Orientador : Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-09-11T20:59:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_Davi_M.pdf: 25053488 bytes, checksum: bda9d2a09a22f4eadad0e174ab1cf92e (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A tecnologia de alta velocidade de corte se destaca nas operações de fresamento de moldes e matrizes. Este trabalho está localizado na região delimitada entre os processos de fresamento que utilizam altas velocidades de corte para materiais endurecidos. A primeira etapa dos experimentos consistiu na avaliação da influência dos parâmetros de usinagem (ap, ae, fz e sentido de corte mantendo a velocidade de corte constante), nas três componentes da força de usinagem e na vibração da ferramenta, medida através de sensores de deslocamento colocados na direção de avanço e na sua perpendicular. Posteriormente foi avaliada a influência do balanço da ferramenta na vibração. As análises da vibração da ferramenta, do desgaste e de seu mecanismo gerador, da temperatura e da morfologia do cavaco foram realizadas durante os ensaios. Uma análise da influência da velocidade de corte e do balanço da ferramenta na sua vida complementa os resultados. As principais conclusões deste trabalho foram: o corte concordante sempre apresentou menores resultados em termos de força; a velocidade de corte tem uma influência muito maior na vida da ferramenta que o balanço da ferramenta; o parâmetro mais influente nos esforços de corte é a penetração de trabalho (ae) e na vibração da ferramenta é o seu balanço / Abstract: The application of high speed cutting technology is being extensively used mainly in milling operations of complex parts and, more specifically, in the area of dies and molds manufacturing. In this context, this work can be placed among those which uses high cutting speeds for the milling of hard materials. The first stage of the experiments consisted of the evaluation of the milling parameters influence (ap, ae, fz and climb milling or down milling, keeping constant the effective cutting speed), in the three components of the cutting force and in the tool vibration, measured by two displacement sensors placed on the feed direction and in the direction perpendicular to the feed. Later, the influence of the tool overhang in the vibration was evaluated. In the last Stage of the experiments, the analysis of the evolution of tool vibration, tool wear and its generating mechanism, the temperature and the morphology of the chips through the visual observation were made along the whole tool lives. Finally, an analysis of variance about the influence of cutting speed and tool overhang in tool life complements the results. The main conclusions of this work are: down milling always presented lower forces than climb milling; cutting speed has a much stronger influence on tool life than tool overhang; the most influent parameter in cutting forces is the radial depth of cut and in tool vibration is the tool overhang / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: João Roberto Ferreira / Resumo: Reduzir o uso de fluidos de corte em operações de usinagem é uma meta que tem sido buscada na indústria devido aos problemas ecológicos e de saúde humana, causados pelos fluidos de corte. No entanto, os fluidos de corte ainda promovem uma vida de ferramenta mais longa para muitas operações de usinagem. Este é o caso da operação de fresamento de acabamento da liga de titânio Ti6Al4V usando pastilhas de metal duro recobertas. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar condições de corte mais adequadas para o uso da técnica de mínima quantidade de fluido, ou seja, condições que tornem a vida da ferramenta na técnica MQF, mais próximas ou superiores àquelas obtidas com corte sem lubri-refrigeração e corte com jorro de fluido, sem prejudicar a rugosidade da peça. Para alcançar estes objetivos vários experimentos de fresamento de acabamento foram realizados, variando-se a velocidade de corte e taxa de avanço com aplicação da técnica MQF com o uso de três diferentes fluidos comparados com o corte sem lubri-refrigeração e corte com jorro de fluido. A principal conclusão deste estudo foi que a aplicação da técnica MQF no processo de fresamento de acabamento do Ti-6Al-4V aumenta a vida da ferramenta, melhorando a produtividade e rugosidade, quando mantidas as mesmas condições de corte originalmente propostas / Abstract: To reduce cutting fluids use in machining operations is one goal that has been searched in industrial companies, due to ecological and human health problems caused by the cutting fluid. However, the cutting fluids still provide a longer tool life for many machining operations. This is the case of Ti6Al4V titanium alloy end milling operation using coated carbide inserts. Therefore, this work objective is to study cutting conditions more suitable for minimum quantity of fluid technique use, i.e., conditions which make tool life in MQF technique, closer or over to that obtained with dry cutting and cutting with fluid fload, without damaging the workpiece roughness. To reach these goals several end milling experiments were carried out, varying up cutting speed and feed rate with MQF technique application with three different fluids compared with dry cutting and cutting with fluid fload. The main study conclusion was that applying the MQF technique in Ti-6Al-4V end milling process increases tool life, improving productivity and roughness, when kept up the same cutting conditions proposed originally / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:55:30Z : No. of bitstreams: 1 rigatti_amy_me_ilha.pdf: 2241422 bytes, checksum: 8c8e195352a6068cd9086572b3723f9f (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência das condições de fresamento na força de usinagem e na energia específica de corte. Foram ensaiados dois tipos de materiais que sofreram diferentes formas de tratamentos térmicos. O aço CL 23 (Eaton Ltda) foi normalizado, resfriado ao forno e resfriado ao ar, e o aço COS AR 60 (Usiminas S/A) foi empregado na condição “como recebido” e tratado termomecanicamente, onde a microestrutura foi refinada a 1,7 m. Para o primeiro material, empregou-se 3 condições de usinagem, com parâmetros de corte fixos e distintos entre si, e para o segundo material, foram utilizadas 8 condições, em que todos os parâmetros variaram visando à aplicação da Análise de Variância (ANOVA). Os ensaios de fresamento de topo concordante a seco foram conduzidos em um centro de usinagem CNC de 11 kW de potência e rotação do eixo-árvore de 7.500 rpm. Empregou-se ferramenta de diâmetro 25 mm com dois insertos de metal duro revestidos com TiN e TiNAl. A força de usinagem foi obtida utilizando-se um dinamômetro piezelétrico de 3 componentes e sistema de aquisição, cujos sinais foram pós-processados para o cálculo da força de usinagem máxima, força de usinagem RMS e energia específica de corte. Os resultados apontam para uma influência da condição de usinagem sobre a força de usinagem e energia específica de corte. A condição com alta velocidade de corte (HSC - High-Speed Cutting) apresentou menores forças de usinagem e maiores energias específicas de corte. A usinagem assumida como convencional, apresentou maiores níveis de força de usinagem e energia específica menores. A força de usinagem se mostrou estatisticamente dependente da profundidade de usinagem e a energia específica do avanço da ferramenta. A velocidade de corte influiu de forma significativa na força de usinagem e na energia específica de corte... / This research deals with the influence of milling conditions on machining force and specific cutting energy. Two kind of workpiece materials thermally treated were used on tests. CL23 carbon steel (Eaton Ltda) was normalized, furnace cooled and air cooled and COS AR 60 carbon steel (Usiminas S/A) was employed in “as received” and refined grains (1.7 m) conditions. For the first material, three machining conditions were applied with constant and different cutting parameters. For the second steel, eight machining conditions were implemented where all cutting parameters varied aiming at application of Variance Analysis (ANOVA). The machining tests were carried out by using dry end milling under down milling strategy in a CNC machining center with 11 kW power and 7,500 rpm spindle speed. A 25 mm diameter endmill with two inserts (TiN and TiNAl coatings) was used. The machining force was measured by means of 3-components piezoelectric dynamometer and acquisition system, whose signals were post-processed in order to calculate the maximum machining force, RMS machining force and specific cutting energy. The results show the cutting condition influences on all researched variables. High-speed cutting (HSC) decreased the machining force and increased the specific cutting energy. The milling named conventional condition elevated the machining force and diminished the specific cutting energy. The depth of cut was statistically influent on machining force and the feed per tooth was determinant for specific cutting energy. The cutting speed influenced significantly on machining force and specific cutting energy. Microstructural condition of workpiece material demonstrated to be important over studied variables only when hardness values were different significantly. The results of specific cutting energy from this work present good correlation with those obtained from theoretical models proposed by Taylor, Kienzle, ASME, AWF and Sandvik

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-10-02. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:55:21Z : No. of bitstreams: 1 000864225.pdf: 1946199 bytes, checksum: 69a5517839dba105097f529387f34b85 (MD5) / Aços para moldes e matrizes são considerados materiais de difícil usinabilidade. Contudo, a fabricação de moldes requer a geração de formas complexas com bom acabamento e sem grandes danos à ferramenta. Por ser um processo versátil e produzir diferentes formas geométricas com precisão, o fresamento é mais comumente utilizado para fabricação de moldes. Porém, sua característica de corte interrompido gera ciclos de aquecimento e resfriamento na ferramenta que reduzem significativamente sua vida e tendem a empobrecer a integridade superficial da peça. Propondo estabilizar os ciclos térmicos na ferramenta e reduzir efeitos danosos do corte interrompido à integridade da peça, os fluidos criogênicos são aplicados ao fresamento. Nesta pesquisa determinou-se a influência da condição de refrigeração (criogênica, fluido abundante e a seco) sobre o desgaste da ferramenta (flanco principal e secundário), mecanismo de formação do cavaco (cor e forma) e integridade superficial da peça (deformação plástica, rugosidade e microdureza), ao fresar (de topo) o aço Villares VP100 (Equivalente ao aço AISI P20) utilizado na fabricação de moldes para injeção de plásticos. Os resultados indicaram menor rugosidade e maior vida da ferramenta no fresamento criogênico. O fresamento com fluido gerou menor vida da ferramenta, até mesmo em relação à condição a seco. Maiores danos à integridade superficial foram encontrados na condição a seco, que apesar deste fato, permitiu vida da ferramenta similar ao fresamento criogênico. O meio criogênico propiciou o ambiente mais favorável à usinagem do aço VP100. Apesar do bom rendimento da ferramenta no corte a seco, seu uso pode tornar-se inviável à fabricação de moldes ou matrizes em que intensos aquecimentos podem gerar pobre integridade superficial do produto usinado / Steel for molds production are considered difficult-to-cut materials. However, molds require complex shapes with good surface finish and without serious tool damage during the machining. Milling is the most commonly process applied to molds manufacturing given its versatility when producing precisely different geometric shapes. Otherwise, the interrupted cutting cyclically heats and cools the tool which in turn significantly reduces its life and impairs the workpiece surface integrity. Cryogenics has been used in milling processes aiming at stabilizing the thermal cycles in the tool and reducing the harmful effects on the part surface integrity. This research determined the influence of the cooling condition (cryogenic, wet and dry) on tool wear (main and end flank), chip formation (color and shape) and workpiece surface integrity (grain deformation, roughness and microhardeness) when milling Villares VP100 steel (similar to AISI P20 steel) applied to tooling production for plastic injection. The results indicated smaller part roughness and greater tool life when milling cryogenically. Abundant fluid reduced tool life even when compared to dry condition. More significant damages over workpiece surface integrity were found in dry condition, although similar tool life to the cryogenic milling was also reached. Cryogenics favored the VP100 steel milling. Despite the good performance of the dry milling, its application may be infeasible since greater heating may harms the product surface integrity

Orientador: Manoel Cléber de Sampaio Alves / Banca: Ivaldo de Domênico Valarelli / Banca: Marcos Tadeu Tiburcio Gonçalves / Resumo: Alternativas para otimizar os processos de fabricação por usinagem têm sido buscadas com o objetivo de diminuir custos, aumentar produtividade e diminuir problemas ambientais. Entre essas alternativas destacam-se a procura pela usinagem a seco, o desenvolvimento e aprimoramento de materiais para ferramentas de corte e de recobrimento da mesma e a usinagem de aços endurecidos com o intuito de eliminar o processo de retificação. Com base nisto, neste trabalho foi analisado o fresamento frontal, do tipo abertura de canal, do aço SAE 4340 na forma recozida e na forma endurecida (temperado e revenido), utilizando ferramenta de metal duro com recobrimento de TiAlN e TiN na condição à seco. Este aço é comumente utilizado em componentes mecânicos, solicitados à esforços dinâmicos, na indústria automobilística e aeroespacial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade da usinagem a seco deste aço na forma endurecida, através da análise do comportamento da qualidade superficial, da potência consumida, da vibração, da emissão acústica, do desgaste das ferramentas e das formas e tipos de cavacos produzidos nas diferentes condições de usinagem. Esta pesquisa foi realizada em um Centro de Usinagem CNC, variando-se os parâmetros velocidade de corte e avanço. Os ensaios foram realizados em duas etapas, no qual, na primeira etapa as amostras do material, nas duas formas mencionada (recozido e endurecido), foram usinadas com Vc de 200 e 300 m/min e avanço de 0,1 e 0,04 mm/dente. Na se... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Alternatives to optimize machining processes have been sought with the aim of reducing costs, increasing productivity and reducing environmental problems. Among those options, it is highlighted the demand for dry machining, the development and improvement of materials for cutting and covering the same tools and the machining of hardened steels in order to eliminate the grinding process. On this basis, this paper analyzed the steel face milling, of channel opening type, SAE 4340 in annealed form and in hardened form (quenched and tempered) using carbide tool with coating TiAlN and TiN in the dry condition. This steel is commonly used in mechanical components, ordered the dynamic forces in the automotive and aerospace industry. The aim of this study was to investigate the behavior of the surface quality, consumed power, vibration, acoustic emission, wear of tools and forms and types of chips produced in different machining conditions. This research was conducted in a CNC Machining Center, varying the parameters cutting speed and feed. The tests were carried out in two stages, in which, in the first step, samples of the material in the two forms mentioned (annealed and hardened) were machined with Vc of 200 and 300 m/min and advance of 0,1 and 0,04 mm/tooth. In the second step, the annealed material was tested with a Vc of 400 m/min and the cured material was tested with a Vc of 300 m/min, in both cases the tests were performed at both feed rates. In which, through the analysis ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Angelo Caporalli Filho / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Banca: Karia Regina Cadorso / Banca: Mirian de Lourdes Noronha Motta Melo / Resumo: A obtenção de granulometria ultrafina em aços com baixo teor de carbono pode contribuir para ampliação de suas aplicações na indústria, devido as propriedades mecânicas superiores que podem ser alcançadas com o refinamento de grãos, tais como: resistência mecânica, dureza, e tenacidade. O processo conhecido como Equal Channel Angular Pressing (ECAP) induz deformações plásticas severas suficientes para alterar as características microestruturais dos metais reduzindo seu tamanho de grão, e consequentemente melhorando algumas propriedades mecânicas, sem alterar a composição química dos materiais, ao utilizar temperaturas abaixo do ponto de recristalização dos metais. Neste trabalho o processo ECAP foi conduzido com corpos de prova na temperatura de 550°C utilizando como material de estudo aço SAE 1020. Os corpos de prova foram separados em três grupos. No primeiro grupo as amostras não foram submetidas a nenhum tratamento térmico entre os passes, no segundo grupo foi aplicado tratamento de alívio de tensões após os passes, e por fim, no terceiro grupo e foi aplicado um tratamento de recozimento intercrítico após o primeiro passe. Ensaios mecânicos de tração, dureza e charpy foram realizados com objetivo de verificar a influência do processo ECAP no comportamento mecânico do aço. Com intuito de verificar as alterações microestruturais causadas pelo processo ECAP foram utilizadas as técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura. O trabalho tem como objetivo principal in... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ultrafine grained microstructures obtaining in low carbon steels may contribute to enlarge the application of this material in industry, due to superior properties that can be achieved, such as: mechanical strength, hardness, and toughness. The process known as Equal Channel Angular Pressing (ECAP) induces severe plastic deformation sufficient to modify metals microstructures characteristics, reducing its grains size, and consequently improve its mechanical properties without materials chemistry composition changes, under temperatures below to recrystallization point. At this work ECAP process was carried out with specimens at 550° C using steel SAE 1020 as material. The specimens were divided into three groups. The specimens in the first group none heat treatment was applied between and after ECAP passes, in the second group the specimens were submitted under stress relief heat treatment after ECAP passes, and in the third group, specimens were submitted under intercritical annealing after first pass. Mechanical tensile strength, hardness and charpy impact tests were used with aim to verify the ECAP influence in steel mechanical behavior. In order to verify microstructures evolution caused by ECAP were applied optical and scanning electron microscopy. The aim of this work is grain refining by means of ECAP process with two parts tool elaborated in this study. The microstructure analysis and mechanical tests results shown that the heat treatments applied, combined with ECAP p... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-31T03:07:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343681.pdf: 3185034 bytes, checksum: 27910d83a6126c4316ceac3cfffa6021 (MD5) Previous issue date: 2016 / No cenário atual da manufatura há diversas preocupações das organizações industriais em manter a competitividade e excelência em seus produtos e serviços. Atualmente, com o grande consumo de produtos manufaturados os engenheiros necessitam desenvolver com frequência cada vez maior novos portfólios de produtos para oferecer aos consumidores. Paralelamente, aspectos relacionados à preservação ambiental têm sido cada vez mais valorizados pelos consumidores, e empresas que incluem em seus processos elementos ligados à sustentabilidade podem ter um diferencial competitivo no mercado. Na confecção de produtos muitas vezes, utilizam-se matrizes para dar forma aos materiais, as quais são fabricadas por processo de usinagem e posteriormente submetidas a tratamentos térmicos para melhorar o desempenho. Nesse contexto, esta pesquisa busca contribuir para a fabricação de matrizes usinadas no estado endurecido, com o intuito de alcançar uma boa superfície usinada. Além disto, faz-se uma análise no que tange o tripé da sustentabilidade abordando as dimensões ambiental, econômica e social. Neste trabalho são fresadas cavidades em peças de aço ferramenta AI-SI/SAE D6 tratadas termicamente (60 HRC de dureza), utilizando ferramentas de metal duro com revestimento. Foram estabelecidas três diferentes trajetórias de usinagem: ziguezague, paralelo ao perfil e trocoidal, além de diferentes valores de velocidade de corte, verificando o desgaste da ferramenta de corte e integridade da superfície usinada. Ainda, monitorou-se a energia ativa exigida pela máquina, a emissão acústica e luminosidade do ambiente. Os resultados obtidos mostram que a usinagem do material endurecido permite obter uma qualidade adequada da superfície usinada, no que se refere aos parâmetros de rugosidade Ra e Rt, destacando-se que o melhor resultado de rugosidade correspondeu à trajetória trocoidal, que também resultou no menor desgaste no gume, porém com tempo de usinagem três vezes maior que na usinagem com as outras duas trajetórias utilizadas nos ensaios. Quanto à avaliação da sustentabilidade, uma abordagem para isto foi aplicada nos ensaios, permitindo obter valores de parâmetros de usinagem que resultam em melhorias na dimensão ambiental e social, sem perdas no âmbito econômico.<br> / Abstract : In the recent manufacturing perspective there are several concerns of industry organizations to maintain competitiveness and excellence in its products and services. Currently, with the large consumption of manufactured products, engineers need to progressively develop new portfolios of products to offer to consumers. Meanwhile, aspects related to environmental protection have been increasingly appreciated by consumers, making companies that include in their processes elements related to sustainability to have a competitive edge in the market. It s common to use dies and molds in the manufacturing of products, which are manufactured by machining process and subsequently subjected to heat treatments in order to improve performance. In this context, the present research aims to contribute to the manufacture of machined dies and molds in the hardened state, so as to achieve a good machined surface. Furthermore, this analysis includes the triple bottom line of sus-tainability by addressing the environmental, economic and social dimen-sions. In this work pockets are milled in AISI/SAE D6 tool steel parts (60 HRC hardness) using coated carbide tools. Three different trajectories of machining were established: zigzag, parallel to the profile and trochoidal, as well as different cutting speed values to check the wear of the cutting tool and integrity of the machined surface. In addition, it was monitored the active power required by the machine, the acoustic emission and ambient light. The results achieved indicate that machining of hardened material allows to obtain a good quality of the machined surface, in relation to Ra and Rt roughness parameters, pointing up that the best result surface roughness corresponded to the trochoidal path, which also resulted in less tool wear, but with machining time was three times higher than in the other two machining tool paths used for the tests. Regarding the assessment of sustainability, an approach was applied in the tests, allowing values of machining parameters that result in improvements in social and environmental aspects, without losses in the economic field.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:30:39Z : No. of bitstreams: 1 000852079_20160527.pdf: 384748 bytes, checksum: d13287fe4bb4e50857976157165dd2ee (MD5) Bitstreams deleted on 2016-05-30T11:37:07Z: 000852079_20160527.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-30T11:37:52Z : No. of bitstreams: 1 000852079.pdf: 3951366 bytes, checksum: 259ae6df8d263a1d123b5707ff472b77 (MD5) / Reduzir o uso de fluidos de corte em operações de usinagem é uma meta que tem sido buscada na indústria devido aos problemas ecológicos e de saúde humana, causados pelos fluidos de corte. No entanto, os fluidos de corte ainda promovem uma vida de ferramenta mais longa para muitas operações de usinagem. Este é o caso da operação de fresamento de acabamento da liga de titânio Ti6Al4V usando pastilhas de metal duro recobertas. Portanto, o objetivo deste trabalho é estudar condições de corte mais adequadas para o uso da técnica de mínima quantidade de fluido, ou seja, condições que tornem a vida da ferramenta na técnica MQF, mais próximas ou superiores àquelas obtidas com corte sem lubri-refrigeração e corte com jorro de fluido, sem prejudicar a rugosidade da peça. Para alcançar estes objetivos vários experimentos de fresamento de acabamento foram realizados, variando-se a velocidade de corte e taxa de avanço com aplicação da técnica MQF com o uso de três diferentes fluidos comparados com o corte sem lubri-refrigeração e corte com jorro de fluido. A principal conclusão deste estudo foi que a aplicação da técnica MQF no processo de fresamento de acabamento do Ti-6Al-4V aumenta a vida da ferramenta, melhorando a produtividade e rugosidade, quando mantidas as mesmas condições de corte originalmente propostas / To reduce cutting fluids use in machining operations is one goal that has been searched in industrial companies, due to ecological and human health problems caused by the cutting fluid. However, the cutting fluids still provide a longer tool life for many machining operations. This is the case of Ti6Al4V titanium alloy end milling operation using coated carbide inserts. Therefore, this work objective is to study cutting conditions more suitable for minimum quantity of fluid technique use, i.e., conditions which make tool life in MQF technique, closer or over to that obtained with dry cutting and cutting with fluid fload, without damaging the workpiece roughness. To reach these goals several end milling experiments were carried out, varying up cutting speed and feed rate with MQF technique application with three different fluids compared with dry cutting and cutting with fluid fload. The main study conclusion was that applying the MQF technique in Ti-6Al-4V end milling process increases tool life, improving productivity and roughness, when kept up the same cutting conditions proposed originally

Orientador: Manoel Cléber de Sampaio Alves / Coorientador: Júlio Cesar Molina / Banca: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Fábio Minoru Yamaji / Resumo: O compósito plástico madeira e a madeira plástica são materiais utilizados em diversos setores como automotivo, movelaria e principalmente na construção civil. Eles se tornaram tendência em construções ecológicas, sendo adequado para a construção de pisos, decks, brises, escadas, esquadrias, píeres e cercas. Tanto a produção da madeira plástica quanto do plástico madeira, em geral, é realizada via extrusão de perfis pré-definidos, porém, através da usinagem seria possível a produção de peças mais complexas em termos geométricos, dimensionais e superficiais, bem como, ampliar a utilização desses materiais na construção civil e na movelaria. Sendo assim, a presente proposta teve por objetivo o estudo da usinagem destes materiais. Para o estudo da usinagem da madeira plástica e do plástico madeira, foram realizados os processos de furação e de fresamento, nas modalidades tangencial e frontal, utilizando o método de Taguchi, tendo como fatores estudados as velocidades de corte e de avanço, o sentido de corte (concordante e discordante), a profundidade de corte e o tipo de material. As variáveis de saída analisadas foram o consumo de potência, a vibração média, o aquecimento das peças, a rugosidade, o desvio dimensional dos furos, a topografia das superfícies usinadas, o desgaste das ferramentas e os tipos e formas de cavacos gerados. Após os dados serem coletados foi realizada uma análise de variância (ANOVA) com nível de significância de 5%, para testar a existência de diferenç... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The wood plastic composite and the plastic lumber are materials used in the serveral sectors like automotive, furnitiures and mainly in the construction. They have become a tendency in ecological constructions, being appropried for floors, decks, strairs, frames, piers and fances. Both the production of the plastic lumber and the wood plastic composite, in general, is carried out by extrusion of predefined profiles, however, with the machining it would be possible to produce more complex pieces in geometric, dimensional and superficial terms, as well as to extend the use of these materials in construction and furniture. Therefore, the purpose of this proposal was to study the machining of these materials. To the machining study of the plastic lumber and the wood plastic composite, drilling processes and milling, the tangential and front procedures were performed using the Taguchi method, with the factors studied cutting speeds and feed the cutting direction (concordant and discordant ), depth of cut and the type of material and as output variable power consumption, the average vibration, heating the parts, the roughness, the dimensional tolerance of the holes, the topography of the machined surface, wear of tool types and shapes of chips generated. After the data is collected was carried out an analysis of variance (ANOVA) with 5% significance level to test the existence of significant differences between the means. The results obtained can be concluded that the materials stu... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Alessandro Roger Rodrigues / Co-orientador: Hidekasu Matsumoto / Banca: Juno Gallego / Banca: Eraldo Jannone da Silva / Resumo: Aços para moldes e matrizes são considerados materiais de difícil usinabilidade. Contudo, a fabricação de moldes requer a geração de formas complexas com bom acabamento e sem grandes danos à ferramenta. Por ser um processo versátil e produzir diferentes formas geométricas com precisão, o fresamento é mais comumente utilizado para fabricação de moldes. Porém, sua característica de corte interrompido gera ciclos de aquecimento e resfriamento na ferramenta que reduzem significativamente sua vida e tendem a empobrecer a integridade superficial da peça. Propondo estabilizar os ciclos térmicos na ferramenta e reduzir efeitos danosos do corte interrompido à integridade da peça, os fluidos criogênicos são aplicados ao fresamento. Nesta pesquisa determinou-se a influência da condição de refrigeração (criogênica, fluido abundante e a seco) sobre o desgaste da ferramenta (flanco principal e secundário), mecanismo de formação do cavaco (cor e forma) e integridade superficial da peça (deformação plástica, rugosidade e microdureza), ao fresar (de topo) o aço Villares VP100 (Equivalente ao aço AISI P20) utilizado na fabricação de moldes para injeção de plásticos. Os resultados indicaram menor rugosidade e maior vida da ferramenta no fresamento criogênico. O fresamento com fluido gerou menor vida da ferramenta, até mesmo em relação à condição a seco. Maiores danos à integridade superficial foram encontrados na condição a seco, que apesar deste fato, permitiu vida da ferramenta similar ao fresamento criogênico. O meio criogênico propiciou o ambiente mais favorável à usinagem do aço VP100. Apesar do bom rendimento da ferramenta no corte a seco, seu uso pode tornar-se inviável à fabricação de moldes ou matrizes em que intensos aquecimentos podem gerar pobre integridade superficial do produto usinado / Abstract: Steel for molds production are considered difficult-to-cut materials. However, molds require complex shapes with good surface finish and without serious tool damage during the machining. Milling is the most commonly process applied to molds manufacturing given its versatility when producing precisely different geometric shapes. Otherwise, the interrupted cutting cyclically heats and cools the tool which in turn significantly reduces its life and impairs the workpiece surface integrity. Cryogenics has been used in milling processes aiming at stabilizing the thermal cycles in the tool and reducing the harmful effects on the part surface integrity. This research determined the influence of the cooling condition (cryogenic, wet and dry) on tool wear (main and end flank), chip formation (color and shape) and workpiece surface integrity (grain deformation, roughness and microhardeness) when milling Villares VP100 steel (similar to AISI P20 steel) applied to tooling production for plastic injection. The results indicated smaller part roughness and greater tool life when milling cryogenically. Abundant fluid reduced tool life even when compared to dry condition. More significant damages over workpiece surface integrity were found in dry condition, although similar tool life to the cryogenic milling was also reached. Cryogenics favored the VP100 steel milling. Despite the good performance of the dry milling, its application may be infeasible since greater heating may harms the product surface integrity / Mestre