Um dos métodos de fabricação de engrenagem em grande escala é baseado na usinagem por ferramentas de corte denominadas Cortador Hob ou Fresa Caracol. Esse método permite agilidade e precisão. A máquina e a ferramenta destinadas a esse processo são para aplicação específica na fabricação de dentados em engrenagens e eixos, fazendo-se necessário portanto um aprofundamento na otimização, melhor utilização dessas ferramentas. A não substituição da ferramenta no momento correto implica em dois problemas: ou ela poder ser trocada antes do término da vida ou ela pode ser usada em excesso e formar o chamado desgaste excessivo, o que reduz o número de afiações do cortador. O ponto a ser estudado o qual se trata essa dissertação é poder estimar a quantidade de peças a ser produzida com cada uma dessas ferramentas. Entretanto, sabe-se que uma mesma ferramenta pode ser aplicada a diversos tipos de peças, com variação de diâmetro e espessura, o que caracteriza a complexibilidade desse processo. Para isso foram coletados dados de usinagem e de desgaste da ferramenta em função das dimensões do par peça/ferramenta. Depois foram determinada curva padrão de desgaste em relação ao par peça/ferramenta e a partir dessa curva padrão, determinar a vida dos cortadores em quantidade de peças a serem fabricadas. Em seguida, os testes realizados puderam comprovar a efetividade dessa correlação. / The method of manufacture of gear on a large scale is based on process that use cutting tools, called Hob or “Caracol”. This method allows the speed and accuracy. The machine and tool designed for this process are specific for application in the manufacture of toothed gears and shafts. This making it necessary insight into the optimization of these tools. Failure to replace the tool at the right time involves two problems: or it can be exchanged before the end of life, or it can be overused and form the so-called excessive wear, which reduces the number of cutter sharpenings. The point of study from which it comes this work is to determine the quantity of parts to be produced with each of these tools, it know that the same tool can be applied to various types of pieces, ranging in diameter and thickness, which characterizes the complexity of this process. Therefore data about machining tool wear depending on the size of the pair part / tool were plotted collected. After that, standard curves of wear in relation to the pair part / tool and by this standard curve, to determine the life of the cutters in quantities of parts to be manufactured. Soon after, the tests performed could proved the effectiveness of this correlation.

O uso de assentos personalizados para cadeiras de rodas é recomendado para a prevenção de deformidades posturais, lesões cutâneas e limitação funcional de pessoas com deficiência. Esses assentos buscam aumentar a área de contato, diminuindo os picos de pressão sobre a pele e a deformação de tecidos profundos. Dado que cada usuário possui uma estrutura óssea particular, propõe-se desenvolver um processo de personalização desde a captura da geometria do paciente até a fabricação de um produto final. O método proposto ocorre através de Digitalização Tridimensional, utilização de sistemas de CAD/CAM para a reconstrução digital da geometria do usuário e posterior Usinagem CNC diretamente de espumas flexíveis de poliuretano. A metodologia aplicada partiu da análise dos processos de digitalização tridimensional, avaliando precisão, tempos e custos. Foram avaliados os métodos de Digitalização a Laser por Holografia Conoscópica, Digitalização a Laser por Triangulação, Digitalização com Luz Branca (Luz Estruturada), Digitalização Baseada em Fotografia e Digitalização por Contato. Analisaram-se espumas flexíveis de poliuretano de densidades 20 a 60 kg/m³, aprofundando o estudo na de 50kg/m³. Foram realizados ensaios de usinabilidade e determinados parâmetros de corte para as espumas. Após, usinaram-se protótipos e realizaram-se estudos de caso, com o acompanhamento de profissionais da saúde, utilizando as técnicas de mapeamento de pressão e termografia. Os resultados permitiram maior entendimento do comportamento das espumas flexíveis de poliuretano, bem como indicaram a viabilidade de sua usinagem CNC por meio de equipamentos e ferramentas convencionais. Puderam também ser observadas características específicas da digitalização de assentos, sugerindo a necessidade do uso de moldes de gesso para adequação postural do usuário. Tais moldes foram avaliados, apresentando variações de 3 a 4mm, devido ao processo manual. Os desvios ocorridos durante o processo de secagem, estabilizados em 24h, apresentaram a mesma ordem de grandeza. Os processos de digitalização tridimensional apresentaram precisões desde menores que 0,2 até cerca de 1mm, sendo que a usinagem CNC também correspondeu a este patamar. Foram recomendadas diretrizes para o fresamento das espumas flexíveis de poliuretano, as quais apresentaram comportamento contrário aos clássicos materiais de usinagem, de maior dureza. Sugere-se o uso de altas rotações (18000 a 24000 rpm), velocidades de avanço na ordem de 2000mm/min, com grandes profundidades de corte e grandes penetrações de trabalho. Os estudos de caso permitiram otimizar e validar o processo, gerando também diretrizes para a moldagem em gesso, visto que os assentos produzidos são cópias da geometria dos moldes. As análises termográficas ficaram em consonância com os ensaios de mapeamento de pressão, demonstrando a eficiência dos assentos personalizados. Tais assentos mostraram distribuir mais homogeneamente tanto a pressão quanto a temperatura, sugerindo menores riscos de lesão de pele para os usuários de cadeira de rodas. Espera-se que o processo proposto oportunize o tratamento de alto nível para pessoas com deficiência e que os assentos personalizados possam de fato levar ao usuário final a adequação postural, bem como o aumento do conforto e da qualidade de vida. / The use of custom seating for wheelchairs is recommended for prevention of postural deformities, skin lesions and functional limitations of people with disabilities. These seats intend to increase the contact area, reducing both the pressure peak on skin and the deep tissues deformation. Since each user has a particular bone structure, it is proposed the development of a customization process from the capture of patient geometry to the manufacture of a final product. The suggested method occurs through the three-dimensional scanning, the use of CAD/CAM systems for the digital reconstruction of user's geometry and later the CNC machining directly on flexible polyurethane foams. The applied methodology was based on the analysis of three-dimensional scanning processes, evaluating time, accuracy and costs. Methods of Laser Scanning by Conoscopic Holography, Laser Scanning by Triangulation, White Light Scanning (Structured Light), Photo-Based Scanning and Scanning by Contact were evaluated. Flexible polyurethane foams of densities from 20 to 60 were analyzed, making a profound study of the 50kg/m³ one. Machinability tests were performed and cutting parameters for foams were determined. Thereafter, prototypes were machined and case studies were accomplished, with health professionals assistance, using techniques of pressure and thermography mapping. Obtained results allowed a greater understanding of flexible polyurethane foams behavior and indicated the viability of its CNC machining by using conventional equipment and tools. Specific features of seats scanning could also be observed, suggesting the need of using plaster molds for the adjustment of user posture. These molds were evaluated, showing variations from 3 to 4 mm, due to the manual process. Occurred deviations during the drying process, which were stabilized in 24 hours, showed the same order of magnitude. Three-dimensional scanning processes showed accuracies from less than 0.2 to about 1 mm, and CNC also corresponded to this level. Some guidelines for flexible polyurethane foams milling, which behaved contrary to classical materials (tougher) machining, were recommended. The use of high spindle speeds (18000 - 24000) is suggested, feed rates in order of 2000 mm/min, as well as high depths of cut. Case studies allowed to optimize and validate the process, generating also plaster molding guidelines, since produced seats are copies of molds geometry. Thermographic analyses were consistent with the pressure mapping tests, demonstrating indeed that custom seats increase the contact area with the user. Such seats showed evenly distribute both pressure and temperature, suggesting lower risks of skin injury for wheelchair users. It is expected that the proposed process offers a high-level treatment for people with disabilities and that custom seats can actually lead an appropriate posture to the end user, as well as increase comfort and quality of life.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:22:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245770.pdf: 6129873 bytes, checksum: 5bdfbc44e3cb91bc1c332d33e0a33dca (MD5) / O bloco de motor é uma das principais peças que compõem o motor de um automóvel. O bloco é uma peça fundida que passa por uma série de processos de usinagem, até que se atendam as tolerâncias de forma e dimensional finais. No bloco a usinagem dos cilindros normalmente é realizada pelos processos de mandrilamento e de brunimento. O mandrilamento dos cilindros geralmente consta de três etapas: desbaste, semi-acabamento e acabamento. Atualmente o ferro fundido vermicular é um material alternativo ao ferro fundido cinzento na fabricação de blocos de motores. O primeiro possui propriedades mecânicas superiores ao último, o que possibilita a construção de motores com maior potência e menor massa. Contudo, o ferro fundido vermicular possui pior usinabilidade, reduzindo a vida da ferramenta em mais de 70% e a produtividade em até 50% no mandrilamento. Este trabalho objetiva estudar o mandrilamento de desbaste de cilindros de bloco em ferro fundido vermicular, através de ensaios realizados com quatro diferentes concepções de ferramentas de mandrilar. Essas diferenças são: a presença ou não de elementos de guias, o número de insertos e o escalonamento dos mesmos. Tal estudo foca o comportamento das ferramentas em relação à qualidade de forma (circularidade, retitude e cilindricidade), à qualidade dimensional, à produtividade e à vida. Nos ensaios foram selecionados parâmetros de corte para mesma produtividade (mesmo avanço) e parâmetros específicos para cada ferramenta. Estes serviram para avaliar o desempenho das ferramentas em relação à produtividade. Este estudo analisou a relação entre as características geométricas das ferramentas de mandrilar sobre as qualidades de forma e dimensional das peças, sobre a vida e a produtividade, e auxiliou no desenvolvimento de ferramentas capazes de reduzir em aproximadamente 50% os tempos de mandrilamento, tomando como referência o tempo praticado anterior aos ensaios.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T13:34:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 236392.pdf: 1473799 bytes, checksum: f6f9e9c5fc263c4a8d38ef7bba85d507 (MD5) / O processo de evolução da indústria encontra-se atualmente na busca pela modernização dos meios de produção, aumento da tecnologia e produtividade. A visão competitiva em nível mundial faz com que as empresas procurem fabricar seus produtos com baixos custos e altíssima qualidade. Nas empresas de usinagem, este diferencial pode apresentar-se na forma de um gerenciamento eficaz das ferramentas de corte, uma vez que boa parcela dos custos de produção dos itens usinados é causada por ferramentas. A disponibilidade destas ferramentas e os seus elevados custos tornam-se importantes fatores no desempenho dos setores produtivos e, conseqüentemente, na competitividade em nível global das empresas. O presente trabalho possui como objetivo principal propor um modelo para a gestão de estoque de ferramentas de usinagem perecíveis que atenda a empresa de usinagem de ferro fundido foco do trabalho, cujas características críticas são: alto volume de produção; grande variedade de peças e demanda variável. O modelo proposto é avaliado quanto a possibilidade de uso em outras empresas com características semelhantes à empresa foco do estudo, características estas, presentes principalmente em empresas fornecedoras de auto-peças. O modelo proposto apresenta-se na forma de um conjunto de procedimentos com objetivos convergentes ao dimensionamento do estoque. Uma pesquisa de campo contribuiu expressivamente para o desenvolvimento e proposição do modelo. Existe a convicção de que os resultados deste trabalho são importantes para auxiliar na solução dos problemas com excesso ou falta de ferramentas nos estoques das empresas, colaborando assim com o desenvolvimento e competitividade das empresas de usinagem.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2009 / Bibliografia: f.62-64 / O objetivo deste trabalho foi avaliar os resultados dos laudos analíticos referentes às análises microscópicas de alimentos segundo a legislação vigente (Regulação RDC Nº 175 ANVS/MS de 08/07/03 e as revogadas (Resolução 12/78 CNNPA/MS, item 8 - Higiene; / The titanium and its alloys have an increasing pplication in industrial environment due to ils excellent properties such as high resistance lo corrosion, resistance lo high temperatures and high wear resistance. Thus, lhe titanium alloys are widely used i

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2007 / Bibliografia: f. [89]-93 / A utilização do ferro fundido vermicular, também conhecido como compated graphite iron (CG), vem se destacando na indústria automobilística mundial principalmente na fabricação de blocos e cabeçotes de motores a diesel para veículos leves. Isto se deve ao / Compacted graphite iron (CGI) has been an increasing demand by the automoile industry. Its widespread use is due to emissions legislation and the requiement for higher performance from smaller diesel engines. CGI shows itself as an ideal material to repla

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:20:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330018.pdf: 6841325 bytes, checksum: 1bf2d6fc7dfc2a531789262c6cd6977e (MD5) Previous issue date: 2014 / A furação é um dos processos mais utilizados dentre os processos de fabricação com ferramentas de geometria de corte definida. Juntamente com o torneamento, é uma das operações mais importantes, envolvendo aproximadamente 33% de todas as operações de usinagem de metal, em especial a furação com o emprego de brocas helicoidais. Assim como o processo de furação, os componentes fundidos possuem grande importância na indústria em função da sua ampla utilização. Atualmente, nota-se um crescimento acentuado e constante da realização de serviços de usinagem em indústrias de fundição, agregando valor a estes componentes. Como geralmente o processo de furação é realizado nos últimos estágios de fabricação, problemas neste processo encarecem a produção devido às perdas indesejadas. Deste modo, a seleção de condições econômicas de usinagem é fundamental na otimização dos processos de fabricação, em um cenário de mercado cada vez mais competitivo, onde qualquer aprimoramento no sentido de aumentar a produção de um processo de usinagem representa um ganho significativo. Neste trabalho foram avaliados dois processos de furação específicos empregados na fabricação de blocos de ferro fundido cinzento GG 25, empregadas em compressores herméticos de refrigeradores. Foram definidas seis diferentes combinações de parâmetros de corte para cada processo de furação ensaiado, utilizando brocas de metal-duro com pontas intercambiáveis e helicoidais inteiriças. O objetivo do trabalho foi analisar estes dois processos de furação e determinar as melhores condições econômicas de usinagem, do ponto de vista de custo e tempo de fabricação por peça. Como critério de fim de vida das brocas foi definido a qualidade dos furos usinados, através do controle dos erros de circularidade verificados ao longo dos ensaios. Os resultados dos dados de circularidade, econômicos e de vida das ferramentas comprovaram que a variação dos parâmetros de corte influenciou consideravelmente os dados de saída avaliados. Além disso, através da seleção econômica evidenciou-se um ganho na ordem de 10% no tempo e custo de fabricação das brocas com pontas intercambiáveis de metal-duro e um ganho na ordem de 20% no tempo e custo de fabricação das brocas helicoidais inteiriças de metal-duro.<br> / Abstract : Drilling is one of the most used machining processes among othersmanufacturing processes with cutting tools geometry defined. Alongwith the turning, drilling is one of the most important operations,involving approximately 33% of all metal cutting operations, speciallythe use of drilling with twist drills. As the drilling process, the castcomponents are very important in industry due to their extensiveapplication. Currently, there is an intense and constant growth ofperformance of machining services in foundry industries, adding valueto these components. Knowing that the drilling process is usuallyperformed in the last stages of manufacture, problems in the processbecome more expensive due to production waste. Thus, determination ofeconomic conditions of machining is critical to improve manufacturingprocesses, facing conditions increasingly competitive markets, in whichany improvement to enhance the production of a machining processrepresents a significant gain. This study appraised two drilling processesused in the manufacture of castings of GG25 gray cast iron, applied inhermetic compressors for refrigerators. It was defined six differentcombinations of machining parameters for each drilling process, usingcarbide drills with indexable insert and solid twist drills. The aim is toanalyze the two processes of drilling and determine the best economicconditions of machining, both minimum cost and maximum productionper piece. The criterion for the end of life of drills set was quality ofdrilled holes, measuring roundness errors found during testing. Theresults of datas of roundness, economics and life of the tools proved thatthe variation of cutting parameters has significantly influenced theoutput datas evaluated. In addition, the economic selection showed again in the order of 10% in time and cost of manufacturing of drills withcarbide indexable insert and a gain in the order of 20% in time and costof manufacturing with solid twist carbide drills.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-05-19T04:05:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333309.pdf: 7671216 bytes, checksum: 1b4344537e07a903caad603d61e2872a (MD5) Previous issue date: 2014 / No processo de brochamento helicoidal é empregada uma única ferramenta especializada que, em um ciclo de usinagem, realiza o desbaste, o semi-acabamento e o acabamento, tornando o processo altamente produtivo e atrativo sob o ponto de vista da produção em massa. Em vista disto, este processo figura entre os principais processos de fabricação na indústria manufatureira de produção seriada, tipicamente a indústria automotiva. A excelente produção econômica, característica essencial do brochamento, possibilita o emprego da brocha helicoidal, apesar de ser esta uma ferramenta de elevado custo. Assim, se bem projetada, fabricada corretamente e utilizada dentro das especificações, permite um ótimo retorno do investimento. Brochas helicoidais possuem, entretanto, características geométricas complexas que influenciam diretamente no rendimento do processo. Neste sentido, para que haja um dimensionamento correto da ferramenta, é necessário um conhecimento preciso sobre os esforços que agem sobre a ferramenta. O conhecimento destes esforços, tanto simulados quanto experimentais, constituem o objetivo principal deste trabalho. Com vistas à obtenção de valores de tensão, tração e torque sobre a brocha helicoidal foi utilizado um torno CNC adaptado para realizar ensaios de brochamento onde mediram-se as componentes da força de usinagem. Para realização destes ensaios foram empregadas 6 brochas de aço-rápido M2, sendo 3 delas revestidas com TiN e 3 sem revestimento. Foram utilizados o aço ABNT 1020 e o aço ABNT 1040 como corpos-de-prova. Não utilizaram-se meios lubrirefrigerantes. Os resultados obtidos foram então aplicados na elaboração de diferentes modelos para prever a força de corte. Paralelamente aos ensaios, um estudo detalhado sobre a geometria e cinemática da brocha helicoidal foi elaborado em conjunto com uma análise de tensões utilizando-se o método dos elementos finitos (MEF). Conhecidas a geometria e a cinemática do processo empregaram-se diferentes metodologias para modelar a força de corte nos gumes atuantes. Para a modelagem da força de corte foram utilizadas quatro metodologias distintas: a equação de Kienzle com emprego de dados obtidos na literatura, a equação de Kienzle utilizando dados obtidos nos ensaios realizados, um modelo de força obtido por regressão múltipla e um modelo de força que empregou redes neurais artificiais. A metodologia que apresentou menor dispersão do erro foi a que empregou redes neurais artificias seguida pela metodologia que empregou regressão múltipla. Ao fim do trabalho foi possível verificar a influência do atrito nos flancos secundários da brocha e pode-se validar o emprego das metodologias empregadas para simular os esforços no brochamento helicoidal.<br> / Abstract : A single tool is employed in the helical broaching process, which performs roughing, semi-finishing and finishing in each machining cycle. It makes the process highly productive and attractive from the standpoint of mass production. In view of this, the process ranks among the main manufacturing processes employed in the manufacturing industry of high volume production lines, typically the automotive industry. The excellent cost-efficient production is an essential characteristic of the broaching process and allows the employment of helical broach in spite of its high-cost. Thus, if the tool is well designed, properly manufactured and oper-ated within the technical specifications, it allows a great return on invest-ment. However, helical broaches have complex geometrical characteris-tics that influence directly on the process yield. In this sense, in order to obtain a correct dimensioning of the tool, a precise knowledge of the forces acting on it is necessary. Knowledge of these forces, both simulated and experimental, are the main goal of this work. With a view to obtaining stress, traction and torque values on the broach an adapted CNC turning was used to perform the broaching tests with the measurement of the cut-ting force components. Six tools made from high-speed steel AISI M2 were employed to perform the experiments, three of which coated with TiN and three without coating. Steel ABNT 1020 and ABNT 1040 were used to fabricate the workpieces. The experiments were carried out with-out coolant. The results obtained were applied to the development of dif-ferent models to predict the cutting force. In parallel with the experiments, a detailed study regarding the geometry and cinematic of the helical broach was conducted along with a stress analyses using the finite element method (FEM). Knowing the geometry and the process kinematics, dif-ferent methodologies were employed to model the cutting force on the active cutting edge. Four distinct methodologies were employed to mod-eling the cutting forces: Kienzle equation using data from the literature, the Kienzle equation employing the data obtained with the experiments, a model obtained from multivariable regression and a model that em-ployed artificial neural networks. The methodology who resulted lower error dispersion was artificial neural networks followed by the methodol-ogy employed multiple regression. At the end of this work it was possible to verify the influence of the friction at the secondary flanks of the broach and to evaluate the adequacy of each methodology employed to simulate the forces on the helical broaching.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:21:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 96201.pdf: 2425476 bytes, checksum: d5ba4108a48d9c9fa2e149baf1b81487 (MD5) Previous issue date: 1993 / O alargamento de precisão empregando alargadores de gume único regulável mostra ser uma opção de fabricação de furos com estreitas tolerâncias dimensionais, bem como com elevado acabamento superficial. O objetivo deste trabalho é estudar a influência do material sobre a qualidade do furo na faixa de diâmetro de 89 a 16mm. Aborda-se também a forma de alimentação do fluído de corte (alimentação externa e alimentação interna). A otimização dos parâmetros de trabalho é feita para uma larga faixa de velocidades de corte, avanços e sobrematerial de usinagem.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:24:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 106948.pdf: 5343927 bytes, checksum: 85d7b2ba75f14faa5085f0ddbdb7da87 (MD5) Previous issue date: 1997 / No decorrer deste trabalho são abordadas diversas tecnologias diretamente envolvidas com a usinagem de cavidades de moldes para a indústria do plástico, tais como a usinagem propriamente dita, o estado atual das máquinas de comando numérico e o que se dispõe atualmente, em termos de ferramentas CAD/CAM, para atender as ferramentarias nacionais. São também mostradas três maneiras pelas quais se pode separar as ferramentarias em grupos, para que, utilizando a idéia da Tecnologia de Grupo, se possa classificar estas empresas, segundo sua especialidade, visando atender determinada fatia do mercado. Busca-se com isto agrupar informações a respeito do estado da arte na usinagem CNC de cavidades de moldes para plástico, apresentar uma metodologia que seja aplicável às ferramentarias, já colocadas no mercado, permitindo que estas possam realizar uma escolha adequada dos sistemas de programação para o fresamento de cavidades.Finalmente este trabalho descreve uma aplicação prática (estudo de caso) relacionada com o fresamento da cavidade de um molde, incluindo a programação e a simulação das trajetórias da ferramenta, diretamente no comando de uma máquina, visando demonstrar o potencial de tal tipo de sistema de programação.