Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T01:55:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:55:56Z : No. of bitstreams: 1 108174.pdf: 51742011 bytes, checksum: 298656d3b9436cfdf68c6266889125ac (MD5) / O objetivo da dissertação foi estudar a retificação com rebolos de nitreto de boro cúbico em máquinas-ferramentas convencionais, bem como a sua aplicação em retificação lateral de dupla face. Foram projetados dispositivos que permitem dressar economicamente o rebolo e foi analisada a influência de variáveis de dressamento sobre a topografia do rebolo através do acompanhamento da corrente consumida na retificação e técnicas de cópia da superficie do rebolo. Também foi estudada a viabilidade de produzir, num processo de retificação de dupla face com rebolos de CBN, uma medida com tolerância bastante apertada entre as faces paralelas de uma peça. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, o quão importante é a realização de um dressamento tecnológico para que o comportamento do rebolo em processo seja previsível e satisfatório. Além disso, na retificação lateral de dupla face, a manutenção da medida lateral não constitui um problema, porém em rebolos de ligante mais duros devem ser empregados, de modo a proporcionar uma maior relação de remoção e um processo economicamente viável.

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Banca: Hamilton José de Mello / Banca: Alessandro Roger Rodrigues / Banca: Carlos Elias da Silva Junior / Resumo: Embora os processos de corte interrompido sejam comumente utilizados em operações de usinagem como torneamento, existe uma carência na literatura de trabalhos sobre a retificação de peças com geometria interrompida. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos dos impactos controlados entre o rebolo de CBN e as peças fabricadas com aço ABNT 4340, durante o processo de retificação por meio de corte interrompido variando-se a quantidade de rasgos da peça, utilizando 2 tipos diferentes de refrigeração (abundante e alta velocidade). Para a realização deste trabalho, foi utilizada uma retificadora cilíndrica CNC fabricada pela empresa Sulmecânica, modelo RUAP515H. O corpo de prova foi confeccionado com aço ABNT 4340 e o delineamento foi para aplicação do método de refrigeração abundante e otimizado por meio de alta velocidade (velocidade do jato de fluido igual à velocidade de corte), com 3 valores de velocidade de mergulho, sendo 0,25 mm/min., 0,50 mm/min. e 0,75 mm/min, sendo que para cada uma destas condições, foram utilizadas 4 diferentes geometrias, considerando peças com 0, 2, 6 e 12 ranhuras. Estabeleceu-se para cada condição de quantidade de ranhura da peça, um ensaio com 2 repetições para cada geometria, num total de 3 ensaios para cada condição ensaiada. Foi possível concluir que o aumento da velocidade de mergulho elevou a rugosidade e desvios de circularidade das peças, além de promover maior desgaste do rebolo. O aumento da velocidade de mergulho tamb... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Although interrupted cutting processes are commonly used in machining operations such as turning, there is a lack in the literature about studies on the grinding of parts with interrupted geometry. Thus, the objective of this thesi was to evaluate the effects of the controlled impact between the CBN grinding wheel and the workpiece during the grinding process by means of interrupted cutting by varying the number of grooves of the workpiece. For this investigation, a cylindrical CNC grinding machine of Sulmecânica company, model RUAP515H was used. The test workpiece was made with ABNT 4340 steel and the design was for the application of the abundant cooling method and optimized by means of high speed (fluid jet velocity equal to the cutting speed), with 3 values of feed-rate, being 0.25 mm/min, 0.50 mm/min and 0.75 mm/min, and for each of these conditions, 4 different geometries were used, considering pieces with 0, 2, 6 and 12 grooves. Two replicates for each geometry was set up for each grooves quantity condition of the part in a total of 3 tests for each condition tested. It was possible to conclude that the increase of the feed-rate raised the roughness and deviations of roundness of the pieces, besides promoting greater wear of the grinding wheel. Increased feed-rate also increased acoustic emission levels, power consumption and machine vibration. For the workpieces with interrupted geometry, it was concluded that the grooves contributed to the capture and transport of th... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T17:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 231345.pdf: 4600997 bytes, checksum: 178814db6c9ef89bd7a4f4c913fac2d2 (MD5) / De forma crescente a retificação é aplicada em processos de desbaste.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T05:47:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206541.pdf: 7186256 bytes, checksum: 0d429415d31665bc6a539e34b234f52b (MD5)

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Gilberto de Magalhães Bento Gonçalves / Banca: Luciana Montanari / Resumo: Uma técnica utilizada para substituir o método de lubri-refrigeração convencional é a mínima quantidade de lubrificante (MQL). Este método utiliza de uma mistura de óleo e ar à elevada pressão, reduzindo a quantidade de fluído de corte necessário para a usinagem. Entretanto, em diversos estudos feitos na área de retificação com MQL, nota-se que há a necessidade de aperfeiçoamento dessa técnica com relação à limpeza da zona de corte do rebolo. Devido à dificuldade do baixo fluxo de fluído, em remover os resíduos superficiais acumulados, cavados aderem à superfície da ferramenta abrasiva, preenchendo os poros do rebolo e prejudicando o processo. Sendo assim este trabalho busca promover uma técnica de limpeza para o rebolo do tipo CBN, na retificação cilíndrica de aço ABNT4340 temperado e revenido, com a utilização de MQL. Através de um dispositivo, foi colocado em contato na superfície periférica do rebolo, bastões retangulares compostos dos materiais: Teflon, Óxido de alumínio e Carbeto de silício. As variáveis de saída do processo analisadas foram o comportamento da força tangencial de corte, rugosidade, emissão acústica, relação G (volume de material removido/volume do rebolo desgastado), fotos em microscópio eletrônico de varredura, microdureza e circularidade. O método MQL com o dispositivo, foi comparado com as seguintes condições de lubri-refrigeração: Convencional; MQL sem limpeza com local de ar. Com base nos resultados obtidos, o método de limpeza utilizando o dispositivo juntamente com o bastão de carbeto de silicone, comprovou em algumas condições a obtenção de melhores resultados e ausência de danos térmicos, se comparado aos outros métodos / Abstract: A technique used to replace the method of conventional lubrification and cooling is the minimum quantity lubricant (MQL). This method uses a mixture of oil and air to the high pressure, reducing the amount of fluid required for machining. However, in various studies in the field of grinding with MQL, it is noted that there is a need for improvement of this techique with respect to cleaning the cutting zone of the wheel. Due to the difficulty of low fluid flow, to remove the accumulated surface residue, chips adhere to the surface of the abrasive tool, filling the pores of the wheel and impairing the process. Thus, this work seeks to promote a clening technique for the type CBN wheel, the grinding cylindrical AISI 4340 steel hardened and tempered, with the use of MQL. Through a device was placed in contact on the peripheral surface of the grinding wheel, rectangular rods compounds materials: Teflon, aluminum oxide and silicon carbide. The output variables of the process were analyzed the behavior of the tangential cutting force, surface roughness, acoustic emission, G ratio (volume of material removed/volume of wheel worn), in photos scanning electron microscope, hardness and roundness. The method MQL with the device was compared with the followin conditions of lubrication and cooling: Conventional; MQL without cleaning; MQL and cleaning air nozzle. Based on the results obtained, the cleaning method using the device with the bat silicon carbide, proved in some conditions to obtain better results and no thermal damage, compared to other methods / Mestre

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Co-orientador: Vicente Luiz Scalon / Resumo: O processo de retificação é um processo de usinagem por abrasão que visa principalmente obtenção de superfícies com baixa rugosidade e tolerância dimensional estreita. Essa combinação é possível por causa das múltiplas arestas de corte sem geometria definida que removem material da peça em pequenas penetrações de trabalho. Contudo é um processo que apresenta problemas para a peça, devido à elevada geração de calor. Este calor pode causar alterações metalúrgicas, dentre outras. Por esta razão é necessário utilizar fluido de corte para refrigerar a zona de retificação. Ao mesmo tempo é preciso buscar uma produção mais sustentável em relação à técnica de lubri-refrigeração convencional. Esta técnica vem sendo substituída por outras que visam redução de custo e redução e/ou eliminação do impacto ambiental, sem prejuízos para qualidade da peça. Uma técnica de lubri-refrigeração que vem substituindo a técnica convencional competitivamente é a técnica de Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL), que é bem difundida em processos de usinagem com geometria de corte definida (por exemplo, torneamento, fresamento e furação) e com resultados promissores também em processos de retificação. Entretanto, pelo fato da técnica MQL ser menos estudada no processo de retificação, seu desempenho ainda apresenta algumas restrições devido à sua baixa eficiência de refrigeração, que pode ocasionar danos térmicos à peça. Neste sentido, a realização deste trabalho consistiu em substituir o ar à temperatu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The grinding process is an abrasion machining process that is mainly aimed at obtaining surfaces with low roughness and narrow dimensional tolerance. This combination is possible because of the multiple cutting edges without defined geometry that remove material from the workpiece at small work penetrations. However, it is a process that presents problems for the workpiece, due to the high generation of heat. This heat can cause metallurgical changes, among others. For this reason it is necessary to use cutting fluid to cool the grinding zone. At the same time it is necessary to seek a more sustainable production compared to the conventional lubri-cooling technique. This technique has been replaced by others that aim at cost reduction and reduction and/or elimination of environmental impact, without any damage to the quality of the part. A lubri-cooling technique that is replacing the conventional technique, competitively, is the Minimum Quantity of Lubricant (MQL) technique, which is well diffused in machining processes with defined cutting geometry (for example, turning, milling and drilling) and with promising results also in grinding processes. However, due the MQL technique is less studied in the grinding process, its performance still presents some restrictions due to its low cooling efficiency, which can cause thermal damage to the part. In this sense, the accomplishment of this work consisted in replacing the air at the ambient temperature of the MQL by air at a lower... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Gilberto de Magalhães Bento Gonçalves / Banca: Carlos Eiji Hirata Ventura / Banca: Alessandro Roger Rodrigues / Resumo: A presente tese estudou a influência da friabilidade de dois rebolos de CBN (alta friabilidade - HF e baixa friabilidade - LF) na retificação cilíndrica externa de mergulho do aço AISI 4340, temperado e revenido, para vários avanços. Os resultados obtidos demonstraram que, comparativamente, o rebolo de baixa friabilidade (CBN LF) fornece melhor acabamento para a peça em termos de rugosidade e desvios de circularidade, com menor desgaste de rebolo, em todos os avanços. Por outro lado, o consumo de potência e seus sinais de emissão acústica foram sempre mais elevados. Para a tensão residual, a baixa friabilidade auxilia na geração de tensões compressivas na peça. Todavia, mesmo com a alta friabilidade, para condições mais agressivas de corte também é possível obter tensões compressivas elevadas. Nenhuma das condições de usinagem alterou a microestrutura das peças retificadas, com base nos resultados de microdureza Vickers. A elevada friabilidade, de um modo geral, pode promover fratura excessiva dos grãos, que acabam por aumentar o riscamento e deteriorar a qualidade superficial das peças, além de desgastar mais o rebolo, em virtude do predomínio da macrofratura sobre a microfratura. Ao mesmo tempo, contudo, reduz as forças de corte e o consumo de potência. Deve-se levar em conta todos os fatores à disposição para efetuar a melhor escolha de rebolo e sua friabilidade para determinada aplicação. / Abstract: The present thesis aimed to study the influence of friability of two CBN wheels (high friability - HF and low friability - LF) on the external plunge cylindrical grinding of the AISI 4340 steel, quenched and tempered, for different feed rates. The results showed that CBN LF provided better workpiece finishing in terms of surface roughness and roundness deviations, with lower wheel wear, in all feed rates. However, power consumption and acoustic emission signals were always higher than for CBN HF. For residual stresses, low friability contributes to the generation of compressive stresses on the workpiece. For high feed conditions, even CBN HF can provide high compressive stresses. None of the grinding conditions caused alterations on the workpiece microstructure, based on the results for Vickers microhardness. High friability can promote excessive grain fracture, which can increase scratching and deteriorate the surface quality, causing higher wheel wear as well (since macrofracture predominates over microfracture). On the other side, it can reduce cutting forces and power consumption. All factors at disposal must be taken into account in order to conduct the optimal selection of grinding wheel- as well as its adequate friability - for each specific application. / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T13:29:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A tecnologia de monitoramento por emissão acústica (EA) é aproveitada para o reconhecimento de contato entre rebolo e peça no processo de retificação. Para avaliar as características de dois sistemas de monitoramento (SM) por EA, estes foram integrados ao comando numérico de uma retificadora cilíndrica CNC e conectados a um laptop visando a aquisição de sinais. Os sinais de EARMS decorrentes do evento de contato foram armazenados e analisados permitindo determinar qual sistema de monitoramento era mais adequado para o reconhecimento do contato entre rebolo e peça. Em uma segunda bancada implementada em uma retificadora de ferramentaria com um parceiro industrial, o SM mais adequado foi empregado para reconhecer o contato entre rebolo e peça e foi desenvolvida uma estratégia para centralizar o rebolo em relação ao eixo da peça. Este posicionamento relativo foi executado manualmente exercendo influência direta nos resultados de trabalho e demandando um tempo considerável por parte do operador da máquina. A automatização desta atividade com o emprego de um SM por EA integrado diretamente no comando numérico da máquina-ferramenta levou a resultados satisfatórios de centralização, reduzindo consideravelmente o tempo necessário para preparar a máquina para a produção de um componente. O trabalho é concluído pela validação da geometria de uma estria obtida por retificação, a qual foi posteriormente avaliada em uma máquina de medir por coordenadas. Estes resultados são comparados com o perfil teórico da estria.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248958.pdf: 3012240 bytes, checksum: 009d1a1a3ac7c27e672203342ed8232b (MD5) / A retificação contribui de modo significativo para a satisfação das crescentes exigências nas tolerâncias dimensionais e geométricas na usinagem. As ferramentas de corte do processo de retificação, denominadas rebolos, precisam passar por operações periódicas de adequação das suas características funcionais. O conjunto destas operações é denominado condicionamento. Nas máquinas-ferramentas comandadas numericamente empregadas na retificação, a qualidade do sistema de posicionamento relativo ferramenta/peça de trabalho exerce grande influência sobre os resultados obtidos nas operações de retificação e nas de condicionamento. O sucesso do processo de retificação deve-se, em parte, ao emprego de rebolos de CBN em retificadoras comandadas numericamente. Para rebolos com ligante cerâmico-vítreo, o condicionamento é denominado dressamento, uma vez que o perfilamento e a afiação são realizados simultaneamente. As ferramentas de dressamento empregadas de maior rendimento são os discos rotativos. No uso de discos rotativos é verificado um pequeno desgaste radial dos mesmos, o que se reflete sobre a geometria do rebolo e da peça. A literatura não apresenta muitas informações sobre este desgaste e sua influência sobre os resultados na retificação de componentes de elevada exatidão. Este trabalho apresenta um método de medição na direção radial do disco dressador, auxiliada por um sistema de monitoramento por emissão acústica e pelo sistema de medição intrínseco da retificadora - SISEA -, com o objetivo de avaliar o desgaste dos discos dressadores diamantados no dressamento de rebolos de CBN com ligante cerâmico-vítreo. A validação das medições de posicionamento do disco dressador em relação a superfícies de referência é efetuada por comparação com os resultados obtidos com o auxílio de um sistema baseado em interferometria óptica - SISLASER, para diversas condições de estabilização térmica da máquina-ferramenta.

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Co-orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Alberto Fortulan / Banca: Marcos Tadeu Tibúrcio Gonçalves / Banca: Amauri Hassui / Banca: Jaime Gilberto Duduch / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: 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... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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) / Doutor