De uma forma geral, conhecer os limites de estabilidade dinâmica de uma máquinaferramenta durante a usinagem, é um desafio para o fabricante de máquinasferramentas, bem como, para o usuário, que precisa escolher uma máquina que garanta a produtividade desejada. Neste trabalho, um modelo teórico foi utilizado para o desenvolvimento de um método de comparação dos limites de estabilidade dinâmica entre máquinas-ferramentas. Duas ferramentas de corte com seus respectivos sistemas de fixação foram selecionados, uma apropriada às operações de desbaste e outra às operações de acabamento. Utilizando as constantes de corte relacionadas ao material selecionado e a geometria das ferramentas, obteve-se experimentalmente o diagrama de estabilidade para três máquinas sob teste, e utilizando-os, comparou-se os limites de estabilidade para cada máquina, o que ilustra a utilização do método em desenvolvimento. A validação e a precisão dos diagramas foram realizadas por meio de ensaios de usinagem em uma das máquinas sob investigação. Os primeiros resultados demonstram as diferenças entre máquinas-ferramentas usando-se como critério a sua estabilidade dinâmica avaliada pelo diagrama de lóbulos. Os critérios e conceitos aqui discutidos contribuíram para o conhecimento do desempenho e produtividade das máquinas-ferramentas. / Knowing the dynamic stability of a machine tool during the metal cutting process is a challenge to the machine tool builder as well as to the end user, especially when choosing or selecting a machine that achieves the desired productivity and performance. This document proposes and describes a theoretical model to determine a method to compare the dynamic stability limits among several machine tools. Two different tool systems were previously selected and addressed, one of them for roughing and another for finishing operations. Using metal cutting constants related to the selected materials and tool geometry, the stability diagram was obtained experimentally for all the three different machine tools and they were used to compare the dynamic stability limits amongst machines illustrating the application of the developed method. The validation of the proposed method was achieved by machining tests executed in one of the machines under investigation. The first results, based on the practical experiments, show the differences amongst machine tools using as criterion the dynamic stability evaluated by the stability lobe diagram. Such concept has contributed to enhance the knowledge on the machine tool productivity and performance.

Orientador: Amauri Hassui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ventura_CarlosEijiHirata_M.pdf: 5734965 bytes, checksum: 2b91710d6113e0caaa9313bbc9b54acf (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A manufatura de um grande número de componentes na indústria depende de moldes e matrizes para processos como forjamento, metalurgia do pó, estampagem, fundição e injeção de plástico. Uma das principais operações para a fabricação destas peças corresponde à abertura da cavidade inicial, a partir da qual geometrias mais complexas são usinadas a fim de se obter o negativo do produto final. Sendo esta uma operação de desbaste, verificam-se altos esforços de corte e desgaste significativo da ferramenta. A fim de se reduzir tais grandezas, além de melhorar o acabamento (diminuindo-se o tempo necessário para semi-acabamento e acabamento final), diversas estratégias de entrada da ferramenta e de corte interno têm sido propostas. Neste contexto, o trabalho irá avaliar três diferentes estratégias para abertura de cavidades pelo método HSM em um aço AISI D2, sendo cada uma delas caracterizada pela ferramenta utilizada (I: fresa de alto avanço, II: fresa toroidal e III: fresa de mergulho), parâmetros de corte, estratégia de entrada (I: rampa, II: hélice e III: mergulho) e de corte interno (I: espiral, II: ziguezague, III: não há). Em cada uma delas serão analisados estática e dinamicamente os esforços de corte em cada trecho da cavidade e a vida da ferramenta. Além disso, é proposto ainda um modelo de forças para as diferentes formas de entrada da ferramenta na peça, que leva em conta as peculiaridades de cada estratégia. Verificou-se que o principal mecanismo de desgaste associado a todas as estratégias corresponde à adesão, fenômeno intimamente ligado à vibração do processo, excitado principalmente nos trechos em que a ferramenta tangencia as paredes menos rígidas da cavidade. Já em relação ao modelo, comprovou-se sua utilidade na avaliação prévia dos esforços médios / Abstract: The manufacturing of a great number of components in the industry depends on molds and dies used in processes like forging, powder metallurgy, deep drawing, casting and plastic injection. One of the main operations for manufacturing of these parts corresponds to the opening of the initial pocket, from which more complex geometries are machined in order to obtain the negative face of the final product. As this is a rough operation, it is characteristic of the process high cutting forces and a significant tool wear. Aiming to reduce such variables and to improve the finishing (decreasing the time for semi- and end finishing), many entry- and internal cutting strategies have been proposed. In this context, the work will evaluate three different strategies for pocket milling by HSM method in AISI D2 steel, which are characterized by the used tool (I: high-feed mill, II: torus mill and III: plunge mill), cutting parameters, entry strategy (I: ramp, II: helical and III: plunge) and internal cutting strategy (I: spiral, II: zigzag and III: no cutting). In each of the mentioned strategies not just the tool life, but also the cutting forces in each interval of the pocket will be analyzed statically and dynamically. Moreover, it is also proposed a cutting force model for the different entry strategies, taking into account their peculiarities. It was noted that the main wear mechanism associated with all strategies corresponds to adhesion, which is closely related to the vibration in the process, excited mainly in the intervals where the tool touch the less rigid walls of the pocket. Considering the model, its usefulness in the evaluation of the average cutting forces was proved / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Amauri Hassui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T20:30:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correa_FabianodosSantos_M.pdf: 5805847 bytes, checksum: 1e46e12c4b86d23df66529c421067901 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A vida da ferramenta juntamente com o tempo gasto para acertos quando a mesma é substituída pode representar uma significativa parcela do custo total do produto. Desta forma, a redução destes custos é de fundamental importância para o processo. Quando se utiliza ferramentas de metal duro com coberturas, ou ferramentas com geometria definida, o desgaste mais comum que determina sua vida útil é o desgaste de flanco (VB). Este trabalho tem como principais objetivos estudar os esforços existentes na usinagem de fresamento de topo com insertos intercambiáveis redondos do aço inoxidável aeronáutico 15-5 PH e relacioná-los com o tempo de vida das ferramentas testadas. Analisar estes esforços no regime do tempo e da frequência a fim de verificar as principais forças responsáveis pelas possíveis vibrações do sistema. Tais vibrações podem ter grande parcela na contribuição dos desgastes e avarias das ferramentas. Todos os ensaios deste trabalho mantiveram constante a largura fresada (ae) de 14 mm, o corte em movimento predominantemente discordante e assimétrico com ae > D/2 (diâmetro da fresa), a profundidade de corte (ap) de 1 mm e fluido de corte em abundância. Para os parâmetros que variaram tem-se a velocidade de corte (vc) de 195 m/min e 170 m/min, os avanços por dente da fresa (fz) de 0,15 mm/dente e 0,25 mm/dente além de duas geometrias diferentes de insertos. Nas análises dos esforços foi utilizada a RMS para melhor interpretação da magnitude destes esforços. Observou-se que o aumento do avanço faz os esforços aumentarem, o mesmo aumento de esforços se deu para geometrias positivas (com quebra-cavaco) quando comparadas as geometrias neutras. No entanto, para as velocidades de corte usadas não se teve uma correlação significativa nos esforços. Para a vida da ferramenta, a vc teve influência direta na vida, o que era de se esperar, os avanços fz maiores apresentaram um comportamento inverso na vida. O maior contribuinte para o desgaste da ferramenta foi o alto atrito causado pelos esforços elevados, medidos na entrada do dente, onde a espessura do cavaco inicia-se com zero. Este comportamento do cavaco é um fenômeno comum ao corte discordante. Dentre os mecanismos de desgastes constatados, o predominante foi o desgaste conhecido como aderência (attrition) / Abstract: Tool life along with the setup time whenever it is changed may represent a big amount of the total cost of the product. This way, reducing these costs plays a fundamental role in the process. When using coated carbide tools, or designed geometry tools, the most common type of wear that determines the end of a tools life is flank wear (VB). This work has as main goals evaluate the machining forces in round inserts face milling of aerospace stainless steel 15-5 PH and relate these forces with the tool life. Evaluate the forces in time and frequency domain to check the main responsible for vibrations of the machining system. The vibrations may contribute in tool wear and failure. In all the tests, cutting width (ae) of 14 mm, up milling an asymmetric cut (with radial immersion of ae > D/2), cutting depth (ap) of 1 mm and cutting fluid conditions were kept constant. Cutting speed (vc) of 170 m/min and 195 m/min, feed per tooth (fz) of 0.15 mm/tooth and 0.25 mm/tooth, and two different insert geometries were the tests inputs. For analysis, the RMS value was used for better understanding of forces magnitude. It was observed that an increase in feed per tooth causes an increase of forces. The same behavior occurred for positive geometries (with chipbreaker) than for neutral geometry. However, the relationship between cutting speeds and forces was not significant. In tool life, cutting speed had high influence (as expected). High feed per tooth showed an inverse impact in tool life, increasing tool life. The main factor for tool wear was the high friction caused by high forces, measured in the beginning of the cut, when chip width was zero. This behavior of the chip is common in up milling. Attrition was the main mechanism of wear among all types observed / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Amauri Hassui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menezes_LucianodeJesus_M.pdf: 3153404 bytes, checksum: 2d45745d89221fa761d7b0111aaf819a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A evolução dos sistemas CAD/CAM, das máquinas-ferramenta CNC e das geometrias e materiais das ferramentas de corte tem tornado possível desenvolver processos de fabricação de moldes e matrizes mais eficazes. Normalmente, a quantidade de horas necessárias para a usinagem dos componentes dessas ferramentas é elevada e, mesmo assim, muitos dos perfis complexos não são possíveis de serem usinados por completo em centro de usinagem 3 eixos, necessitando a utilização de outras máquinas e processos, como a eletro-erosão (EDM), retificadoras e polimento manual. A utilização do fresamento com máquinas de usinagem 5 eixos tem sido um dos caminhos para a usinagem dos componentes complexos de moldes e matrizes, de modo a minimizar o uso de máquinas e processos adicionais. Com a finalidade de contribuir para melhorar a eficiência da fabricação de moldes e matrizes, este trabalho tem como objetivo estudar as condições dimensionais e as forças geradas no fresamento do Aço AISI D6 endurecido a 58HRC, usinado em um centro de usinagem 5 eixos com fresa de topo esférica. A condição dimensional estudada está relacionada com o perfil geométrico do corpo de prova, composto por raio e superfície plana. O estudo foi realizado utilizando 10 estratégias de usinagem, variando-se o ponto de contato da ferramenta com o corpo de prova, o sentido de usinagem e a velocidade de corte. As análises práticas realizadas mostraram que existe relação entre a tolerância geométrica, o desgaste da ferramenta e as estratégias de corte adotadas. Além disso, as condições, máquinas e equipamentos utilizados nos ensaios de usinagens descendentes 3 eixos obtiveram melhores resultados de tempo de vida da ferramenta e condição dimensional do corpo de prova / Abstract: The development of CAD / CAM systems, CNC machine tools and materials and geometries of cutting tools has become possible to develop more efficient manufacturing processes of molds and dies. Usually the amount of hours required for machining of the components of these tools is high. Also, many of the complex profiles are not possible to be completely machined in 3-axis machine center, requiring the use of other machines and processes, such as electro-erosion (EDM), grinding and hand polishing. The use of milling machines with 5-axis machining has been one of the paths for machining complex components from molds and dies, so as to minimize the use of additional machines and processes. In order to contribute to improve the efficiency of manufacturing molds and dies, this work aims to study the dimensional requirements and the forces generated when milling Steel AISI D6 hardened to 58HRC, machined in a machining center with 5-axis milling spherical top. The dimensional condition studied is related to the geometric profile of the specimen, consisting of ray and flat surface. The study was conducted using 10 machining strategies, varying the tool point of contact with the specimen, the machining direction and the cutting speed. The practical analyzes showed that there is a relationship between the geometric tolerance, tool wear and cutting strategies adopted. In addition, the conditions, machinery and equipment used in the machining tests descendants 3 axes obtained better lifetime results tool and dimensional condition of the specimen / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by PAULO ROBERTO GOMES ALVES null (pauloalves@grad.itapeva.unesp.br) on 2016-03-19T13:35:12Z No. of bitstreams: 1 ANÁLISE DO ACABAMENTO SUPERFICIAL E DA POTÊNCIA CONSUMIDA NA USINAGEM DE FRESAMENTO FRONTAL E CILÍNDRICO TANGENCIAL DA MADEIRA DE EUCALIPTO.pdf: 4159341 bytes, checksum: 1aece2dc81a26f1c87e9e4d59ff0dd54 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-22T13:52:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alves_prg_dr_guara.pdf: 4159341 bytes, checksum: 1aece2dc81a26f1c87e9e4d59ff0dd54 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T13:52:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alves_prg_dr_guara.pdf: 4159341 bytes, checksum: 1aece2dc81a26f1c87e9e4d59ff0dd54 (MD5) Previous issue date: 2016-02-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A expansão tecnológica e de mercado da madeira e produtos derivados de madeira industrializada, fazem com que as pesquisas dos processos que envolvem esse material sejam cada vez mais necessárias. O fresamento é um processo de usinagem muito utilizado na indústria, quando se pretende obter um acabamento superficial de qualidade. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do processo de usinagem de madeiras das espécies de Corymbia citriodora e Eucalyptus saligna, realizado em centro de usinagem CNC, através da análise do acabamento superficial e da potência consumida em operações de fresamento frontal e cilíndrico tangencial. As madeiras foram usinadas de forma tangencial em movimentos concordante e discordante, com profundidade de corte (ap) de 1,0 mm; de forma frontal nas direções perpendicular e paralelo em relação às fibras com (ap) de 5,0 mm. Como condições de usinagem, empregaram-se quatro velocidades de corte (Vc) 5,9; 8,4; 10,9; 13,4 m/s, e quatro velocidades de avanço (Vf) 3,0; 5,0; 7,0 e 9,0 m/min. Utilizou-se para os ensaios uma fresa helicoidal de metal duro maciço com três dentes e diâmetro de 16,0 mm. Foram analisados os resultados de Rugosidade Média (Ra) obtidos através de rugosímetro e potência consumida captada por sensor de efeito Hall, e verificado a integridade das superfícies fresadas através de microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados foram analisados pelo software Minitab e tratados estatisticamente através da análise de variância ANOVA e teste de Tukey. Concluiu-se que as melhores qualidades superficiais registradas ocorreram para as menores velocidades de avanço, maiores velocidades de corte, no fresamento tangencial para o corte discordante, no fresamento frontal para o corte paralelo às fibras da madeira. Para a potência média consumida, o menor valor médio ocorreu para as maiores velocidades de corte e a espécie citriodora, obteve melhor qualidade superficial quando comparado com a espécie saligna. / The technological expansion and market wood and derived from wood products industrialized make research processes involving this material are increasing necessary. Milling is a machining process commonly used in the industry, when applying for a surface finish quality. This study was to evaluate the performance of wood machining process of species Corymbia citriodora and Eucalyptus saligna realized out in CNC machining center, through the analysis of surface finish and the power consumed in tangential front and cylindrical milling operations. The woods were used tangentially on down-milling and up-milling movements, cutting depth of 1.0 mm; the front in parallel and perpendicular directions in relation to the fibers with cutting depth of 5.0 mm. As machining conditions, we used four cutting speeds of 5.9, 8.4, 10.9 and 13.4 m/s, and four feed speeds 3 5, 7 and 9 m/min. It was used for testing a helical cutter solid tungsten carbide tool with three teeth and diameter of 16 mm. The results were analyzed Roughness Average (Ra) obtained from roughness and power consumed captured by Hall effect sensor and the integrity of the machined surfaces obtained by scanning electron microscope. These results were analyzed by Minitab software and statistically analyzed by ANOVA and Tukey test. It is concluded that the best recorded surface qualities were obtained for lower feed rates, higher cutting speeds, the tangential milling cutting for up-milling in front for cutting parallel to the wood fibers. For the average power consumed, the lowest average value occurred for higher cutting speeds and the species citriodora, obtained better surface quality when compared with the species saligna. / CAPES: 00.889.834/0001-08

Desde a década de 90 o fresamento HSM é um processo aplicado na fabricação de moldes e matrizes e, mais especificamente, no acabamento destes componentes. Segundo um levantamento realizado pelo LFS/USP, entre usuários de moldes e matrizes da região de São Paulo, foi confirmada a existência da dispersão da vida de matrizes e moldes. Assim, o objetivo deste trabalho é verificar se esta dispersão está relacionada com os efeitos da usinagem, ou seja, dos parâmetros de corte sobre o desempenho tribológico (vida da matriz). Para isso foi necessário determinar a influência dos parâmetros de corte nas características da integridade da superfície e, por sua vez, como estas características afetam o desempenho. As amostras do aço AISI H13 foram usinadas por fresamento HSM com métodos adotados na fabricação de matrizes e moldes. Os parâmetros de corte investigados foram: velocidade de corte (vc), profundidade de corte (ap), penetração de trabalho (ae) e avanço por dente (fz). As características da integridade da superfície medidas foram: parâmetros de rugosidade pelo método de perfilometria 3D, espessura da camada branca por microscopia óptica e eletrônica de varredura, microdureza da superfície e das subcamadas na seção transversal e tensão residual por difração de raios-x. Após a caracterização, as amostras foram submetidas ao desgaste por deslizamento em um tribômetro na configuração pino-placa com movimento alternado, sob as condições de contorno próximas do forjamento a frio (pressão de contato, material da peça, matriz, velocidade de deslizamento e lubrificante) para posterior correlação com os parâmetros de corte. Nesta etapa, o corpo é a amostra de aço AISI H13 ? 565 HV fresada pela HSM e, o contra-corpo é pino de aço AISI 1020. No âmbito das variáveis investigadas é proposto um modelo capaz de prever o desempenho em função das características topográficas (Str, Sq, índice de formação de cavidades - IFC) e da tensão residual. A camada branca intensamente investigada na literatura não apresentou influência devido a sua formação ocorrer no vale e não nos cumes onde ocorrem os contatos. / Since 90, the HSM milling process to manufacture dies and molds has been applied and, more specifically, in finishing operation those components. In according to LFS/USP survey, among São Paulo region dies and molds users, the dies and molds life dispersion has been confirmed. This dispersion can be related with machining effects on tribological performance and, therefore, on dies and molds life and has not be explained by scientific community yet. Thus, the objective of this work is to verify if this dispersion is related with cutting parameters effects on tribological performance. In order to do it was necessary to determine the cutting parameters influence on surface integrity characteristics and how this characteristic affects the performance. AISI H13 Steel samples were machined by HSM milling by using manufacturing dies and molds methods. The investigated cutting parameters were: cutting speed (vc), cutting depth (ap), working engagement (ae) and feed per tooth (fz). The surface integrity characteristics measured were: roughness parameters by 3D profilometer method, white layer thickness by optical and scanning electronic microscopy, surface and transversal sub-layers section microhardness and residual stresses by x-ray diffraction. Before characterization, the tribometer in pin-plate with alternate movement configuration was performed to sliding wear the samples nearly cold forging conditions, to posterior correlation with cutting parameters. In this stage, the body was the AISI H13? 565 HV steel HSM milling samples and, the counter-body was pin of AISI 1020 steel. In the investigated parameter ambit one model is proposed which is able to predict the performance in topography character functions (Str, Sq, cavity formation index - CFI) and residual stresses. The white layer, which was intensely investigated by other researchers, has no significant influence because its formation occurs in the valley and not at the summits where the contacts occur.

A cadeia da instrumentação para o monitoramento do desgaste da ferramenta por emissão acústica está constituída por sensores, condicionador de sinal, conversor A/D e transmissor. A seleção ou projeto de cada uma das etapas é de suma importância para manter o conteúdo do sinal de emissão acústica (neste caso a fonte de emissão acústica é a usinagem). O sinal de emissão acústica de interesse tem componentes que vão dos 100kHz a 1 MHz. Devido às características do projeto, são desenvolvidos o condicionador e o transmissor. São apresentados os projetos do pré-amplificador e filtro (que pertencem ao condicionador), os quais realizam suas respectivas funções de amplificação e filtragem. O pré-amplificador, cuja função é a de fortalecer o sinal fraco na saída do sensor, amplifica o sinal em 20 dB. Ele tem uma resposta plana na faixa de interesse (freqüências inferiores a 1 MHz). O filtro, que é do tipo banda passante, tem por função eliminar as componentes vinculadas às vibrações mecânicas e os ruídos elétricos e eletromagnéticos, assim como evitar o fenômeno do \"aliasing\" no processamento do sinal. Ele não deixa passar as componentes do sinal de freqüências inferiores a 100 kHz e superiores a 1 MHz. Tem uma resposta plana na banda de interesse, o que garante a manutenção do formato do sinal. São consideradas nos projetos indicados as respostas dos componentes eletrônicos para as freqüências de trabalho e a proteção dos circuitos contra ruídos na alimentação dos mesmos. / The instrumentation for tool wear monitoring by acoustic emission is composed by sensors, signal conditioner, A/D converter and transmitter. The selection or project of each step is very important to keep the container of acoustic emission signal (in this case the source of acoustic emission is the metal cutting). The interesting acoustic emission signal has its components, which comes from 100 kHz to 1 MHz. In spite of the project characteristics, the conditioner and the transmitter are developed. The projects of the pre-amplifier and the filter are presented (they belong to the conditioner), which makes their functions of amplification and filtration. The pre-amplifier, which function is to amplify the weak signal on the output of the sensor, amplifies the signal by 20 dB. It has a flat response on the frequency range (frequencies less than 1 MHz). The filter, which is the type of flat-band, has the function of eliminating the components connected to the mechanic vibrations and the electric/electromagnetic noises, therefore to avoid the aliasing phenomenon on the signal processing. It attenuates the signal components of frequencies lower than 100 kHz and higher than 1 MHz. There is a flat response on the frequency range, which warrants the maintenance of the signal format. It is considered into the projects indicated the electronic components\' responses to the work frequencies and the circuit protection against noises into their feeding.

O fresamento de topo de aços ferramenta, no estado endurecido, pode ser uma alternativa para a fabricação de moldes e matrizes, com alta taxa de remoção. Este trabalho estuda os tipos e mecanismos de desgaste presentes nesta operação de usinagem, bem como o comportamento da emissão acústica. São realizados experimentos com ferramentas de PCBN e Metal Duro usinando os aços H13 (49-51 HRc), VMO (54-57 HRc) e VC131 (57-59 HRc). O desgaste das ferramentas de PCBN é significativamente menor que o desgaste das ferramentas de Metal Duro. O tipo de desgaste predominante é o desgaste de flanco, com indícios de desgastes de cratera. É observada uma combinação entre os mecanismos de desgaste abrasivo e adesivo. Não se observa a formação de trincas abaixo da superfície usinada. Verifica-se que a emissão acústica aumenta com a velocidade de corte e mostra-se também dependente do material da peça e da ferramenta. / The endmilling operation applied to the machining of hardened tool steels, can be seen as an alternative to the conventional sequence of operations used in dies and injection moulds. Normally, eletrodischarge machining, which has a low removal rate, is applied for the finishing operation, just before polishing. The present research work study the types and mechanisms of wear that appear in this machining operation, as well as, the behaviour of Acoustic Emission (EA). Experiments are carried out using PCBN and Carbide tools, machining AISI H13 (49-51 HRc), AISI 6F3 (54-57 HRc) e AISI D6 (57-59 HRc). The wear observed on the PCBN tools was smaller than that on the carbide ones. The type of wear dominating was flank wear, with some presence of crater wear in a few machining conditions. It was also observed a combination between the abrasive and the adhesive mechanisms. It was not noted any cracks on the surface just below the machined surface. The acoustic emission showed to be directly proportional to the cutting speed and also dependent upon the workpiece material and to the tool material.

A cadeia da instrumentação para o monitoramento do desgaste da ferramenta por emissão acústica está constituída por sensores, condicionador de sinal, conversor A/D e transmissor. A seleção ou projeto de cada uma das etapas é de suma importância para manter o conteúdo do sinal de emissão acústica (neste caso a fonte de emissão acústica é a usinagem). O sinal de emissão acústica de interesse tem componentes que vão dos 100kHz a 1 MHz. Devido às características do projeto, são desenvolvidos o condicionador e o transmissor. São apresentados os projetos do pré-amplificador e filtro (que pertencem ao condicionador), os quais realizam suas respectivas funções de amplificação e filtragem. O pré-amplificador, cuja função é a de fortalecer o sinal fraco na saída do sensor, amplifica o sinal em 20 dB. Ele tem uma resposta plana na faixa de interesse (freqüências inferiores a 1 MHz). O filtro, que é do tipo banda passante, tem por função eliminar as componentes vinculadas às vibrações mecânicas e os ruídos elétricos e eletromagnéticos, assim como evitar o fenômeno do \"aliasing\" no processamento do sinal. Ele não deixa passar as componentes do sinal de freqüências inferiores a 100 kHz e superiores a 1 MHz. Tem uma resposta plana na banda de interesse, o que garante a manutenção do formato do sinal. São consideradas nos projetos indicados as respostas dos componentes eletrônicos para as freqüências de trabalho e a proteção dos circuitos contra ruídos na alimentação dos mesmos. / The instrumentation for tool wear monitoring by acoustic emission is composed by sensors, signal conditioner, A/D converter and transmitter. The selection or project of each step is very important to keep the container of acoustic emission signal (in this case the source of acoustic emission is the metal cutting). The interesting acoustic emission signal has its components, which comes from 100 kHz to 1 MHz. In spite of the project characteristics, the conditioner and the transmitter are developed. The projects of the pre-amplifier and the filter are presented (they belong to the conditioner), which makes their functions of amplification and filtration. The pre-amplifier, which function is to amplify the weak signal on the output of the sensor, amplifies the signal by 20 dB. It has a flat response on the frequency range (frequencies less than 1 MHz). The filter, which is the type of flat-band, has the function of eliminating the components connected to the mechanic vibrations and the electric/electromagnetic noises, therefore to avoid the aliasing phenomenon on the signal processing. It attenuates the signal components of frequencies lower than 100 kHz and higher than 1 MHz. There is a flat response on the frequency range, which warrants the maintenance of the signal format. It is considered into the projects indicated the electronic components\' responses to the work frequencies and the circuit protection against noises into their feeding.

Desde a década de 90 o fresamento HSM é um processo aplicado na fabricação de moldes e matrizes e, mais especificamente, no acabamento destes componentes. Segundo um levantamento realizado pelo LFS/USP, entre usuários de moldes e matrizes da região de São Paulo, foi confirmada a existência da dispersão da vida de matrizes e moldes. Assim, o objetivo deste trabalho é verificar se esta dispersão está relacionada com os efeitos da usinagem, ou seja, dos parâmetros de corte sobre o desempenho tribológico (vida da matriz). Para isso foi necessário determinar a influência dos parâmetros de corte nas características da integridade da superfície e, por sua vez, como estas características afetam o desempenho. As amostras do aço AISI H13 foram usinadas por fresamento HSM com métodos adotados na fabricação de matrizes e moldes. Os parâmetros de corte investigados foram: velocidade de corte (vc), profundidade de corte (ap), penetração de trabalho (ae) e avanço por dente (fz). As características da integridade da superfície medidas foram: parâmetros de rugosidade pelo método de perfilometria 3D, espessura da camada branca por microscopia óptica e eletrônica de varredura, microdureza da superfície e das subcamadas na seção transversal e tensão residual por difração de raios-x. Após a caracterização, as amostras foram submetidas ao desgaste por deslizamento em um tribômetro na configuração pino-placa com movimento alternado, sob as condições de contorno próximas do forjamento a frio (pressão de contato, material da peça, matriz, velocidade de deslizamento e lubrificante) para posterior correlação com os parâmetros de corte. Nesta etapa, o corpo é a amostra de aço AISI H13 ? 565 HV fresada pela HSM e, o contra-corpo é pino de aço AISI 1020. No âmbito das variáveis investigadas é proposto um modelo capaz de prever o desempenho em função das características topográficas (Str, Sq, índice de formação de cavidades - IFC) e da tensão residual. A camada branca intensamente investigada na literatura não apresentou influência devido a sua formação ocorrer no vale e não nos cumes onde ocorrem os contatos. / Since 90, the HSM milling process to manufacture dies and molds has been applied and, more specifically, in finishing operation those components. In according to LFS/USP survey, among São Paulo region dies and molds users, the dies and molds life dispersion has been confirmed. This dispersion can be related with machining effects on tribological performance and, therefore, on dies and molds life and has not be explained by scientific community yet. Thus, the objective of this work is to verify if this dispersion is related with cutting parameters effects on tribological performance. In order to do it was necessary to determine the cutting parameters influence on surface integrity characteristics and how this characteristic affects the performance. AISI H13 Steel samples were machined by HSM milling by using manufacturing dies and molds methods. The investigated cutting parameters were: cutting speed (vc), cutting depth (ap), working engagement (ae) and feed per tooth (fz). The surface integrity characteristics measured were: roughness parameters by 3D profilometer method, white layer thickness by optical and scanning electronic microscopy, surface and transversal sub-layers section microhardness and residual stresses by x-ray diffraction. Before characterization, the tribometer in pin-plate with alternate movement configuration was performed to sliding wear the samples nearly cold forging conditions, to posterior correlation with cutting parameters. In this stage, the body was the AISI H13? 565 HV steel HSM milling samples and, the counter-body was pin of AISI 1020 steel. In the investigated parameter ambit one model is proposed which is able to predict the performance in topography character functions (Str, Sq, cavity formation index - CFI) and residual stresses. The white layer, which was intensely investigated by other researchers, has no significant influence because its formation occurs in the valley and not at the summits where the contacts occur.