Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência das condições de usinagem na usinabilidade e na integridade superficial de aços empregados na fabricação de engrenagens automotivas. Os materiais usinados foram obtidos por meio de três formas diferentes de resfriamento: normalizados (N) a 950 ºC por duas horas, resfriados ao forno (F) a 600 ºC por 20 minutos e resfriados ao ar (A) calmamente. Para estes estudos foram empregadas três condições de usinagem, especialmente (mas não apenas) diferenciadas pela velocidade de corte: uma condição convencional (C1), comumente utilizada pela empresa fabricante das engrenagens, uma condição intermediária (C2), estabelecida por meio do catálogo do fabricante das ferramentas e a condição (C3) HSC (High-Speed Cutting). Os ensaios de fresamento de faceamento concordante a seco foram conduzidos em um centro de usinagem CNC e as variáveis monitoradas foram divididas em dois grupos: usinabilidade e integridade superficial, sendo rugosidade e mecanismo de formação do cavaco, pertencentes ao primeiro grupo e tensão residual, dureza, microdureza e análise metalográfica, ao segundo, respectivamente. Os resultados obtidos apontam para uma influência decisiva da condição de usinagem sobre o produto final. A melhora mais significativa na rugosidade (valores médios) apresentou-se na amostra (N) sendo de aproximadamente 67%, ocorrida na condição de usinagem (C3) em relação à C1. O mecanismo de formação dos cavacos alterou-se com a condição de usinagem. Os maiores valores do ângulo da microestrutura dos cavacos (por volta de 55°) foram medidos para a condição C1, ao passo que os menores valores (aproximadamente 41°) foram encontrados na condição de usinagem (C2). Recorrendo-se à microscopia eletrônica de varredura dos cavacos, constatou-se uma tendência inicial de segmentação do cavaco na condição de usinagem (C3)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work presents a study about the influence of machining conditions on machinability and surface integrity of steel employed in automotive gears manufacturing. The tested workpieces were obtained by three different cooling processes: normalizing (N) at 950 ºC for two hours, furnace cooling (F) at 600 ºC for 20 minutes and air cooling (A) calmly. In these studies were employed three machining conditions, mainly differentiate by cutting speed. A conventional condition (C1), commonly used by gear manufacturers, an intermediary condition (C2) defined by means of HPC (High-Performance Cutting) concept and HSC (High-Speed Cutting) condition (C3) were used. The dry face down-milling tests were carried out using a CNC vertical machining center (15 CV) and the investigated variables were separated in two groups: machinability and surface integrity. Roughness and chip formation mechanism refer to the first group. Residual stress, hardness, microhardness and workpiece metallographic analysis belong to another one. The results indicated a decisive influence of machining condition on final product. The more significant roughness improvement (Ra) was found in sample (N) when machined at condition (C3), about 67% lower than values generated through machining condition (C1). The chip formation mechanism changed due to machining condition. The greater chip microstructure angles (about 55º) appeared on C1 condition and smallest values (about 41º) in C2 condition. Through scanning electronic microscopy an initial trend to chip segmentation in machining condition (C3) was verified. The residual stress in milling was predominantly tension stress and depended on machined workpiece microstructure. In general, the lowest values were observed in C3 condition. The lowest hardness variation with regarding "as received" condition was verified in C3 condition being of 4% on average All machining... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Hidekasu Matsumoto / Coorientador: Alessandro Roger Rodrigues / Banca: Juno Gallego / Banca: Reginaldo Teixeira Coelho / Mestre

Orientador: Nivaldo Lemos Cupini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T18:55:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UrtigaFilho_SeverinoLeopoldino_M.pdf: 4226032 bytes, checksum: 2cd9e42a721e356b4678118448f08ace (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: O presente trabalho trata da investigação do efeito do teor de cobre, bem como dos efeitos da aplicação de processos de refino de grão (por recobrimento volátil da interface metal/molde, por inoculação de Ti-B e, por inoculação de Nióbio na forma do sal halogênio K2NbF7), nas propriedades mecânicas e de usinabilidade (critério da força de avanço constante na furação), de ligas AI-Cu. Os processos de refino foram bastante eficientes; o limite de resistência à tração aumentou com o refino de grão; a dureza não sofreu variações sensíveis. Um fato notável observado no desenvolvimento deste trabalho foi que, apesar do limite 'de resistência ã tração ter aumentado significativamente com a aplicação dos processos de refino, não detectou-se variações significativas no índice de usinabilidade, segundo o critério adotado. O aumento da porcentagem de cobre provocou sensíveis modificações em todos os parâmetros estudados. / Abstract: The copper amount effect and the grain refinement process influence on the mechanical properties and machinability of Aluminum-Copper alloys, were investigated in the present work. The inoculation process of Ti-B and K2NbF7 was the chemical grain refinement process used. The volatile mould coating process was the mechanical grain refinement process used. The drill test based on constant feed force criterion was applied to evaluate the machinability. The grain refinement process efficiency was high except in the case of the eutetics alloys. The V.T.S. was improved with the grain size reduction. It was not observed important variations in the hardness measurements. A remarkable fact observed in this work, was that, despite of the important variation in the V.T.S., the machinability index hadn't significative variation. V.T.S., hardness and machinability were affected by an improvement in the Copper amount. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Nivaldo Lemos Cupini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T08:24:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SanchesGonzales_Gilberto_M.pdf: 3649483 bytes, checksum: 608319165b91679c3c90b85816f9a839 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Os aços da família de usinabilidade melhorada, são produzidos com adição de elementos formadores de inclusões que interferem no mecanismo de formação do cavaco, agem na interface com a ferramenta diminuindo o desgaste, aumentando a vida e permitindo o uso de maiores velocidades de corte em operação e como consequência, promove o aumento da produtividade industrial. Da ponto-de-vista metalúrgico, os fatores mais importantes para que os ganhos de processo se consolidem são o controle da morfologia das microinclusões e o controle da microestrutura e da dureza do aço. O presente trabalho, procura avaliar o efeito do incremento de dureza, como consequência da aplicação de crescentes níveis de encruamento por trefilação em barras de aço SAE 12L14, com morfologia e distribuição de microinclusões em conformidade com os padrões propostos pela literatura. O SAE 12L14 é um aço com baixo teor de carbono (O,15X máximo) e adições de enxofre (O,25X), fósforo (O,050X) e chumbo (O,20X), todos com influência benéfica na usinabilidade. Foi o aço escolhido para o estudo, em função da difundida aplicação que o mesmo tem na indústria que trabalha com a produto seriada em máquinas automáticas, nas quais a matéria-prima básica, são barras trefiladas que garantem melhor precisão dimensional, menor sobremetal e isensão de carepa abrasiva na superficie. Não obedecer um limite para o nivel de encruamento aplicado no entanto, pode levar o material à uma condição inadequada à usinabilidade. O estabelecimento de um limite de deformação a frio sem detrimento da usinabilidade do aço SAE 12L14, foi o objetivo maior deste trabalho. Para estudo da usinabilidade, desenvolveu-se o ensaio de torneamento cilindrico com velocidade de corte continuamente acelerada, adequado para ensaios de curta duração nas bitolas mais finas, onde o ,ensaio por faceamento não é realizável. Os resultados mostraram que qualquer grau de encruamento a partir de 10,6%, aplicado nas barras brutas de laminação, provocam a queda na vida da ferramenta. Este resultado foi atribuido ao aumento da dureza da microestrutura pela deformação a frio, bem como às alterações de morfologia e dureza verificadas nas microinclusões de sulfeto de manganês, que são também fatorés de influência no mecanismo de formação do cavaco. Conclue-se portanto que por razões de ordem mecânica de ajuste do processo, as barras de aço SAE 12L14 devem ser trefiladas no entanto, por razões metalúrgicas o melhor desempenho é obtido com o menor grau de encruamento no material / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Alessandro Roger Rodrigues / Banca: Hidekasu Matsumoto / Banca: Marcos Valerio Ribeiro / Resumo: Ligas metálicas destinadas a implantes, de um modo geral, têm sido cada vez mais pesquisadas quanto às suas propriedades mecânicas, microestruturais e características de biocompatibilidade. Apesar do surgimento de inúmeros materiais poliméricos, o titânio e suas ligas representam ainda a grande gama de aplicações na área da implantodontia. O titânio é considerado um material de difícil usinabilidade, pois desenvolve altas tensões e temperaturas em uma área de corte 2/3 menor que a de outros materiais. Assim, os parâmetros de usinagem e a ferramenta de corte necessitam ser adequadamente especificados, pois tanto a matéria-prima quanto o processo de fabricação levam a um alto valor agregado do produto final. Este trabalho determinou os efeitos da velocidade de corte e da profundidade de usinagem na usinabilidade (força de corte e energia específica de corte) e integridade superficial (microdureza e acabamento) no roscamento de implantes dentários de titânio comercialmente puro (grau 4, ASTM F67). Os ensaios foram realizados em torno CNC de cabeçote móvel, empregando ferramenta de metal duro revestida de TiAlN e fluido de corte abundante. Com base na Análise de Variância (ANOVA), os resultados mostraram que os parâmetros de corte afetam a usinabilidade e a integridade superficial da rosca, sendo a profundidade de usinagem o fator mais influente. Níveis muito baixos ou altos da profundidade de usinagem elevam a energia específica e a força de corte, respectivamente, encruando a subsuperfície da rosca e prejudicando a rugosidade dos flancos dos filetes. Velocidades de corte menores tendem a aumentar a força e a energia específica de corte, prejudicando o acabamento da rosca, mas não influem em sua dureza. Rugosidades estatísticas "Skewness" e "Kurtosis" apontaram a prevalência de picos agudos na superfície da rosca, favorecendo a osseointegração. Testes na condição High-Speed Cutting (HSC) indicaram ... / Abstract: Metallic alloys applied to implants have been researched aiming at improving their mechanical properties, microstructure and biocompatibility. Despite appearing several types of polymers in the last years, titanium and its alloys are still used extensively in the implantology. Titanium is considered a hard-to-cut material, because it develops high stresses and temperatures in a small cutting area (2/3 smaller than for other materials). Thus cutting parameters and tools need to be specified properly, since both raw material and manufacturing process increase the costs of the final product. This research determined the effects of cutting speed and depth of cut on machinability (cutting force and specific cutting energy) and surface integrity (microhardness and roughness) when threading pure commercially dental implants (grade 4, ASTM F67). Machining tests were carried out in a CNC lathe by applying TiAlN coated carbides and cutting fluid. Based on Analysis of Variance (ANOVA), the main results indicated that cutting parameters influence on machinability and surface integrity of the implant screw, being depth of cut the more influent. Low and high levels of depth of cut increase specific cutting energy and cutting force, respectively, hardening the screw subsurface and damaging the roughness of the thread flanks. Lower cutting speeds trend to raise both cutting force and specific cutting energy, damaging the screw finishing, but they do not affect its subsurface microhardness. Skewness and Kurtosis roughness parameters indicated the predominance of spiky surface on screw which is favorable to osseointegration. Tests at High-Speed Cutting (HSC) showed it is possible to machine implant screws, but depth of cut cannot be high so that avoiding vibration in threads / Mestre

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-31Bitstream added on 2015-05-14T16:59:32Z : No. of bitstreams: 1 000825077.pdf: 1075325 bytes, checksum: 119b03cd57fb8fa0c0fee869067e2d35 (MD5) / Ligas metálicas destinadas a implantes, de um modo geral, têm sido cada vez mais pesquisadas quanto às suas propriedades mecânicas, microestruturais e características de biocompatibilidade. Apesar do surgimento de inúmeros materiais poliméricos, o titânio e suas ligas representam ainda a grande gama de aplicações na área da implantodontia. O titânio é considerado um material de difícil usinabilidade, pois desenvolve altas tensões e temperaturas em uma área de corte 2/3 menor que a de outros materiais. Assim, os parâmetros de usinagem e a ferramenta de corte necessitam ser adequadamente especificados, pois tanto a matéria-prima quanto o processo de fabricação levam a um alto valor agregado do produto final. Este trabalho determinou os efeitos da velocidade de corte e da profundidade de usinagem na usinabilidade (força de corte e energia específica de corte) e integridade superficial (microdureza e acabamento) no roscamento de implantes dentários de titânio comercialmente puro (grau 4, ASTM F67). Os ensaios foram realizados em torno CNC de cabeçote móvel, empregando ferramenta de metal duro revestida de TiAlN e fluido de corte abundante. Com base na Análise de Variância (ANOVA), os resultados mostraram que os parâmetros de corte afetam a usinabilidade e a integridade superficial da rosca, sendo a profundidade de usinagem o fator mais influente. Níveis muito baixos ou altos da profundidade de usinagem elevam a energia específica e a força de corte, respectivamente, encruando a subsuperfície da rosca e prejudicando a rugosidade dos flancos dos filetes. Velocidades de corte menores tendem a aumentar a força e a energia específica de corte, prejudicando o acabamento da rosca, mas não influem em sua dureza. Rugosidades estatísticas Skewness e Kurtosis apontaram a prevalência de picos agudos na superfície da rosca, favorecendo a osseointegração. Testes na condição High-Speed Cutting (HSC) indicaram ... / Metallic alloys applied to implants have been researched aiming at improving their mechanical properties, microstructure and biocompatibility. Despite appearing several types of polymers in the last years, titanium and its alloys are still used extensively in the implantology. Titanium is considered a hard-to-cut material, because it develops high stresses and temperatures in a small cutting area (2/3 smaller than for other materials). Thus cutting parameters and tools need to be specified properly, since both raw material and manufacturing process increase the costs of the final product. This research determined the effects of cutting speed and depth of cut on machinability (cutting force and specific cutting energy) and surface integrity (microhardness and roughness) when threading pure commercially dental implants (grade 4, ASTM F67). Machining tests were carried out in a CNC lathe by applying TiAlN coated carbides and cutting fluid. Based on Analysis of Variance (ANOVA), the main results indicated that cutting parameters influence on machinability and surface integrity of the implant screw, being depth of cut the more influent. Low and high levels of depth of cut increase specific cutting energy and cutting force, respectively, hardening the screw subsurface and damaging the roughness of the thread flanks. Lower cutting speeds trend to raise both cutting force and specific cutting energy, damaging the screw finishing, but they do not affect its subsurface microhardness. Skewness and Kurtosis roughness parameters indicated the predominance of spiky surface on screw which is favorable to osseointegration. Tests at High-Speed Cutting (HSC) showed it is possible to machine implant screws, but depth of cut cannot be high so that avoiding vibration in threads

Orientador : Nivaldo Lemos Cupini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T18:53:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_Jair_M.pdf: 7446465 bytes, checksum: c445d1812972a410991890a26e7bf001 (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: O presente trabalho trata da influência de dois materiais de molde (quartzo e granalha) e de dois tipos de modelo (convencional e po1iestireno expandido) na usinabilidade dos ferros fundidos FE 6002, FE 4212 e FC 25, adotando-se como padrão o ferro fundido FC 20 processado por 1ingotamento contínuo. Os critérios utilizados nos ensaios de usinabilidade foram o do aumento progressivo da velocidade de corte no torneamento cilíndrico, e o do faceamento segundo Mathon, conforme norma AFNOR AO3-654. O critério do aumento progressivo da velocidade de corte no torneamen­to cilíndrico foi também aplicado na superfície externa do fundido. São discutidos os resultados, os quais apresentaram variações significativas dos índices de usinabilidade dos metais ensaiados diante dos parâmetros do controle do processo de fundição acima mencionados / Abstract: The present work deals with the influence of mould material (sand casting and steel shot) and two types of pattern (conventional and expanded po1ystyrene) in the machinability of cast iron FE 6002, FE 4212 and FC 25. The cast iron FC 20 processed by continuous ingot casting was used as workpiece of reference. The "progressive increase of cutting speed in cylindrical turning" test and the "facing of Mathon" test were used as criteria in the machinability tests (AFNOR A03-654 standard test). The "progressive increase of cutting speed in cy1indrical turning" criterion was also used for the external surface of the casting results are presented and discussed and the machinability indices obtained showed the strong influence of the metallurgical parameters mentioned above / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:35:04Z : No. of bitstreams: 1 paulo_rgr_me_ilha.pdf: 5334221 bytes, checksum: d84916caf67d30c659b04c9a1c72b49c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência das condições de usinagem na usinabilidade e na integridade superficial de aços empregados na fabricação de engrenagens automotivas. Os materiais usinados foram obtidos por meio de três formas diferentes de resfriamento: normalizados (N) a 950 ºC por duas horas, resfriados ao forno (F) a 600 ºC por 20 minutos e resfriados ao ar (A) calmamente. Para estes estudos foram empregadas três condições de usinagem, especialmente (mas não apenas) diferenciadas pela velocidade de corte: uma condição convencional (C1), comumente utilizada pela empresa fabricante das engrenagens, uma condição intermediária (C2), estabelecida por meio do catálogo do fabricante das ferramentas e a condição (C3) HSC (High-Speed Cutting). Os ensaios de fresamento de faceamento concordante a seco foram conduzidos em um centro de usinagem CNC e as variáveis monitoradas foram divididas em dois grupos: usinabilidade e integridade superficial, sendo rugosidade e mecanismo de formação do cavaco, pertencentes ao primeiro grupo e tensão residual, dureza, microdureza e análise metalográfica, ao segundo, respectivamente. Os resultados obtidos apontam para uma influência decisiva da condição de usinagem sobre o produto final. A melhora mais significativa na rugosidade (valores médios) apresentou-se na amostra (N) sendo de aproximadamente 67%, ocorrida na condição de usinagem (C3) em relação à C1. O mecanismo de formação dos cavacos alterou-se com a condição de usinagem. Os maiores valores do ângulo da microestrutura dos cavacos (por volta de 55°) foram medidos para a condição C1, ao passo que os menores valores (aproximadamente 41°) foram encontrados na condição de usinagem (C2). Recorrendo-se à microscopia eletrônica de varredura dos cavacos, constatou-se uma tendência inicial de segmentação do cavaco na condição de usinagem (C3)... / This work presents a study about the influence of machining conditions on machinability and surface integrity of steel employed in automotive gears manufacturing. The tested workpieces were obtained by three different cooling processes: normalizing (N) at 950 ºC for two hours, furnace cooling (F) at 600 ºC for 20 minutes and air cooling (A) calmly. In these studies were employed three machining conditions, mainly differentiate by cutting speed. A conventional condition (C1), commonly used by gear manufacturers, an intermediary condition (C2) defined by means of HPC (High-Performance Cutting) concept and HSC (High-Speed Cutting) condition (C3) were used. The dry face down-milling tests were carried out using a CNC vertical machining center (15 CV) and the investigated variables were separated in two groups: machinability and surface integrity. Roughness and chip formation mechanism refer to the first group. Residual stress, hardness, microhardness and workpiece metallographic analysis belong to another one. The results indicated a decisive influence of machining condition on final product. The more significant roughness improvement (Ra) was found in sample (N) when machined at condition (C3), about 67% lower than values generated through machining condition (C1). The chip formation mechanism changed due to machining condition. The greater chip microstructure angles (about 55º) appeared on C1 condition and smallest values (about 41º) in C2 condition. Through scanning electronic microscopy an initial trend to chip segmentation in machining condition (C3) was verified. The residual stress in milling was predominantly tension stress and depended on machined workpiece microstructure. In general, the lowest values were observed in C3 condition. The lowest hardness variation with regarding “as received” condition was verified in C3 condition being of 4% on average All machining... (Complete abstract click electronic access below)

Precisão dimensional e qualidade de superfície usinada são fundamentais em componentes de aplicações mecânicas. Dentre as variáveis que exercem influência sobre estes fatores, está a grande quantidade de calor gerado na usinagem, que deve ser reduzida, minimizando seus efeitos na ferramenta e na estrutura superficial e sub-superficial da peça. Reduzir este calor e seus efeitos é uma das funções da lubri-refrigeração, porém, intensificamse as pesquisas com o objetivo de restringir ao máximo o uso destes fluídos. Neste trabalho, analisou-se a eficiência da lubri-refrigeração na qualidade da superfície usinada, no desvio dimensional e na variação microestrutural de amostras do aço AISI 4140 com diferentes microestruturas, usinado pelo processo de torneamento longitudinal. Observou-se que a lubri-refrigeração não teve efeito considerável sobre a qualidade da superfície usinada, não apresentando uma melhora significativa na rugosidade. Na questão dimensional observou-se que, em mais de 60% dos ensaios realizados, os resultados com e sem a presença da lubri-refrigeração mantiveram-se dentro da faixa de tolerância préespecificada, e na avaliação microestrutural, avaliando a deformação plástica, observou-se que houve uma queda na dureza da borda do material, em comparação com regiões mais próximas do centro do corpo-de-prova. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-10-07T13:50:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcelo Evandro Tedesco.pdf: 2625254 bytes, checksum: b06979aea49156d0b72bf7d6ea7b3961 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-07T13:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcelo Evandro Tedesco.pdf: 2625254 bytes, checksum: b06979aea49156d0b72bf7d6ea7b3961 (MD5) / Dimensional deviation and surface quality are fundamental components for mechanical applications. The variables that influence these factors, the quantity of heat generated must be reduced in order to minimize their effects on tool and on the superficial and sub-superficial structure of the piece. Reducing this heat and its effects is one of the cooling functions; however, the researches trying to restrict the use of those fluids. In this work, the cooling efficiency was analyzed on the surface quality, dimensional deviation and microstructural variation of AISI 4140 steel samples machined with different microstructure by longitudinal turning process. As a result, it was found that the cooling is not a significant effect on surface quality, not improving the roughness. In regard to dimensional, it was noticed in more than 60% of tests that the results with and without the presence of cooling kept between the pre-specified tolerance ranges. In the microstructural analysis, analyzing the plastic deformation, it as noticed that the hardness decrease in the edge of the sample, comparing with the center.

Orientador: Nivaldo Lemos Cupini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Destro_JosePauloBreda_D.pdf: 26751185 bytes, checksum: c2c5858f536291a50e8606777679e93e (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho propõe a introdução de uma nova propriedade: Resistência à Usinagem, que independe de um material-padrão, que deve ser exaustivamente ensaiado, e não está sujeita a critério qualquer, definido pelo usuário. Neste sentido, a princípio, apresenta-se a necessidade de caracterização do desempenho de materiais em usinagem, para guiar a pesquisa e desenvolvimento (P&D) de materiais de corte fácil (sobretudo) e verificação de sua qualidade, durante a produção e a recepção dos mesmos. Em seguida, discute-se a propriedade tecnológica relacionada: usinabilidade e, porque esta não se aplica à caracterização intrínseca de materiais. São detalhadas as hipóteses básicas e requisitos para a nova propriedade e, definidos o parâmetro de medição e metodologia. Descrevem-se e executam-se ensaios preliminares para verificação dos fatores de influência na medição e sensibilidade da medida, que culminam no desenvolvimento de uma proposta de norma para sua determinação, que envolve o Teste de Calibração e Teste de Medição. A referida propriedade é, então, quantificada pelo valor médio das forças médias de avanço (evolutivas com o desgaste da ferramenta), obtidas num ensaio, em que 8 corpos-de-prova do material a ser testado são submetidos a 4 condições diferentes de usinagem, totalizando 32 etapas, simulando um roteiro de fabricação de um lote de peças a ser usinado. Três materiais (aços ABNT 1212, 12L14 e 1045) foram, então, caracterizados em cinco máquinas diferentes (duas localizavam-se em laboratórios de universidades e três, em empresas de localidades distintas). As médias das medidas obtidas nos diferentes equipamentos não apresentaram diferenças significativas a 95% de intervalo bilateral de confiança. A relativa facilidade de realização do Teste de Medição e baixo custo, aliados à reprodutibilidade de 95%, recomendam sua utilização, quando a usinagem é fator determinante na composição de custos. Cumpre registrar que, apesar da Resistência à Usinagem diferir da propriedade tecnológica correlata, a proposta acolhe a aquela e, inclusive, recomenda o seu emprego exclusivamente na otimização do processo em si. E, não na caracterização do material, pois, esta deve ser independente das nuances do processo / Abstract: This work proposes and accomplishes a new property: Machining Strength. That depends neither on a standard material, that will be intensively tested, in the same way the material will be measured. Nor on further interest criterium defined by the testing user. Since it is determined in a padronized test to characterize the material intrinsic performance in relation to the material easiness or difficulty to chip remotion. Thus, in the beginning, it is settled the necessity of the material intrinsic characterization performance in chip removal processes in order to research and develope materials (mostly: free-cutting steels), as well as, the quality assurance during producing or checking by delievering. Basic premisses are stablished. Then, the measuring parameter and procedure are defined. Two preliminary experiments were carried out in order to check the influence factors upon the property determination and the testing procedure sensibility to characterize materials. Towards that, SAE 12L14 steel 20 mm diameter workpieces, that were submitted to different cold drawn rates and rolled, proved to show different machining performances at 95% reliability.Then, it was stablished the property quantification by medium value among the average feed force measurements (those are evolutive with wear, imposed upon the tool) within a padronized test, in which 8 (eigth) workpieces of the material to be tested are submitted to 4 (four) different machining conditions. That totalizes a 32 step testing procedure, which simuIates a complete machining task. Three materials (SAE-1212, -12L14 and -1045 steels) were experimented in five different machines (two ones could be found in laboratories at universities, others, at companies spread in three differnt points). There were no significant difference among the measurements, related to the differnt machines, at 95 % reliability according to inference tests among the measurements, provided by the machines. The relative easiness and relative low cost testing procedure, associated to a 95% reproductibility, recommend it to be used when material machining performance shall be specially considered in manufactured part cost. Machining Strength is different from machinability - the technological property connected. Nevertheless, the new property supports the technological one, that is recommended to describe and optimize the process itself But not the material / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Precisão dimensional e qualidade de superfície usinada são fundamentais em componentes de aplicações mecânicas. Dentre as variáveis que exercem influência sobre estes fatores, está a grande quantidade de calor gerado na usinagem, que deve ser reduzida, minimizando seus efeitos na ferramenta e na estrutura superficial e sub-superficial da peça. Reduzir este calor e seus efeitos é uma das funções da lubri-refrigeração, porém, intensificamse as pesquisas com o objetivo de restringir ao máximo o uso destes fluídos. Neste trabalho, analisou-se a eficiência da lubri-refrigeração na qualidade da superfície usinada, no desvio dimensional e na variação microestrutural de amostras do aço AISI 4140 com diferentes microestruturas, usinado pelo processo de torneamento longitudinal. Observou-se que a lubri-refrigeração não teve efeito considerável sobre a qualidade da superfície usinada, não apresentando uma melhora significativa na rugosidade. Na questão dimensional observou-se que, em mais de 60% dos ensaios realizados, os resultados com e sem a presença da lubri-refrigeração mantiveram-se dentro da faixa de tolerância préespecificada, e na avaliação microestrutural, avaliando a deformação plástica, observou-se que houve uma queda na dureza da borda do material, em comparação com regiões mais próximas do centro do corpo-de-prova. / Dimensional deviation and surface quality are fundamental components for mechanical applications. The variables that influence these factors, the quantity of heat generated must be reduced in order to minimize their effects on tool and on the superficial and sub-superficial structure of the piece. Reducing this heat and its effects is one of the cooling functions; however, the researches trying to restrict the use of those fluids. In this work, the cooling efficiency was analyzed on the surface quality, dimensional deviation and microstructural variation of AISI 4140 steel samples machined with different microstructure by longitudinal turning process. As a result, it was found that the cooling is not a significant effect on surface quality, not improving the roughness. In regard to dimensional, it was noticed in more than 60% of tests that the results with and without the presence of cooling kept between the pre-specified tolerance ranges. In the microstructural analysis, analyzing the plastic deformation, it as noticed that the hardness decrease in the edge of the sample, comparing with the center.