A tendência da fabricação de moldes e matrizes é utilizar a tecnologia de usinagem HSM (High Speed Machining), pois esta pode produzir superfícies com melhor qualidade. Isto é possível, pois pode-se aumentar o número de passes laterais de um molde, sem que haja perdas de tempo de ciclo de usinagem, melhorando assim a qualidade do produto. No entanto, com a crescente utilização desta tecnologia, o perfil gerado de uma superfície usinada com uma fresa de ponta esférica, é alterado. Isto ocorre porque, normalmente, é possível medir-se a rugosidade em duas direções, obtendo-se em cada uma delas um valor de rugosidade máxima: um é o pico (crista) entre passes laterais e o outro é a altura de crista entre avanços por dente sucessivos. Cada um deles tem maior importância em função dos parâmetros utilizados. Estudar os fatores que alteram o perfil de rugosidade se faz, portanto, necessário. O objetivo deste trabalho é verificar experimentalmente como os parâmetros de usinagem: avanço por dente, passe lateral, diâmetro da ferramenta, ângulo de inclinação do eixo axial da ferramenta de corte e direção de corte (unidirecional ou bidirecional) influenciam o perfil de rugosidade e a rugosidade máxima, além de criar um modelo matemático que possa prever estas alterações. Foi mostrado neste trabalho que o perfil de rugosidade para corte unidirecional é diferente do corte bidirecional, e que, à medida que a relação entre avanço por aresta e passe lateral cresce, a rugosidade máxima também aumenta. Mas, ao se inclinar o eixo axial da ferramenta e aumentar o diâmetro da fresa esférica a rugosidade máxima diminui. Em resumo, este trabalho visa mostrar quais são os fatores que influenciam o acabamento de superfícies usinadas com fresas de topo esférico em condições, cuja relação entre o passe lateral e avanço por dente são típicas da HSM. / The trend in molds and dies manufacturing is the use of the HSM (High Speed Machining) technology, since it is able to produce surfaces with a better quality. This is possible because the number of radial passes, can be increased without lossing in the machining cycle times, enhancing the product quality. But with the arising utilization of this technology, the generated profile in a surface machined with a ball nose end milling cutter is changed. This happens because, it is usually possible to measure the surface roughness in two directions, getting in each of them a maximum surface roughness value: one of them is the peak to valley height between radial passes and the other one is the same parameter between successive feed per tooth. Each of them has major importance depending on the used cutting parameters. To study the factors that change the surface roughness profile is, therefore, necessary. The goal of this work is experimentally verify how the cutting parameters: feed per tooth, radial pass, tool diameter, spindle inclination angle and cutting direction (unidirectional or bidirectional) influences the surface roughness profile and the peak to valley roughness, besides of creating a mathematical model able to predict these changes. It was showed in this work that the surface roughness profile generated in a unidirectional cut is different of the profile generated in a bidirectional cut and that, as the ratio between feed per tooth and radial pass increases the same happens with the peak to valley surface roughness. But when the spindle is tilt and the ball nose cutting tool diameter is bigger the surface roughness decreases. This work aims to show which are the factors that influences the finishing of surfaces milled with ball nose end milling cutters using conditions whose ratio between the radial pass and feed per tooth are typical of HSM.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7693_1.pdf: 8738169 bytes, checksum: 69cbd4ee0190ffb58cf4da16220d65c5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Neste trabalho mostrou-se que através da teoria dos grafos é possível se reconhecer automaticamente as operações de fresamento. Para tal partiu-se dos desenhos em CAD da peça bruta e da peça a usinar. Através de uma operação booleana de diferença determinou-se o volume a ser removido em forma de cavaco. Este volume foi subdividido e codificado em sub-volumes, a partir dos vértices da peça final, projetados nas direções x, y e z. Com os sub-volumes foram construídos os grafos, que têm como origem nas fronteiras da peça bruta. Em seguida foram definidas regras, em forma de perguntas, que aplicadas aos grafos geram respostas em forma de código com treze campos que são preenchidos com os caracteres 0 , 1 e x (zero, um e xis). Estes códigos são capazes de identificar de forma peculiar cada uma das operações de fresamento

Submitted by Larissa Ribas de Lima null (larissa.ribas@grad.itapeva.unesp.br) on 2017-04-27T03:51:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Larissa R L Soares.pdf: 3649346 bytes, checksum: 2227d304d6690e062c3d9c68bced5199 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-03T14:10:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 soares_lrl_me_guara.pdf: 3649346 bytes, checksum: 2227d304d6690e062c3d9c68bced5199 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T14:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 soares_lrl_me_guara.pdf: 3649346 bytes, checksum: 2227d304d6690e062c3d9c68bced5199 (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / 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 segunda etapa, o material recozido foi ensaiado com uma Vc de 400 m/min e o material endurecido foi ensaiado com uma Vc de 300 m/min, em ambos os casos, os ensaios foram realizados nos dois níveis de avanço. Através da análise dos resultados, conclui-se que o endurecimento do aço 4340 contribuiu para uma menor rugosidade (Ra e Rt) das peças produzidas. Comprovando, através dos valores obtidos para o parâmetro Ra, que o fresamento frontal do aço 4340 endurecido, com uma Vc de 200 m/min e avanço de 0,04 mm/dente, pode substituir o processo de retificação em boa parte das aplicações. E por fim, a utilização da velocidade de corte de 300 m/min com usinagem a seco, se mostrou inviável em relação ao desgaste provocado na ferramenta de corte e aos resultados obtidos para as variáveis de saída. / 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 of the results, it is concluded that the hardening of the 4340 steel contributed to a lower roughness (Ra and Rt) of the produced parts. Verifying, through the values obtained for parameter Ra, that the front milling of hardened 4340 steel, with a Vc of 200 m/min and an advance of 0.04 mm/tooth, can replace the grinding process in most applications. Finally, the use of the cutting speed of 300 m / min with dry machining was not feasible in relation to the wear caused by the cutting tool and the results obtained for the output variables.

A tendência da fabricação de moldes e matrizes é utilizar a tecnologia de usinagem HSM (High Speed Machining), pois esta pode produzir superfícies com melhor qualidade. Isto é possível, pois pode-se aumentar o número de passes laterais de um molde, sem que haja perdas de tempo de ciclo de usinagem, melhorando assim a qualidade do produto. No entanto, com a crescente utilização desta tecnologia, o perfil gerado de uma superfície usinada com uma fresa de ponta esférica, é alterado. Isto ocorre porque, normalmente, é possível medir-se a rugosidade em duas direções, obtendo-se em cada uma delas um valor de rugosidade máxima: um é o pico (crista) entre passes laterais e o outro é a altura de crista entre avanços por dente sucessivos. Cada um deles tem maior importância em função dos parâmetros utilizados. Estudar os fatores que alteram o perfil de rugosidade se faz, portanto, necessário. O objetivo deste trabalho é verificar experimentalmente como os parâmetros de usinagem: avanço por dente, passe lateral, diâmetro da ferramenta, ângulo de inclinação do eixo axial da ferramenta de corte e direção de corte (unidirecional ou bidirecional) influenciam o perfil de rugosidade e a rugosidade máxima, além de criar um modelo matemático que possa prever estas alterações. Foi mostrado neste trabalho que o perfil de rugosidade para corte unidirecional é diferente do corte bidirecional, e que, à medida que a relação entre avanço por aresta e passe lateral cresce, a rugosidade máxima também aumenta. Mas, ao se inclinar o eixo axial da ferramenta e aumentar o diâmetro da fresa esférica a rugosidade máxima diminui. Em resumo, este trabalho visa mostrar quais são os fatores que influenciam o acabamento de superfícies usinadas com fresas de topo esférico em condições, cuja relação entre o passe lateral e avanço por dente são típicas da HSM. / The trend in molds and dies manufacturing is the use of the HSM (High Speed Machining) technology, since it is able to produce surfaces with a better quality. This is possible because the number of radial passes, can be increased without lossing in the machining cycle times, enhancing the product quality. But with the arising utilization of this technology, the generated profile in a surface machined with a ball nose end milling cutter is changed. This happens because, it is usually possible to measure the surface roughness in two directions, getting in each of them a maximum surface roughness value: one of them is the peak to valley height between radial passes and the other one is the same parameter between successive feed per tooth. Each of them has major importance depending on the used cutting parameters. To study the factors that change the surface roughness profile is, therefore, necessary. The goal of this work is experimentally verify how the cutting parameters: feed per tooth, radial pass, tool diameter, spindle inclination angle and cutting direction (unidirectional or bidirectional) influences the surface roughness profile and the peak to valley roughness, besides of creating a mathematical model able to predict these changes. It was showed in this work that the surface roughness profile generated in a unidirectional cut is different of the profile generated in a bidirectional cut and that, as the ratio between feed per tooth and radial pass increases the same happens with the peak to valley surface roughness. But when the spindle is tilt and the ball nose cutting tool diameter is bigger the surface roughness decreases. This work aims to show which are the factors that influences the finishing of surfaces milled with ball nose end milling cutters using conditions whose ratio between the radial pass and feed per tooth are typical of HSM.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2004_1.pdf: 3200148 bytes, checksum: f3828ef94d92679f7e75b61c5527b68b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / No âmbito deste trabalho foi abordada a problemática da geração automática do código NC para o processo de usinagem por fresamento em 2 ½ eixos. Nele foi desenvolvida uma metodologia que visa auxiliar a obtenção dos parâmetros necessários para a construção do programa de comando numérico (código NC). Esta metodologia propõe desenvolver um sistema de reconhecimento geométrico. O sistema lê arquivos neutros como entrada e traduz a informação em um arquivo de informação de fabricação. A metodologia se divide nas seguintes partes a considerar: 1) Extrações das informações geométricas do CAD; 2) Determinação das seqüências de corte; 3) Otimização dos parâmetros de usinagem e 4) Geração do código NC propriamente dito. A extração das informações geométricas é realizada através de um programa computacional desenvolvido neste trabalho, que captura as informações de dois arquivos neutros em formato IGES, um constituindo a peça bruta e o outro constituindo a peça ser fabricada. A informação geométrica de contorno (B-rep) é então analisada, onde através de processamento, os dados são armazenados em uma estrutura de grafo. Com a estrutura de grafo montada, podem-se obter informações, através das quais o programa fornece com relativa versatilidade as seqüências de operações de corte, que deverão ser executadas para a fabricação da peça. Após o reconhecimento geométrico e o sequenciamento das operações é realizada a otimização das condições de corte e dos percursos das ferramentas para cada operação, os quais são obtidos considerando-se o critério de mínimo tempo total de fabricação por peça, ou seja, critério de máxima produção. O programa computacional, assim, gera automaticamente programas em linguagem de máquina (código NC), para posterior envio a uma máquina CNC. O programa computacional foi desenvolvido por programação orientada a objetos (OOP) e escrito em linguagem C++ tendo como domínio o campo de peças prismáticas de base poligonal que possam ser usinadas em uma fresadora ou centro de usinagem CNC

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T10:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lacerda_RafaelSegantin_M.pdf: 5082934 bytes, checksum: 9288c8f97c6d45416ba8bc96895fc01d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A fabricação de pás de turbinas hidráulicas representa uma das atividades mais importantes no processo de fabricação do rotor de uma usina hidrelétrica e corresponde a uma parcela considerável do custo de produção do mesmo. Devido às características geométricas e requisitos hidráulicos destes componentes, as operações de fresamento em cinco eixos são altamente solicitadas e se destacam pela versatilidade e rapidez que proporcionam para o processo produtivo. Todavia, o fresamento de pás de turbinas hidráulicas apresenta alguns pontos críticos relacionados com a qualidade superficial, qualidade dimensional e os custos da operação de usinagem. A taxa de remoção de material, a variação das condições de fresamento diretamente relacionada com os parâmetros de corte e a necessidade de se reduzir os ciclos de produção são itens que fazem o estudo detalhado desta operação ter importância fundamental para a utilização das modernas tecnologias de usinagem. O objetivo deste trabalho é identificar as condições de corte mais adequadas para o processo de fresamento em cinco eixos de pás de turbinas hidráulicas. Para isto, o processo de fabricação foi monitorado e ensaios foram realizados para comparação entre diferentes estratégias de fresamento e parâmetros de corte. Durante estes ensaios observaram-se os parâmetros elétricos do motor da máquina e também a coloração dos cavacos, para estabelecer uma relação entre estes parâmetros e o real desgaste sofrido pela ferramenta, a fim de se ter um método direto e prático para definição de seu fim de vida. As principais conclusões deste trabalho são que a variável de entrada mais influente na vida da ferramenta dentre as testadas foi a estratégia de corte (concordante ou concordante / discordante) e para estas ferramentas, o desgaste de flanco (VB) foi o principal determinante para o fim de vida da aresta de corte. Em adicional, a observação da potência consumida e da coloração do cavaco realizada pelo operador, mostrou-se adequada para determinar o momento de troca da ferramenta neste tipo de fresamento em desbaste. Palavras chave: fresamento em cinco eixos, pás, turbinas hidráulicas e desgaste de flanco / Abstract: The manufacturing process of blades for hydraulic turbines is one of the most important activities to fabricate a runner for a hydraulic power plant and is responsible for a considerable portion of the production cost thereof. Due to the geometric characteristics and hydraulic requirements in these components, the milling operations in five axis is highly appreciated and offer the versatility and speed for the production process. However, the milling process for blades of hydraulic turbines present some critical issues related to the surface quality, dimensional quality and machining costs. The rate of material removal, the variation of milling conditions directly related with cutting parameters and the need to reduce production cycles are items that make a detailed study of this operation has high importance on the application of the most modern machining technologies. The objective of this work is to identify the most suitable cutting conditions for five axis milling in blades of hydraulic turbines. For this, the manufacturing process was monitored and tests were performed in order to compare different milling strategies and cutting parameters. During these tests was observed the electrical parameters of the machine motor and also the colors of the chips to establish a relationship between these parameters and the actual wear suffered by the tool in order to have a derictly and practical method to define the end of the tool life. The main conclusions are that the most influential variable in the tool life among those tested was the cutting strategy (Up Milling or Up Milling / Down Milling) and for these tools, the main determinant for the end of life is the flank wear (VB) of the cutting edge. In additional, the observation of the power consumption and the colors of the chips performed by the operator, with the goal of determining the exactly time to exchange the tool was adequate for this type of rough milling. Keywords: five axis milling, blades, hydraulic turbines and flank wear / 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 2018-08-21T02:15:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanuto_RodolfodeSouza_M.pdf: 2395857 bytes, checksum: 8416f382a0b6fea6d86adb4d90e04b73 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Com o rápido avanço tecnológico que o mundo vem passando desde a revolução industrial, novos materiais vão sendo desenvolvidos a todo momento, sendo o aço inoxidável aeronáutico 15-5 PH um destes exemplos contemporâneos, com grande potencial de aplicações, no entanto, ainda com poucas informações de como processá-lo. Com este cenário em mente, este trabalho tem por objetivo contribuir para a compreensão do fresamento de faceamento desse material. Para isso foram feitos ensaios de vida da ferramenta com três diferentes estratégias de entrada na peça (direta, reduzida e rolagem) para os cortes predominantemente concordante e discordante. Foram avaliadas também duas geometrias (positiva e neutra) e duas classes de ferramentas (M 40 e M 25), bem como duas velocidades de corte (170 m/min e 195 m/min) e dois avanços por dente (0,15 mm/dente e 0,25 mm/dente). Por fim, foram medidos os esforços de corte e realizada a caracterização microestrutural da ferramenta (MEV e EDS) para as três estratégias de entrada. A rugosidade também foi acompanhada ao longo de todos os ensaios. Os melhores resultados foram obtidos para a estratégia de entrada por rolagem no corte discordante, já no corte concordante não houve uma melhora quando utilizada esta estratégia. Avanços maiores também propiciaram melhores vidas, mesmo com velocidades de corte mais altas. A geometria da ferramenta neutra apresentou melhor resultado quando combinado a uma classe mais tenaz, porém se a classe da ferramenta for mais dura, uma geometria mais positiva, que propicia um corte menos severo, teve desempenho melhor / Abstract: The world has passing through a fast technological advance since the Industrial Revolution, so new materials have been developed every moment. The 15-5 PH stainless steel is an example of one of these new materials, with great potential of applications, nevertheless with fill information about the way of processing it. With this scenario in mind the present work has the goal of contribute to the comprehension of the face milling of this material. To achieve this several tool life tests were carried out with three different tool entry strategies in workpiece (direct, reduced and rolling) to the mainly up milling and mainly down milling. They were evaluated two cutting tool geometries (positive and neutral) and two grades (M 40 and M 25), as well as two cutting speeds (170 m/min and 195 m/min) and two feed per tooth (0.15 mm/tooth and 0.25 mm/tooth). Finally, we measured the cutting forces and did the tool microstructural characterization (SEM and EDS) for the three entry strategies. The surface roughness was also monitored throughout all experiments. The best results were obtained for the rolling entry strategy in the down milling, on the other hand, no cutting improvement when utilizing this strategy for up milling. Higher feed per tooth also resulted in longer tool lives, even with higher cutting speeds. The neutral cutting tool geometry presented better result when combined with a tougher grade, but if the tool grade is harder, then a positive geometry, that generate a less severe cut, presented better performance / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:48:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rael_ValmirAparecido_M.pdf: 10059378 bytes, checksum: e4c7bc7e18269e7d41b88613b6d85dca (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A ênfase em melhoria contínua, priorizada pela organização, propiciou o desenvolvimento deste experimento intrínseco ao processo de usinagem, envolvendo os atuais sistemas de refrigeração/lubrificação e verificando suas vantagens e desvantagens técnicas, ambientais e de saúde relacionadas às partes interessadas. Utilizando-se de três diferentes sistemas de refrigeração/ lubrificação aplicáveis ao processo de fresamento em alta velocidade de corte de aço endurecido (corte a seco, o fluido em abundância e a técnica da mínima quantidade de fluido de corte), sob diferentes velocidades de corte, buscou-se avaliar o comportamento técnico com o fim de verificar a possibilidade de minimizar/eliminar o uso de fluido de corte em abundância atualmente utilizado. A execução/avaliação se deu por meio de procedimento experimental fatorial desenvolvido sob a estrutura do método de melhoria contínua contemplado pela ISO, o ciclo PDCA. A análise estatística descritiva mostrou que tanto os parâmetros de corte como os fluidos experimentados geraram grande influência nas variáveis de resposta, sendo elas a vida da ferramenta medida em número de cavidades usinadas e a potência de corte consumida. Concluiuse que os parâmetros de corte menos severos contribuíram para maior vida de ferramenta e menor consumo de potência, assim como apresentou o óleo vegetal utilizado na técnica da mínima quantidade de fluido de corte, seguido do corte a seco, a mesma correspondência / Abstract: The emphasis in continuous improvement, prioritized by the organization, allowed the development of this intrinsic experiment to the milling process, involving the current cooling/lubricating fluid systems and verifying its advantages and disadvantages regarding technical, environmental and health from the interested parts. Three different coolant systems were applied (dry cutting, abundant cutting fluid and the minimal quantity of fluid application) in high-speed milling of hardened steel with different speed cutting, searching for analyse their technical results in order to verify the possibility to reduce or eliminate the use of abundance coolant used nowadays. The analysis came from the experimental procedure developed under the structure of the continuous improvement method contemplated by ISO, the PDCA cycle. The descriptive statistical analysis showed that the cutting parameters and the cutting fluids have a stronge influence in the output variables, known as being the tool life measured by the number of the cavities machined and the cutting power. The conclusions were that the decrease of speed cutting caused longer tool lives and lower cutting power, as well showed the same results by the vegetable oil used in the minimal cutting fluid application followed by the dry cutting / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Gestão da Qualidade

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T09:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castanhera_IsabeladaCosta_M.pdf: 4815385 bytes, checksum: a3fe6159dcb93e0e05191d8e898977e9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Na década de 1970, o fresamento de materiais, sobretudo aços, endurecidos a mais de 45 HRC era desaconselhado, visto que a usinabilidade de aços tende a diminuir com o aumento de dureza. Com investimentos em máquinas-ferramenta e materiais de ferramenta, o fresamento de aços endurecidos tornou-se aconselhável, tanto para formas geométricas mais simples quanto para formas geométricas complexas, pois os centros de usinagem alcançam maiores rotações e eixos de posicionamento e usinagem. Para tanto, toda a estrutura destas máquinas-ferramentas é reforçada. As ferramentas apresentam materiais mais nobres e coberturas mais resistentes e tenazes. O fresamento do tipo high speed machining é utilizado principalmente para a usinagem de moldes e matrizes, tanto para abertura das cavidades, quanto para usinagem em acabamento fino, substituindo, quando possível, o processo de eletroerosão. Para a usinagem de uma superfície curva de aço ferramenta para trabalho a frio AISI D6, as estratégias de trajetória de ferramenta escolhidas podem afetar de modo significativo o acabamento da peça e a vida de ferramenta alcançada, sendo a estratégia descendente, que trabalha com menores diâmetros efetivos de corte, a estratégia que proporcionou as melhores vidas de ferramenta. A inclinação de ferramenta, para que se evite o contato do centro da fresa do tipo ball nose, pode apresentar grande influência no acabamento superficial, com rugosidade baixa ou rugosidade alta, sem garantia de que a simples inclinação da ferramenta apresenta contribuição positiva à rugosidade. A inclinação da ferramenta apresenta contribuição na forma de manifestação da vibração durante o corte. A vibração que resulta em diferentes forças com que cada dente corte o cavaco apresenta a maior influência na rugosidade / Abstract: In 1970 decade, milling harder than 45 HRC steels was inadvisable because of the low machinability. The investments in machining centers enabled the hardened steels milling for simple geometries or complex geometries workpieces, because the spindle speed and the extra axis for positioning and machining. The machine structure is enhanced. Tool materials are advanced, sub micrometric grain size cemented carbide and resistant tool coating. High speed machining is utilized principally in molds and dies machining for cavities opening or super finishing, reducing production time, costs reduction and EDM process substitution. In a tool steel AISI D6 hardened at 60 HRC curve surface milling, the chosen tool path strategy may affect surface finish and tool life. Downward cut, which works in lower effective diameters than upward cut, improved tool life. Tool inclination, utilized to avoid tool center in cut of tool type ball nose, may influence significantly the surface finish. Tool vibration influences surface finish because of tool bend, which promotes different cut force for each tool tooth. Tool inclination does not guarantee a good surface finish or a good vibration behavior. Tool inclination might change the manner the vibration presents itself. The vibration responsible by different cut forces in each tooth is the most influential vibration in roughness in presented cut / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestra em Engenharia Mecânica

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.