Superligas à base de níquel têm uma grande variedade de aplicações, por exemplo, turbinas a gás de aviões, câmaras de combustão, válvulas de motores, etc. As suas principais propriedades são alta resistência mecânica às temperaturas elevadas (> 500 graus Celsius), alta resistência à abrasão, alta resistência à fadiga e boa resistência à corrosão. Por isso, são considerados materiais difíceis de serem retificados (ou Difficult To Grind - DTG). Condições severas de retificação em superligas podem causar altas temperaturas de corte (podendo atingir 1000 graus Celsius) e altas tensões (pressão) na região de contato (podendo chegar a 3450 MPa), o que leva ao desenvolvimento rápido do desgaste do rebolo, dependendo das suas características e da severidade das condições de corte. A melhoria do processo de retificação pode ser atingida com a utilização de grãos superabrasivos mais duros, como o CBN. O CBN apresenta um alto desempenho na usinagem e sua aplicação tem como principais vantagens: a redução dos tempos de ciclo, melhor qualidade e aumento de produtividade. O desgaste da ferramenta de corte nos diversos processos de fabricação é de extrema importância no custo total da produção, portanto, na retificação de superligas, o desgaste do rebolo CBN deve ser mínimo devido ao seu alto custo. O presente trabalho avalia o desempenho de um rebolo de CBN vitrificado na retificação dos materiais Inconel 751, Silcrome 1 e 21-2N. Testes foram realizados variando-se apenas a velocidade de avanço para determinar a influência deste no desgaste do rebolo. Foi possível determinar assim, a relação entre o desgaste da ferramenta e a força tangencial em um grão, obtendo-se uma curva característica do rebolo. / Nickel-based superalloys have a great variety of applications, for example, aircraft gas turbines, combustion chambers, engines valves, etc. Their main properties are high strength at high temperatures (> 500 Celsius degrees), high resistance to the abrasion, high fatigue strength and good resistance to the corrosion. Therefore, they are considered difficult to grind (DTG) materials. Severe grinding conditions of superalloys can cause high cutting temperatures (able to reach 1000 Celsius degrees) and high tensions in the contact zone (able to reach 3450 MPa). This leads to the fast development of the wear of CBN wheels, depending on the tool characteristics and the severity of the cutting conditions. The improvement of the grinding process can be reached with the use of harder superabrasive grains, as the CBN. The CBN presents high performance in machining. The main advantages are: the reduction of the cycles times, better quality and increase of productivity. The wheel wear is extreme important in the total production cost, therefore, in the grinding of superalloys, the wear CBN wheels have to be minimum due to its high cost. The present work evaluates the performance of vitrified CBN wheels in the grinding process of Inconel 751, Silcrome 1 and 21-2N. Tests were carried out varying the feed-rate to establish its influence on the wheel wear. It was possible to determine the relation between tool wear and tangential force per grain, obtaining the wheel characteristic curve.

Superligas à base de níquel têm uma grande variedade de aplicações, por exemplo, turbinas a gás de aviões, câmaras de combustão, válvulas de motores, etc. As suas principais propriedades são alta resistência mecânica às temperaturas elevadas (> 500 graus Celsius), alta resistência à abrasão, alta resistência à fadiga e boa resistência à corrosão. Por isso, são considerados materiais difíceis de serem retificados (ou Difficult To Grind - DTG). Condições severas de retificação em superligas podem causar altas temperaturas de corte (podendo atingir 1000 graus Celsius) e altas tensões (pressão) na região de contato (podendo chegar a 3450 MPa), o que leva ao desenvolvimento rápido do desgaste do rebolo, dependendo das suas características e da severidade das condições de corte. A melhoria do processo de retificação pode ser atingida com a utilização de grãos superabrasivos mais duros, como o CBN. O CBN apresenta um alto desempenho na usinagem e sua aplicação tem como principais vantagens: a redução dos tempos de ciclo, melhor qualidade e aumento de produtividade. O desgaste da ferramenta de corte nos diversos processos de fabricação é de extrema importância no custo total da produção, portanto, na retificação de superligas, o desgaste do rebolo CBN deve ser mínimo devido ao seu alto custo. O presente trabalho avalia o desempenho de um rebolo de CBN vitrificado na retificação dos materiais Inconel 751, Silcrome 1 e 21-2N. Testes foram realizados variando-se apenas a velocidade de avanço para determinar a influência deste no desgaste do rebolo. Foi possível determinar assim, a relação entre o desgaste da ferramenta e a força tangencial em um grão, obtendo-se uma curva característica do rebolo. / Nickel-based superalloys have a great variety of applications, for example, aircraft gas turbines, combustion chambers, engines valves, etc. Their main properties are high strength at high temperatures (> 500 Celsius degrees), high resistance to the abrasion, high fatigue strength and good resistance to the corrosion. Therefore, they are considered difficult to grind (DTG) materials. Severe grinding conditions of superalloys can cause high cutting temperatures (able to reach 1000 Celsius degrees) and high tensions in the contact zone (able to reach 3450 MPa). This leads to the fast development of the wear of CBN wheels, depending on the tool characteristics and the severity of the cutting conditions. The improvement of the grinding process can be reached with the use of harder superabrasive grains, as the CBN. The CBN presents high performance in machining. The main advantages are: the reduction of the cycles times, better quality and increase of productivity. The wheel wear is extreme important in the total production cost, therefore, in the grinding of superalloys, the wear CBN wheels have to be minimum due to its high cost. The present work evaluates the performance of vitrified CBN wheels in the grinding process of Inconel 751, Silcrome 1 and 21-2N. Tests were carried out varying the feed-rate to establish its influence on the wheel wear. It was possible to determine the relation between tool wear and tangential force per grain, obtaining the wheel characteristic curve.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-10-19Bitstream added on 2014-06-13T18:41:35Z : No. of bitstreams: 1 alves_mcs_dr_bauru.pdf: 4541684 bytes, checksum: 03e1d27ea6b721a409bebc9862b0e67f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / É analisada a influência das técnicas de mínima quantidade de lubrificante (MQL), refrigeração otimizada e refrigeração convencional, com diferentes vazões e velocidade de aplicação do fluido de corte, na qualidade das peças produzidas (acabamento, erros de forma, trincas, queima, perda da dureza) com aços endurecidos, no processo de retificação cilíndrica externa de mergulho com a utilização de rebolos superabrasivos com baixa concentração de CBN. Utilizou-se fluidos de corte de origem vegetal, que representam menos riscos à saúde e ao meio. A análise da qualidade das peças foi realizada através da avaliação das variáveis de saída do processo como o comportamento da força tangencial de corte, energia específica de retificação, rugosidade, desvio de circularidade, emissão acústica, tensão residual, análise de microscopias eletrônicas de varredura e microdureza. Com a análise das formas de aplicação e das várias vazões e velocidades do fluido de corte utilizadas encontraram-se condições de lubri-refrigeração que propiciam a diminuição do volume de fluido de corte, diminuição do tempo de usinagem sem prejudicar os parâmetros geométicos, dimensionais, o acabamento superficial e a integridade superficial dos componentes. Em relação as diferentes formas de aplicação do fluido de corte notou-se o melhor desempenho da aplicação otimizada para maiores velocidades mostrando a eficiência de um novo conceito de bocal utilizado. O processo otimizado e o processo MQL foram capazes de manter a dureza superficial e a integridade superficial das peças produzidas. Exceção somente para a condição MQL com vazão de fluido de corte de 40ml/h que produziu trincas e retêmpera superficial. O desvio de circularidade e a rugosidade proporcionada pelos métodos estão dentro de valores recomendados para a retificação sendo que a técnica otimizada... / The influences on surface integrity of the parts (finishing, geometrical errors, cracks, burn, microhardness) and grinding wheel (wear) have been analyzed in this research by employing the minimum quantity of lubrication (MQL), optimized and conventional cooling for hardened parts of steel and superabrasives grinding wheel in the cylindrical plunge grinding process. This study was carried out through the assessment of the process output variables such as the behavior of the tangential cutting force, specific energy, surface roughness, circularity errors, acoustic emission, residual stress, scanning electronic microscopy (SEM) and microhardness. The cutting fluid derived from vegetal oil has been utilized in order to comply with the environmental requirements and thus offering less risk to the health. It could be observed from the analysis on different ways of cutting fluid applications that there are cooling conditions which facilitate the decrease in cutting fluid volume, decrease in grinding time without impairing the geometrical and dimensional parameters, the surface finish and surface integrity of the parts. It could be noted the optimized application for higher velocities has presented the best performance regarding the different applications of cutting fluids. The optimized and MQL processes were able to maintain the hardness and surface integrity of the ground parts. Exception occurend only for MQL condition with flow rate of 40ml/h, which led to cracks and quench on the workpiece surface. Roundness errors and surface roughness are within recommended valus for grinding with the best results obtained for the optimized method (2'mü' for roundness error and 0.5'mü'm for surface roughness) compared with the MQL technique (6.8'mü'm for roundness error and 1.2'mü'm for surface roughness). The process of minimum quantity of lubrication, however, has showed possible... (Complete abstract click electronic access below)