Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T04:12:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_MartaReginaDelleDonne_M.pdf: 17580883 bytes, checksum: f1ff52988b201685207f750165cbc037 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestra em Engenharia Mecânica

Orientador: Amauri Hassui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:15:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_NelsonCoutinhoda_M.pdf: 3269726 bytes, checksum: cff763b01ba2bd71b0f177a7764ec81c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O torneamento de aços endurecidos como alternativa a retificação cilíndrica, tem se tornado cada vez mais comum no meio industrial. Devido a melhorias do desempenho mecânico das máquinas, aliada aos avanços nos materiais de ferramenta, particularmente do PCBN, os bons resultados obtidos em aplicações e estudos realizados, vem estimulando cada vez mais essa prática. As diversas geometrias de peças utilizadas em componentes mecânicos submetem as ferramentas destinadas ao torneamento de aços endurecidos a condições de corte variadas, seja essas obtidas a partir de superfícies contínuas ou interrompidas. No entanto, a maior parte dos estudos já realizados, relacionados ao torneamento de aços endurecidos está voltada ao corte contínuo, fazendo do corte interrompido uma aplicação ainda pouco explorada. Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento da frequência de interrupção no torneamento de aços endurecidos com ferramenta de PCBN, além de sua interação com o ângulo de posição (?r) e velocidade de corte (vc). Para isso foram realizados experimentos de torneamento em corpos de prova com três frequências de interrupções diferentes, sendo um com baixa frequência de interrupção contendo dois rasgos, outro com média frequência de interrupção contendo quatro rasgos e finalmente outro com alta frequência de interrupção contendo oito rasgos, sendo esses transversais e equidistantes. Para a construção dos mesmos foi utilizado o aço ABNT 4340 com dureza entre 52 e 56 HRC, usando uma classe comercial de ferramenta PCBN 7525 (ISO H25) com alto teor de CBN (90%), recomendada para corte interrompido. Os parâmetros de saída analisados foram temperatura (°C), rugosidade (Ra), desgaste (VBmáx) e volume removido (mm3). Dentre as diversas conclusões desse trabalho, a principal delas indica que entre os parâmetros variados a frequência de interrupção é o que exerce maior influência sobre a temperatura e o volume removido, sendo que nos corpos de prova com maior frequência maiores volumes removidos foram alcançados, enquanto que nos corpos de prova com frequências menores, a temperatura atingiu níveis mais elevados / Abstract: Turning of hardened steels is becoming an important alternative to cylindrical grinding at industrial level. The increasing interest on this technique results from the good mechanical performance of the machine parts, which is accompanied by enhancements of the cutting tool materials, particularly PCBN, and the good results of using this technique, as reported in prior studies. Machine elements are characterized by a diversity of geometric forms. These characteristics promote that the cutting tools used for turning hardened steel are subjected to varying cutting conditions in both continuous and interrupted surfaces. However, most of the studies in this area have been related to turning hardened steels in continuous cutting. As a consequence, cutting of interrupted surfaces remains under-exploited. This work aims at studying the behavior of the interruption frequency during turning of hardened steels by using PCBN tools, as well as the interaction with the cutting tool¿s position angle (?r) and cutting speed (vc). For this, turning tests were performed on samples with three different interruption frequencies: a) low interruption frequency containing two slots, b) average interruption frequency containing four slots, and c) high interruption frequency containing eight slots. AISI 4340 steels with hardness between 52 and 56 HRC were used for manufacturing the samples. A commercial grade PCBN tool 7525 (ISO H25) with high CBN content (90%) was used as a cutting tool. The output parameters were temperature (°C), roughness (Ra), wear (VBmáx), and volume removed (mm3). Results indicate that the interruption frequency is the parameter that most affects the temperature and the volume removed. The samples mechanized at higher frequencies presented higher volume removed. Meanwhile, the samples turned with lower frequencies reached higher temperatures / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

O torneamento com ferramenta de diamante é um processo de fabricação usado para a produção de componentes ópticos com alta precisão de forma e qualidade óptica final. O crescente uso de materiais poliméricos na industria, particularmente em equipamentos de precisão eletrônica e óptica tem exigido o estudo e entendimento de suas características e propriedades específicas. Esse trabalho avalia a integridade superficial do polimetilmetacrilato torneado com ferramenta de diamante, com relação à transmitância. Os parâmetros de usinagem objetivaram a obtenção de superfície gerada no modo dúctil. As rotações usadas foram 550 e 1000 rpm, a faixa do avanço variou de 5 a 20 µm/rev e a profundidade de usinagem de 4 e 10 µm. Duas ferramentas com geometrias diferentes foram usadas nos testes, com ângulos de saída de -5° e +5°, com raios de ponta de 1,143mm e 1,524 mm. A superfície final e morfologia dos cavacos foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura e a transmitância medida por espectofotometria. A integridade superficial foi claramente influenciada pelo ângulo de saída da ferramenta como observado na literatura. Devido a formação de cavacos no regime dúctil, a superfície final apresentou microtrincas em função do fluxo viscoelástico. A menor rugosidade obtida foi de 33,2 nm para a condição de corte de 10 µm/rev e 10 µm de profundidade de usinagem. Quando os resultados foram comparados as lentes injetadas, observou-se que o valor da transmitância são muito similares. / Single point diamond turning is a manufacturing process used to fabricate optical and precision components with high form accuracy and optical quality surface finish. The increase in the use of polymer materials in industry, particularly in electronic and optic precision devices, has demanded the study and understanding of its specific characteristics and properties. This work is addressed to the evaluation of the surface integrity of diamond turned polymethylmethacrilate regarding the trade off surface integrity versus transmitance. The cutting conditions were selected in order to work within the ductile mode material removal range. The spindle speed were 550 and 1000 rpm, feed rate ranging from 5 up to 20 micrometer/rev and the depth of cut ranging from 4 up to 10 micrometer. Two different tool geometries were used in the tests, a -5 \'DEGREES\' and +5 \'DEGREES\' rake angles with round nose radius tools of 1,143 mm and 1,524 mm. Surface finish and morphology of the chips was evaluated by scanning electron microscopy and transmitance measured by spectophometry technique. The surface integrity was clearly influenced by the cutting tool rake angle as observed in literature. Despite the formation of ductile chips the surface finished presented microcracks likely due the instability of the viscoelastic flow. The lower surface roughness obtained was 33,2 nm Ra for the cutting condition of 10 micrometer/rev and 10 micrometer depth of cut. When the results were compared with injected lenses, it was observed that the value of transmittance was very similar.

Processos de torneamento, muitas vezes na condição de corte interrompido, estão presentes em diversas operações na manufatura de componentes mecânicos, seja quando uma geometria específica é necessária como função deste componente ou quando ela é resultante de uma etapa anterior no processo produtivo, como no caso de peças forjadas. Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação da severidade de perfis irregulares durante o processo de torneamento. Esta avaliação é realizada principalmente sob o enfoque de esforços de corte e vibração, utilizando para tanto um dinamômetro e um acelerômetro. São estudados dois casos de torneamento apresentando geometria irregular: barras de seção transversal quadrada e barras cilíndricas contendo rasgos de chaveta. O material utilizado em ambos os casos foi o aço SAE 52100. Os sinais de forças e vibração foram obtidos em diferentes etapas do torneamento, sendo cada etapa representada por uma taxa de contato diferente. As velocidades de corte utilizadas foram de 60 m/min e 120 m/min, com avanço constante e igual a 0,2 mm/volta e profundidade de corte de 1 mm. Para a medição dos esforços foi instrumentado um porta-ferramentas equipado com extensômetros. Neste porta-ferramentas foi fixada a pastilha de metal duro (TPUN 160304) utilizada nos ensaios, buscando-se assim a condição de corte ortogonal. Como análises secundárias foram realizadas medições de rugosidade nas peças e medição dos cavacos obtidos durante o processo, assim como fotografias das ferramentas utilizando microscopia óptica. Os resultados obtidos mostraram relações entre a taxa de contato e as forças médias e máximas, além de diferenças significativas nos valores de rugosidade em função da geometria da peça, permitindo assim validar a metodologia empregada para análise de torneamento em condições de corte interrompido. Portanto, é possível relacionar forças e vibrações à geometria do material por meio do aparato experimental desenvolvido. / Interrupted cutting conditions often occur in the manufacturing of many mechanical components during turning processes. For instance, if a specific geometry feature is required or even if the geometry of the work piece is a result of a previous process, like in forged parts. This work presents a method to evaluate the severity during the turning process of irregular shape work pieces. This evaluation was carried out mainly analyzing the cutting forces and vibration signals by using a dynamometer and an accelerometer, respectively. Two different irregular geometries were studied during turning: square section bar and cylindrical bar with longitudinal key beds. The samples were made of the SAE 52100 steel for both geometries. Forces and vibration signals were recorded during different turning steps; each turning step was indicated by a different contact ratio. The cutting speeds used in the tests were 60 m/min and 120 m/min, with 0.2 mm/turn of feed rate and 1 mm of cut depth. A strain gage instrumented tool-holder was used to measure the cutting forces. The cemented carbide tool (TPUN 160304) used in the tests was fixed in the tool-holder device and the turning tests were carried out near the orthogonal cutting conditions. Complementary analysis of surface quality, chips size and shape and optical microscopy photos of the tools after the tests were also conducted. The results showed a relationship between the contact ratio and the cutting forces (average and maximum), and significant differences in the surface quality (roughness) as a function of work piece geometry. These results allow validating the proposed methodology to evaluate interrupted cutting conditions in turning operations. Therefore, it is possible to relate the forces and vibrations signals to the geometry of the material by the use of the experimental apparatus developed.

Os processos de manufatura, bem como os parâmetros de processamento utilizados produzem diferentes resultados com relação à integridade de uma superfície. Estas alterações se refletem em mudança das propriedades da superfície, as quais podem influenciar o desempenho dos componentes. O presente trabalho estuda o efeito da integridade superficial gerada pelos processos de torneamento e retificação na resistência à fadiga de contato do aço ferramenta AISI H13. A influência do processo de usinagem e dos parâmetros de corte no estado da superfície e subsuperfície, e como estas características afetam o desempenho são determinados. Foram geradas quatro condições diferentes para as superfícies torneadas mediante a combinação de parâmetros de corte. As superfícies retificadas foram produzidas empregando as mesmas condições de retificação, com isso, obteve-se a mesma condição para todos os corpos de prova ensaiados. As características medidas da integridade superficial foram: os parâmetros de rugosidade, tensões residuais, microdureza Vickers da seção transversal e ruído magnético de Barkhausen. Foi determinado o desempenho das superfícies por fadiga de contato de rolamento, num equipamento na configuração esfera-plano. Os corpos de prova foram anéis de AISI H13 temperados e revenidos. A totalidade dos ensaios foi realizada até a ocorrência de lascamento (Spalling). Os ensaios foram realizados com lubrificação e com uma máxima pressão de contato de Hertz de 3,6 GPa. Foi observado que dependendo do nível de integridade superficial induzido pelo processo de usinagem e dos parâmetros selecionados, o desempenho da superfície em fadiga de contato de rolamento foi afetado. Contudo, as melhores condições de desempenho foram dos materiais retificados, e para os materiais torneados o melhor desempenho foi obtido com maiores velocidades de corte. / The manufacturing process and the machining parameters selected lead to different integrity of the surface, and these characteristics will influence the functional performance of the components. This study evaluated and analyzed the effect of surface integrity on the contact fatigue resistance of the H13 hot work tool steel. The surfaces were manufactured by hard turning and grinding process. Therefore, the influences of the machining process and the cutting parameters on the surface and on the subsurface layer were studied. Four different turned surfaces were obtained as a combination of cutting parameters selected for the tests. On the other hand, grinding surfaces were generated using the same machining conditions. The characteristics of surface integrity evaluated were: surface roughness parameters, residual stresses, Barkhausen noise, and microhardness of surface and sub-layers in transverse section. It was also evaluated the performance of the samples by rolling contact fatigue tests conducted in a ball on washer machine. The specimens were rings made of AISI H13 steel, which were quenched and tempered. All tests were performed until the occurrence of spalling. The tests were carried out under lubrication and with a maximum Hertz contact pressure of 3.6 GPa. Monitoring and failure detection were carried out by analyzing the changes in the vibration signal of the test machine sensors. It was observed that the performance of the surface in rolling contact fatigue resistance was affected by the level of the surface integrity, related to the machining process and the machining parameters.

Neste trabalho foram investigadas as influências de alguns dos principais fatores do torneamento sobre o acabamento da superfície, rugosidade, tensões residuais e microdureza em um conjunto de amostras. Foram analisadas barras de aço ABNT 1045 torneadas e utilizou-se a técnica de planejamento de experimentos (DoE) para formar trinta e duas diferentes combinações de fatores, analisar suas interações e sua influência no acabamento de cada amostra. Os fatores de usinagem investigados foram: (1) avanço, (2) velocidade de corte, (3) raio de quina, (4) ângulo de saída e (5) posição axial. Analises fatoriais foi avaliaram a influência dos cinco fatores na rugosidade média (Ra) e a eficácia de cada conjunto de fatores em obter o acabamento alvo (Ir). Utilizou-se a técnica de difração de raios-X para medir as tensões residuais em sete das dezesseis amostras. As tensões foram medidas na superfície e em profundidades de 5, 10, 20, 50 e 75 μm com auxílio de ataque eletrolítico. Por fim foi realizada análise metalográfica da superfície usinada e perfil de microdureza. Os resultados mostraram que o avanço e o raio de quina possuem elevado efeito padronizado em ambas as análises. Porém, para ambos, enquanto que a aplicação de um menor avanço (ou maior raio de quina) produziu superfícies com baixo Ra, por outro lado também prejudicou a eficácia do torneamento pois contribuiu para obtenção de rugosidade significativamente maior que a teórica. Já o fator velocidade de corte quando teve seu valor elevado foi benéfico ao processo em ambas as análises. Não foi encontrada relevância da região de medição da rugosidade sobre Ra. As tensões residuais sofreram elevada influência dos fatores avanço e velocidade de corte, enquanto o ângulo de saída e o raio de quina mostraram pequeno efeito. A qualidade do acabamento da superfície, regular ou irregular, apresentou relação direta com o mecanismo de geração das tensões residuais. O perfil de microdureza medido mostrou valores de dureza elevados nas amostras com superfície regular e em regiões com maior tensão residual. / This paper investigated the influence of some of the main turning parameters in surface finishing, roughness, residual stress and microhardness of turning samples. Design of experiments (DoE) approach controlled the machining factors of the 0.45%C (ABNT 1045) steel bars samples. DoE also were applied to organize a total of thirty-two parameters combination, analyze its interactions and influences in each sample’s surface finish. Machining parameters investigated were: (1) feed rate, (2) cutting speed, (3) nose radius, (4) rake angle and (5) region of roughness measurement. Factorial analysis evaluated the influence of those five parameters in the average roughness (Ra) and the accuracy of each parameters combination to achieve the expected surface finish (Ir). The X-ray diffraction technique was used to measure the residual stresses in seven out of sixteen samples. The tensions were measured at their surface and at depths of 5, 10, 20, 50 and 75 μm by means of electrochemical material removal. In addition metallographic analysis of the machined surface and microhardness profile were conducted. Results showed that parameters as feed rate and nose radius have strong standardized effect in both factorial analysis. Results shown that reduction of the feed rate (or increase in nose radius) were able to produce lower roughness average (Ra) but, on the other hand, it also contribute to generate a surface roughness significant higher than theoretical roughness. The increase in cutting speed was beneficial to both, achieving a lower roughness average and improving process accuracy. The region of roughness measurement was found not significant to influence Ra. The residual stresses were strongly influenced by the feed rate and cutting speed factors, while the rake angle and nose radius showed small effect. The quality of the surface finish, regular or irregular, was directly related to residual stresses generation mechanism. The microhardness profile shown higher microhardness in samples with regular surface finish and in depths with higher residual stress.

A maior parte dos produtos industrializados, principalmente na indústria metal mecânica, sofre algum tipo de processo de usinagem em alguma de suas etapas de produção. A máquina-ferramenta CNC, se destaca atualmente nessa indústria devido sua alta produtividade e precisão. Contudo, erros geométricos em peças usinadas podem prejudicar o desempenho da indústria causando perda de lotes, insatisfação do cliente e mal funcionamento do produto final. Entre as causas de erros geométricos em peças usinadas, erros térmicos da máquina-ferramenta correspondem a 70% do total. Esses podem ser reduzidos com a aplicação de uma estratégia de compensação térmica, a qual pode se basear em um modelo empírico, atuando em conjunto com a correção do sistema de coordenadas em máquinas CNC. Este trabalho obteve modelos de deformação térmica por meio de medições de posição e temperatura durante ciclos de aquecimento e ensaios de usinagem. Visando um modelo robusto com baixo número de sensores, os modelos foram classificados estatisticamente. Além disso seus comportamentos foram analisados segundo modos de erro térmico de cada componente principal da máquina ferramenta. O sistema de compensação foi desenvolvido, implementado e testado utilizando-se um centro de torneamento. / Most manufactured products, mainly in metalworking industry, have some kind of machining process included in their processing stages. The CNC machine tool plays na important role in the industry due to its high productivity and precision. However, geometrical erros in machined parts can decrease the performance of the industry, causing rejected batches, customer dissatisfaction and malfunction of the final product. Among the causes of geometric errors on machined parts, thermal errors of machine tool corresponding to 70% of the total. For CNC machines, these errors can be reduced by implementing a strategy of thermal compensation, wich may be based on an empirical model, working in parallel with the correction of the coordinate system. This research work led to the development of thermal deformation models obtained by measurements of position and temperature cycles for heating and machining tests. Targeting a robust design with a low number of sensors, the statistical models were ranked. In addition, the behavior of the models was analyzed according to the thermal error modes of each main component of the machine tool. The compensation system was developed, implemented and tested in a CNC turning center.

O objetivo desse trabalho foi avaliar o processo de formação do cavaco durante o torneamento utilizando simulação numérica pelo método dos elementos finitos. Para realizar o estudo foram definidos dois tipos de aços inoxidáveis austeníticos, um com matriz metálica sem a presença significativa de inclusões, do tipo ABNT 304, e outro com a presença de inclusões não metálicas, do tipo ABNT 303. O estudo foi focado nos mecanismos de formação e ruptura do cavaco, na determinação das forças de usinagem, no campo de tensões, deformações, e temperaturas durante o processo, que foram relacionados com aspectos e características da microestrutura do material. Os resultados obtidos foram comparados com as forças de usinagem experimentais, com a espessura e morfologia do cavaco. O desenvolvimento do trabalho, de acordo com a metodologia adotada, foi realizado em diferentes etapas. Inicialmente foi elaborado e aplicado um modelo de simulação da usinagem considerando o material homogêneo. Em outra etapa, foi realizada a modelagem de uma microestrutura submetida a um estado de tensão e deformação semelhante ao encontrado na simulação da usinagem realizada com material homogêneo. Os resultados mostraram que as partículas das inclusões maiores, alongadas, e em maior quantidade aumentam a tensão e a deformação na microestrutura. As elevadas temperaturas obtidas na usinagem dos aços inoxidáveis austeníticos aumentam a ductilidade dos sulfetos, esses se deformam em compressão junto com a matriz, e têm um efeito limitado como agente de redução dos esforços de usinagem. Por outro lado, os sulfetos facilitam a etapa de ruptura do cavaco em tensões trativas, e tendem a se romper facilitando o processo de quebra. / The aim of this study was to evaluate the chip formation process during turning using a numerical simulation by finite element method. Two different austenitic stainless steel were evaluated, one without a significant presence of inclusions, ABNT 304, and another one with the presence of non-metallic inclusions, ABNT 303. The study was focused on the chip formation and rupture, in determining the machining forces, stresses, strains and temperatures during the process, which were related to aspects and characteristics of the microstructure. The results obtained were compared with the experimental machining forces, thickness and morphology of the chip. The development of the work, according to the methodology, was carried out at different steps. The first one implemented a simulation model considering a homogeneous material. In the next step, the microstructure was subjected to a state of stress similar to that found in the simulation of the machining performed with homogeneous material. The results showed that the largest inclusion particles, elongated and in greater quantity, increase stresses and strains in the microstructure. The high temperatures obtained when machining austenitic stainless steel increase the ductility of sulfides. These are deformed in compression along with the matrix, and have a limited effect in reducing machining forces. On the other hand, sulfides facilitate the chip fracture at tensile stresses.

A viabilização do conceito de manufatura enxuta depende da redução da necessidade de intervenções do operador no processo. Na usinagem dos metais, uma das principais situações onde está a intervenção se faz necessária é a determinação da condição de fim de vida das ferramentas de corte, a qual é muitas vezes subjetiva e não pode ser prescrita com segurança. Sendo a emissão acústica (EA) um sinal gerado pelos principais fenômenos envolvidos na usinagem, um sistema de monitoramento de desgaste de ferramentas baseado neste tipo de sinal foi avaliado em operação de torneamento de eixo de saída de transmissão mecânica caracterizado por geometria complexa. Verificou-se que há uma relação entre a trajetória da ferramenta e a \"assinatura\" do processo (tensão RMS plotada contra o tempo). Além disso, há uma forte correlação destes mais a adesão de material da peça à ferramenta determinaram pequena diferença de amplitude do sinal entre os estágios iniciais e finais de vida das ferramentas. Além disso, a influência do sistema de fixação na EA mostrou-se diversas vezes maior que a influência do desgaste. Portanto, um sistema de monitoramento de desgaste baseado apenas em emissão acústica não seria adequado para a situação estudada. / The Lean Manufacturing concept depends on the reduction of the necessity of interventions in the process by the operators. ln metal machining, one situation where these interventions are necessary is the determination of tool life, which is subjective. Besides that, the toollife prediction is not reliable. Acoustic emission signals are generated by many activities involved in machining. Therefore an acoustic emission based tool wear monitoring system was evaluated in a turning operation of a mechanical transmission main shaft characterised by complex geometry. lt was found that there is a relationship between the tool track and the AE \"signature\" of the process (RMS voltage plotted versus time). Furthermore, there is a strong correlation between crater and flank tool wear and the AE signal, but the combination of them plus adhesion phenomena determine low amplitudes between initial and final stages of the tool life. Besides that, the influence of the fixture system was found to be several times higher than the influence of the wear. Therefore, a tool wear monitoring system based on acoustic emission only would not be adequate for this application.

Neste trabalho, estudou-se a integridade superficial durante o torneamento de um ferro fundido nodular com carbonetos, considerando a heterogeneidade microestrutural (fração volumétrica, tamanho e morfologia de grafita e dos carbonetos) e os efeitos dos parâmetros de corte (avanço, velocidade de corte e profundidade de corte), baseados num planejamento fatorial fracionário 24-1. Este texto apresenta, numa primeira parte, uma revisão baseada em referências bibliográficas clássicas da engenharia de superfícies, na tentativa de definir os conceitos que compõem a integridade da superfície. Posteriormente, descrevem-se os resultados de ensaios preliminares, realizados com a finalidade avaliar os níveis do processo e os efeitos desses parâmetros na integridade da superfície. Finalmente, realizaram-se os ensaios de usinagem em corpos-de-prova de ferro fundido nodular com carboneto, nos diâmetros de 80 mm e 140mm. Durante os ensaios de torneamento empregaram-se duas velocidades de corte (60 m/min e 180 m/min), dois avanços (0,1 mm/rev e 0,3 mm/rev) e duas profundidades de corte (0,2 mm e 0,3 mm). Após os ensaios de usinagem, foram realizadas: a avaliação das propriedades do material usinado (dureza e microestrutura), a análise de topografia da superfície usinada mediante avaliação da rugosidade, e a avaliação da influência dos parâmetros de usinagem na rugosidade. Encontrou-se uma dependência estatisticamente significativa da variação nas propriedades mecânicas dos corpos-de-prova em função da microestrutura, e mostraram-se os efeitos dessas variações em termos da integridade da superfície usinada. / In this work, the surface integrity of a ductile cast iron with carbides was studied during turning operations, considering the microstructural heterogeneity (volume fraction, size and morphology of the graphite and carbides) and the effect of the machining parameters (feed, cutting speed and depth of cut), based on a fractional factorial design 24-1. This work presents, initially, a literature review based on classic works on surface engineering, as an attempt to define the main concepts of surface integrity. Later, the results of preliminary test are described, which were conducted in order to define the process levels and the effects of these levels on the surface integrity. Finally, turning tests were conducted on specimens of ductile iron with carbides, at diameters of 80 and 140 mm. Two cutting speeds (60 m/min and 180 m/min), two feeds (0,1 mm/rev and 0,3 mm/rev) and two depths of cut (0,2 mm and 0,3 mm) were selected during the tests. Machined specimens were analyzed in terms of the properties of the machined material (hardness and microstructure) and of the roughness of the machined surface. The effect of the machining parameters on the roughness was also studied. A statistically significant dependence was observed for the properties of the machined specimens as a function of the microstructure and the effect of these properties on the surface integrity is presented.