custos ? o desgaste de ferramentas de usinagem. Embora a literatura que aborda o assunto seja ampla, ainda n?o foi poss?vel consolid?-lo. Em muitos casos, n?o estim?-lo pode causar distor??es dimensionais e de acabamentos nas pe?as fabricadas, al?m de causar paradas no processo (para avaliar visualmente o qu?o desgastada est? a ferramenta) e, por conseguinte, preju?zos devidos a tempos improdutivos. Uma alternativa que possibilita assegurar boas condi??es da ferramenta de corte ? utilizar t?cnicas de monitoramento em tempo real, de forma indireta. O objetivo desse trabalho ? contribuir na verifica??o do sinal de vibra??o como indicador do estado de desgaste da ferramenta de corte com os par?metros de processo e materiais utilizados. Para isso utilizou-se uma fresa de 50 mm com dois insertos intercambi?veis de metal duro, montados diametralmente opostos. O corpo de prova foi de a?o AISI 4340. Realizou-se um corte concordante com profundidade lateral constante (ae) de 20 mm e avan?o por dente (fz) de 0,1 mm/dente. Para a realiza??o dos experimentos, foram consideradas uma condi??o de corte de desbaste e outra de acabamento. J? as ferramentas de corte foram consideradas como boa, com valor de desgaste de flaco m?dio (VBB) inferior a 0,35 mm e como gasta, com VBB superior a 0,35 mm. A vibra??o foi medida com um aceler?metro uniaxial e estes dados foram adquiridos e armazenados pelo LabView e processados com o Matlab. O sinal foi filtrado em algumas bandas e ent?o foi aplicado uma transformada r?pida de Fourier (FFT) para an?lise do espectro de frequ?ncia, al?m de serem extra?dos par?metros estat?sticos (RMS, Curtose, Pico e Fator de Crista) do sinal no dom?nio do tempo. Para o espectro de frequ?ncia, a banda que mostrou-se mais sens?vel ao desgaste foi a compreendida entre 30 Hz e 700 Hz. J? entre os par?metros estat?sticos, de alguma forma todos mostraram-se sens?veis ao desgaste. Sendo a RMS e a curtose as que foram sens?veis em mais casos e o sinal filtrado na banda de 1,6 kHz e 2,4 kHz foi o que teve uma maior amplitude de resultados positivos.

Orientador: Nivaldo Lemos Coppini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T08:53:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_FranciscoRomeo_D.pdf: 4084610 bytes, checksum: 81ef4e100b6b8932d54977aa580c82cb (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O objetivo deste trabalho é caracterizar o material composto PRFC (Polímero Reforçado com Fibras de Carbono) em relação ao seu comportamento durante o processo de fresamento cilíndrico tangencial simétrico. Foi usado um método experimental. Uma fresa com oito milímetros de diâmetro e com seis arestas de corte de metal duro ISO K10 foi usada para usinagem placas (PRFC) com 4 mm de espessura. Todo o limite da máquina foi explorado em termos de velocidade de corte que variou entre de 100 em 100 m/min na faixa de 100 a 600 m/min. A profundidade de usinagem (espessura da chapa) foi de 4 mm. Dois avanços por dente da fresa foram utilizados em parte das experiências nos valores de 0,075 e 0,1 mm/rot. Este trabalho se justifica pelo fato de que a utilização de materiais compósitos tem crescido substancialmente e os seus métodos de produção se tornaram mais populares. Estes materiais vêm sendo cada vez mais utilizados em aplicações das mais diversas áreas industriais, tais como: aeroespacial, aviação comercial, indústria naval, automobilística, indústrias de máquinas ferramentas e equipamentos desportivos. Os materiais compósitos (PRFC) são importantes materiais de componentes estruturais, devido às suas propriedades de alta resistência, elevada rigidez, elevado grau de amortecimento, baixa expansão térmica e boa estabilidade dimensional. Entretanto, devido à sua anisotropia, este material pode apresentar problemas durante a usinagem. Pode ocorrer ruptura de fibra, trincas, descolamento fibra, degradação térmica e delaminação. Os resultados obtidos mostraram que o mecanismo de desgaste ocorreu principal seguido por aderência cuja influência foi desprezível. Os valores dos coeficientes de vida de Taylor permitiram verificar que o material compósito é fácil de fresar. Os resultados das forças e potências de corte, instantâneas e médias também mostram ser um material fácil de cortar, principalmente quando comparado com um ferro fundido de baixa resistência. Os desgastes apresentaram comportamento não convencional e este fato foi evidenciado após a comparação feita com resultados obtidos para os mesmos tipos de materiais compósito disponíveis na literatura. Não foi observada a presença de delaminação ou qualquer tipo de dano, pois, foi observada uma boa rugosidade da superfície fresada / Abstract: The purpose of this work is to characterize the composite Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) with respect to its behavior during symmetric cylindrical milling process. It was used an experimental method. Eight millimeters milling cutter diameter with six cutting edge of cemented carbide ISO K10 was used to mill (CFRP) plates with 4 mm thick. The entire Machine limit was explored in terms of cutting speed from 100 to 600 m/min, 100 by 100 m/min steps. Other parameters were depth of cut 4 mm (plate width), feed rate per tooth 0,075 and 0,1 mm/rot. The focus of the present work is justified by the fact that the use of composite materials has been growing substantially and their manufacturing methods have become more popular and they are now being increasingly used in industrial applications such as aerospace, commercial aircrafts, ships, automobiles, machine tool and sports equipments. Composite materials such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP) are important materials for structural components owing to their excellent properties such as high specific strength, high specific stiffness, high damping, low thermal expansion and good dimensional stability. However, due to its anisotropy, (CFRP) poses problems in machining such as fiber breakage, matrix cracking, fiber/matrix debonding, fiber pullout, thermal degradation, and delamination. The results showed that the main wear mechanism was abrasion followed by attrition that showed to be absolutely not important. The Taylor¿s tool life coefficients showed that to cut the composite material was very easy. Instantaneous and medium cutting power and cutting forces determined during the tests showed that the composite material is easier to cut when compared, for instance, with a low resistance casting iron. The wear evolution showed not conventional behavior and this fact was evidenced after comparison made with similar results from the literature. It was not observed delamination or any kind of damage and it was observed a good surface roughness / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T01:58:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magri_MarioLopes_M.pdf: 19076478 bytes, checksum: 62f43033b77432b5019d5a220f449830 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Vários produtos da indústria metalúrgica mundial são produzidos em regime de produção seriada, que utilizam matrizes em suas operações. Essas matrizes, por sua vez, contêm o perfil negativo do produto e, obviamente, é de interesse econômico que sua vida útil seja a maior possível. Porém, esta vida depende do ambiente ao qual o processo está inserido. No caso do forjamento a quente, que normalmente proporciona um ambiente excessivamente agressivo, as matrizes estão expostas a vários mecanismos de desgaste, como a abrasão, a adesão e a deformação plástica. Uma das variáveis do processo que torna o ambiente agressivo é a faixa de temperatura empregada no aquecimento dos tarugos, entre 900 a 1250°C. Deste modo, durante o tempo de contato, a superfície da matriz pode atingir temperaturas próximas ou mesmo superiores à utilizada para o revenimento do aço-ferramenta empregado na construção das matrizes. Na sequência do processo, após o contato da matriz com o tarugo aquecido ocorre o resfriamento da matriz, gerando um ciclo térmico prejudicial que reduz a dureza das matrizes e, conseqüentemente, a sua vida. Portanto, é de grande interesse conhecer profundamente o processo, bem como as variáveis fundamentais que podem influenciar sua vida. Uma destas variáveis é a topografia da superfície, ou seja, seu perfil de rugosidade. O estudo desta variável é o principal tema deste trabalho. Geralmente se associa a região da matriz ao mecanismo de desgaste característico, e o desgaste abrasivo é o mais agressivo dentre todos. Esse tipo de desgaste ocorre principalmente na região do patamar de rebarbas e, quando atinge certos níveis, compromete a geometria do produto, determinando o fim de vida das matrizes. Por este motivo, essa região foi a escolhida para o estudo dos efeitos da topografia na vida da matriz. Foram desenvolvidas quatro topografias diferentes nesta região, produzidas por fresamento de topo esférico, conforme a metodologia conhecida como "High Speed Machining (HSM)". Manteve-se a velocidade de corte igual para todas as topografias, pois estas foram obtidas apenas pela variação dos parâmetros fz e ae. Destas quatro topografias, duas são formadas por micro cavidades e duas são formadas por sulcos direcionais no sentido do avanço. O melhor desempenho tribológico foi alcançado pela topografia com geometria de micro-cavidades, formadas pela utilização dos maiores valores dos parâmetros fz e ae. Além do melhor desempenho tribológico verificado por esta topografia, esta superfície apresentou o menor tempo consumido na sua produção / Abstract: Several products from the worldwide metallurgical industry are produced in mass production system, which use forming dies in their operation. These dies, in turn, contains the negative profile of the product and, obviously, it is of economic interest keep their service life as long as possible. However, the life depends on the process environment in which dies are operating. In hot forging, which usually provides an overly aggressive environment, the dies are exposed to several wear mechanisms as abrasion, adhesion and plastic deformation. A process variable that contributes to the aggressive environment is the temperature range used in the heating of the billets, between 900 to 1250°C. Thus, during the contact time the die surface can reach temperatures close or even higher to the usual tempering temperature of the tool steel applied in the die construction. Following the process, after the contact between die and hot billet, the die cooling occurs what generates a harmful thermal cycle that reduces the die hardness and, consequently, the service life. Therefore, the entire knowledge of the process is desirable, as well as their key variables that can influence the die life. One of these variables is the surface topography, i.e., its roughness profile. The study of this variable is the main subject of this work. Usually, abrasive wear is the most aggressive among all mechanisms of wear. This kind of wear occurs mainly in the flash land, and when this wear reaches a level that compromises the product geometry, determines the die rejection. For this reason, this region was chosen for the study of the effects of surface topography in die service life. Four different topographies were developed on this region, produced by ball end milling in according to a methodology known as High Speed Machining (HSM). All topographies were made under the same cutting speed and they were obtained only by varying the fz and ae parameters. In these four topographies, two were formed by micro-cavities and two by grooves along the tool feed direction. The best tribological performance was achieved by micro-cavities topography, formed by the highest values for fz and ae parameters. In addition to the better tribological performance observed in this topography, its roughness profile presented the shortest time consumed in its production / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:37:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MunozDias_LuizRoberto_M.pdf: 3936007 bytes, checksum: fb9f262c5583315e04e019d84e27c1c1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os ferros fundidos cinzentos são muito empregados em diversos segmentos da indústria, sendo sua utilização preferida para composição de bases de máquinas por ter baixo custo de aquisição, alta capacidade de amortecimento a vibrações e facilidade de fabricação. As normas que norteiam a produção destas ligas determinam as classes divididas por faixas de resistência à tração e forma da grafita presente na estrutura. A classe GG-25, determina resistência à tração situada entre 250Kgf/mm² e 300Kgf/mm² e forma de grafita lamelar. Esta pesquisa tem como objetivo investigar a diferença de usinabilidade entre ferros fundidos cinzentos desta mesma classe, ou seja, dentro da tolerância da norma, com diferentes concentrações de perlita e ferrita. Avaliou-se a usinabilidade em termos de vida de ferramenta, esforços de corte e rugosidade em operações de fresamento em acabamento com ferramentas de metal duro e cerâmica (com geometrias de corte idênticas) e diferentes velocidades de corte em um material contendo 100% de perlita e em outro com 50% de perlita. Os resultados mostraram que os lotes perlíticos, em função de resistência e dureza maiores, provocam desgaste das ferramentas mais rapidamente que os lotes 50% perlíticos e também consomem maiores esforços de corte. Também foi possível notar que as ferramentas de cerâmica apresentaram vida maior que as ferramentas de metal duro. Os mecanismos causadores de desgastes da ferramenta foram: difusão, adesão de ferro com conseqüente remoção de partículas (attrition) e trincas térmicas / Abstract: The gray cast irons are frequently used in various fields of industry, mainly for machine bed due to the low cost, high vibration damping capacity and easiness of manufacturing. The standards that guide the production of these alloys determine the classes based on the range of tensile strength and shape of graphite in the structure. The class GG-25 determines the tensile strength between 250Kgf/mm² and 300Kgf/mm2 and lamellar shape of graphite flakes. This research aims at investigate the difference of machinability between two gray cast irons belonging to the same class, i.e., within tolerance of the standard, with different pearlitic / ferritic concentrations. Machinability was evaluated in terms of tool life, cutting forces and workpiece surface roughness in finish milling with carbide and ceramic tools (with similar cutting geometries) and different cutting in a material containing 100% pearlite and another with 50% pearlite. The results showed that in the milling of the pearlitic alloy, due to higher strength and hardness, tool wear progressed faster than in the milling of ferritic alloy and also consumed higher cutting forces. It was also possible to note that ceramic tools showed longer life than carbide tools. The main observed mechanisms of wear were diffusion, adhesion of iron with consequent removal of tool material (attrition) and thermal cracks. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T18:33:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_MarceloMendesde_M.pdf: 3795090 bytes, checksum: a76ee2a93e8e7595881459d7a6d71b50 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Normalmente, a utilização de aços ferramenta endurecidos, juntamente com as formas complexas típicas das peças utilizadas na área de moldes e matrizes, oferecem dificuldade na usinagem por fresamento, principalmente nas operações de acabamento que exijam o uso de ferramentas longas. A técnica de fresamento HSM (High Speed Machining - usinagem em altas velocidades, ou ainda High Speed Milling - fresamento em altas velocidades) tem se tornado uma alternativa para realizar este tipo de usinagem, reduzindo, ou às vezes até eliminando operações de eletro-erosão e polimento. Tipicamente, as fresas de pastilhas de metal duro intercambiáveis tem sido usadas em operações de desbaste e semi-acabamento, enquanto nas operações de acabamento ou em usinagem de geometrias que exijam ferramentas com pequenos diâmetros ainda predomina o uso de fresas inteiriças. O objetivo principal deste estudo é avaliar a influência de cinco variáveis de processo de fresamento com alta velocidade de corte, sobre o acabamento da superfície usinada. A influência do desgaste das ferramentas sobre o acabamento superficial, ao longo de 400 minutos de usinagem, também foi avaliado, além de uma comparação entre ferramentas inteiriças de metal duro e ferramentas de pastilha intercambiável montada em corpo de metal duro, a fim de avaliar a viabilidade técnica do uso deste segundo tipo de ferramenta, em substituição às tradicionais fresas inteiriças utilizadas em operações de acabamento. Na maioria dos experimentos realizados, pequenos valores de rugosidade foram mantidos, demonstrando que operações de acabamento em aço ABNT H13 IM com dureza de 50 HRC é possível com vida longa de ferramenta, mesmo utilizando-se valor de 500 m/min para velocidade de corte. Além disto, a análise da influência das variáveis de processo utilizadas neste trabalho mostrou que é possível, sob algumas condições, utilizar tanto ferramentas inteiriças, quanto de pastilha intercambiável montada em corpo de metal duro em operações de acabamento / Abstract: Typically, the use of hardened tool steels, along with complex shapes typical of the parts used in the field of molds and dies, offer difficulty in machining by milling, mainly in finishing operations that demand the use of long tool. The HSM (High Speed Machining or High Speed Milling) has become a possible alternative for making this type of machining, reducing, or sometimes eliminating electric discharge machining and polishing operations. Usually, indexable carbide insert mills has been used for roughing and semi-finishing, while in finishing operations or when the machining geometries that require tools with small diameters the integral tools are used yet. The main objective of this study is to evaluate the influence of five process variables, with high cutting speed, on the finish of the machined surface. The influence of tool wear on surface finish through 400 minutes of milling was also evaluated, as well as a comparison between integral carbide mills and indexable insert mounted at cemented carbide toolholder endmills, in order to evaluate the technical feasibility of using this second type of tool, replacing the traditional integral carbide endmills used in finishing operations. In most experiments, small roughness values were maintained, showing that finishing operations on AISI H13 IM with a hardness of 50 HRC is possible with long tool life, even using the cutting speed of 500 m/min. Furthermore, the analysis of the influence of process variables used in this study showed that is possible, under some conditions, the use either integral carbide tools, or indexable insert mounted at cemented carbide toolholder endmills on finishing operations / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T18:44:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Krabbe_DanielFernandoMoreira_M.pdf: 4840835 bytes, checksum: 3db5447d6c84ae0db244c137740e2a84 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: No processo de desbaste, a máxima taxa de material removido por unidade de tempo (cm3 x min), dentro do intervalo de máxima eficiência, é o foco principal para as mais diversas empresas de usinagem. Afirmando este conceito, procurou-se neste trabalho obter para dois diferentes diâmetros de fresas inteiriças de metal duro, a máxima vida de ferramenta por volume removido de material, na usinagem da liga de aço inoxidável endurecível por precipitação 15-5 PH. As variáveis deste estudo foram os diâmetros da ferramenta (16 e 20 mm), a profundidade de corte ¿ap¿ (5 a 16 mm), a profundidade radial de corte ¿ae¿ (33%D e 77%D) a velocidade de corte ¿vc¿ (80 e 100 m/min). Mantiveram-se constantes o número de dentes da fresa, a classe do metal duro e revestimento, a espessura média de cavaco, o fluido de corte e a taxa de remoção de material para cada profundidade radial de corte. Os parâmetros de avaliação foram o desgaste de flanco ¿vb¿ da aresta principal de corte, a potência consumida e o comprimento de corte fresado por vida da ferramenta. Os resultados demonstram que a fresa de menor diâmetro (16 mm) apresentou sempre uma maior vida de ferramenta para a mesma taxa de remoção de material quando comparada à fresa de maior diâmetro (20 mm). Demonstram também que para a menor condição de profundidade radial de corte estudada a uma profundidade axial de corte elevada (baixo ¿ae¿ alto ¿ap¿), a vida da ferramenta é superior quando comparada à mesma condição de taxa de remoção de material, porém com profundidade radial alta (alto ¿ae¿ e baixo ¿ap¿) / Abstract: In the roughing machining process, the maximum removal rate (cm3 x min-1) inside of the maximum efficiency interval, is the main target of the most different machining shops. Based in this concept, the target of these experiments was to find for two different end mill diameters in the milling process, the maximum removal rate per tool life in the 15-5 precipitation hardening stainless steel alloy. The input variables of these experiments were the end mill diameter (16 and 20 mm), the depth of the cut ¿ap¿ (from 5 to16 mm), the radial depth of cut ¿ae¿ (33%D and 77%D) the cutting speed ¿vc¿ (80 and 100 m/min). The end mill number of teeth, the solid carbide and surface coating characteristics, the average chip thickness, the cutting fluid and the removal rate for each radial depth of cut were kept constants. The evaluation parameters were the wear on the main cutting edge, the spindle power and the work piece machined length. The analysis of results showed that for a smaller end mill diameter (16 mm) always a longer tool life was reached for the same removal volume rate when compared with the end mill with larger diameter (20 mm). It also shows that for a smaller radial depth of cut and big depth of cut (small ¿ae¿ large ¿ap¿), the tool life is higher than when compared with the same removal rate condition, however with larger radial depth of cut and smaller depth of cut (big ¿ae¿ small ¿ap¿) / Mestrado / Engenharia de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Amauri Hassui / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T15:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_Danielde_M.pdf: 2580168 bytes, checksum: 72cdec956f85681dfb95a8361e2e1d24 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Atualmente a competitividade das empresas é um objetivo que vem sendo buscado de forma bastante intensa. Por outro lado, fatores como o meio ambiente e a preocupação com o conforto e a saúde dos seus colaboradores também tem sido motivo de preocupação. Esses dois fatores são as vezes antagônicos e para conseguir atingi-los simultaneamente é necessário a aplicação de conhecimento técnico ao meio produtivo. O ruído do processo de fresamento está relacionado com a vibração do mesmo e pode ser danoso à saúde e ao bem estar dos operadores bem como prejudicar o acabamento superficial e até mesmo causar avarias as ferramentas de corte. O presente trabalho teve como objetivo diminuir o ruído da operação de fresamento de uma das faces do bloco do motor. Uma das características desse fresamento é a presença de diferentes larguras de corte, que faz com que o diâmetro da fresa não seja o ideal em todo o processo. Para atingir o objetivo mencionado, foram feitos ensaios variando-se a velocidade de corte, o avanço por dente, o ângulo de posição e a profundidade de corte, em cada ensaio foram adquiridos os sinais de vibração. Os resultados obtidos mostram que a menor largura de corte, maior avanço por dente, maior profundidade de corte e maior ângulo de posição tendem a gerar maiores vibrações. A velocidade de corte não apresentou uma influência consistente na vibração. Com esses resultados, sugere-se, para menor vibração da operação estudada, trabalhar-se com os níveis mais baixos de avanço por dente e velocidade de corte, com ângulo de posição menor / Abstract: Nowadays the competitiviness of the companies is a target that has been searched in a very intense way. On the other hand, factors like environment and the concerning about workers health and confort has also been important. These two factors are sometimes antogonics and to reach them simultaneously is necessary the application of technical knowledge to the shop floor. The milling process noise is related with the process vibrations and can be harmful to the workers health and welfare as well as to the surface roughness and it can even damage the cutting tools. The present work aimed decrease the milling process noise of engine block surface. One of the features of this milling is the presence of differents cutting width, this makes the diameter of the cutting tool not the ideal one along all the trajectory. To reach the mentioned goal, it was carried out several tests with different cutting speed, feed per tooth, entering angle and cutting depth, in each test they were acquired the vibration signal. The obtained results show that lower cutting width, higher feed per tooth, higher cutting depth and higher entering angle tend to generate higher level of vibration. The cutting speed didn't present a consistent influence on the vibration. With these results, it was suggested, to decrease of vibration of the studied operation, work with the lower level of feed per tooth and cutting speed, with lower entering angle / Mestrado / Manufatura / Mestre em Engenharia Automobilistica