Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T21:04:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonialli_ArmandoItaloSette_M.pdf: 4713382 bytes, checksum: def6e55af0d1c4dc5c508bbe6440464c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As ligas de titânio apresentam baixa usinabilidade devido à reduzida condutividade térmica, à manutenção de suas propriedades mecânicas em altas temperaturas, à elevada afinidade química com os materiais de ferramentas e ao baixo módulo de elasticidade. Esta última característica promove instabilidade da espessura de corte, o que se traduz em altos níveis de vibração, especialmente em processos de usinagem caracterizados por corte interrompido. Este trabalho trata da otimização do fresamento frontal da liga de titânio Ti-6Al-4V a partir da minimização da vibração da ferramenta através de variações do ângulo de posição da ferramenta e do ângulo de contato entre o inserto e o corpo de prova. Os resultados mostram que a utilização de um ângulo de posição reduzido prolonga a vida da ferramenta por associar a maior parte do carregamento radial a freqüências muito baixas, nas quais a ferramenta se comporta como um corpo rígido. O emprego de um ângulo de contato reduzido, por outro lado, é extremamente danoso à vida da ferramenta, pois a entrada do inserto no corpo de prova se dá em condições adversas. Attrition seguido de microlascamentos da aresta, nas condições em que houve vibração excessiva ou intenso choque na entrada do inserto, e difusão, nas condições dinamicamente mais estáveis, foram os principais mecanismos de desgaste de ferramenta verificados neste trabalho / Abstract: Titanium alloys present poor machinability because of their low thermal conductivity, their ability to keep good mechanical properties at high temperatures, their high chemical affinity to tool materials and their low Young modulus. This last characteristic generates instabilities of cutting thickness, which means high vibration levels, especially in machining processes involving interrupted cutting. This work studies Ti-6Al-4V titanium alloy face milling optimization by tool vibration reduction using different tool entering angles and different radial immersion angles between tool and workpiece. Results show that using low entering angle do extends tool life due to associating most radial load with very low frequencies, in which tool behaves like a rigid body. On the other hand, using low radial immersion angle extremely impairs tool life, as tool insert enters the workpiece on adverse conditions. Attrition followed by cutting edge microchipping, on experiments in which high vibration levels or intense shock on tool insert enter where found, and diffusion, on experiments dynamically more stable, were the main tool wear mechanisms observed in this work / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:28:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArroyoOsorio_JoseManuel_D.pdf: 25100736 bytes, checksum: 163b1aa900bc2b44578e310b2fccbe2b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A usinagem é um dos processos de fabricação fundamentais da indústria contemporânea sendo o metal duro recoberto o material mais utilizado na fabricação das ferramentas de corte. A manufatura deste tipo de ferramentas inclui o processamento da superfície do substrato, previamente à deposição do recobrimento, com o objetivo de obter uma elevada resistência de aderência na interface substrato-recobrimento. O método mais difundido com este propósito e o jateamento do substrato com micropartículas de alumina que, embora amplamente utilizado e efetivo, gera poluição, risco à saúde do operador, consome muitos recursos de tempo e mão de obra e apresenta dificuldade no controle da rugosidade. Por outro lado a texturização a laser é uma tecnologia de engenharia de superfície baseada num laser pulsado que modifica a superfície do material através de fusão, evaporação, sublimação e subsequente solidificação. Nesta tese foi explorada a efetividade da texturização a laser como método alternativo ao jateamento na preparação pré-recobrimento da superfície do substrato. Este processo não apresenta poluição, permite o processamento seletivo de áreas especificas da ferramenta e, sendo automatizável, potencialmente utiliza menos recursos de tempo e mão de obra. As ferramentas selecionadas para experimentar foram duas classes de metal duro com recobrimento composto de TiCN+Al2O3+TiN depositado pelo processo MT-CVD, e, na preparação pré-recobrimento da superfície dos substratos experimentais foi utilizado um laser CuHBr pulsado. De acordo com a dinâmica do processo laser utilizado, é possível controlar a rugosidade do substrato e produzir uma grande diversidade de topografias e estruturas de superfície através da variação da intensidade e/ou da quantidade de pulsos do laser. Também foi verificado que o processamento com laser produz sempre transformações do WC, presente no substrato do metal duro, em novas fases não estequiométricas com menor teor de C. Por tentativa e erro, foram determinados dois conjuntos de parâmetros laser que produziram a melhor resistência de aderência avaliada através de ensaios de indentação: 02 pulsos, 410 MW·cm-2 e 64 pulsos, 239 MW. cm-2. Em ensaios de corte, tipo fresamento de topo a seco de aço molde P20 com ferramentas toroidais, foi comparado o desempenho de arestas microjateadas (comerciais) contra arestas texturizadas a laser (experimentais) encontrando uma vida média igual para ambos os tipos de arestas. Na análise detalhada dos mecanismos de desgaste foram encontradas em todas as arestas evidências de difusão, attrition, abrasão, deformação, delaminação, trincas e um mecanismo secundário, chamado desgaste por microfusão do material da aresta. Não houve diferenças notáveis entre as arestas comerciais e as experimentais que fossem atribuíveis ao processo de preparação da superfície do substrato para a deposição do recobrimento / Abstract: Machining is one of the fundamental manufacturing processes of contemporary industry and coated cemented carbide is the most used cutting tool material. Manufacturing of this kind of tools includes the substrate surface processing previously to coating deposition in order to achieve high adhesion resistance in the substrate-coating interface. The most spread out method with this intention is the substrate blasting with alumina micro-particles, which, although so widely used and effective, generates pollution, operator health risks, consumes considerable time and labor resources and presents roughness control difficulty. In the other hand, laser texturing is a surface engineering technology based on a pulsed laser which modifies the material surface through melting, evaporation, sublimation and subsequent solidification. This thesis aims to explore the laser texturing effectiveness as an alternative method for substrate surface pre-coating preparation. This process does not generate pollution, allows selective tool areas for processing and, being automated, it potentially requires less time and labor resources. The tools selected for the experiments were two kinds of coated cemented carbide with a composed TiCN+Al2O3+TiN MT-CVD coating and for the experimental substrate surface pre-coating preparation, a pulsed CuHBr laser was used. With the laser process dynamics used, it is possible to control the substrate roughness and to produce a great diversity of surface topographies and structures by adjusting the intensity and/or the amount of laser pulses. Also, it was verified that the laser processing always produces WC (present in the substrate) transformations in new non- stoichiometric phases with less C content. By trial and error method, two laser parameters sets were determined which produced the best adhesion resistance as evaluated through indentation tests: 02 pulses, 410 MW·cm-2 and 64 pulses, 239 MW·cm-2. In dry face milling cutting tests of mould P20 steel with toroidal tools, it was compared the performance of micro-blasted tools (commercial) against laser textured (experimental) ones finding an equal average life for both tool types. Detailed wear mechanisms analysis showed evidences in all the cutting edges of diffusion, attrition, abrasion, deformation, delamination, cracks and a secondary mechanism, called micro-melting wear of the material of the edge. There were no remarkable wear differences between the commercial edges and the experimental ones which could be attributable to the substrate surface pre-coating preparation process / 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 2018-08-14T07:22:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabaldo_Sander.pdf: 2762986 bytes, checksum: 9ee0f13e912c0dd2e61765aecf7ca689 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Desde o início deste século, cada vez mais têm se intensificado as pesquisas no desenvolvimento dos motores diesel, procurando aumentar a sua eficiência energética e reduzir os níveis de emissão de poluentes. Uma das maneiras de aumentar esta eficiência é aumentar os picos de pressão de explosão do combustível na câmara de combustão. O ferro fundido cinzento é o material mais utilizado para a fabricação de blocos de motores diesel. Porém para aumentar as pressões na câmara de combustão quando se utiliza este tipo de liga, é necessário aumentar a espessura das paredes do bloco de motor o que eleva o seu peso, e consequentemente, não cumpre com as exigências especificadas. Assim, o ferro fundido vermicular (CGI) aparece como um material alternativo para tal aplicação. Ele possue características de condutividade térmica e amortecimento similar ao do ferro fundido cinzento, porém, com propriedades mecânicas superiores possibilitando a fabricação de motores menores e, consequentemente, mais leves e também com melhor desempenho, sem considerar a redução da poluição ambiental por gases e ruídos. Entretanto, a utilização do CGI apresenta como desvantagem sua pior usinabilidade quando comparado com o ferro fundido cinzento, incentivando pesquisas e aperfeiçoamento das técnicas de usinagem e desenvolvimento dos materiais de corte das ferramentas, no qual este trabalho está inserido. O objetivo deste trabalho é de analisar a influência da micro geometria da aresta de corte (testou-se geometria lisa e positiva), do material da ferramenta (testou-se metal duro, cerâmica a base de nitreto de silício com e sem coberturas) e da velocidade de corte na vida da ferramenta, na rugosidade da peça e no potência de corte no fresamento de uma superfície similar à usada na face de fogo do bloco do motor de ferro fundido vermicular. As principais conclusões foram: ferramentas com a geometria lisa sempre obtiveram vida mais longa que ferramentas positivas e a ferramenta de metal duro alcançou vida maior que as ferramentas de cerâmica (com ou sem cobertura), mesmo nas velocidades de corte usualmente utilizadas para a cerâmica. / Abstract: Since the beginning of this century, researches about the development of diesel engines have been intensified, aiming to increase its energy efficiency and to reduce the levels of emission of pollutants. One the way to increase this efficiency is to increase the peaks of pressure of fuel explosion in the combustion chamber. The grey casting iron material is the most common material used for the manufacturing of diesel engine blocks. However, to increase the pressures in the combustion chamber when this kind of alloy is used, it is necessary to increase the wall thickness of the blocks, what raises its weight and consequently, does not fulfill with the specified requirements. Thus, the compacted graphite iron (CGI) appears as an alternative material for such application. It has characteristics of heat conductivity and damping similar to the casting iron, however, with superior mechanical properties making possible the manufacturing of small and consequently, light engines and also with better performance, without considering the reduction of the environmental pollution for gases and noises. However the use of the CGI presents as disadvantage its worse machining when compared with the grey casting iron, stimulating research and development of machining techniques and, development of the cutting materials, where this thesis is inserted. The objective of this thesis is to analyze the influence of the micro geometries of the cutting edge (tested positive and flat geometry), cutting material (tested hard material, ceramic Si3N4 with or without coating) and cutting speed in the finishing operation of the fire face of the engine made of CGI. As output variables we used tool life, cutting power and surface roughness of the workpiece. Among the main result we could say that the most negative tool presented the longest tool life and carbide material is better than ceramic (with or without coating) in terms of tool life in the milling of this kind of workpiece. / Universidade Estadual de Campi / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:54:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_SilviadoNascimento_M.pdf: 9148933 bytes, checksum: ed1d0dab6ab664906da6aa500c2a2c94 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O ferro fundido vermicular, sigla inglesa CGI (Compacted Graphite Iron), devido às suas boas propriedades mecânicas, tem encontrado diversas aplicações na área automobilística. Uma das aplicações é a produção de blocos de motores diesel de alta potência, que devido ao aumento de resistência comparado com o ferro fundido cinzento, permite aumento de pressão no cilindro que induz a alta produção de potência. O resultado é a melhor queima do combustível que gera economia e, consequentemente, diminuição da emissão de poluentes, contribuindo com as exigências das leis ambientais. No entanto, boas propriedades dos materiais são conseguidas geralmente através de melhoramentos no processo de produção, como por exemplo, adição de elementos de liga. Assim, o objetivo deste trabalho é estudar a influência do teor de titânio, elemento químico que melhora a resistência ao desgaste do ferro fundido, no desempenho do processo de torneamento, com ferramentas de metal duro e cerâmicas, utilizando duas velocidades de corte. Os resultados mostram que a liga com maior teor de titânio gera menor vida das ferramentas e que as ferramentas cerâmicas não são viáveis para a usinagem do vermicular estudado. Attrition, abrasão e difusão foram os principais mecanismos de desgaste de ferramenta verificados neste trabalho. / Abstract: Due to its good mechanical properties, the compacted (vermicular) graphite iron (CGI) has found a lot of applications in the automobilistic field. One of the applications is the production of high power diesel engine blocks that, due to the higher strength compared to the usual gray cast iron, allows the increase of the pressure inside the cylinder and, consequently, production of high level of energy. The result is the better fuel burning what decreases the fuel consumption and the pollutants' emission levels. However, good materials properties are obtained generally through improvements in the process of the production, for example, addition of alloy elements. Thus, the goal of this work is to study the influence of the titanium content, chemical element which improves the wear resistance of the cast iron, in the turning operation performance, with carbides and ceramics tools, using two cutting speeds. The results show that the alloy with the highest titanium content generated the shortest tool life and that ceramics tools are not suitable for turning of the vermicular alloys studied. Attrition, abrasion and diffusion were the main tool wear mechanisms verified in this work. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-08T23:12:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AdilsonJosede_D.pdf: 5045036 bytes, checksum: f173982d932402dfe8a6935cdb29b638 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Normalmente, os componentes dos moldes e matrizes responsáveis pela forma das peças manufaturadas têm complexas geometrias e são confeccionados em materiais de elevada dureza, o que torna a atividade de usinagem mais difícil. A utilização do Fresamento com Altas Velocidades tem sido um caminho para a usinagem destes componentes. Esta pesquisa tem como objetivo melhorar a compreensão do desempenho e dos mecanismos de desgaste das ferramentas no Fresamento com Altas Velocidades de aços endurecidos utilizados nos moldes e matrizes. Em operação de semi-acabamento, avaliou-se a utilização de fresas de topo toroidal de metal duro e de cermet em diferentes condições de fresamento no aço ABNT H13 com 50 HRC de dureza. Em operação de acabamento, avaliou-se a utilização de fresas de topo esférico de metal duro sólido e de pastilhas intercambiáveis montadas em porta-ferramentas de aço e de metal duro no fresamento do aço ABNT D2 com 61 HRC de dureza. Os principais resultados em operação de semi-acabamento demonstram que a utilização de ferramentas de metal duro com cobertura promove uma maior vida de ferramenta, a inclinação da parede usinada tem forte influência na vida da ferramenta e que o desgaste das ferramentas envolve diferentes mecanismos: no início da vida, principalmente a abrasão, a difusão e/ou ¿attrition¿; e no final da vida, as adesões e os microlascamentos. Em operação de acabamento, os resultados demonstram que a utilização de porta-ferramentas de metal duro proporciona os melhores resultados de vida de ferramenta quando comparada à utilização de porta-ferramentas de aço. Entretanto, os resultados de vida de ferramentas com a utilização de porta-ferramentas de metal duro são inferiores à utilização de fresas de metal duro sólido. O desgaste das ferramentas nas operações de acabamento foi caracterizado por adesões de material da peça na aresta de corte e por microlascamentos / Abstract: Usually, the die and moulds components, which are responsible for the part forms, have complex geometries and are made of high hardness materials, what cause difficulties for their machining. High Speed Milling has become an alternative for machining these components. This work aims to broaden the performance understanding and the wear mechanisms on tools used in High Speed Milling of hardened steels for dies and moulds. In semi-finishing operation, it was analyzed the use of cemented carbide and cermet tools in different cutting conditions in milling of ABNT H13 steel with 50 HRC of hardness. In finishing operation, it was analysed the use of ball nose solid tools of cemented carbide and indexable inserts assembled on steel and cemented carbide toolholder in milling of ABNT D2 steel with 61 HRC of hardness. The main results in semi-finishing operation showed that the use of coated cemented carbide tool exhibited longer life, the machined surface inclination has a strong influence on tool life, and the tool wear involves different mechanisms: in the beginning of tool life, mainly abrasion and diffusion and/or attrition, and in end of tool life, adhesions and micro chipping. In finishing operation, the results showed that the use of cemented carbide toolholder causes longer tool life than the use of steel toolholder. However, tool life using cemented carbide toolholder is shorter than the using solid tools of cemented carbide. The tool wear in finishing operation was characterized by adhesions of part material and by microchipping / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Raquel Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-11T08:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gozeloto_Marcelo_D.pdf: 4270992 bytes, checksum: a2fa43143ba1cf989414b426d028a694 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Em função de algumas propriedades da madeira e de materiais a base de madeira, tais como higroscópica e isolamento térmico, sua transformação por processos de usinagem assume características especiais, de forma que os procedimentos aplicados, por exemplo, para materiais metálicos ou cerâmicos, se tornam inadequados. Diferente de outros materiais, para a usinagem da madeira seca não é adequada a utilização dos processos usuais de refrigeração da ferramenta de corte tais como os fluidos emulsionáveis e óleos de corte, pois pode inviabilizar o uso da madeira processada, uma vez que a madeira, por ser higroscópica, pode absorver o fluido, implicando no aumento da umidade ou mesmo alterações de padrões de coloração. Mesmo a aplicação do sistema com mínima quantidade de fluido de corte, MQF, mostra-se ineficaz, uma vez que dependendo da espécie, o fluido aplicado reage quimicamente com extrativos naturais com resultados indesejados. A falta de fluido de corte para a usinagem da madeira, entretanto, também apresenta o inconveniente de permitir o desgaste prematuro da ferramenta de corte e conseqüente acabamento superficial inadequado da madeira processada. O projeto teve como objetivo avaliar a hipótese de que a adoção do dióxido de carbono super-resfriado em forma de névoa, aplicado diretamente na região de usinagem, é adequado para o resfriamento do processo de usinagem da madeira reduzindo os desgastes da ferramenta de corte com conseqüente melhoria do estado superficial do material. Essa hipótese se baseia no fato de que o dióxido de carbono, após ter entrado em contato com a ferramenta de corte, evapora-se, não provocando danos ao material processado ao mesmo tempo em que retira o calor gerado durante o processamento. A retirada de calor evita os danos decorrentes da usinagem realizada a seco, melhorando, desse modo, os processos de usinagem de madeiras, aumentando a vida útil da ferramenta de corte. Para testar a hipótese foram adotadas madeiras de espécies utilizadas no setor moveleiro e de embalagens, o Eucalyptus Grandis e o Pinus Elliottiii, e painéis de fibras de madeira de média densidade ¿ MDF. Os resultados permitiram concluir que a aplicação do dióxido de carbono em forma de névoa permitiu a redução da temperatura de usinagem e, mesmo para as menores vazões testadas, mostrou-se adequado para reduzir os desgastes da ferramenta de corte com conseqüente melhoria do estado superficial do material / Abstract: In function of the physical and biological properties of the wood and its derivatives, it is considered as a material with special characteristics to its transformation for machining processes. So, it cannot adopt the same adopted machining procedures as applied for metallic or ceramics based materials. Unlike other materials, for wood it is not adjusted usual processes for exchanging heat from cutting tool to the local environment. The application of process for cooling on the basis of fluid makes impracticable the processed wood, because this material absorbs liquid fluids, that implies on the physical modification of the such as processed material. The application of system with minimum amount of cut fluid is inefficacious, because the applied fluid speeds up processes of chemical reaction between the wood and the fluid, with consequent degeneration of wood. The lack of cutting fluid for machining wood also presents inconveniences, such as the premature consuming of the cutting tool, inadequate superficial finishing of the processed wood and excess of reworks concerning to the machined wood. This project intends to evaluate the hypothesis that the adoption of the carbon dioxide super-cooled in fog form, applied directly in process region is adjusted to the refrigeration of the tool during the cut of the wood. This hypothesis lays on the fact of that the carbon dioxide, after to have entered in contact with the tool of cut, evaporates, that causes no damages to the processed material at the same time it removes the heat generated during the machining process, that prevents that usual damages when wood is machined in dry, improving, in this way, the wood machining, with significant increase in the quality and productivity that if they relate to the transformation of this material. To evaluate that hypothesis, wood of species used in the furniture and packing sectors will be used - Eucalyptus Grandis, Pinus Elliottii and medium density fiberboard - MDF / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

Análises ecotoxicológicas vêm sendo amplamente empregadas no monitoramento de amostras ambientais, efluentes industriais e substâncias complexas. Com o objetivo de avaliar a toxicidade de fluidos de usinagem usados na indústria de peças metálicas, foram feitos ensaios de toxicidade aguda com espécies de três diferentes níveis tróficos: Vibrio fischeri, Daphnia similis, Daphnia laevis e Danio rerio. As amostras dos fluidos foram também analisadas quanto aos valores de DQO, fenol, pH, cor, densidade e surfactantes. Os parâmetros físicos e químicos encontram-se dentro dos limites da legislação CONAMA 357 (D.O.U., 2005). Os resultados dos bioensaios revelaram que os fluidos de usinagem apresentaram toxicidade aos organismos empregados neste estudo, e que o tratamento das amostras com radiação gama não foi eficiente na diminuição da toxicidade dessas matrizes. Foi observado que a radiação gama potencializou o efeito tóxico dos fluidos estudados. A biodegradação em solo demonstrou ser efetiva para os fluidos de usinagem e bactérias endêmicas foram identificadas e isoladas para possível utilização no tratamento de áreas contaminadas com fluidos de usinagem. O monitoramento e gestão dos resíduos de fluido de usinagem são necessários para a preservação dos organismos aquáticos devido a sua toxicidade elevada. / Ecotoxicological analyses have being used to monitor environmental samples, industrial effluents and complex substances. With the objective to analyze the toxicity of cutting fluids used in the machinery industry, acute toxicity test with species of three different throphic levels: Vibrio fischeri, Daphnia similis, Daphnia laevis e Danio rerio, were performing. The samples of fluids were analyzed by COD, phenol, pH, color, density and surfactants. The physical and chemical parameters are the according with the brazilian law, CONAMA 357 (D.O.U. 2005}. The results of the toxicity tests showed that the cutting fluids have high toxicity to the organisms used in this study and the gamma radiation treatment was not efficient to decrease the matrix. The biodegradation in soil demonstrated be effective to the cutting fluids and the indigenous bacteria were identified and isolated to possible treatment of soils contaminated with these kinds of substances. The monitoring and management of residues of cutting fluids are necessary to preservation of aquatic live, in consequence of their high toxicity.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2016-12-01T13:36:09Z No. of bitstreams: 1 Jaqueline Barduzzi.pdf: 2154670 bytes, checksum: 2087badf8d9c70f0aaa0a763869b38a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T13:36:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jaqueline Barduzzi.pdf: 2154670 bytes, checksum: 2087badf8d9c70f0aaa0a763869b38a7 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / This essay presents a study on the exchange of tools in suppliers of machining service from São Paulo State. We pursued to identify if companies apply the principles of Quick-Change Tools – TRF - and discern the benefits provided by this application. After a survey conducted with representatives of 24,1% of the companies machining industry throughout the State, this study observes the individual and collective contributions of the companies concerning the exchange of industry tools. The analyses were conducted by the ROC algorithm (Rank Order Clustering) aimed at the formation of groups of companies in order to identify those whom know the benefits from the TRF and apply, those who claim knowing the benefits but don´t apply TRF effectively, and those who claim to ignore the benefits and end up not applying TRF effectively. The results revealed that the vast majority of companies know the methodology of SMED and realize its benefits; however, analysis of concerns relating to the changeover activities and their respective times also showed that more than half of companies surveyed do not effectively apply this methodology. / Esta dissertação apresenta um estudo sobre a troca de ferramentas nas empresas fornecedoras de serviços de usinagem do Estado de São Paulo. Procurou-se identificar se as empresas aplicam os princípios da Troca Rápida de Ferramentas - TRF e se conhecem os benefícios de sua aplicação. A partir de uma survey exploratória realizada com responsáveis do setor de usinagem de 24,1% das empresas em todo o Estado, este estudo analisa as percepções das empresas em relação à troca rápida de ferramentas. As análises foram conduzidas com uma adaptação do algoritmo ROC (Rank Order Clustering) visando a formação de grupos de empresas a fim de identificar aquelas que conhecem os benefícios advindos da TRF e a aplicam, aquelas que afirmam conhecer os benefícios mas não aplicam de forma efetiva a TRF, e aquelas que afirmam desconhecer os benefícios e acabam não aplicando a TRF efetivamente. Os resultados demonstraram que a grande maioria das empresas conhecem a metodologia de TRF e percebem seus benefícios; no entanto, as análises de questões relativas às atividades de troca de ferramentas e aos seus respetivos tempos também permitiram concluir que mais da metade das empresas pesquisadas não aplicam efetivamente essa metodologia.

Submitted by Lúcia Brandão (lucia.elaine@live.com) on 2015-07-17T19:39:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kézia Macedo da Silva e Silva.pdf: 2100457 bytes, checksum: 3bcc4e295d8b212cc25d748bdcd90441 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-20T13:15:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kézia Macedo da Silva e Silva.pdf: 2100457 bytes, checksum: 3bcc4e295d8b212cc25d748bdcd90441 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-20T13:19:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kézia Macedo da Silva e Silva.pdf: 2100457 bytes, checksum: 3bcc4e295d8b212cc25d748bdcd90441 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-20T13:19:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Kézia Macedo da Silva e Silva.pdf: 2100457 bytes, checksum: 3bcc4e295d8b212cc25d748bdcd90441 (MD5) Previous issue date: 2014-01-17 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper presents the processes of wood machining (cutting, drilling and milling) in a enterprise which produces furniture and artifacts in order to model and simulate the production process, using the Arena software. The characteristics of the raw material to the end product are presented. In the simulation, two models with 5 replicates. The lead time identified showed that the process is flawed in execution due idleness, setup, material waste and poor planning. Is made recommendations for process improvement based on the results obtained. / Este trabalho apresenta os processos de usinagem da madeira (corte, furação e fresamento) em uma microempresa que produz móveis e artefatos com a finalidade de modelar e simular o processo produtivo, utilizando o software Arena. São apresentadas as características da matéria-prima para se chegar ao produto final. Na simulação, foram utilizados 2 modelos com 5 repetições. O lead time identificado mostrou que o processo tem falhas na execução devido ociosidade, setup, desperdício de materiais e falta de planejamento. Faz-se recomendações para a melhoria dos processos a partir dos resultados obtidos.

O chatter é o principal problema de instabilidade nos processos de usinagem, e é causado pelas ondulações deixadas na superfície durante cortes sucessivos, ou chamado processo de regeneração, e é caracterizado pelo ruído e qualidade superficial ruim nas superfícies usinadas. Portanto, a comunidade científica tem se preocupado em desenvolver ações, tanto para a predição do fenômeno, como para desenvolver estratégias para sua redução. Neste trabalho avalia-se numérica e experimentalmente, a utilização de pastilhas piezelétricas acopladas no suporte da ferramenta, e aplicando estratégias de controle passivo e ativo, procurando a redução do chatter em processos de torneamento. A solução passiva consiste em conectar os terminais das pastilhas piezelétricas a um circuito elétrico dissipador de energia. A solução ativa propõe usar uma das pastilhas como sensor e a outra como atuador para aplicar leis de controle de realimentação. Na avaliação numérica foi considerado um modelo eletromecânico de parâmetros distribuídos usando a teoria de viga engastada de Euler-Bernoulli, e as equações constitutivas elétricas e mecânicas do material piezelétrico. A comparação das funções de resposta em frequência (FRFs) do sistema, obtidas numericamente, mostra uma adição de amortecimento ao sistema quando é usado um circuito de dissipação com uma resistência e uma indutância como solução passiva. A avaliação numérica da solução ativa indica que o controle de realimentação de velocidade adiciona amortecimento do sistema. A melhora da estabilidade no processo de torneamento destas duas estratégias é comprovada num diagrama de lóbulos de estabilidade. Na parte experimental foram obtidas as funções de resposta em frequência do sistema suporte da ferramenta, usando um sistema de aquisição de dados, com o fim de comparar as magnitudes da resposta, e foram feitos testes de torneamento com o fim de comparar qualitativamente as qualidades superficiais obtidas nas peças usinadas. A medição das FRFs com circuitos de dissipação indicou uma atenuação da resposta para um sistema com circuito em série, estratégia que foi avaliada em testes de torneamento, e mostrando uma melhora no acabamento superficial. / Chatter is the main problem of instability in machining processes, caused by the modulations left on the surface during the successive cuts, called regeneration process, and is characterized by violent vibrations, noise and poor surface quality on machined surfaces. Thus, the scientific community has been concerned with developing actions for both the phenomenom prediction, and developing strategies to reduce them. This work evaluates numerically and experimentally the use of piezoelectric layers embedded to the tool-holder, and applying active and passive strategies trying to reduce the chatter in turning processes. For the passive case, the conductive electrode pairs of the piezoelectric layers are connected to a shunt circuit which modifies the system dynamics. The active solution proposes to use one of the piezoelectric layers as sensor an the other one as actuator, in order to apply feedback control laws. A numerical evaluation considers an electromechanical distributed parameter model based on Euler- Bernoulli cantilever beam theory, and the electrical and mechanical constitutive equations of the piezoelectric material. A comparison of the system frequency response functions (FRFs), numerically obtained, shows an increase of system damping when a resistive-inductive shunt circuit is used as a passive solution. The numerical evaluation of the active solution shows that the velocity feedback control increases the system damping. The turning process stability improvement using both strategies, is shown in a stability lobe diagram. Frequency response functions of the tool-holder system were obtained experimentally using a data acquisition system, in order to compare the response amplitudes. Turning tests were performed in order to compare surface qualities obtained of machined parts. Measurement of FRFs using series resistive-inductive shunt circuits shows a system response attenuation, later this strategy was evaluated in turning tests, showing an improvement in surface finish.