O entendimento do processo de fabricação por usinagem passa pelo estudo de fenômenos de formação de cavaco, esforços de corte, qualidade superficial do material usinado, mecanismos de desgaste de ferramenta e a influência de parâmetros de corte e tipo de material usado sobre essas variáveis. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho é analisar os efeitos do desgaste de ferramenta sobre as forças de corte e a rugosidade dos componentes usinados. O procedimento adotado foi a realização de ensaios de usinabilidade de longa duração em torneamento cilíndrico externo, durante os quais foram medidos desgaste de flanco, força de corte, força de avanço e rugosidade média dos componentes usinados. Os ensaios foram realizados para os aços ABNT 1040 e 1045 usando ferramentas de metal duro com revestimento duplo (TiN-Al2O3). Os resultados de vida de ferramenta foram analisados através da equação de Taylor, com maiores vidas de ferramenta observadas para o aço ABNT 1040 em todas as velocidades de corte testadas. As demais variáveis medidas foram analisadas em função do tempo de usinagem, desgaste de flanco máximo e acabamento superficial No domínio do tempo, foram encontradas correlações fortes para o desgaste de flanco máximo, força de corte e força de avanço para ambos os materiais. A relação entre a rugosidade média e o tempo de corte observada foi mais “estável” para o aço ABNT 1040. Contudo, variações no comportamento da rugosidade média foram observadas na velocidade de corte inferior usada na usinagem do aço ABNT 1045, devido ao desgaste mais lento do raio de ponta de ferramenta. Não se observou relação entre as forças de usinagem e a rugosidade média. A relação entre a força de corte e o desgaste de flanco máximo apresentou forte correlação para ambos os materiais, assim como a relação entre a força de avanço e o desgaste de flanco máximo, sendo realizada regressão linear para ambas as relações. Foi observada fraca influência da velocidade de corte nas relações força-desgaste de flanco, o que sugere que uma única equação pode descrever estas relações para toda a faixa de condições de corte estudada. Os resultados da análise de regressão permitem a determinação do desgaste de flanco máximo em função da força de corte com um erro médio de 15% para os aços ABNT 1040 e 1045. Para a previsão do desgaste de flanco em função da força de avanço, o erro médio encontrado foi de 19% para o aço ABNT 1040 e 15% para o aço ABNT 1045.

Orientador: Dino Ferraresi / Tese (doutorado) - Universidade Estadualde Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T04:07:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Novaski_Olivio_D.pdf: 6599329 bytes, checksum: d838bd14aa979e84924acad717dffe50 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: O trabalho apresenta inicialmente, os conceitos referentes ã perda da capacidade de corte das pastilhas de metal duro com e sem revestimento. A seguir, são apresentadas as principais equações da vida da ferramenta e é feita uma análise das mesmas. São relatados os resultados de ensaios, conduzidos para pastilhas revestidas. Os ensaios foram feitos tanto em laboratório quanto em uma empresa. r introduzida uma nova conceituação de curva de vida, tal seja, curva de vida para desgaste variável da ferramenta, pois para pastilhas de metal duro com revestimento, em operação de desbaste, observou-se que a vida e definida pelo lascamento. Tentativas para se esclarecer as causas dos lascamentos foram feitas atraves de ensaios dinâmicos. É apresentada uma série de fatores que influem nas divergências dos dados obtidos atraves de tabelas de usinagem, de ensaios conduzidos em laboratório e de valores reais obtidos com a máquina-ferramenta trabalhando na peça em produção. Para corrigir esta discrepância, e introduzida uma tecnica de obtenção da curva de vida na empresa, durante a execução da peça. Foram deduzidas expressões para a determinação do intervalo de máxima eficiência, tendo como variável o número de peças usinadas por vida. A seguir, são determinadas as condições ótimas de usinagem, atraves dos dados obtidos de diferentes maneiras e comparados os seus resultados. Esta determinação foi feita em uma peça usinada, numa empresa de grande porte / Abstract: This study presents the concept relative to the tool wear for coated and uncoated cemented carbides. Importants tool's life equations are presented and it's analysed them. The experimental results of tests performed in laboratory and in a company for coated carbides are related. Itls introducted a new life curve concept, that is, a life curve for variable wear of the tool. The arbitrarily chosen flank wear limit for all cutting speeds is not valid for coated tools when in rough machining, because in this case it has been verified that it's predominant cracking of the flanks. It was conducted some dynamic tests to determine the events of cracks. Several factors showing the scatter of data, that have been obtained from machining conditions tables and lab's tests are presented and compared with actual values,obtained directly from the machine-tools in a planto To correct this discrepancy, it's presented a technique to obtain, the toolls life curves in the factories, during machining operations of real parts. Equations were deducted for the maximum efficiency interval, having as parameter the number of machined workpieces. Further, the machining conditions are determined through the data obtained of differents ways and the results are compared. This determination was conducted on a workpiece machined in a company / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador : Dino Ferraresi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T02:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CisternasHenriquez_ManuelHernan_M.pdf: 59899054 bytes, checksum: f46706d933dc5b51783218a7d40a70af (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: A presente pesquisa tem por objetivo, fornecer aos que se dedicam ao processo de manufatura, em particular à furação de aços com brocas helicoidais, conhecimentos sobre o comportamento das características de desgaste das brocas e seu relacionamento com os demais parâmetros envolvidos no processo, tais como força de penetração, momento de torção, variação destas grandezas, trepidação da máquina-ferramenta, com o fim de se determinar um critério para o estabelecimento de um desgaste admissível. Através deste índice, são construídas as curvas de vida do par ferramenta-peça, as quais permitem determinar as condições econômicas de usinagem. Com esta finalidade, foi projetado e construído um dinamômetro para a medição da força de penetração e momento torçor, no processo de furação, como também foram desenvolvidos dispositivos para medição dos desgastes nas brocas. Após um número razoável de ensaios, foi determinado um índice de desgaste admissível e construídas as curvas de vida para um caso particular / Abstract: The purpose of this research is to supply those interested in manufacturing processes, mainly steel drilling with helical drills, knowledge on the behavior of characteristics of drill wear and its relationship with other parameters involved in the process, such as penetration force, torsion momentum, variation of these figures, machine-tool vibration to determine a criterion to establish admissible wear. From this index, life curves of the tool-workpiece pair are drawn which will enable the economic conditions of machining to be determined. With this purpose, a dynamometer has been designed and built to measure the penetration force and torsion momentum in the drilling process, and devices have been developed to measure drill wear. After a reasonable number of tests, an admissible wear index has been determined, and life curves have been drawn for a specific case / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

O objetivo principal deste trabalho é avaliar a aplicação do fresamento em 5 eixos na fabricação de peças e componentes representados por conjuntos de superfícies complexas, como pás e rotores de turbina a gás, levando-se em consideração suas características geométricas e sua modelagem geométrica em sistemas CAD, a utilização dos recursos disponíveis em sistemas CAM comerciais para a geração de trajetórias de ferramentas, assim como os aspectos cinemáticos e dinâmicos do processo de usinagem. No que diz respeito à etapa de Modelagem Geométrica com o auxílio de sistemas CAD, é visto que a maneira como um modelo geométrico é gerado pode influenciar em aspectos cinemáticos e de precisão de forma do processo de fresamento em 5 eixos simultâneos. A modelagem CAD de componentes a serem fabricados por esse processo deve ser cercada de preocupações com suavidade de superfícies e continuidade entre curvas geratrizes porque suas consequências transcendem simples questões estéticas e podem trazer impactos como perda de produtividade e marcas de usinagem nas peças. É mostrado também que, durante a geração de trajetórias de ferramenta em sistemas CAM, as etapas de desbaste e acabamento exploram diferentes vantagens da tecnologia de fresamento em 5 eixos e, por isso, são guiadas por diferentes aspectos estratégicos de decisão. No desbaste os dois importantes aspectos enfocados são: a definição da quantidade e dos ângulos de orientação para operações de fresamento em 3+2 eixos, uma vez que disso depende a quantidade de operações e, com isso, a produtividade; e a influência da variação da penetração de trabalho ae sobre a vida da ferramenta e a dinâmica do processo de fresamento, cuja importância reside no fato dessa grandeza de usinagem se relacionar intimamente tanto com a solicitação térmica quanto com as solicitações mecânicas. Para o acabamento, o trabalho dá foco especial à seleção dos ângulos de avanço (?) e ataque (?) que orientam a ferramenta no fresamento em 5 eixos simultâneos. A praxe industrial atual deixa a cargo do processista a escolha desses ângulos que, conforme mostrado neste trabalho, têm grande influência no acabamento superficial e na dinâmica do processo. Por fim, o trabalho enfoca a influência da etapa de pós-processamento, e de sua relação com as características construtivas da máquina, sobre a cinemática do processo de fresamento em 5 eixos.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7611_1.pdf: 1747470 bytes, checksum: 9c89a3b7194ba1415869fb032c7330c5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Nos últimos anos, a globalização e a livre concorrência internacional dos mercados tem forçado as empresas a desenvolverem produtos com maior qualidade em um menor tempo de fabricação e custos cada vez mais baixos. As empresas, de uma forma geral, têm sido convocadas a se adaptarem a esta nova realidade como forma de garantir a sua sobrevivência. Para isto passaram a utilizar tecnologias de ponta na manufatura de seus produtos, que envolvem desde a concepção do produto até assistência pós-venda. No que se refere às empresas de manufatura por usinagem, uma etapa de grande importância na concepção de um produto é o planejamento do processo produtivo. Atualmente, na área de fabricação por usinagem, busca-se extrair dos equipamentos envolvidos no processo o máximo de produtividade. Associado a isto, está o surgimento de novos equipamentos, especialmente os que utilizam Comando Numérico Computadorizado (CNC) minimizando os tempos relativos a troca de ferramenta e possibilitando um melhor planejamento da produção. A introdução dos computadores na confecção do plano de processo torna o planejamento da produção mais eficiente, podendo dispor de mais alternativas no cronograma de produção, resultando no aumento da produtividade com o uso de planos otimizados. Este trabalho teve como objetivo dar uma contribuição ao planejamento da produção, mostrando como se pode identificar numa célula flexível de manufatura a melhor alocação e seqüenciamento de fabricação de um lote composto de diferentes tipos de peças. Os parâmetros de corte para o processo de fresamento frontal foram otimizados para a máxima produção. Com a ajuda da programação linear mostrou-se como se pode decidir a quantidade de peças que devem ser usinadas nas diferentes máquinas ferramentas componentes de uma Célula Flexível de Manufatura

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7636_1.pdf: 4222183 bytes, checksum: d15c5f873f69569642ec0976db6c7a37 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / A minimização dos custos de fabricação por usinagem vem sendo estudada desde o início do século XX. Ao longo de todos estes anos, várias correntes de pesquisa foram desenvolvidas com o objetivo de minimizar custos sem prejuízo da qualidade do produto final. Na maioria dos casos de programação e planejamento da produção, o tempo de fabricação requerido, para uma tarefa específica, é conhecido antecipadamente. A produção, na prática, pode ser alterada através da modificação das condições de fabricação. No caso da fabricação por usinagem, os parâmetros de corte: velocidade de corte; avanço e profundidade de corte; associados à potência motor da máquina-ferramenta e às características da ferramenta de corte têm uma influência direta no número de peças fabricadas por hora. Especificamente o avanço tem uma influência direta não somente sobre qualidade, no que diz respeito ao acabamento superficial, mas também ao custo de manufatura da peça. Este trabalho teve como objetivo otimizar o processo de torneamento, minimizando o custo de usinagem. Isto foi feito a partir da dedução de equações que levam em consideração não somente a velocidade de corte, mas também o avanço e a profundidade de corte e o acabamento superficial da peça usinada. O software que foi desenvolvido para esta finalidade será mais tarde um módulo de um sistema CAD/CAPP/CAM e mostrará ao usuário a melhor condição de corte entre o mínimo custo e a máxima produção

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-20Bitstream added on 2014-06-13T19:55:28Z : No. of bitstreams: 1 santos_jc_me_guara.pdf: 2742120 bytes, checksum: 52aec1b9d83e38bce13e92a3e9b66d10 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A usinagem de superligas de níquel e ligas resistentes a altas temperaturas como o inconel 718 sempre representou uma tarefa difícil no chão-de-fábrica. Mas as aplicações industriais desses materiais passaram por rápida evolução nos últimos anos. Na indústria aeroespacial, o crescimento da popularidade destes materiais tem sido evidenciado na forma de palhetas de turbina, peças de compressor, suportes e elementos de conjuntos para aviação. Devido a suas propriedades e aos benefícios que trazem à indústria, o uso destes materiais se expandiu aos setores automotivo, médico, químico, indústria de miniaturas e outras indústrias. Para as superligas e ligas resistentes a altas temperaturas estima-se que a dificuldade na usinagem vai da combinação de forças de corte relativamente altas, combinadas com altas temperaturas que se desenvolvem durante o processo de usinagem. Estes níveis de calor podem causar a deterioração da aresta de corte, com quebras ou deformações. Os tipos comuns de desgaste de ferramenta para estes materiais são primeiramente reconhecidos como desgaste do flanco, entalhes e formação de arestas postiças. O presente trabalho consiste no torneamento cilíndrico externo da liga a base de níquel inconel 718, utilizando ferramenta cerâmica (Si3N4) visando à otimização da usinagem desta liga e buscando proporcionar aumentos reais de produtividade sem a necessidade de investimentos em novos meios de produção. Os ensaios de usinagem foram realizados em um corpo de prova da liga, considerando os parâmetros de usinagem: velocidade de corte, profundidade de usinagem e avanços próprios de acabamento. Os ensaios foram realizados em um torno CNC e ferramentas com pastilha de cerâmica à base de Nitreto de Silício Si3N4. Após cada etapa do torneamento foram realizadas as medidas do comprimento de corte, do desgaste das ferramentas e a rugosidade... / The nickel superalloys and resistant alloys machining to discharges temperatures as the inconel 718 always represented a difficult task in the job-shop. But the industrial applications of those materials went by fast evolution in the last years. In the aerospace industry, the growth of the popularity of these materials has been evidenced in the form of turbine blades, compressor parts, holders and elements of parts for aviation. Due to its properties and to the benefits that bring to the industry, the use of these materials expanded to the automotive sector, medical, chemical, in the industry of miniatures and other industries. For the superalloys and resistant alloys to high temperatures is considered that the difficulty in the machining is going relatively of the combination of high cutting forces, combined with high temperatures that grow during the machining process. These levels of heat can cause to deterioration of the cutting edge, with breaks or deformations. The types common of tool wear for these materials are recognized firstly as flank wear, incisions and formation of build up edge. The present work seeks to develop study of the machining for external cylindrical turning of the nickel base alloy inconel 718, using ceramic tool (Si3N4) seeking to the optimization of machining of this alloy and looking for to provide real increases of productivity without the need of investments in new production means. The machining tests were accomplished in a sample of the alloy, considering the machining parameters: cutting speed, cutting depth and own progresses of finish. The rehearsals were accomplished in a lathe CNC and tools with ceramic insert of Silicon Nitride. After each stage of the turning the measures of the cutting length were accomplished, of the tool wear and the roughness of the pieces (appraised in each phase of the process), with the aid of a portable roughness meter... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-26Bitstream added on 2014-06-13T18:55:40Z : No. of bitstreams: 1 zacarias_d_me_guara.pdf: 812310 bytes, checksum: 2cc35ee3e66eff5210738f82c2b05d17 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho é apresentado e avaliado o processo de lixamento tubular da espécie de Corymbia citriodora. O objetivo principal foi conhecer a influência e a interação das variáveis de entrada: velocidade de corte, de avanço e granulometria de lixa, sobre as variáveis de saída: rugosidade, potência consumida, emissão acústica e vibração, no processo de lixamento tubular da madeira de Corymbia citriodora. Foi utilizada uma lixadeira tubular, com 2 cabeçotes de lixa, um para lixa de desbaste e outro para lixa de acabamento. O processo foi monitorado e foi realizada aquisição dos dados. Com 4 velocidades de corte, 4 velocidade de avanço e 3 conjuntos de lixas, foram feitas 3 repetições para cada combinação, resultando em 144 ensaios. Os resultados foram analisados estatisticamente através de análise de variância (ANOVA) com nível de significância de 5%, acompanhado do teste de Tukey. Para todas as variáveis: rugosidade, potência consumida, emissão acústica e vibração, foi observado que os fatores conjunto de lixas, velocidade de corte e de avanço, tiveram influência significativa no processo de lixamento tubular do Corymbia citriodora / This work is presented and evaluated the process of tubular sanding of Corymbia citriodora. The main objective was to determine the influence and interaction of input variables: cutting speed, feed speed and grain size of sand on the output variables: roughness, power consumption, acoustic emission and vibration in the process of tubular sanding of Corymbia citriodora. We used a tubular sander with 2 sanding heads, one for roughing and another to finishing sanding. The process was monitored and data acquisition was made. With 4 cutting speeds, 4 feed rate and 4 sets of 3 abrasives, 3 replicates were performed for each combination, resulting 144 tests. The results were analyzed statistically using analysis of variance (ANOVA) with significance level of 5%, followed by the Tukey test. For all variables: roughness, power consumption, acoustic emission and vibration, it was observed that the factors of sanding, cutting speed and feed, had significant influence in the process of tubular sanding of Corymbia citriodora

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-09Bitstream added on 2014-06-13T20:55:50Z : No. of bitstreams: 1 santos_cef_me_guara.pdf: 3218848 bytes, checksum: 3f5d62f5f34f564cf227356a6f346b8a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, foram analisados os resultados do processo de furação da chapa de GLARE®. O que motivou este estudo foi a necessidade cada vez maior para as empresas de realizar furos em materiais compósitos com brocas especiais e comerciais em quantidades cada vez mais crescentes. Outros fatores chamam a atenção em relação aos resultados obtidos a partir destas operações tais como: a qualidade das superfícies geradas na usinagem, o acabamento dos furos, geometria, deformação, tolerância dimensional e possíveis defeitos gerados. Neste estudo os testes foram realizados sem a presença de fluído refrigerante. Foram executados vários ensaios totalizando sete diferentes condições, e foi possível conseguir eliminar o defeito de delaminação, deformação, desfibramento e manter uma uniformização na usinagem dos furos. Foram identificamos os melhores parâmetros de furação com broca de metal duro inteiriça comercial, para o material compósito GLARE®. A velocidade de corte ideal para o material foi de 157m/min, nesta condição foi possível manter a ferramenta com sua integridade com o mínimo de desgaste por abrasão totalizando 248 furos e a ferramenta ainda com condições de continuar a cortar normalmente / In this work, the results of the drilling process of the GLARE® sheet were analyzed. What motivated this study it was the need every time larger for the companies of accomplishing holes in materials composites with special drills and you trade more and more in amounts growing. Other factors get the attention in relation to the results obtained starting from these such operations as: the quality of the surfaces generated in the machining, the finishing of the holes, geometry, deformation, dimensional tolerance and possible generated defects. In this study the tests were accomplished without the presence of cutting fluid. Several rehearsals were executed totaling seven different conditions, and it was possible to get to eliminate the delamination defect, deformation, disfibration and to maintain an uniformization in the holes machining. Were identified the best drilling parameters with integral cemented carbide drill from commercial trade, for the material composite GLARE®. The better cutting speed for the material was of 157m/min, in this condition it was possible to maintain the tool with its integrity with the minimum of wear for abrasion still totaling 248 holes and the tool with conditions of continuing to cut usually