Resumo: O processo de lixamento da madeira é uma prática comum para preparar sua superfície para o revestimento. A qualidade superficial da madeira é diretamente relacionada ao revestimento, aderência, custos de pós processamento e aparência estética do produto. Vários parâmetros influenciam no acabamento superficial da madeira como: espécie de madeira, processo de usinagem e granulometria da lixa. Nesta tese foram coletados dados de rugosidade superficial de amostras das espécies Eucalyptus grandis e Eucalyptus citriodora usinadas em torno tubular em três velocidades de avanço (10, 14 e 18m/min.) e lixadas em lixadeira de cinta vertical dupla por quatro jogos de lixas abrasivas de alumínio zirconado. Estes jogos foram compostos com lixas de granulometrias 80, 100 e 120 (80-100, 80-120, 100-120 e U80-120), sendo a primeira lixa para desbaste e a segunda para acabamento. Concluiu-se que para os três conjuntos de lixas novas empregadas, o conjunto de lixas de granulometrias 80 e 120, para desbaste e acabamento, respectivamente, foi aquele que apresentou o melhor desempenho quanto ao acabamento superficial para as duas espécies. O emprego de lixas usadas não demonstrou perda significativa de rendimento se comparadas às demais combinações de lixas novas. O conjunto de lixas 80-120 apresenta, numa razão proporcional, uma variação de 4% no valor de "Ra" para cada 4 m/min aumentado na velocidade de avanço do torneamento das amostras. Pode-se afirmar que, em condições ótimas de lixamento, em média, a cada 0,1mm/rot de aumento no avanço por dente no torneamento, tem-se o aumento de 1% em "Ra". / Abstract: The process of sanding the wood is a common practice to prepare the surface for coating. The surface quality of wood is directly related to the coating, adhesion, costs of post-processing and aesthetic appearance of the product. Several parameters influence the surface finish of the wood as wood species, machining process and particle size of sandpaper. In this thesis the analysis was based on data collected in surface roughness of samples of species Eucalyptus grandis and Eucalyptus citriodora machined in tubiform lathe three feed rate (10, 14 and 18m/min.) and sanded in double vertical belt sander by and four sets of abrasive zirconia aluminium. These sets were composed with grain sizes 80,100 and 120 mesh (80-100, 80-120, 100-120 e U80- 120), the first sandpaper for roughing and second for finishing. It was concluded that for the three new sets of sandpaper used, the combination of grit sizes of 80 and 120, for roughing and finishing, respectively, presented the best performance on the surface finishing for both species. The use of worn sandpaper showed no significant loss of income compared to the other combinations of new sandpaper. The set of sandpaper 80-120 provides, in proportion to a variation of 4% in the value of "Ra" for each 4 m/min increased the feed rate speed of the turning of the samples. Thus, can be conclude that, under optimal conditions of sanding, on average, every 0.1 mm/rev increased in feed per tooth, increases of 1% in "Ra". / Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Coorientador: Marcos Tadeu Tiburcio Gonçalves / Banca: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Ivaldo de Domenico Valarelli / Banca: Francisco Antonio Rocco Lahr / Doutor

Orientador: Regina Helena Barbosa Tavares da Silva / Banca: José Cláudio Martins Segalla / Banca: Paulo Martins Ferreira / Resumo: Este estudo avaliou a eficiência de diferentes técnicas de acabamento e polimento sobre duas cerâmicas odontológicas (Duceram Plus e Duceram LFC), em relação à rugosidade média superficial (Ra). Foram preparados quarenta discos com 8 mm de diâmetro e 4 mm de espessura para cada uma das cerâmicas utilizadas, seguindo-se as recomendações do fabricante. Previamente ao glazeamento, todos os corpos-de-prova foram regularizados com o auxílio de lixas d'água de diferentes granulações (240,360 e 600, nesta ordem), recebendo, em seguida, uma camada de glaze. Os 40 corpos-de-prova de cada cerâmica foram divididos em 8 grupos com 5 representantes em cada um, recebendo diferentes tratamentos de superfície: T1- glaze; T2- desgaste com ponta diamantada fina e ultrafina; T3- T2 + sistema de acabamento e polimento dental Sof-Lex (3 M); T4- T3 + pasta diamantada; T5- T2 + kit de polimento Super-Snap (Shofu); T6- T5 + pasta diamantada; T7- T2 mais borrachas abrasivas Viking (KG Sorensen); T8- T7 + pasta diamantada. Foram realizadas cinco mensurações de rugosidade média (Ra, em æm) em cada corpo-de-prova, utilizando-se um rugosímetro ajustado com cut-off de 0,25 mm, extensão de tracejamento de 1,25 mm e velocidade de medição de 0,10 mm/s. Os resultados foram analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Tukey, com nível de significância de 5%. Os melhores tratamentos para ambas as cerâmicas avaliadas foram T3, T4, T5 e T6, apresentando semelhança estatística entre si; O glazeamento (T1) foi similar estatisticamente aos tratamentos T3, T4, T5 e T6 para a cerâmica Duceram LFC, em relação ao fator Ra; O tratamento T1 apresentou-se com diferença estatisticamente significante e mais rugoso que o tratamento T3, T4 e T6 para a cerâmica Duceram Plus, em relação ao fator Ra; As duas cerâmicas odontológicas avaliadas apresentaram ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study assessed the efficacy of different current porcelain finishing and polishing procedures on two different dental ceramic (Duceram Plus and Duceram LFC) quantitatively with a profilometer. Forty disks (8 mm in diameter and 4 mm thick) were prepared for each dental ceramic according to the manufacturer's directions. Prior to glazing, all specimens' surfaces were abraded using a 240, 360 and 600-grit wet sandpaper. Then, all samples were glazed. The forty samples of each dental ceramic were divided into 8 groups of five specimens each, according to the surface treatment: T1- glaze; T2- abraded with fine and ultra fine diamond burs (KG Sorensen); T3- T2 following Sof-Lex (3M) polishing system; T4- T3 following diamond paste; T5- T2 following Super-Snap polishing kit (Shofu); T6- T5 following diamond paste; T7- Viking rubber wheels (KG Sorensen); T8- T7 following diamond paste. Five roughness measurements (Ra, æm) were performed on each disc using a profilometer with cut-off value of 0.25 mm and a tracing length of 1.25 mm and a speed of 0.1 mm per second. These values were tested using a two-way analysis of variance and Tukey test at 5% significance level. The result showed (to Ra factor) that T3, T4, T5 and T6 were the best surface treatment for both dental ceramic materials and were statistically equals; the glazed treatment (T1) was similar statistically to the polishing treatment T3, T4, T5 and T6 for Duceram LFC ceramic; the glazed treatment (T1) was different statistically and rougher than the polishing treatment T3, T4 e T6 for Duceram Plus ceramic; the two different dental ceramic had similar behavior when received the same surface treatment; and the diamond-abraded group (T2) had the rougher surface in both dental ceramic studied. / Mestre

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: José Alfredo Covolan Ulson / Banca: Amauri Hassui / 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: O cenário mundial tem apresentado um ambiente de alta competição industrial, pressionando cada vez mais as indústrias a tornarem seus processos produtivos mais eficientes. Além da eficiência, a precisão é de extrema importância num ambiente onde as empresas tentam manter padrões e procedimentos que se adaptem às normas internacionais. Um dos processos de acabamento mais utilizados na fabricação de componentes mecânicos de precisão é a retificação, e um dos critérios preponderantes na qualidade final de um produto é a integridade superficial, influenciada principalmente por fatores térmicos e mecânicos. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar as relações intrínsecas entre a qualidade superficial de peças retificadas e o comportamento dos sinais correspondentes de emissão acústica e potência de corte para retificação tangencial plana utilizando-se redes neurais artificiais. A caracterização da qualidade superficial das peças foi analisada por meio de parâmetros de queima superficial, rugosidade e microdureza. Verificou-se que o uso de redes neurais artificiais na caracterização da qualidade de superfícies de peças retificadas obteve bons resultados, apresentando-se como uma proposta interessante para implementação de sistemas inteligentes em ambientes industriais. / Abstract: The world scenario has presented a high industrial competition, pressuring each time more the industries to change its more efficient productive processes. Besides efficiency, the precision is of extremely in a world where the companies try to maintain patterns and procedures that fit international demands. One of the most used final processes in the manufacturing of mechanical precision components is grinding, and one of the main criteria in the final quality of a product is its surface integrity, mainly influenced by thermal and mechanical factors. Thus, the objective of this work is to investigate the existing relationships between the surface quality of grinding workpieces and the behavior of correspondent signal of acoustic emission and cutting power to the surface grinding machines using artificial neural network. The characterization of the surface quality of the workpieces was analyzed through surface burning parameters, surface roughness and microhardness. It was verified that the use of artificial neural networks in the characterization of quality of surfaces grinding workipieces had positive results, being presented as an interesting proposal to implementation of intelligent systems in the industrial environments. / Mestre

Orientador: Rubens Nisie Tango / Banca: Estevão Tomomitsu Kimpara / Banca: Karla Zanini Kantorski / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da vitrificação e do polimento na rugosidade superficial e formação in situ de biofilme dentário inicial, após simulação da escovação, em cerâmica policristalina de zircônia parcialmente estabilizada por ítrio (Cercon® Zirconia, Dentsply Ceramco). Amostras foram divididas em: (C) controle - sem tratamento; (V) vitrificadas; (PS) polidas com pontas de silicone diamantadas. Metade das amostras foi submetida à simulação de escovação (400.000 ciclos). Análises da rugosidade superficial (Ra e Rz) foram realizadas antes e após os tratamentos superficiais e escovação. Dez voluntários selecionados com adequado padrão de higiene bucal receberam dispositivos oclusais individualizados para a fixação das amostras na face vestibular. Após 8 horas em ambiente bucal, as amostras foram removidas do dispositivo e avaliadas em MEV (n=5) e MCVL (n=10). A análise em MEV foi realizada por meio da seleção aleatória de cinco campos (20 x 25 μm) para cada amostra para análise descritiva do material celular/acelular depositado e da topografia superficial. Para análise em MCVL, foram captadas imagens em lentes ópticas com aumento de 10 x/ 0.3 para visualização de toda a amostra e aumento de 63 x/ 0.3 (imagens 3D com secções ópticas de 0,8 μm) para análise de biovolume e espessura média de biofilme. O software COMSTAT quantificou as imagens obtidas em MCVL. Os dados obtidos de rugosidade (μm) foram submetidos à Análise de Variância (dois fatores) e teste de Dunnett (5%). Biovolume e espessura de biofilme foram analisados pelo teste de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. O grupo V apresentou maiores valores de rugosidade superficial, espessura média e biovolume de biofilme, em presença de escovação simulada. O fator escovação não foi preponderante para o aumento da rugosidade superficial. Houve correlação significativa entre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect of the glaze and polishing in the surface roughness and early dental biofilm formation, after toothbrushing simulation, in tetragonal zirconium polycrystal stabilized with yttrium ceramics (Cercon® Zirconia, Dentsply Ceramco). Ceramics samples were divided in three groups: control - not glazed (C); glazed (G); polishing with diamonds silica tip (ST). Half samples was submitted to toothbrushing simulation (400.000 cycles). Analyses of surface roughness (Ra and Rz) were carried before and after the superficial treatments and toothbrushing. Ten volunteers selected with high level of oral hygiene were selected for this study. Oral devices covering the crowns of the upper premolars and molars were fabricated for each participant and ceramic samples were fixed on the vestibular zones of the devices. After 8 hours in situ, the samples were removed from device and analyzed in SEM (n=5) and CLSM (n=10). To SEM analysis was selected means of the random election of five fields (20 x 25 μm) for each sample for descriptive analysis of the deposited cellular material/to acelular and the superficial topography. For analysis in CLSM were used for architecture visualization and lenses of 63x/0.13 for COMSTAT analysis and quantification. The resulting sets of confocal optical sections were collected by microscopy software as stacks of images 3-D images were obtained for analysis of biovolume and average thickness of biofilm. The data of surface roughness (μm) were submitted to analysis of variance (two factors) and Dunnett's test (5%). Biovolume and mean thickness biofilm were analyzed by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney's test. The G Group presented greaters values of surface roughness, average thickness and biovolume of biofilm, in toothbrushing presence... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: João Neudenir Arioli Filho / Banca: Sergio Sualdini Nogueira / Banca: Mauro Antônio de Arruda Nóbilo / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de técnicas de desinfecção utilizando soluções de glutaraldeído 2%, hipoclorito de sódio 5%, clorexidina 5% e energia por microondas sobre a dureza e rugosidade de superfície dos materiais reembasadores macios Ufi Gel , Molloplast-B, Eversoft e Mucopren soft. Quarenta corpos-de-prova de cada material com dimensões de 36x7x6 mm foram processados em muflas plásticas para microondas e polimerizados de acordo com as recomendações dos fabricantes. As amostras foram divididas em grupos (n=10) e submetidas à desinfecção por 10 minutos nas soluções químicas e, em forno de microondas doméstico por período de 3 minutos à 500W. As leituras de dureza e rugosidade foram realizadas 24 horas após a confecção dos corpos de prova e após aplicação do 1° e 2° ciclo de desinfecção, respectivamente. As leituras de dureza foram realizadas sobre uma das faces do corpo de prova com auxílio de durômetro Shore A. Sobre a face oposta foram realizadas as leituras de rugosidade com rugosímetro Surf-Corder SE 1700. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey ao nível de significância de 1%. Conclui-se que a aplicação de dois ciclos de desinfecção não produziu alterações na dureza dos materiais utilizados. Porém, houve diminuição na rugosidade após o primeiro ciclo de desinfecção. A técnica de desinfecção com solução de glutaraldeído 2% promoveu os maiores valores de dureza nos materiais Molloplast-B, Mucopren soft e Ufi Gel. Já o material Eversoft não apresentou alteração nos valores de dureza e rugosidade de superfície em nenhuma das técnicas de desinfecção. / Abstract: The aim of this study was to assess the effect of disinfections with 2% glutaraldehyde, 5% sodium hypoclorite, 5% chlorhexidine solution and microwave oven on hardness and roughness of soft denture liners Ufi Gel, Molloplast-B, Eversoft and Mucopren soft. Forty samples (36x7x6 mm) of each material were processed in special microwave flasks according to manufacturers' recommendation. Ten specimens of each material were immersed in each disinfectant solution for ten minutes or placed in a microwave oven for 3 minutes at 500W. The surface roughness and hardness values were recorded after 24 hours (control), and also at each two cycles of disinfection. Hardness readings were made on the sample surface with Shore A durometer according to the ASTM D-2240 specifications. The surface roughness was verified on the other surface using a Surf-Coder SE 1700 perfilometer. Data were submitted at analysis of variance and Tukey's test to 1% of level. The application of two disinfection cycles did not change the hardness values significantly. However, after the first cycle of disinfection, means of surface roughness were lower than those observed for the control. The glutaraldehyde solution promoted the highest values of hardness on Molloplast-B, Mucopren soft and Ufi Gel materials. The Eversoft did not show changes in hardness and surface roughness independent of disinfection technique. / Mestre

Orientador: Welingtom Dinelli / Banca: Maria Salete Machado Cândido / Banca: Paulo Zárate Pereira / Resumo: Com os avanços científicos aplicados à Odontologia moderna para a finalidade da melhoria em aspectos físicos e estéticos, a indústria Odontológica lança constantemente inúmeros produtos, sendo que nos últimos anos surgiram as resinas classificadas como nanoparticuladas, com o intuito de melhorar o resultado final das restaurações. Considerando a introdução dessas novas resinas em padrão nanométrico, este trabalho se propôs avaliar se as técnicas de polimento comumente empregadas e que apresentam resultados satisfatórios para as diferentes resinas já disponíveis no mercado Odontológico, também o são para esses novos produtos. Foram confeccionados 36 corpos-de-prova para cada resina composta: Renamel Microfill® - microparticulada (M1), Vitalescence - micro-híbrida (M2), Esthet-X - micro-matriz (M3) e Filtek Supreme - nanoparticulada ou nanoaglomerada (M4). As amostras foram armazenadas em água destilada a 37°C + 1°C, para então serem submetidas ao tratamento superficial, onde a rugosidade média foi analisada em três etapas consecutivas: controle - T0 (padronização com tiras de matriz de poliéster), polimento com os sistemas de discos abrasivos - T1 (Super Snap Rainbow® Technique, Flexidiscs e Sof-Lex Pop On) e polimento com pastas - T2 (Diamond Polish Paste e Enamelize). Os resultados obtidos revelaram que, em todas as etapas observadas, as resinas compostas exibiram valores de rugosidade média muito satisfatória, sendo que a resina composta M1 alcançou os menores valores, seguida por M2, M3 e M4. Ficou demonstrado neste estudo que, para todas as resinas compostas os menores valores de rugosidade média foram inquestionavelmente observados na etapa T0, onde ocorreu a padronização dos espécimes com tiras de matriz de poliéster (grupo controle). Quando empregados os discos abrasivos (etapa T1), a rugosidade média das amostras aumentou significativamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: Considering the scientific developments applied to modern Dentistry in order to improve both physical and esthetical aspects, dental industry constantly releases a number of products. In recent years resins qualified as nanoparticled have arisen aiming the improvement of the restorations final results. In regard to the introduction of these new nanometric-patterned resins, the present study objective was to evaluate whether the polishing techniques commonly used, and which feature satisfactory results for the different resins already available in the dental market, are appropriate for these new products. Thirty-six test specimens were fabricated for each composite resin: Renamel Microfill® - microparticles (M1), Vitalescence - micro-hybrid particles (M2), Esthet-X - micro-matrix (M3) and Filtek Supreme - nanoparticled or nanocluster (M4). The samples were stored within distilled water at 37°C + 1°C, and submitted to surface treatment, where the mean roughness was assessed in three consecutive phases: control - T0 (standardization with polyester matrix bands), polishing with abrasive disc systems - T1 (Super Snap Rainbow® Technique, Flexidiscs and Sof-Lex Pop On) and polishing with pastes - T2 (Diamond Polish Paste and Enamelize). The results obtained showed that, in all the phases observed, the composite resins featured rather satisfactory mean roughness scores, where composite resin M1 reached the lowest scores, followed by M2, M3 and M4. It was demonstrated in this study that the lowest mean roughness scores were unquestionably observed in phase T0 for all the composite resins, where the test specimens standardization was performed with polyester matrix bands (control group). When the abrasive discs were used (phase T1), the samples mean roughness had a significant increase when compared to phase T0. Among the abrasive discs tested, Flexidiscs disc system always showed... (Complete abstract, access undermentioned eletronic adress). / Mestre

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: José Alfredo Covolan Ulson / Banca: Alisson Rocha Machado / Resumo: A crescente competitividade do mercado, exigência por qualidade, padronização cada vez superior a necessidade de redução do desperdícios trazem cada vez mais a automação às indústrias. Por suas características, os processos automatizados podem ser melhorados com a utilização de métodos de controle e supervisão e, neste campo, a utilização de sensores e redes neurais artificiais têm cada vez mais destaque em pesquisa. No processo de furação, estudos relatam a aplicação bem sucedida destas técnicas na determinação do fim da vida de ferramentas, contudo, em muitas aplicações, apenas o controle do desgaste da broca não é suficiente para garantir a qualidade do produto. Diâmetro do furo usinado, rugosidade e a formação de rebarbas são alguns exemplos de importantes resultados do processo que não dependem exclusivamente da condição da ferramenta de corte, neste âmbito, estudos dedicados ao controle destas variáveis são limitados, senão inexistentes. Desta forma, este estudo foi conduzido buscando gerar uma contribuição à supervisão do processo de furação com foco na estimação do diâmetro e rugosidade do furo usinado. Utilizando um sistema multi sensores instalados em uma máquina ferramenta e corpus de prova compostos por uma liga de titânio seguida de uma liga de alumínio, registraram-se os sinais dos sensores durante o corte para variados parâmetros de usinagem. Os dados coletados serviram de entrada a uma rede neural artificial, que foi treinada com os valores de diâmetro e rugosidade medidos parte das amostras. Depois do treinamento, a rede capacitou-se a estimar os valores de diâmetro e rugosidade média a partir dos sinais coletados somados aos parâmetros de corte utilizados na concepção do furo. Os erros dos processo foram então calculados da diferença entre os valores medidos e as saídas obtidas. Os resultados demonstraram alta capacidade da rede em determinar as viariáveis desejadas / Abstract: The growing market competitiveness, product quality requirements and just in time production concept is bringing every time more automation to manufacturing industries. Productivity and quality in machining process can be improved by using monitoring and controlling methods. Along the last decades, sensors and Artificial Neural Network have been successfully utilized in many drill wear monitoring systems. However, in many industrial fields, to supervise the tool wear is not enough to assure the product qualities. Roughnessm burr formation and hole diameter are some examples of important process results does not exclusively depend on the tool condition and in this area of knowledge the number of studies is limited or inexistent. Thus, this work brings a contribution on drilling process monitoring where the target was to determine the hole diameter and roughness using a multi-sensor system and artificial neural network. The speciments used were composed by a titanium alloy and aluminum alloy plates. The sensors were installed in a machine tool and the process was accomplished using several drilling parameters. The acquired sensors data were used a input in an artificial neural network which was trained with the roughness and diameter measured in some samples. After trained, the system was qualified to output the expected variables from the input signals. To calculate the errors these output values were compared with the samples measured. The results showed efficiency of the system in determining the roughness and hole diameters as the obtained errors can be considered low or neigligible for the majority of drilling industrial application / Mestre

Resumo: A usinagem é um dos processos de fabricação mais utilizados mundialmente. Com destacada importância no setor industrial, este processo se encontra em contínua evolução com o surgimento de novos materiais (com propriedades melhoradas), novas ferramentas (mais resistentes ao desgaste e de custo reduzido) e novas máquinas (mais rígidas, mais precisas e com maior nível de tecnologia embarcada). Neste contexto surgiu a usinagem com altas velocidades de corte que, apesar do surgimento na década de 1930, tem pesquisas realizadas no meio acadêmico e industrial, mais aberta e divulgadamente, há cerca de 20 anos. Entretanto, a maioria dos trabalhos refere-se, de um modo geral, a estudos sobre produtividade, custo, desempenho de ferramentas e máquinas-ferramentas, entre outros. Poucos estudos procuram investigar possíveis efeitos desse tipo de usinagem na integridade superficial do produto usinado. Em função dessa lacuna e do aprimoramento de processo de obtenção de aços ferríticos com grãos ultrafinos (com refino de grão em toda seção transversal), este trabalho visou descobrir se há efeito do fresamento com alta velocidade de corte (High-Speed Cutting - HSC) sobre a rugosidade quantitativa e visual, sobre o campo de tensões residuais presentes na superfície (mensurados por difração de raios X) e sobre comportamento em fadiga (através de flexão em quatro pontos) da peça usinada. Observou-se que, quantitativamente, a rugosidade melhorou 63% quando comparada à usinagem feita sob condições ditas convencionais. De modo análogo, o campo de tensões residuais (de tração para ambas as condições convencional e HSC) foi reduzido em 73% e a resistência à fadiga para um determinado número de ciclos foi elevada, porém com limite de fadiga igual para todas as condições de usinagem. Em suma, do ponto de vista do desempenho, a usinagem HSC provém melhorias significativas ao componente usinado / Abstract: Machining is one of the most widely used manufacturing processes worldwide. With outstanding importance in the industrial sector, this process is continually evolving with the emergence of new materials (with improved properties), new tools (more wear resistance and low cost) and new machines (more stiffness, more precision and with a higher level of embedded technology). In this context came the machining with high speed cutting that, despite the rise in the 1930s, has researches conducted in academy and industry, with more emphasis, about 20 years ago. However, most of the works refers, in general, to studies on productivity, cost, performance of tools and machine tools, among others. Few studies seek to investigate possible effects of this type of machining on surface integrity of the machined product. Because of this gap on this subject and the enhancement of the process to obtain low carbon ferritic steels with ultrafine grains (with grain refinement throughout the whole cross section), this work searched whether there is effect of milling with high speed cutting (High-Speed Cutting - HSC) on the quantitative and visual roughness, on the residual stress field on the surface (measured by X-ray diffraction) and on the fatigue limit (by four point bending) of the workpiece. It was observed that, quantitatively and in average, the roughness reduced 63% when compared to machining done under stated conventional conditions. Similarly, the residual stress field (tensile for both conventional and HSC conditions) was reduced by 73% and the fatigue strength was improved, but with fatigue limit equal to all cutting conditions. In short, from the standpoint of performance, HSC machining brings significant improvements for the machined component / Orientador: Alessandro Roger Rodrigues / Coorientador: Ruis Camargo Tokimatsu / Banca: Hidekasu Matsumoto / Banca: Anselmo Eduardo Diniz / Mestre

Resumo: Atualmente, a fabricação é caracterizada pela sua complexidade, pluralidade de disciplinas e crescente demanda de novas ferramentas e técnicas para a solução de difíceis problemas. As redes neurais artificiais oferecem uma nova e diferente alternativa para investigar e analisar os desafiadores tópicos relacionados à manufatura. Desta forma, estudou-se neste trabalho os assuntos relacionados à aplicação das redes neurais na predição da circularidade e rugosidade da peça retificada pela análise de algumas variáveis de saída do processo. Foram empregados nos ensaios de usinagem: um fluido de corte (óleo emulsionável), um rebolo superabrasivo de CBN com ligante vitrificado e peças temperadas e revenidas de aço VC-131. Este trabalho também utilizou outras tecnologias de otimização do processo de retificação, tais como: a utilização de defletores aerodinâmicos para a quebra da camada de ar e a refrigeração otimizada por meio de um jato de fluido direcionado. Os ensaios de usinagem foram realizados para gerar a base de dados utilizada nos testes das redes neurais (ensaios computacionais). Fez-se portanto, diversos experimentos variando-se a velocidade de avanço, ou mergulho do rebolo na peça. As variáveis de saída analisadas que serviram de dados de entrada para a RNA foram: a força tangencial de corte (Ft), a energia específica de retificação (u), o desgaste diametral do rebolo, o parâmetro DPO e a emissão acústica (EA). A rugosidade e circularidade foram utilizadas para o treinamento das RNA’s. Nos testes computacionais, foram analisadas duas bases de dados: a primeira referente às médias de todos os 40 ciclos de retificação, já a segunda utilizou todos os valores destes 40 ciclos. Ainda foram examinadas diferentes combinações de dados de entrada para verificar a influência do parâmetro DPO na predição. Os resultados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays, the manufacturing is characterized by its complexity, plurality of subjects and increasing demand of new tools and techniques for the solution of difficult problems. Artificial neural nets propose a new and different alternative to investigate and analyze the challenging topics related to the manufacturing. The objective of this work is to study the use of artificial neural nets in the prediction of roundness and roughness of a ground workpiece. It was used a CBN wheel, emulsion oil and workpieces made of VC-131 steel. This work also used other technologies of grinding optimization, such as: the use of a coolant shoe to break the air curtain layer in addition and the high pressure fluid jet. Grinding tests had been carried through to generate the database used in the artificial neural nets (computational tests). Different feed rates were used in these experiments to generate outputs such as: tangential cutting force (Ft), specific energy of grinding (u), diametrical wear of the wheel, DPO parameter and acoustic emission (EA). The roughness and roundness were used to train the RNA's. In the computational tests, it was verify the influence of the DPO parameter in the prediction as well as two different databases. The results suggest that this parameter (DPO) was not able to substitute the tangential cutting force (Ft) and the acoustic emission (EA) in the prediction. Moreover, it was verify the need of an input that represents the dynamic stiffness of the machine-tool-workpiece system to improve the roundness prediction. / Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Coorientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Leonardo Roberto da Silva / Banca: Rodrigo Eduardo Catai / Mestre

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: Gilmar Ferreira Batalha / Resumo: Este trabalho teve o propósito de contribuir com informações sobre a aplicação de fluidos de corte na operação de retificação plana de aço, em especial do ano ABNT 4340 temperado e revenido. Desta forma testados e comparados três métodos de lubri-refrigeração, os quais são: MQL (Mínima Quantidade de Lubrificante), convencional e otimizado. Os testes foram realizados em retificadora plana universal, utilizando um rebolo de cBN Vitrificado. Os fluidos de corte utilizados para os testes foram: emulsão com diluição a 5% para os métodos convencinal e Otimizado, enquanto que para MQL utilizou-se fluido sintético. A fim de obter uma análise comparativa dos desempenhos entre os três métodos, o parâmetro profundidade de corte foi variado em três valores (0,02mm;0,05mm e 0,08mm). Os outros parâmetros de corte, os quais foram mantidos constantes. Como variáveis de saída foram analisadas: força tangencial de corte, rugosidade, desgaste diametral do rebolo, relação G, dureza por microindentação, tensão residual superficial da pela e imagens obtidas no Microscópio Eletrônico de Varredura foram também obtidas para analisar a superfície das peças usinadas. Os resultados indicaram que a técnica MQL, permite obter menor desgaste diametral do rebolo, no entanto há prejuízos quanto ao acabamento superficial (rugosidade) em profundidades de corte até 0,05mm, acima deste valor o método MQL mostrou-se incapaz de realizar a lubrirefrigeração de forma eficaz. Já o método otimizado permitiu obter os melhores resultados de rugosidade, menor desgaste diametral do rebolo e induziu menor tensão residual superficial, mas em profundidade de corte de 0,02mm apresentou os maiores valores de força de corte tangencial comparados aos outros métodos. Por fim, o método convencional apresentou resultados medianos em quase todas as variáveis de saída analisadas / Abstract: This work aims to investigate the comparative efficiency of three different colling and lubrificatins system e applied to surface grinding operation. Systems compared are MQL (Minimal Quantify Lubrification), conventional and conventional optimized. Grinding tests were performed on universal grinding machine using a vitrified cBN grinding wheel for grinding, steel samples of ABNT4340 (grade SAE4340) hardened and tempered to 55HRc. The cutting fluid used for testing was soluble oil at 5% for methods and conventional and conventional optimized and synthetic fluid for MQL technique tested. In order to obtain a comparative analysis of performance among the three methods, the depth of cut parameter was varied in three values (0,02mm, 0,05 mm, 0,08mm), the other cutting parameters were kept constant. Which one output variables investigated were: tangential cutting force, surface roughness, wheel diametrical wear, G ratio, workpiece microhardness and surface residual stress. Images obtained by scanning electron microscopy of the ground surface were used to analyze machined surfaces. The results indicated that the MQL technique allowed to prolong tool life of wheel, however there is damage on the surface finish of machined surfaces (roughness) at depths of cut up values to 0.05 mm. Above this value the MQL method proved did not provide efficiente lubrification and cooling functions. Conventional optimized method showed the best results of roughness, residual stress and least wear of wheel, bur in depth of cut 0.02 mm gave the highest values of tangential cutting force compared to other methods under conditions investigated. Finally, the conventional coolant method presented relatively satisfatory results for most output variables analyzed / Mestre