Em todo momento novas tecnologias são desenvolvidas em diversas áreas de aplicação. Muitas destas novas tecnologias são focadas não só na resolução de problemas específicos, mas também na redução dos impactos causados ao meio ambiente. Os motores com combustão interna são comprovadamente grandes responsáveis por parte da poluição no meio ambiente, por isso são desenvolvidas pesquisas com o objetivo de melhorar seu rendimento e, ao mesmo tempo, reduzir os níveis de poluição gerados pelos mesmos. O ferro fundido vermicular (CGI) utilizado nos blocos de motores diesel é um recente desenvolvimento que permite a obtenção de melhor desempenho associado à menor emissão de poluentes e operação mais silenciosa. Em contra partida, o ferro fundido vermicular têm usinabilidade inferior aos materiais freqüentemente utilizados para esta finalidade. Por este motivo este trabalho foca no fresamento frontal de acabamento no ferro fundido vermicular, analisando tempo de vida de diferentes materiais de ferramentas de corte, como metal duro, cerâmica e CBN, e o acabamento superficial gerado por eles. Entre outros resultados encontrados neste trabalho, conclui-se o metal duro com ângulo de posição maior apresente maior tempo de vida para os parâmetros testados.

Este trabalho tem como objetivo avaliar e melhorar os métodos de fabricação de superfícies complexas. Para tanto, diferentes estratégias de fresamento são analisadas e aplicadas em um contexto de ferramentaria. As metas de melhoria são: diminuição dos tempos de processo, preservação dos recursos produtivos e melhora da qualidade superficial da peça usinada. São consideradas as operações de desbaste, semi-acabamento e acabamento do aço H13 temperado. A escolha desse material, bem como das ferramentas e da máquina ferramenta apresentadas neste estudo, é baseada nos recursos existentes e utilizados por empresas estabelecidas em território nacional. A peça de estudo foi sugerida por uma ferramentaria renomada e possui características presentes em seus atuais produtos. Características essas, que apresentam-se como pontos críticos no processo de manufatura em virtude de sua complexidade geométrica. Os objetivos estabelecidos foram alcançados. Foram desenvolvidas estratégias que permitiram o aumento da produtividade, ampliação da vida útil de ferramentas e máquinas e diminuição dos índices de rugosidade das superfícies fabricadas. Todos os conceitos foram empregados em chão-de-fábrica onde houve a comprovação dos ganhos obtidos e da aplicabilidade do estudo.

As mudanças feitas nos materiais utilizados em anéis de assento de válvula para trabalhar em motores que operam com qualquer mistura de gasolina e etanol (Flex) tornou o rebaixamento desses componentes um ponto crítico na produção destes motores. Para resistir aos maiores desgastes e à corrosão decorrentes do uso do etanol, foram criados novos materiais sinterizados. Isso gerou uma diminuição drástica da vida das ferramentas de PCBN utilizadas no rebaixamento desses componentes. Em alguns casos, são observados ainda lascamentos destas ferramentas, impedindo sua reafiação. Este aumento nos custos com ferramentas tornou-se ainda mais crítico nos últimos anos, quando os modelos Flex já representavam 87% da produção nacional de veículos leves. Uma vez que as fraturas observadas nas ferramentas de PCBN ocorrem por excesso de esforço mecânico sobre a ferramenta, objetivou-se a redução dos esforços de corte por meio do estudo e modificação dos parâmetros de corte e preparação do gume das ferramentas sem que a produtividade fosse comprometida. Antes, porém, foram estudadas a composição e microestrutura dos materiais utilizados nestes componentes para motores a gasolina e Flex, para entender o motivo da diferença das forças de corte na usinagem destes materiais. O estudo mostra que os esforços de corte são da ordem de 30% maiores para a usinagem dos anéis para motores Flex, e que o uso de um raio no gume da ferramenta gera menores forças de usinagem frente ao uso tradicional de chanfros. Confirma, ainda, que a velocidade de corte exerce baixa influência sobre os esforços de corte, enquanto os mesmos aumentam exponencialmente com o avanço. A alteração simultânea dos parâmetros de corte e da preparação do gume gera uma redução de até 36% na força resultante de corte sem alterar a produtividade do processo.

Neste trabalho é proposto um método de aquisição não assistida de conhecimento, especialmente voltado para aquisição de ontologias de domínio para uso em aplicações de gestão de conhecimento. O método proposto utiliza mapas conceituais como meio de facilitar ao especialista a expressão do conhecimento, seguido do uso de uma ferramenta que auxilia na conversão do mapa conceitual para uma representação formal, utilizando lógicas de descrição. Esta ferramenta analisa o mapa levando em consideração a topologia do mapa e palavras-chave utilizadas pelo especialista. Após a análise, uma série de questões é gerada e mostrada ao especialista. A partir da resposta dessas questões, a semântica do mapa conceitual é detalhada a ponto de ser possível gerar uma representação formal das informações presentes no mapa. A aplicabilidade desse método foi testada por meio de experimentos com um grupo de voluntários, todos engenheiros do meio aeronáutico, e os resultados obtidos mostram evidências de que o método é viável como alternativa para diminuir a dificuldade na aquisição de conhecimento

Este trabalho teve como objetivo o estudo, desenvolvimento e caracterização de ferramentas de corte nacionais a base de nitreto de silício, aditivado com ítria, céria e nitreto de aluminio, em quantidades dissimilares, sinterizadas utilizando-se dois processos distintos: sinterização sem pressão e prensagem uniaxial a quente. Foram primeiramente confeccionados corpos de prova, caracterizadas em seguida através de medidas do tamanho médio de partículas, massa específica, identificação de fases por difração de raios-X, determinação de valores de microdureza Vickers, tenacidade à fratura por indentação e avaliação microestrutural por microscopia eletrônica de varredura. Este estudo mostrou que as características físicas e mecânicas dos compactos são fortemente influenciados tanto pelas composições das misturas como pelos processos de sinterização. Os materiais prensados a quente apresentam maiores valores de microdureza e massa específica, em função de uma etapa de controle mais efetiva no mecanismo de solução reprecipitação, durante a sinterização via fase líquida. Os materiais sinterizados sem pressão apresentam maior tenacidade à fratura, em função de relações de aspecto mais altas nos grãos beta, operacionalizando um mecanismo baseado na deflexão ou ramificação de trincas. Após a caracterização dos corpos de prova, foram confeccionadas ferramentas de corte para torneamento, de acordo com normas pré-estabelecidas para este tipo de produto, utilizando-se sinterização sem pressão como rota de processamento. Efetuou-se em seguida ensaios de usinagem em ferro fundido cinzento, utilizando-se as ferramentas desenvolvidas neste trabalho, e, para análise comparativa, uma ferramenta de nitreto de silício importada e uma de metal duro. Nas ferramentas cerâmicas desenvolvidas no CTA/IAE/AMR, não ocorreu quebra de aresta cortante, possibilitando usinagem bem sucedida com altas velocidades de corte (332m/min). A ferramenta de metal duro reagiu com o material usinado formando uma aresta postiça de corte. A referida aresta alterou a geometria da ferramenta, gerando um acabamento extremamente irregular na superfície usinada.

O Ferro Fundido Nodular Austemperado (ADI) vem despertando interesse no mercado por seu menor custo de fabricação e por seu elevado potencial de substituir, principalmente, o aço em peças que demandem por alta resistência mecânica e resistência ao desgaste. Esses fatores o convertem num material de engenharia cada vez mais utilizado, impondo-se em campos até então reservados a outras ligas e métodos de conformação. O tratamento térmico de austêmpera fornece uma microestrutura única, constituída de ferrita acicular e austenita estável rica em carbono, mais frequentemente denominada de ausferrita. Assim, o ADI oferece uma boa relação resistência/peso e uma boa combinação de resistências mecânicas. Contudo, a usinagem do ADI quando comparado com os outros ferros fundidos, apresenta um grande desafio. Dentro desse cenário, esse trabalho visa analisar as possibilidades e os métodos para tornar a sua usinagem mais rentável. O objetivo deste estudo foi o torneamento de alguns tipos de ADI, com o intuito de se verificar, em termos de usinagem, a viabilidade técnica e econômica do seu uso. Para tanto, em primeiro lugar realizou-se uma caracterização detalhada do material e em seguida foram realizados ensaios de vida de ferramenta variando-se parâmetros e ferramentas de corte. Também foram realizados ensaios para medição das forças de corte e análise dos cavacos, incluindo ensaios de quick-stop. Foram analisadas algumas características tribológicas do material através de um ensaio pino-sobre-disco e por ensaios de usinagem para medição da rugosidade. Os resultados desta pesquisa apontam algumas melhorias para o desenvolvimento de novos gumes, baseado nos mecanismos de desgaste encontrados. Verificou-se a presença do desgaste por lascamento do gume em vários ensaios, bem como os mecanismos de abrasão e de adesão. Diferindo-se dos ferros fundidos tradicionais, o cavaco é do tipo contínuo e o maior tempo de contato deste com a superfície de saída da ferramenta é decisivo no comportamento das ferramentas de metal duro. A ferramenta de metal duro microgrão da classe P10 obteve o melhor desempenho na usinagem do ADI, tanto em condições de desbaste quanto de acabamento.

O uso da inteligência computacional proporcionada pelas ontologias vem ganhando expressão entre desenvolvedores de Sistemas de Informação, o que mostra a direção para a qual essas Comunidades estão caminhando. A necessidade da descoberta de linguagens que representem essas ontologias e que possam conter expressividade, a ponto de haver compromisso com uma realidade, ao mesmo tempo em que as mesmas tenham poder computacional, fez com que os desenvolvedores desses artefatos começassem a pensar sobre qual a proporção ideal entre a expressividade e o poder computacional de uma ontologia. A OntoUML é uma linguagem de nível ontológico, baseada nos preceitos da UFO e destinada a gerar modelos que representam ontologias de fundamentação com grande poder de expressão, mas que coloca em detrimento o poder computacional. A perda semântica ocorrente nas tecnologias existentes que convertem esses modelos em ontologias OWL é um problema, pois, com o avanço do uso desses dois padrões e, considerando o poder de definir em nível ontológico e epistemológico estruturas que definem inteligência computacional, o principal prejuízo causado por essa lacuna é a perda da capacidade de expressão de modelos muito elaborados quando convertidos em ontologias OWL. O objetivo deste trabalho é descrever uma abordagem de conversão de modelos de referência gerados pela notação OntoUML em ontologias OWL-DL instanciáveis aplicando uma avaliação de consistência semântica. O núcleo da ideia é uma ferramenta de software que realiza a conversão dos modelos, que é baseada em um conjunto de regras de transformação entre as representações, e um conjunto de axiomas que validam a ontologia formal gerada. O benefício gerado com a técnica é a capacidade de usar a expressividade de um modelo OntoUML com tratabilidade computacional. Os experimentos executados para a validação da proposta indicam a aplicabilidade da abordagem descrita.

A considerable amount of research has focused on machining dynamics due to the impact it lays upon productivity and quality. Models have been developed with an ever-increasing accuracy in order to predict the dynamic behavior of cutting tools under different circumstances. However, workpiece behavior during machining is also a current limiting factor which is dealt with by means of restricting product designers of using features with thin characteristics. For this reason, designed products will be often oversized due to machining technology restrictions related to dimensions of thin walls. The main objective of this work is to investigate the behavior of thin walls during milling in order to identify the challenges imposed by the process. Different strategies are tested and evaluated through force signals, finite element analysis (FEA), analytical models, and analysis of the machined parts. Cantilever walls with varying dimensions are tested and the height-to-thickness (H/t) ratio often found in literature as a guideline is discussed. Waterline, low stock, constant force, and passive damping strategies are evaluated and their applicability, advantages, and restrictions are discussed. The effect of cutting speed on cutting force is investigated from a force and excitation frequency standpoint. A method for prediction of resonance based on a frequency chart is proposed, for which variable speed tests are conducted. This variable speed approach is based on prediction of stable paths as machining progresses by means of the proposed chart. Validation of the frequency chart construction method is presented along with its applicability and restrictions considering a more complex geometry. Results indicate that the frequency chart method can be used to predict and explain the occurrence of instability but limiting factors still lie in implementing and improving the proposed method.

A globalização e integração dos meios de comunicação que vêm sendo vivenciadas pela sociedade na última década geraram um grande aumento no nível de competitividade das empresas que desenvolvem produtos para atender tanto o mercado local quanto o mercado internacional. A indústria aeroespacial se situa neste grupo de empresas e, cada vez mais, busca oportunidades de otimização e melhoria no seu processo de desenvolvimento de produto como alternativa para melhorar a sua competitividade global. Desta forma, a aplicação dos princípios de desenvolvimento de produto lean, disseminados a partir do sucesso do Sistema de Desenvolvimento de Produto da Toyota, se tornou uma grande aliada da indústria aeroespacial na busca de eficiência do seu processo de desenvolvimento de produto e, conseqüentemente, incremento da sua competitividade. Dentre os princípios desenvolvidos pela Toyota está o Set-based Concurrrent Engineering - SBCE. Este trabalho pesquisa a abordagem de desenvolvimento de produto Set-based Concurrent Engineering - SBCE, que compõe o Sistema de Desenvolvimento de Produto da Toyota - denominado Sistema Lean de Desenvolvimento de Produto, avaliando a utilização de algumas ferramentas na sua implantação em uma indústria do setor aeroespacial.

Diante da forte concorrência industrial em nível internacional, as organizações precisam maximizar a rentabilidade de seus ativos para garantir a sobrevivência do negócio. Isso implica assegurar a melhoria da produtividade e da rentabilidade e, ao mesmo tempo, em reduzir os custos de manutenção. Nesse cenário, surgiu a Gestão de Ativos, que objetiva a obtenção de valor do ativo, enquanto equilibra os custos financeiros, ambientais e sociais, os riscos, a qualidade de serviço e o desempenho dos ativos. Com o intuito de padronizar a Gestão de Ativos, o British Standard Institute (BSI) criou o PAS55:2008 - Gestão de Ativos Físicos, um procedimento técnico com requisitos que visam estabelecer uma gestão abrangente e aperfeiçoar o sistema de gestão para todos os tipos de ativos físicos das organizações. Nesse contexto, a Gestão de Riscos é um princípio importante para a gestão de ativos proativa. Dessa forma, o trabalho visa propor um método para a implantação da Gestão de Riscos dos ativos físicos que esteja em conformidade com os requisitos do PAS55:2008. A Gestão de Riscos objetiva entender a causa, o efeito e a probabilidade de ocorrência de eventos adversos, para gerenciar de forma eficiente tais riscos, em nível aceitável, e fornecer uma trilha de auditoria para a gestão de riscos. Para tanto, foram pesquisadas técnicas e ferramentas que apresentam boas relações custo-benefício para a Gestão de Riscos e que sejam aderentes aos requisitos do PAS 55. Em função disso, foi proposto uma sequência lógica de aplicação do método, abrangendo a Identificação de Riscos, a Análise de Riscos e o Controle dos Riscos. Ao final, são apresentadas considerações sobre as limitações do método proposto, bem como oportunidades de complementação do trabalho para abordar demais requisitos do PAS 55.