Esta dissertação apresenta uma aplicação de algoritmos genéticos na otimização de parâmetros de corte em uma operação de fresamento de topo esférico de planos inclinados, considerando quatro estratégias de usinagem e dois diferentes materiais dos corpos de prova (ABNT P20 e ABNT H13). O objetivo da otimização foi minimizar o tempo de usinagem, e a principal restrição técnica foi a rugosidade das superfícies usinadas. A aplicação proposta apresentou resultados satisfatórios na otimização dos parâmetros de corte, mas houve diferenças significativas nos resultados de rugosidade obtidos no modelo matemático e nos ensaios experimentais de validação. Uma análise das superfícies usinadas demonstrou que a formação das mesmas não ocorreu de forma regular e homogênea, e não foram observadas tendências claras de comportamento com relação às diferentes estratégias e materiais. Também foi observada a significativa influência de instabilidades dinâmicas durante a usinagem, cujos efeitos não são considerados no modelo matemático aplicado no problema de otimização, o que explica as diferenças observadas entre os resultados de rugosidade computacionais e experimentais. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-07-10T12:41:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Tiago Vacaro.pdf: 4017619 bytes, checksum: 195b1efb500e0a9e990e86751db2f759 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-10T12:41:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Tiago Vacaro.pdf: 4017619 bytes, checksum: 195b1efb500e0a9e990e86751db2f759 (MD5) / This dissertation presents an application of genetic algorithms in the optimization of cutting parameters on a ball end milling operation of inclined planes, considering four machining strategies and two different materials of the workpieces (ABNT P20 and ABNT H13). The objective of the optimization was to minimize the machining time, and the main technical restriction was the roughness of the machined surfaces. The proposed application presented satisfactory results in the optimization of cutting parameters, but significant differences occurred between the roughness results obtained with the mathematical model and in the experimental validation. An analysis of the machined surfaces has shown that the formation of the surfaces did not occur on a regular and homogeneous way, and no clear trends with respect to different strategies and materials were observed. The significant influence of dynamic instabilities during machining was also observed, whose effects are not considered in the mathematical model applied to the optimization problem, which explains the differences observed between the results of computational and experimental roughness.

Precisão dimensional e qualidade de superfície usinada são fundamentais em componentes de aplicações mecânicas. Dentre as variáveis que exercem influência sobre estes fatores, está a grande quantidade de calor gerado na usinagem, que deve ser reduzida, minimizando seus efeitos na ferramenta e na estrutura superficial e sub-superficial da peça. Reduzir este calor e seus efeitos é uma das funções da lubri-refrigeração, porém, intensificamse as pesquisas com o objetivo de restringir ao máximo o uso destes fluídos. Neste trabalho, analisou-se a eficiência da lubri-refrigeração na qualidade da superfície usinada, no desvio dimensional e na variação microestrutural de amostras do aço AISI 4140 com diferentes microestruturas, usinado pelo processo de torneamento longitudinal. Observou-se que a lubri-refrigeração não teve efeito considerável sobre a qualidade da superfície usinada, não apresentando uma melhora significativa na rugosidade. Na questão dimensional observou-se que, em mais de 60% dos ensaios realizados, os resultados com e sem a presença da lubri-refrigeração mantiveram-se dentro da faixa de tolerância préespecificada, e na avaliação microestrutural, avaliando a deformação plástica, observou-se que houve uma queda na dureza da borda do material, em comparação com regiões mais próximas do centro do corpo-de-prova. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-10-07T13:50:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcelo Evandro Tedesco.pdf: 2625254 bytes, checksum: b06979aea49156d0b72bf7d6ea7b3961 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-07T13:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcelo Evandro Tedesco.pdf: 2625254 bytes, checksum: b06979aea49156d0b72bf7d6ea7b3961 (MD5) / Dimensional deviation and surface quality are fundamental components for mechanical applications. The variables that influence these factors, the quantity of heat generated must be reduced in order to minimize their effects on tool and on the superficial and sub-superficial structure of the piece. Reducing this heat and its effects is one of the cooling functions; however, the researches trying to restrict the use of those fluids. In this work, the cooling efficiency was analyzed on the surface quality, dimensional deviation and microstructural variation of AISI 4140 steel samples machined with different microstructure by longitudinal turning process. As a result, it was found that the cooling is not a significant effect on surface quality, not improving the roughness. In regard to dimensional, it was noticed in more than 60% of tests that the results with and without the presence of cooling kept between the pre-specified tolerance ranges. In the microstructural analysis, analyzing the plastic deformation, it as noticed that the hardness decrease in the edge of the sample, comparing with the center.

Este trabalho dedica-se à caracterização das superfícies geradas durante as diferentes etapas do processo de polimento com rodas flap e buffing. O mesmo foi concebido tendo como base uma situação real de substituição de um processo de manufatura manual por um processo mecanizado. A mecanização do processo é importante, uma vez que os custos envolvidos de mão de obra e material são elevados, assim como os custos relacionados à rejeição de um componente nesta etapa de fabricação, devido ao valor já agregado ao mesmo. Devido à pouca informação disponível na literatura especializada sobre esses processos, foi constatado que a verificação dos elementos que compõem as superfícies geradas pelos processos é de fundamental importância para o entendimento dos mesmos. Com base nisso, foram estudadas as superfícies geradas durante as diferentes etapas que compõem o processo de polimento, de forma manual e mecanizada. As etapas consistem no polimento com o uso sequenciado de rodas flap com granulometria mesh P180, P240 e P320 e, por último, a etapa de buffing. Foram utilizados para a caracterização da superfície usinada: microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-EC), medição de rugosidade e medição de parâmetros de área superficiais (tridimensionais). Os resultados possibilitaram a identificação dos elementos que compõem a superfície, bem como a identificação das modificações da mesma durante cada etapa do processo de polimento. As medições dos parâmetros indicam diminuição da rugosidade a cada etapa do processo de polimento por rodas flap. Também sugerem que a superfície passou a apresentar picos mais agudos e vales mais rasos com a progressão do processo. Também foi possível comparar as superfícies geradas de forma manual e mecanizada. A última apresentou uma menor dispersão dos parâmetros medidos. A superfície final, gerada pelo processo de buffing, é equivalente para os processos mecânico e manual. No entanto, a medição dos parâmetros não apontou diferenças entre a superfície gerada por buffing e rodas flap 320, apesar de haver diferença visual entre ambas. Os resultados sugerem que isso esteja relacionado com a escala de atuação do processo de buffing, que atua numa escala inferior à detectável pelos métodos de medição utilizados. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-10-26T18:31:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rodrigo Nappi Biasin.pdf: 296185 bytes, checksum: fad40bb900b71200aa3f31366ab03adb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-26T18:31:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rodrigo Nappi Biasin.pdf: 296185 bytes, checksum: fad40bb900b71200aa3f31366ab03adb (MD5) Previous issue date: 2016-10-21 / This work was aimed to the characterization of surfaces generated during the different stages of the polishing process with flap wheels and buffing. The process was designed based on a real situation of replacing a manual manufacturing process by a mechanized process. The mechanization of the process is important, due the high costs involved with labor and material, as well as costs related to the rejection of a component in this manufacturing stage, due to already added value to it. Due to the limited information available in specialized literature, it was found that the verification of the elements that compose the surfaces have a fundamental importance for the understanding of these processes. Based on this, the surfaces generated during the different stages that compose the manual and mechanized polishing process were investigated. The steps consist of polishing with the use of sequenced flap wheels with mesh P180, P240 and P320, ending with the buffing process. It was used for characterization: Field Emission Scanning Microscopy (FESEM), roughness measurement and surface area measurement parameters (three-dimensional). It was possible to identify the surface details, as well as changes of the same during each step of the polishing process. The parameters measurement indicates a decrease in roughness at each stage of the flap wheels polishing process. They also suggest that the surface began to show sharper peaks and shallower valleys with the progression of the process. It was also possible to compare the surfaces generated manually and mechanically. The latter exhibited a lower dispersion of the measured parameters. The final surface, generated by the buffing process is equivalent to the mechanized and manual processes. However, measurement of the parameters showed no differences between the surfaces generated by buffing and flap wheels 320 mesh, although there are differences between them. The results suggested that this difference it is related to the buffing process operation scale, which operates on a lower scale than detectable by measuring methods used.

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Alessandro Roger Rodrigues / Resumo: As exigências e a competitividade atual levam, cada vez mais, à busca por soluções mais baratas e eficazes, para qualquer segmento de mercado. Com isso, o ramo aeronáutico tem procurado por ferramentas que possibilitem o mais alto rendimento possível aliado à redução de custos. Este trabalho de furação em placas de titânio 6Al4V tem origem em função da comunalidade de uso deste material nas indústrias, por manter alta resistência mecânica e a altas temperaturas. As ferramentas escolhidas foram brocas de metal duro e brocas de aço rápido sinterizado objetivando um estudo comparativo entre estas, nas mais variadas condições de corte, desde a refrigeração em abundância com utilização de óleo solúvel, passando pela usinagem à seco e finalizando com o sistema da Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL) com óleo de corte puro. Os parâmetros de corte adotados foram conforme literatura técnica, para brocas de metal duro, utilizou-se velocidade de corte de 28 m/min, avanço total de 72 m/min e rotação de 2123 RPM e para as brocas de aço rápido sinterizado, velocidade de corte de 11 m/min, avanço total de 29 mm/min e rotação de 876 RPM. Anterior ao inicio dos testes, foi aplicado a ferramenta de Análise do Modo e Efeito de Falha a fim de identificar e prevenir possíveis discrepâncias na execução do processo de furação. A usinagem ocorreu em passes de 8mm de profundidade com interrupção a cada 200mm a 250mm para recolhimento de amostra de cavaco e avaliação parcial dos diversos possíveis desgastes nas ferramentas. Os parâmetros iniciais de finalização de cada broca foram estabelecidos com desgaste de 0,1mm ou tolerância de furos finais acima de H12. Os testes foram repetidos para ambas as brocas sempre em condições idênticas a fim de permitir uma comparação de resultados entre as ferramentas, geração ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The current requirements and the competitiveness lead, increasingly, to the search for cheaper and more effective solutions, to any segment of the market.Thus the aeronautics the aviation industry has been searching for tools that allow the highest possible income combined with the cost reduction.. This work of drilling in 6Al4V titanium plates originates due to the commonality of use of this material in industries, for maintaining high mechanical strength and high temperatures. The tools chosen were carbide drills and drills of sintered high speed steel aiming at a comparative study between these, in the most varied cutting conditions, since refrigeration in abundance with use of oil soluble, through dry machining and finishing with the system of Minimal Quantity of Lubrication with neat cutting oil. The cutting parameters were adopted as technical literature, for carbide drills, used cutting speed of 28 m/min, total advance of 72 m/min and 2123 RPM rotation and sintered high speed steel drills, cutting speed of 11 m/min, total advance of 29 mm/min and 876 RPM rotation. Prior to the start of the tests, was applied to the analysis tool mode and effect of failure in order to identify and prevent possible discrepancies in the execution of the drilling process. The machining occurred in 8 mm deep steps with interruption every 200 mm to 250 mm for chip sample and partial evaluation of the various possible wear on tools. The initial parameters of completion of each drill were set with 0,1mm wear or tolerance of final holes above H12. The tests were repeated for both drills always in identical terms in order to allow a comparison of results between the tools, chip generation and final diameter. The diameters were measured with standard pins every 20 holes where, even after intense damage, there was no pre-established dimensional limits variation i.e. ... (Complete Abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: João Zangrandi Filho / Banca: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Messias Borges Silva / Resumo: A bomba de pistões axiais tipo swashplate é uma máquina relativamente nova nas aplicações industriais. Uma pesquisa para se obter informações de funcionamento dessa máquina revelou que pouco existe na literatura especializada, a menos de um trabalho de tese de doutorado apresentado na UNESP em 1993. Este trabalho desenvolve procedimento para o projeto de máquinas de pistões axiais e segue uma metodologia para se obter o desenho de conjunto, os detalhes, os ajustes e montagem desta máquina. Em seguida foi feito um estudo para proceder às etapas de usinagem desta máquina, utilizando máquinas convencionais e máquinas de controle numérico. O trabalho visa também fazer com que esta máquina funcione bombeando óleo. O objetivo é garantir com que o mecanismo funcione perfeitamente e não a pressões elevadas. / Abstract: The swashplate piston pump is relatively new in industrial applications. A literature research for obtaining the operation principles of such machines, revealed that little is published in the specialized literature but a work presented as a thesis research at UNESP in 1993. This work presents a procedure for the design of axial piston machines and a methodology in order for one to obtain the cutaway view, the detailed drawings, the fit process and how to assemble this machine. After a long discussion, a detailed process was accomplished in order to develop the machining phases, making use of conventional machines and CNC ones. The present work also declare how this machine will be running along the tests: a way that only the pumping action is required. At this point only the well running and not the pressure value is important. / Mestre

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Fabricio Guimarães Baptista / Banca: Danilo Hernane Spatti / Resumo: A dressagem é um processo essencial para a usinagem, pois impacta diretamente na qualidade superficial de peças retificadas. A dressagem consiste em recompor a característica cortante dos grãos abrasivos da superfície do rebolo após sucessivas retificações, a partir da remoção de material pela ponta do dressador de diamante. O dressador pode ser monitorado em tempo real utilizando sensores, a fim de garantir a qualidade no processo da dressagem e fornecer informações da condição da ferramenta, sem precisar interromper o processo de usinagem. Assim, este trabalho propõe um método para predição da largura de atuação do dressador de diamante, utilizando sinais de emissão acústica e redes neurais artificiais. Sabe-se que a largura de atuação do dressador impacta diretamente na dressagem, pois determina a agressividade que é gerada no rebolo. Por isso, um sistema de monitoramento online que seja capaz de predizer um passo à frente a condição do dressador seria de grande valia para o processo, pois extinguiria a necessidade de paradas para monitoramento direto, reduziria a atuação dos operadores e evitaria a subutilização ou sobreutilização da ferramenta. Para este fim, os experimentos foram realizados em uma retificadora plana equipada com rebolos abrasivos de óxido de alumínio e dressadores piramidais de ponta única, do tipo natural. Os sinais de emissão acústica foram aquisitados a uma frequência de 2 MHz e processados utilizando filtros digitais e diferentes estatísticas, como ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Dressing is an important process in machining, because it directly impacts on the quality surface of the workpieces. Dressing consists of restoring the cutting characteristics of the abrasive grains on wheel surface after several grinding passes through material removal by the tip of the diamond dresser. The dresser can be monitored in real time using sensors in order to guarantee the quality of the dressing process and provide information about tool condition, without the need of interrupting machining process. Then, this work proposes a methodology to predict the width of dresser at the dressing depth using acoustic emission signals and artificial neural networks. It is know that the width of dressing at the dressing depth directly impacts in dressing, because it defines the wheel sharpness. Therefore an online monitoring system able to predict one step forward the condition of the dresser would be of great value for the process because it would extinghish the need of stops for the direct monitoring, would reduce the function of operators and would avoid the sub-utilization and over over-utilization of the tool. For this purpose, experiments were performed using a horizontal surface machine equipped with aluminum oxide grinding wheels and natural single-point pyramidal dressers. Acoustic emission signals were acquired at 2 MHz and processed using digital filters and some statistics as RMS, ROP, power law, CFAR and MVD. Two kinds of neural networks were developed, onde for estimulation and other for prediction, wherein the output of first were used as input of second. For estimation MLP neural models were develope, being that the statistics of sensor signals were used as their inputs. For prediction, TDNN neural models were developed, inserting time delay. Results obtained indicate that acoustic emission is efficient to predict width of dresser using the best statistics and selected width bands. Utilization of neural networks performed... / Mestre

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: Manoel Cléber de Sampaio Alves / Coorientador: Marcos Tadeu Tibúrcio Gonçalves / Banca: Fábio Minoru Yamaji / Banca: Ivaldo de Domênico valarelli / Banca: Marcos Valerio Ribeiro / Banca: José Vitor Candido Souza / Resumo: A expansão tecnológica e de mercado da madeira e produtos derivados de madeira industrializada, fazem com que as pesquisas dos processos que envolvem esse material sejam cada vez mais necessárias. O fresamento é um processo de usinagem muito utilizado na indústria, quando se pretende obter um acabamento superficial de qualidade. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do processo de usinagem de madeiras das espécies de Corymbia citriodora e Eucalyptus saligna, realizado em centro de usinagem CNC, através da análise do acabamento superficial e da potência consumida em operações de fresamento frontal e cilíndrico tangencial. As madeiras foram usinadas de forma tangencial em movimentos concordante e discordante, com profundidade de corte (ap) de 1,0 mm; de forma frontal nas direções perpendicular e paralelo em relação às fibras com (ap) de 5,0 mm. Como condições de usinagem, empregaram-se quatro velocidades de corte (Vc) 5,9; 8,4; 10,9; 13,4 m/s, e quatro velocidades de avanço (Vf) 3,0; 5,0; 7,0 e 9,0 m/min. Utilizou-se para os ensaios uma fresa helicoidal de metal duro maciço com três dentes e diâmetro de 16,0 mm. Foram analisados os resultados de Rugosidade Média (Ra) obtidos através de rugosímetro e potência consumida captada por sensor de efeito Hall, e verificado a integridade das superfícies fresadas através de microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados foram analisados pelo software Minitab e tratados estatisticamente através da análise de variância ANOVA e teste de Tukey. Concluiu-se que as melhores qualidades superficiais registradas ocorreram para as menores velocidades de avanço, maiores velocidades de corte, no fresamento tangencial para o corte discordante, no fresamento frontal para o corte paralelo às fibras da madeira. Para a potência média consumida, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The technological expansion and market wood and derived from wood products industrialized make research processes involving this material are increasing necessary. Milling is a machining process commonly used in the industry, when applying for a surface finish quality. This study was to evaluate the performance of wood machining process of species Corymbia citriodora and Eucalyptus saligna realized out in CNC machining center, through the analysis of surface finish and the power consumed in tangential front and cylindrical milling operations. The woods were used tangentially on down-milling and up-milling movements, cutting depth of 1.0 mm; the front in parallel and perpendicular directions in relation to the fibers with cutting depth of 5.0 mm. As machining conditions, we used four cutting speeds of 5.9, 8.4, 10.9 and 13.4 m/s, and four feed speeds 3 5, 7 and 9 m/min. It was used for testing a helical cutter solid tungsten carbide tool with three teeth and diameter of 16 mm. The results were analyzed Roughness Average (Ra) obtained from roughness and power consumed captured by Hall effect sensor and the integrity of the machined surfaces obtained by scanning electron microscope. These results were analyzed by Minitab software and statistically analyzed by ANOVA and Tukey test. It is concluded that the best recorded surface qualities were obtained for lower feed rates, higher cutting speeds, the tangential milling cutting for up-milling in front for cutting parallel to the wood fibers. For the average power consumed, the lowest average value occurred for higher cutting speeds and the species citriodora, obtained better surface quality when compared with the species saligna / Doutor

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.

O estudo das forças de corte em usinagem tem várias aplicações, tais como definir a melhor geometria da ferramenta e sua interação com a peça. Este trabalho apresenta os resultados de simulações do processo de torneamento utilizando o método dos elementos finitos no corte ortogonal em aço AISI 4340 usando insertos de metal duro, comparando-os com resultados experimentais. As simulações foram realizadas no programa comercial Abaqus/Explicit TM considerando os efeitos térmicos do processo oriundos tanto da deformação do material quanto dos atritos nas interface peça-ferramenta-cavaco. As variáveis do processo estudadas foram a velocidade de corte e o avanço. Os resultados da força de corte simulada mostraram-se bem próximos daqueles obtidos experimentalmente, com erro médio em torno de 5%, enquanto que os da força de avanço apresentaram erro médio de cerca de 27%. / Cutting force is a very important parameter, which can be used to determine tool geometry and its interaction with the workpiece. This work presents some orthogonal cutting simulations using Abaqus/Explicit TM finite element methods code with carbide tool on an AISI 4340 hardened steel workpiece. Comparison with experimental results are also carried out. The simulation considers the thermal effect caused by material deforming and friction between tool, workpiece and chips. The main parameters changed during the simulations are the cutting speed and the feed rate. As results, the simulated cutting forces showed an error around 5% and the simulated feed forces about 27% when compared to the experimental values.