A necessidade de produtos inovadores que suplantem a competição por preço e ofereçam conquista de mercado, além da garantia da qualidade em grandes escalas de produção, confere ao design, a engenharia e a tecnologia, numa abordagem multidisciplinar, possibilidades para solução de algumas dessas demandas. Dentre os materiais com necessidade de inovação podem ser destacadas as rochas ornamentais e de revestimento, muito utilizadas na arquitetura e construção, construção e revestimento de elementos urbanos, arte funerária, e arte e decoração. Apesar da diversidade de aplicações, percebe-se a geração de somente seis tipos básicos de produtos, todos com baixo valor agregado: blocos, chapas, placas para revestimento, ladrilhos, pisos e manufaturados em menor escala. Embora o Brasil apresente grande potencial geológico para rochas ornamentais, ocupando 5º lugar na produção mundial, sua participação no mercado se faz, na maioria das vezes, como fornecedor de rochas em bruto ou semi-acabadas. Apesar da visível expansão e do aumento da representatividade brasileira no mercado, os avanços tecnológicos utilizados no desdobramento final de rochas ornamentais se limitam ao aprimoramento dos equipamentos de corte, principalmente na durabilidade dos discos diamantados, e polimento buscando atender, num primeiro momento, os requisitos de comercialização, produção e distribuição de produtos semi-acabados. Posto este cenário percebem-se dois aspectos ainda pouco explorados em rochas ornamentais, especialmente no basalto carijó. Primeiro: a inclusão de novas tecnologias de beneficiamento e agregação de valor por processos não convencionais para este setor. Segundo: a caracterização das propriedades, principalmente a dureza e a correlação com o desgaste da ferramenta cortante. São objetivos desta pesquisa estudar e desenvolver os processos de fresamento CNC (Comando Numérico Computadorizado) em altas velocidades (High Speed Machining – HSM) no beneficiamento do basalto carijó e determinar os parâmetros de fresamento, para obtenção dos melhores padrões na relação tempo de usinagem versus desgaste da ferramenta versus abrasão do material, e replicar os resultados obtidos nas amostras. Os resultados obtidos mostram que a matéria prima utilizada, por ser natural, apresenta grandes variações de composição e dureza não permitindo a determinação de um parâmetro de fresamento específico. No entanto foi possível traçar, com o a utilização de um pós-processador desenvolvido especificamente para este estudo, um mapa de tomada de decisão que serve como facilitador na execução deste processo. / The need for innovative products that supplant the competition by offering price and market conquest, and quality assurance in large-scale production, gives the design, engineering and technology, a multidisciplinary approach, possibilities for solving some of these demands. Among the materials in need of innovation can be highlighted and the ornamental coating, widely used in building and construction, construction and finish of urban elements, funerary art, and art and decoration. Despite the diversity of applications, we can see the generation of only six basic types of products, all with low added value, blocks, plates, boards, cladding, tiles, floors and manufactured on a smaller scale. Although Brazil presents a great geological potential for ornamental rocks, occupying fifth place in world production, its market share if it does, mostly, as the supplier of rocks, raw or semi-finished. Despite the visible expansion and increased representation in the Brazilian market, the technological advances used in the final unfolding of ornamental stones are confined to the improvement of the cutting equipment, especially in the durability of diamond blades, polishing and trying to meet, at first, the requirements marketing, production and distribution of semi-finished products. Tour this scenario, two aspects are perceived largely unexplored in stone, especially on basalt carijó. First, the inclusion of new technologies for processing and adding value by unconventional methods for this sector. Second, the characterization of the properties, especially hardness and correlation with cutting tool wear. The objectives of this research study and develop the processes of milling CNC (Computerized Numerical Control) at high speeds (High Speed Machining - HSM) in the processing of basalt carijó determining the parameters of milling, to obtain the best standards in the relationship versus machining time tool wear versus abrasion material, and replicating the results obtained in the samples. The results show that the raw material used is natural presents large variations in composition and hardness does not allow the determination of a parameter specific milling. However it was possible to trace, with the the use of a post-processor developed specifically for this study, a statement of decision making that serves as a facilitator in the implementation of this process.

A determinação da rugosidade é parte fundamental para a classificação da qualidade de uma superfície. Assim, iniciou-se este trabalho realizando-se estudos a respeito de seus métodos de medição. Devido à grande adaptabilidade e à velocidade dos métodos a laser, os estudos foram direcionados para estes tipos de técnicas de medição. Verificou-se que esses dispositivos vinculavam-se a sistemas em que o laser refletido era analisado através de sistemas com detectores do tipo CCD, em que a imagem refletida era analisada num todo. Assim, a bibliografia trouxe inspiração para mensurar a rugosidade de uma superfície gerada por torneamento horizontal, a partir da intensidade laser refletida. Propôs-se, então, um método baseado exclusivamente, na intensidade do sinal que era refletido pela superfície em estudo, a contar de uma incidência normal, já que aos autores ressaltavam que quanto maior a rugosidade da superfície menor seria o sinal refletido por ela. O sistema foi montado e sua capacidade de diferenciar distintas rugosidades foi testada. Então foram produzidas amostras com diferentes rugosidades, a fim de se obter uma função que pudesse correlacionar o sinal laser com a respectiva rugosidade (medida esta feita em rugosímetro de agulha). A função de transferência encontrada foi testada em amostras dissemelhantes das que a geraram, com o intuito de comprovar sua eficácia. Amostras fabricadas com ferramentas distintas de corte também foram produzidas e submetidas ao mesmo procedimento. As funções de transferência geradas alcançaram sucesso na previsão da rugosidade em, no máximo, 16,6% dos pontos, considerando uma margem de erro de 20%. A seguir, procurando-se os motivos que pudessem ter causado este percentual, levantou-se a possibilidade de estarem ocorrendo efeitos ópticos capazes de causar interferências devido às irregularidades na superfície. Efeitos capazes de degenerarem o sinal refletido. A comprovação de que o sinal eventualmente poderia estar sendo perturbado aconteceu através de referência bibliográfica e de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, em que se pôde observar a existência de estruturas na face das amostras que seriam isolada ou conjuntamente capazes de causar os efeitos citados. / The determination of the roughness is a key for a good classification of a surface. Thereby, the work was started with a study about the roughness measurements methods. Due to the great adaptability and speed of laser methods, the studies were directed to these kinds of measurement techniques. It was observed in the literature that these laser devices were linked to systems where the reflected laser was analyzed by systems with CCD detectors, where the reflected image was entirely analyzed. Hence, the bibliography brought inspiration to measure the surface roughness generated by axial turning from the intensity of the reflected laser. It was proposed then a measurement method exclusively based on the intensity of the signal that was reflected by the surface under study, because the authors noted that as the roughness of surface became bigger as the signal reflected is became smaller. The proposed system has been assembled and ability to distinguish different roughness was tested successfully. Then samples were produced with different roughness in order to obtain a function that would correlate the laser signal with its roughness (this measurement is made by tactile measurement instrument). The transfer function obtained was tested on different samples that generated in order to prove its efficacy. Samples produced with different cutting tools were also produced and subjected to the same procedure. The transfer functions reached a successful prediction of the roughness maximum for 16.6% of the points assuming a margin of error of 20%. So, looking up the reasons that could have caused this percentage we think the possibility as the occurrence of some optical effects that can cause interference due to irregularities on the surface. These optical effects can degenerate the reflected signal. The proof that the signal could possibly be corrupted was made by the bibliographic references and some images obtained by scanning electron microscopy in which they could observe the existence of structures on the sample surfaces that would can be a reason for these effects individually or together.

Este trabalho descreve uma metodologia para a geração de programas CNC para otimizar um sistema produtivo. Quanto às informações geométricas, o sistema caracteriza-se por utilizar os ciclos de usinagem que o comando da máquina disponibiliza, por possibilitar a aplicação de ciclos desenvolvidos com recursos de programação parametrizada e por gerar novos ciclos, através de uma linguagem genérica, proposta neste trabalho, em um editor de programação parametrizada. Quanto aos dados tecnológicos, ou seja, as condições de usinagem definidas no código de programação, o sistema permite a otimização dos parâmetros de corte através de um banco de dados com informações realimentadas com resultados obtidos da produção. A análise da viabilidade da metodologia proposta é realizada através da implementação de um protótipo de um sistema dedicado à programação de tornos CNC. O protótipo é composto de aplicativos computacionais desenvolvidos e orientados à otimização do sistema produtivo. A metodologia para geração de funções CAD/CAM foi implementada e testada mostrando resultados eficientes. O protótipo implementado como um conjunto de ferramentas aplicativas integradas é de fácil operação e utilização unindo todos os módulos projetados. / This study describes a methodology for the generation of CNC programs to optimize a productive system. Regarding geometrical information, the system is characterized by the use of machining cycles that the machine tool control provides because a allows the application of cycles developed with parameterized programming and by generation of new cycles, through a generic language, proposed in this study on a parameterized programming editor. As for technological data, i.e. the machining conditions set out in the programming code, the system allows the optimization of cutting parameters through a data base with information fed back with results of production. The feasibility analysis of the proposed methodology is accomplished through the implementation of a prototype of a system dedicated to programming CNC lathes. The prototype consists of computer applications developed and oriented to the optimization of the production system. The methodology for the generation of CAD/CAM functions has been implemented and tested showing effective results. The prototype implemented as an integrated set of applicative tools is of easy operation and use connecting all designed modules.

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Orientador: Amilcar Porto Pimenta / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T14:56:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_SergioLeal_M.pdf: 10822438 bytes, checksum: bf38004d90969d8ce0aa87842d2431f9 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Da constante necessidade de aperfeiçoar a fabricação de produtos, as indústrias têm introduzido em suas linhas de fabricação diversos conceitos já consagrados para estabelecer a qualidade otal nas suas concepções, garantindo que seus produtos estejam dentro das especificações e que todos enham o mesmo resultado funcional. Na fabricação de motores ocorre a mesma tendência. Eles necessitam de processos confiáveis na concepção, buscando repetibilidade dos resultados, onde o motor tem grande influencia nos veículos que os equipa, sendo esses grandes fontes de emissões de poluentes. Dessa forma, é muito importante aperfeiçoar o funcionamento dos motores, para que haja redução nas emissões. Além disso, é necessário efetuar melhorias funcionais, atendendo as exigências feitas pelo mercado, reduzindo as perdas de potência e o consumo de combustível. Uma das formas para aumentar o rendimento funcional do motor é aperfeiçoar a passagem do ar de admissão dentro do motor. Isto pode trazer como resultado redução do consumo de combustível, aumento de potência, redução de temperaturas e pressões internas no motor, redução de desgaste dos componentes, aumento de vida útil, redução dos níveis de emissões e melhorias na condução do veículo, principalmente na partida do veículo. Porém, mesmo tendo um bom projeto, é necessário conhecer as conseqüências quando ocorrem dispersões no processo de fabricação, sabendo também o quanto o produto é susceptível a possíveis falhas de fabricação. Na produção dos cabeçotes existem diversos pontos críticos que podem gerar falhas de posicionamento da peça durante o processo de usinagem. Para reduzir essas falhas foi construído um dispositivo de fixação da peça na operação de usinagem dos primeiros furos. Mesmo com esse dispositivo, algumas peças ainda ficam fora da especificação dimensional. O grande interesse desse trabalho é conhecer, através de avaliações dimensionais, testes funcionais em bancada de fluxo e em dinamômetro (ensaio de desempenho a plena carga e emissões), se existe alguma influência gerada pela dispersão da usinagem dos furos das guias no cabeçote de um certo motor e quantificar essa diferença. Para isso, foram confeccionados três grupos de quatro cabeçotes cada onde o primeiro grupo tem suas dimensões dentro da especificação, escolhido como padrão, o segundo grupo tem a cota de posicionamento do furo da válvula de admissão 1,5 mm fora do especificado a esquerda e o terceiro grupo tem esta mesma cota 1,5 mm fora do especificado a direita. Todos os cabeçotes foram testados no mesmo conjunto motor-dinamômetro e com mesma instrumentação, para aumentar a confiabilidade dos resultados. Constatou-se uma variação de 4% em média no número de swirl nos cabeçotes alterados em relação ao grupo padrão. Foi mostrado ainda que a influência provocada pelas dispersões dimensionais não afetaram significantemente o desempenho do motor / Abstract: The constant need to improve the manufacturing of products, industries have introduced into their production lines several existing concepts to estabilish total quality in their designs, ensuring that their products are within specifications and that they all have the same functional outcome. In the engines manufacturing, the same trend can be seen. They need reliable processes in the design, seeking repeatability of results, since they have great influence in vehicles (large sources of emissions). Thus, it is very important to improve the engine's functioning, in order to reduce emissions. Furthermore, it is necessary to make functional improvements, meeting the requirements made by the market, reducing power losses and fuel consumption. One way to increase the engine functional efficiency is to improve the airflow intake inside the engine. This could bring as a result a reduction in fuel consumption, increased power, lower temperatures and pressures inside the engine, reduced wear of components, increased life cycle, reduced emission levels and improved vehicle drivability, especially at the vehicle startup. However, even with a good design, it is necessary to know the consequences when dispersions occur in the manufacturing process, also knowing how the product is susceptible to possible manufacturing faults. In the cylinder-heads production, there are several critical points that can generate position failure of the working piece during the machining process. To reduce these failures, a fixing device was built in the operation of machining the first holes. Even with this device, some parts are still out of dimensional specification. The great interest of this work is to know, through dimensional assessments, functional testing flow and dynamometer in lab scale (performance at full load and emissions tests), if there is any influence caused by the dispersion of an engine cylinder-head guide holes machining and quantify this difference. For so, three groups of four cylinder-heads each were created, where the first group has its dimensions within the specification, chosen as standard; the second group has a quota of positioning hole inlet valve of 1.5 mm out of specification at left; and the third group has the same dimension of 1.5 mm out of specification at right. All cylinder-heads were tested in the same engine-dynamometer set and with the same instrumentation, in order to increase the reliability of results. There was an average variation of 4% in the number of swirl in the cylinder-heads changed regarding the standard group. It was also shown that the influence caused by the dimensional dispersions did not significantly affect the engine performance and emission level / Mestrado / Motores / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T14:51:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_BrunoJorge_M.pdf: 4048093 bytes, checksum: 91ac8c1d8bef0f7903675a183371c8bc (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Ligas de titânio já apresentam um papel de grande importância na indústria aeroespacial, petroquímica e de biomateriais. A combinação de alta resistência mecânica, baixa densidade, resistência à corrosão, biocompatibilidade, boa tolerância tecidual e manutenção de suas características em altas temperaturas, configuram o titânio como um material excepcional para projetistas de diversas áreas. Infelizmente, estas boas qualidades não se refletem na sua usinabilidade. Uma vasta lista de problemas devem ser contornados durante a usinagem de ligas de titânio dentre os quais, altas temperaturas e pressões de corte, baixo módulo de elasticidade (incentivador de vibrações), alta afinidade química com os materiais das ferramentas e problemas com integridade superficial das peças usinadas. Com o objetivo de aprimorar o entendimento da usinagem de ligas de titânio, em especial do processo de fresamento frontal da liga Ti-6Al-4V, o presente trabalho teve como enfoque tecnológico a influência do material do porta-ferramenta (haste de aço e de metal duro) e a geometria do inserto de corte (ângulo de saída neutro e positivo) sobre a vida da ferramenta e forças de usinagem (Força Radial, Tangencial e Axial). Análises de espectrometria de energia dispersiva foram conduzidas a partir de microscopia eletrônica dos insertos desgastados, permitindo a identificação dos elementos químicos presentes e avaliação dos mecanismos de desgaste predominantes. O principal resultado obtido indica que a utilização de ferramentas com haste de metal duro não representou benefícios em termo de vida da ferramenta, apresentando desempenho muito próximo das ferramentas com haste de aço / Abstract: Titanium alloys play a major role in the aerospace, petrochemical and biomaterials industry. The combination of mechanical strength, low density, corrosion resistance, biocompatibility and maintenance of these characteristics at high temperatures, shape titanium as a exceptional material for designers from different areas. Unfortunately, these impressive qualities reflect negatively on its machinability. A substantial list of problems must be overcome during the machining of titanium alloys, among them high temperatures and pressures of cut, low elasticity modulus (which is a motivational factor for vibrations), high chemical affinity with almost all tools materials and problems with surface integrity of machined parts. In order to improve the understanding of titanium alloys machining, in particular front milling of Ti-6Al-4V, the present thesis focused the influence of the tool holder material (steel and carbide) and the cutting insert geometry (neutral and positive rake angle) on the tool life and machining forces (Radial, Axial and Tangencial Forces). Analysis of energy dispersive spectroscopy were also conducted from scanning electron microscopy of wear inserts, allowing the identification of chemical elements and evaluation of wear mechanisms predominate. The main result indicates that the use of carbide tool holders not represent benefits in terms of life tool, with performance very close to the steel tool holders / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Olivio Novaski / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:03:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Deonisio_CarlosCesardeCastro_D.pdf: 16365372 bytes, checksum: fb0542af08c6aa67ad7bd3a1a196a1f3 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é caracterizar a qualidade da superfície gerada no processo de fresamento em acabamento, com fresas de topo esférico, do aço para trabalho a frio ABNT D2, endurecido. Utilizou-se o método do planejamento fatorial e as variáveis de influência foram às condições de contato entre a ferramenta e a superfície usinada, os parâmetros de corte e o desgaste de flanco da ferramenta de corte (VB). O aumento da velocidade de corte muda o mecanismo de formação do cavaco, causando a diminuição da razão entre o aumento dos esforços de usinagem e da deflexão da ferramenta de corte em relação ao aumento da velocidade de corte, decorrente da mudança na distribuição de temperatura entre a ferramenta de corte, a peça e o cavaco. Há interação entre a velocidade de corte, o sobrematerial e o avanço, em relação à deformação, encruamento e conseqüente endurecimento da superfície usinada. O desgaste da ferramenta de corte tem significativa influência na integridade da superfície gerada. A velocidade de corte e o avanço por dente influenciam na segmentação do cavaco / Abstract: The main goal of this investigation is to characterize the quality of the generated surface, in the process of finishing milling, of the hardened steel for cold work ABNT D2. The method of factorial planning was used and the variables of influence were the conditions of contact between the cutting tool and the machined surface, the cutting parameters and the cutting tool wear. The increase of the cutting speed change the mechanism of chip formation, causing the reduction of the ratio of the increase of machining forces and the deflection of the cutting tool in relation to the increase of the cut speed, because of the change in the distribution of temperature between the tool, the part and the chip. There is interaction between cutting speed, feed rate and stock removal, in relation the deformation, strain hardening and consequent hardening of the surface machining. The wear of the cutting tool has significant influence in the integrity of the generated surface. The cutting speed and the feed for tooth influence the segmentation of the chi / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T20:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeixeiraFilho_Fernando_D.pdf: 16227324 bytes, checksum: 1e8eaf8a048f169a1964f67a6dd9bcce (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O aço inoxidável endurecível por precipitação apresenta elevada resistência mecânica e à oxidação, tendo amplo campo de aplicações, em especial, na indústria aeronáutica. O presente trabalho avaliou a influência da utilização de fluido de corte no fresamento do aço inoxidável endurecível por precipitação 15-5PH (UNS S 15500), utilizando ferramenta de metal duro recoberta com TiAIN, nas operações de desbaste e acabamento. Foram realizados ensaios de desbaste e de acabamento, variando-se a classe da ferramenta de metal duro (M20-M40 e M30M40), a velocidade de corte (100 e 120 m/min nos ensaios de acabamento e 120 e 140 m/min nos ensaios de desbaste), as condições de lubrificação/refrigeração (sem fluido, aplicação de emulsão interna e externamente à ferramenta) e a concentração do fluido de corte na emulsão (7% e 12%). Finalmente, foram realizados ensaios adicionais, para efeito comparativo, com aplicação de fluido de corte integral em mínima quantidade de fluido (35 ml/h) e também em baixa vazão (250 ml/min). Foram medidos o desgaste e a vida da ferramenta, a potência consumida e a rugosidade da peça. A análise dos resultados permitiu concluir que a usinagem sem fluido de corte apresentou maior vida da ferramenta, quando comparada com a condição com emulsão, tanto para desbaste quanto para acabamento. A aplicação de mínima quantidade de fluido proporcionou uma vida maior que na condição sem fluido. A utilização de fluido integral causa uma diminuição na potência consumida, mesmo que a vazão deste fluido seja mínima como a que se tem quando se usa a técnica MQF. Mas a principal contribuição do trabalho é que a condição com baixa vazão de óleo integral apresentou a maior vida de ferramenta dentre todas as condições de refrigeração/lubrificação testadas, demonstrando que houve o efeito lubrificante do fluido, com redução da potência consumida / Abstract: The preciptation hardenable stainsless steel presents high mechanical strength and corrosion resistance, having a wide application field, specially in the aerospace industry. The present work evaluated the influence of cutting fluids in the 15-5PH stainless steel milling, using carbide tools, TiAIN coated. Experiments were carried out for roughing and finishing operations, varying the carbide tool c1ass (M20-M40 and M30-M40), the cutting speed (100 and 120 m/min for finishing operation and 120 and 140 m/min for roughing operation), the lubri-cooling conditions (without cutting fluid, internal and external emulsion application) and the emulsion concentration (7% and 12%). Finally, additional experiments were carried out, for comparison effects, with neat oil application with minimum quantity of fluid (35 ml/h) and also with low flow rate (250 ml/min). Tool wear, tool life, power consumption and workpiece roughness were measured. The analysis of the results allowed to conc1ude that the machining without cutting fluid gave longer tool life than with emulsion application, both in roughing and finishing conditions. The minimum quantity of fluid utilization led to a longer tool life than the dry condition. The use of neat oil led to a decrease of the power consumption, even with the minimum amount contained in the MQF technique. But the main contribution of this work is that the experiments with application of neat oil with low flow rate presented longer tool life than the other lubrication/refrigeration conditions experimented, showing that lubrication effect occurred when neat oil was used, with consequent reduction of power consumption / Doutorado / Engenharia de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T07:00:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Micaroni_Ricardo_D.pdf: 2196403 bytes, checksum: 4db1f057fa92acc55a6677b56f01f72d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Na usinagem dos metais, a aplicação do fluido de corte otimizada é um recurso que pode aumentar a taxa de remoção de material. Dentre os beneficios pode-se citar a redução da temperatura da ferramenta e melhor formação dos cavacos. Na primeira fase deste trabalho foi estudada a viabilização do corte a seco, da aplicação do fluido de corte em fluxo abundante ou convencional e em alta pressão em diferentes direções no torneamento do aço ABNT 1045, empregando-se ferramentas de metal duro em operação de acabamento. Para isso, foi montado um sistema composto por uma bomba de alta pressão e injetores direcionados para a superficie de saída, para a superficie de folga e simultaneamente para estas duas direções. As variáveis de saída foram: desgaste e vida da ferramenta, rugosidade da peça, potência e temperatura de corte. Na segunda fase será estudada a influência do uso ou não do fluido de corte na dilatação térmica de corpos de parede fina. Foi observado que a redução da vazão e o aumento da pressão do fluido de corte aumentaram a vida da ferramenta em relação às outras condições de refrigeração e, que a redução da vazão não alterou significativamente a temperatura de corte da ferramenta. Por outro lado, nos ensaios de dilatação térmica ficou constatado que a ausência do fluido de corte influenciou significativamente a variação diametral dos corpos de prova de parede fina / Abstract: In machining, the suitable use of cutting fluid is a resource that can increase the rate of material removal. Among the benefits it is possible to mention the tool temperature decrease and better chip formation. In the first stage of this work, several cooling/lubrication conditions were compared in finish turning operations of ABNT 1045 steel. These conditions were: dry cutting, the application of a abundant flow of cutting fluid in a conventional way (high flow rate and small pressure) and application of high pressure fluid in different directions. With this purpose, it was assembled a system containing a high pressure pump and injectors directed. to rake face, flank face and simultaneously in both directions. The output parameters were: tool wear an tool life, workpiece surface roughness, cutting power and temperature. In the second phase will be study the influence of the cutting fluid in the thermal expansion of worpieces with thin wall. The flow reduction and cutting fluid pressure increase the lifetime of the tool compared to other cooling conditions and that the flow reduction did not significant1y affected the tool temperature. On the other hand, the diameter variation of the workpiece with thin walls was larger in the absence of the cutting fluid / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-29T03:27:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Micaroni_Ricardo_M.pdf: 14560924 bytes, checksum: d39046d459be372e057db1ee83172195 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A criação e regulamentação de novas leis ambientais estão eliminando em grande parte a flexibilidade na utilização dos fluidos de corte. Ainda existe um longo caminho a ser investigado antes que os fluidos de corte sejam considerados totalmente inofensivos e aceitáveis. Os custos associados estão estimados em bilhões de dólares ao ano e a sua eliminação pode representar um significante incentivo econômico. Então, a usinagem totalmente a seco parece ser, a médio prazo, uma escolha viável. Para diminuir ao máximo a utilização dos fluidos de corte nos meios produtivos será necessário um maior desenvolvimento das ferramentas de corte. A pesquisa e fabricação de materiais com usinabilidade melhorada e a mudança dos parâmetros de corte com a finalidade de se otimizar o corte a seco também são outras alternativas que se somam para que os objetivos sejam alcançados. Este trabalho avalia os resultados na mudança dos parâmetros de corte para o torneamento cilíndrico do aço ABNT 1045, procurando a condição de corte a seco que mais se aproxima ao corte com fluido em abundância em termos de vida da ferramenta. Uma comparação entre a rugosidade da peça e a potência de corte obtida também é objetivo deste trabalho. Os resultados experimentais mostram que o aumento do avanço toma o corte a seco mais adequado e que quando o fluido de corte é retirado do processo, é necessário aumentar o avanço, o raio de ponta da ferramenta e ao mesmo tempo diminuir a velocidade de corte. Com isto, pode-se conseguir maior vida útil da ferramenta, menor rugosidade da peça e potência de corte consumida no processo / Abstract:The advent and regulation of new environmental laws are largely responsible for eliminating the flexibility in the use of cutting fluids. There is still a long way to be investigate before the cutting fluids are considered totally acceptable and not harmful. The associated costs are estimated in several billion dollars a year and their elimination may represent a significant economical incentive. Then, at medium term, the totally dry cutting seems to be a feasible choice. To maximize the cutting fluids usage in productive lines a large development on the cutting tools will be necessary. The research and production of materials with improved machinability and the change of the cutting parameters with the purpose of optimizing dry cutting are other alternatives to reach these objectives. This work evaluates the effects of changing the cutting parameters in cylindrical turning of ABNT 1045 steel, seeking the cutting condition that makes dry cutting as close as possible to the cutting with flood fluid in terms of tool wear. It is also the aim of this work to compare the surface roughness and the cutting energy obtained. The experimental results show that the increase of the feed turns dry cutting more appropriate and that when the cutting fluid is removed of the process, it is necessary to increase the feed, the nose radius of the tool and at the same time to reduce cutting speed. With this, life of the tool, surface roughness of the workpiece and energy consumed in the process are improved / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica