Este trabalho dedica-se à caracterização das superfícies geradas durante as diferentes etapas do processo de polimento com rodas flap e buffing. O mesmo foi concebido tendo como base uma situação real de substituição de um processo de manufatura manual por um processo mecanizado. A mecanização do processo é importante, uma vez que os custos envolvidos de mão de obra e material são elevados, assim como os custos relacionados à rejeição de um componente nesta etapa de fabricação, devido ao valor já agregado ao mesmo. Devido à pouca informação disponível na literatura especializada sobre esses processos, foi constatado que a verificação dos elementos que compõem as superfícies geradas pelos processos é de fundamental importância para o entendimento dos mesmos. Com base nisso, foram estudadas as superfícies geradas durante as diferentes etapas que compõem o processo de polimento, de forma manual e mecanizada. As etapas consistem no polimento com o uso sequenciado de rodas flap com granulometria mesh P180, P240 e P320 e, por último, a etapa de buffing. Foram utilizados para a caracterização da superfície usinada: microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-EC), medição de rugosidade e medição de parâmetros de área superficiais (tridimensionais). Os resultados possibilitaram a identificação dos elementos que compõem a superfície, bem como a identificação das modificações da mesma durante cada etapa do processo de polimento. As medições dos parâmetros indicam diminuição da rugosidade a cada etapa do processo de polimento por rodas flap. Também sugerem que a superfície passou a apresentar picos mais agudos e vales mais rasos com a progressão do processo. Também foi possível comparar as superfícies geradas de forma manual e mecanizada. A última apresentou uma menor dispersão dos parâmetros medidos. A superfície final, gerada pelo processo de buffing, é equivalente para os processos mecânico e manual. No entanto, a medição dos parâmetros não apontou diferenças entre a superfície gerada por buffing e rodas flap 320, apesar de haver diferença visual entre ambas. Os resultados sugerem que isso esteja relacionado com a escala de atuação do processo de buffing, que atua numa escala inferior à detectável pelos métodos de medição utilizados. / This work was aimed to the characterization of surfaces generated during the different stages of the polishing process with flap wheels and buffing. The process was designed based on a real situation of replacing a manual manufacturing process by a mechanized process. The mechanization of the process is important, due the high costs involved with labor and material, as well as costs related to the rejection of a component in this manufacturing stage, due to already added value to it. Due to the limited information available in specialized literature, it was found that the verification of the elements that compose the surfaces have a fundamental importance for the understanding of these processes. Based on this, the surfaces generated during the different stages that compose the manual and mechanized polishing process were investigated. The steps consist of polishing with the use of sequenced flap wheels with mesh P180, P240 and P320, ending with the buffing process. It was used for characterization: Field Emission Scanning Microscopy (FESEM), roughness measurement and surface area measurement parameters (three-dimensional). It was possible to identify the surface details, as well as changes of the same during each step of the polishing process. The parameters measurement indicates a decrease in roughness at each stage of the flap wheels polishing process. They also suggest that the surface began to show sharper peaks and shallower valleys with the progression of the process. It was also possible to compare the surfaces generated manually and mechanically. The latter exhibited a lower dispersion of the measured parameters. The final surface, generated by the buffing process is equivalent to the mechanized and manual processes. However, measurement of the parameters showed no differences between the surfaces generated by buffing and flap wheels 320 mesh, although there are differences between them. The results suggested that this difference it is related to the buffing process operation scale, which operates on a lower scale than detectable by measuring methods used.

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: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:44:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_Davi_D.pdf: 10536142 bytes, checksum: 795991ecdf9cb6dbe266a3307de5386d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Uma característica dos revestimentos aplicados nas ferramentas de corte é a adesão. A adesão deficiente libera particulados duros e abrasivos resultantes da fragmentação prematura do revestimento, acelerando o desgaste das superfícies em contato. Na texturização, um laser de pulsos curtos e de alta frequência provoca, na interação com a superfície, uma mudança das propriedades advinda da fusão e ablação de material. Neste processo podem ocorrer a limpeza e a texturização simultâneas da superfície, dependendo da energia do pulso laser. Nesta tese foi avaliada a efetividade da texturização a laser como alternativa ao jateamento na preparação da superfície do substrato de ferramenta de metal duro antes da aplicação do revestimento. Após uma análise prévia dos efeitos do laser sobre o metal duro, dois conjuntos de substratos, um adequado a revestimento CVD e outro adequado a revestimento PVD, foram extraídos do processo produtivo antes do jateamento que antecede a aplicação do revestimento. Texturizados a laser em quatro diferentes condições, os substratos foram posteriormente recobertos com os respectivos filmes de PVD TiAlN e CVD TiCN+Al2O3+TiN. Comparadas com ferramentas convencionais, as ferramentas texturizadas a laser e revestidas por PVD foram superiores em testes de indentação e ensaios de torneamento. As ferramentas texturizadas a laser e revestidas por CVD apresentaram um desempenho inferior nos ensaios de indentação e torneamento. A comparação dos mecanismos de desgaste das ferramentas mostra que a texturização não elimina os mecanismos atuantes na ferramenta, mas altera a relação de importância na formação de seus desgastes. A texturização a laser não eliminou os defeitos produzidos pelo processo CVD na ferramenta, tornou-os mais graves, o que fez com que a ferramenta texturizada a laser apresentasse vida menor que a ferramenta convencional. Por outro lado, em ferramentas PVD, a ancoragem proporcionada pela maior rugosidade da superfície texturizada aumentou a adesão do revestimento com o substrato e, consequentemente, aumentar a vida da ferramenta / Abstract: Adhesion is one of the most important coating characteristics on cutting tools. Poor coating adhesion on the tool makes possible the coating fragmentation and the release of hard and abrasive particles. These particles interact with the tool surfaces accelerating tool wear. In texturing, a high frequency short pulse laser changes surface characteristics generating molten material and ablation. The surface cleaning and texturing can simultaneously occur, depending on the laser pulse energy. This thesis evaluated the effectiveness of laser texturing as an alternative to sand blasting for substrate surface preparation for tool surface coating. After a preliminary examination of laser surface cemented carbide interaction, two sets of substrates, a CVD coating suitable substrate and a PVD coating suitable substrate were taken from production process before blasting to coating application. These substrates were laser textured in four different conditions and then subsequently coated with the respective CVD TiCN+Al2O3+TiN film and PVD TiAlN film. The PVD coated laser texturized tool showed higher performance on indentation tests and turning tests in benchmark with conventional tools. The CVD coated laser-texturized tool was outperformed by conventional tools in the indentation test and turning test. The comparative evaluation of tool wear mechanisms shows that the texturing does not alter the wear mechanisms, but it changes the importance of them in tool wear. Therefore, laser texturizing did not eliminate the defects produced by the CVD process on the tool, instead, it made them more aggressive, what caused the laser texturized tool to have shorter life than the conventional one. On the other hand, in the PVD coated tools the anchoring caused by the higher roughness of the texturized surface could increase the coating adhesion on the substrate and, consequently, to increase tool life / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Olivio Novaski / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T14:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correa_Mauricio_M.pdf: 18944022 bytes, checksum: fa80ba3f95ae565ff2e1de6ed0385620 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é estudar o comportamento das afiações Racon (cônica radial) e Cônica em brocas helicoidais de aço rápido e analisar a performance das mesmas, buscando correlacioná-Ias às suas características geométricas. Para esta finalidade, realizou-se ensaios com dois materiais de diferentes usinabilidade, o aço SAE 4340 e o aço SAE 1045 utilizando-se três diferentes velocidades de corte associadas a um avanço específico para cada material. Testaram-se as afiações, repetindo-se as condições de corte três vezes para cada ponto ensaiado, evitando-se dessa maneira, influências aleatórias inerentes aos ensaios e aumentando-se quantitativa e qualitativamente as amostragens obtidas. Através desses experimentos, monitorou-se o percurso de usinagem, os esforços de corte (momento torçor e força de avanço), a evolução do desgaste de flanco e o alargamento dos furos usinados. Com os resultados obtidos levantaram-se hipóteses para explicar o comportamento de vida da ferramenta e esforços de corte (momento torçor e força de avanço). Constatou-se a superioridade da afiação Racon em vida de ferramenta, quando aplicada ao aço SAE 4340 e vida equivalente à Cônica, quando aplicada ao aço SAE 1045. Já, os esforços de corte observados (momento torçor e força de avanço) para afiação Racon mostraram-se inferiores aos da afiação Cônica, para praticamente todos os casos à exceção da força de avanço para a terceira condição de usinagem no aço SAE 1045. A partir dessas considerações presume-se que o comportamento da afiação Racon tende a ser semelhante em performance em outras condições de usinagem para os materiais ensaiados e possivelmente também para outros materiais demonstrando sua evolução frente à afiação Cônica / Abstract: The main goal of this work is to study the behaving of Racon (radiused conventional point) and Conical (conventional) drill points in high speed stell twist drills and analyse their performance, trying to correlate them to their geometrical features. For this purpose, tests with two different machinability materiais, the SAE 4340 and SAE 1045 steeIs, were carried out by using three different cutting speeds associated to an specific feed for each material. The drill points were tested by repeating three times the cutting condictions to each point, avoiding the random influences inherent to them and increasing the obteined samples both in quality and quantity. Cutting length, cutting forces (torque and thrust force), flank wear evolution and widening of the machined holes were supervised through out these tests. Hipoteses to explain toollife behaving and cutting forces (torque and thrust force) were generated with the obtained results. It was verified the superiority of Racon drill point in tool life when the SAE 4340 stell was used. But cutting forces in Racon drill point were inferior when compared to the conventional one in almost all cases, except the thrust force to the third cutting condiction in SAE 1045 steel. Through all these considerations it's presumed that Racon drill point behaving tends to be similar in performance in other cutting condictions in the tested materiaIs and possibly in other materiaIs showing its evolution over the conventional drill point / Mestrado / Engenharia de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Nivaldo Lemos Coppini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T10:58:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_DalbertoDiasda_D.pdf: 7963439 bytes, checksum: ab345a526734ea426844161892948326 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A determinação das condições de usinagem raramente tem sido contemplada como um problema de planejamento, e, portanto, integrada às outras etapas. Observa-se que essa determinação vem sendo tratada isoladamente, como um problema de pesquisa operacional (otimização de uma função objetivo) ou como uma simples consulta a um banco de dados. Em muitas situações, ela é deixada a cargo de um operador experiente. O objetivo deste trabalho foi formalizar uma metodologia para construção de uma ferramenta computacional que permita a um especialista humano gerar um sistema para enfrentar esse problema. A presente metodologia tem um caráter generalista, permitindo ao usuário obter um sistema que contenha sua experiência pessoal e seja dirigido pelo e para um determinado chão-de-fábrica. Para atingir esse objetivo empregou-se as seguintes técnicas: propagação de restrições, raciocínio baseado em casos e raciocínio qualitativo-causal. A metodologia proposta já se encontra na forma de um protótipo implementando em VISUAL-BASIC e COMMON LISP; sendo possível a construção de um Módulo Especialista para escolha das condições de corte paralelamente às outras etapas do planejamento da usinagem / Abstract: The selection of cutting conditions is an important task in the machining planning. It affects time, cost, quality and always yields undesirable side-effects as excessive tool wear and large cutting forces. However, there is a few attempt to integrate it in the automated process planning systems. Probably, because there is no theoretic models to allow theirs values to be selected. The presence of experimented personnel remains necessary to choose the initial conditions and change them when something goes wrong at the shop fIoor. The purpose ofthis research is an attempt to face this problem. A very general methodology was proposed. Constrain propagation, similarity evaluation and qualitative-causal models were the techniques employed to formalize this proposal. Constraints were used as a medium forcommunication among hierarchical levels of variables. Similarity coefficients were fundamental to retrieve past experience from a case base. The causal dependency between variables were expressed using qualitative relations, which allowed to adapted the retrieved case to satisfy the most important constraint. The current methodology - implemented using VISUAL-BASIC and COMMON LISP - permits an Expert Module to be tailored to a very specific shop fIoor and the choice of cutting variables can be made concurrently with the others planning tasks / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Nivaldo Lemos Coppini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T13:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArenasMiranda_GilbertoWalter_M.pdf: 6822675 bytes, checksum: a20677c1c3d03b638ab12a7cb98399f5 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho trata da proposta de metodologia que, tomando como base a vida da aresta de corte em termos de número de peças usinadas ou comprimento de corte, permite através da utilização de um sistema especialista a otimização de processo de usinagem, além de propiciar a determinação do melhor momento para a troca da aresta de corte. O sistema de monitoramento empregado utilizando sensores de força/potência de corte pode cumprir funções para tomada de decisões ou simplesmente de segurança. O número de peças ou comprimento de corte foram os critérios adotados para definir o momento de troca da aresta de corte. O trabalho permite concluir que a metodologia é adequada para ser utilizada em Controle Adaptativo Otimizado / Abstract: This work presents a proposed methodology to be applied for Optimized Adaptive Control. The methodology validity was done experimentally. The methodology based on the cutting edge toollife helps the user to find the optimized cutting speed with the aid of an expert system . Force and power sensors were used, first to help the user to determine the best moment to change the cutting edge and second as a safety system. The experiences carried out in the work allow to conclude that the proposed methodology is very adequate to be used for Optimized Adaptive Control / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo deste trabalho foi a obtenção de compósitos de matriz metálica (CMM) pela rota da metalurgia do pó, e a avaliação destes quanto às suas características de usinagem e desgaste. Inicialmente foram obtidos materiais compósitos de matriz de alumínio comercialmente puro, com frações volumétricas de partículas de reforço de carboneto de silício iguais a 5, 10 e 15 %. Foi obtida também uma quantidade de material somente com o material da matriz (sem partículas de reforço) para que se pudesse durante o trabalho, verificar por comparação a influência da adição de material de reforço na matriz. O material obtido foi caracterizado física (densidade hidrostática), mecânica (dureza, ensaios de tração) e microestruturalmente (microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura). Os resultados mostraram para os materiais compósitos uma distribuição homogênea das partículas de reforço e melhoria das propriedades mecânicas principalmente o limite de resistência (LR) em relação ao material sem reforço. Na etapa seguinte foram realizados ensaios para verificação do comportamento dos materiais frente à usinagem, e avaliação de desempenho de diversos materiais de ferramenta (carboneto cementado, cerâmica e diamante policristalino). Nestes ensaios foram coletados valores de força de corte a partir de porta-ferramentas instrumentados com medidores de deformação. Fenômenos tais como desgaste da ferramenta, formação ou não de aresta postiça de corte e formação de cavaco também foram observados e avaliados. Os resultados encontrados nos ensaios com ferramenta de carboneto duro sinterizado foram utilizados para a determinação dos índices de usinabilidade de cada material; estes valores foram ainda aplicados na equação de Taylor e as constantes da equação para os materiais e condições de ensaio foram também determinadas. Os resultados mostraram que a inclusão de partículas de reforço cerâmico torna extremamente difícil a usinagem desses materiais e, somente com ferramenta de diamante foi possível obter resultados satisfatórios. Na fase final foram realizados testes de desgaste de efeito comparativo para verificação da influência da adição de partículas de reforço nas características de resistência ao desgaste do material. Neste caso a adição de partículas de reforço mostrou ser eficiente na melhoria da resistência ao desgaste de todos os materiais compósitos em relação ao material sem reforço. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A usinagem de estruturas micrométricas pode ser feita com pulsos laser de nano, pico ou fentossegundos. Destes, porém, somente os mais curtos podem resultar em uma interação não térmica com a matéria, o que evita a fusão, formação de rebarba e zona afetada pelo calor. Devido à sua baixa potência média, contudo, a sua utilização na produção em massa somente pode ser considerada em casos muito especiais, isto é, quando o processamento não-térmico é essencial. Este é o caso da usinagem de semicondutores, aços elétricos, produção de MEMS (sistemas micro eletro-mecânicos), de micro canais e diversos dispositivos médicos e biológicos. Assim, visando a produção destes tipos de estruturas, uma estação de trabalho foi construída com capacidade de controlar os principais parâmetros de processo necessários para uma usinagem micrométrica com laser de pulsos ultracurtos. Os principais problemas deste tipo de estação são o controle da fluência e do posicionamento do ponto focal. Assim, o controle do diâmetro do feixe (no foco) e da energia devem ser feitos com grande precisão. Além disso, o posicionamento do ponto focal com precisão micrométrica nos três eixos, também é de fundamental importância. O sistema construído neste trabalho apresenta soluções para estes problemas, utilizando diversos sensores e posicionadores controlados simultaneamente por um único programa. A estação de trabalho recebe um feixe vindo de um laser de pulsos ultracurtos localizado em outro laboratório, e manipula este feixe de maneira a focalizá-lo com precisão na superfície da amostra a ser usinada. Os principais parâmetros controlados dinamicamente são a energia, o número de pulsos e o posicionamento individual de cada um deles. A distribuição espacial da intensidade, a polarização e as vibrações também foram medidas e otimizadas. O sistema foi testado e aferido com medidas de limiar de ablação do silício, que é um material bastante estudado neste regime de operação laser. Os resultados, quando confrontados com a literatura, mostram a confiabilidade e a precisão do sistema. A automatização, além de aumentar esta precisão, também aumentou a rapidez na obtenção dos resultados. Medidas de limiar de ablação também foram realizadas para o metal molibdênio, levando a resultados ainda não vistos na literatura. Assim, de acordo com o objetivo inicial, o sistema foi desenvolvido e está pronto para utilização em estudos que levem à produção de estruturas micrométricas. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Amauri Hassui / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação e Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T08:57:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_AlbertoSimasda_M.pdf: 2473981 bytes, checksum: 5b3a5dc0af1efdd1489bdaf64e048673 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O mercado busca produtos com uma boa relação custo benefício que é percebido pelo consumidor, frente às suas necessidades. As estratégias de marketing têm como uma de suas funções estimular e mesmo criar essa percepção. Portanto, é fundamental que as empresas reduzam seus custos de fabricação, dentre eles o de usinagem. No presente trabalho, foi feito um estudo do processo de fresamento frontal com o objetivo de monitorar a potência de corte e de avanço de uma máquina para indicar o momento ideal para troca de ferramenta. A operação em análise foi realizada no desbaste das faces do carter e do cabeçote de blocos de motores automotivos em ferro fundido cinzento em superfícies que apresentam características severas de corte pela sua descontinuidade. No seguimento dos testes, a avaliação do sobremetal presente, também foi objeto de estudo e indicou a possibilidade de se reduzir o mesmo. A metodologia empregada na aquisição do sinal de potência mostrou-se como um bom indicador do fim de vida da ferramenta, mesmo com as baixas taxas de amostragem possíveis e grandes interrupção do corte. O sinal também foi capaz de detectar variações nas condições de corte e permitiu também visualizar-se o rendimento do motor da máquina nessas diferentes condições. Caso seja necessário ou interessante diminuir-se o consumo de potência, isso pode ser feito de forma mais embasada. Por fim, foi feito um estudo dos mecanismos e tipos de desgaste presentes nas ferramentas. Nessa operação pode ser visualizada a presença de trincas térmicas bem como pontos de adesão na ferramenta / Abstract: The market is looking for products with a cost benefit which is perceived by consumers, compared to their needs. Marketing strategies have as one of its functions to stimulate and even create that perception. Therefore, it is essential that companies reduce their manufacturing costs, among them the machining. In this work, it was done a study of the face milling process in order to monitor the cutting power and progress from one machine to indicate the ideal time for tool change. The operation in question was held in the thinning of the faces of the crankcase and the head of automotive engine blocks, cast iron gray areas which show characteristics of hard-face cut by its discontinuity. Following the tests, the evaluation of an allowance this has also been studied and indicated the possibility of reducing the same. The methodology used in the signal acquisition power proved to be a good indicator of the end of tool life, even with low sampling rates and large possible interruption of the cut. The signal was also able to detect variations in cutting conditions and also allowed to view the engine performance of the machine in these different conditions. If it is interesting or necessary to decrease the power consumption, this can be done in more scientific based way. Finally, a study was made of the mechanisms and types of wear on these tools. In these operations it was visualized the presence of thermal cracks and adhesion points were identified on cutting tools / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Automobilistica

Este trabalho discute as alterações micro-estruturais superficiais nos aços usinados por torneamento duro. Uma estrutura não aceita metalurgicamente, chamada de Camada Branca (\"White Layer\" - WL), é freqüentemente encontrada na superfície torneada. A presença desta camada branca depende dos parâmetros do processo de corte, especialmente do desgaste da ferramenta e da velocidade do corte. A formação da camada branca foi investigada no presente trabalho na face plana inferior de um anel de rolamento fabricada com o aço DIN 100Cr6, usinada por torneamento duro no estado temperado e revenido (dureza 60HRC). A profundidade foi medida usando as técnicas padrões metalográficas. As propriedades mecânicas da camada superficial (módulo de rigidez, E, e microdureza Vickers, HV) foram estimadas pelo método de microidentação instrumentada em uma amostra isenta da camada branca e em duas outras amostras, com camadas brancas de diferentes espessuras (respectivamente 7 e 12 mm de espessura). De acordo com a literatura a profundidade da camada branca aumenta de acordo com o desgaste da aresta da ferramenta. Este por sua vez aumenta com a velocidade de corte, mas atinge a saturação. Em outras palavras, a profundidade de corte tem pouco efeito sobre a profundidade da camada branca; porém aumentando o avanço da ferramenta de corte ocorre o aparecimento da mesma. Os presentes resultados confirmam um efeito do avanço da ferramenta sobre a espessura da WL, tal que quanto menor o avanço, maior é a espessura, porém não confirmam o efeito do desgaste da ferramenta. A formação desta camada é discutida no contexto da sua influência sobre a rugosidade das peças. / This work deals with the microstructural changes in the surface of steels machined by hard turning. A non-acceptable microstructure, called White Layer - WL, is usually found in the hard turned surface. The presence of the white layer depends on hard turning parameters, especially on the wear of the machining tool and cutting speed. The formation of the white layer was investigated in the present work by hard turning the inferior face of a roller-bearing ring fabricated with DIN 100Cr6 steel quenched and tempered (60 HRC hardness). The depth of the WL was measured by standard metallographic procedures. The mechanical properties (stiffness modulus, E, and Vickers hardness) of the surface layer were measured by intrumented indentation in three samples: one with no WL, and two containing a WL of respectively 7 and 12 mm. According to the literature the depth of the WL increases with the wear of the machining tool. This increased with cutting speed, but reaches saturation. The presentresults confirm an effect of tool advance upon the depth of the WL, such that decreasing the advance leads to an increase in its depth, but an effect of tool wear could not be recognized. The formation of the WL is discussed in the context of its effect on surface roughness.