Orientador: Amauri Hassui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:17:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_GilbertodeLima_M.pdf: 4592521 bytes, checksum: 2e679dc1a192c0f7897695fb43c81107 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os processos de brunimento visam buscar precisão de usinagem mais acentuada em superfícies cilíndricas, principalmente em diâmetros internos, em que tais tolerâncias não podem ser obtidas por um processo de retificação cilíndrica. As operações anteriores deste processo também contribuem na qualidade final em termos de obtenção de características geométricas mais precisas. A determinação dos parâmetros de corte de usinagem, o tipo de ferramenta, neste caso a pedra de brunimento ou brunidor, as condições de fixação da peça a ser usinada e o fluido de corte também afetam tais requisitos de especificação geométrica no produto final. Quando as especificações do produto em erros de forma de circularidade e retilineidade demandam valores abaixo de 0,001mm e rugosidade média máxima de 0,10 µm Ra, para sua produção seriada é necessário a realização de uma operação complementar de lapidação, que em muitas aplicações são manuais e utilizam pastas de difícil remoção na superfície da peça. O presente trabalho busca estudar as operações de brunimento e lapidação, tendo como objetivo: realizar experimentos em busca de alternativas de processo para substituir a operação de lapidação diretamente pelo brunimento de precisão, aplicado em aços-liga de alta dureza. Como resultado final, obter erros de forma estatisticamente aceitáveis em produção seriada, inferiores à 0,001mm e rugosidade média abaixo de 0,10 µm Ra, através de experimentos planejados de todo sistema máquina e ferramenta. Os primeiros ensaios comprovaram a forte influência da baixa granulometria dos brunidores na rugosidade da peça, alcançando valores similares ao da lapidação. Os demais ensaios mostraram que a rotação do fuso da brunidora e o avanço dos brunidores em valores baixos, nos limites inferiores dos que foram definidos nos ensaios, proporcionaram melhores características geométricas de circularidade e retilineidade. A estabilidade dimensional do diâmetro da peça também foi melhorada nestas condições. A conclusão desta pesquisa foi de que é possível substituir uma operação de lapidação pelo brunimento de precisão. Palavras Chave: Brunimento, brunidor, brunidora, lapidação, circularidade, retilineidade, rugosidade / Abstract: Honing process is used when a high precision machining is required to correct bore errors on a cylindrical surface, mainly in internal diameters, which is more accurate than grinding process. The operations carried out before honing affect directly the final quality in order to achieve tighter tolerances. The specification of the cutting parameters, such as the tool type, in this case the honing stone, the fixturing condition and the honing coolant affect the geometric results on the final product. In some products applications when roundness and straightness specification is very tight, around or less than 0,001mm and surface finishing of 0,10 ?m Ra maximum, it is necessary a complementary operation of lapping, which is manual and uses the lapping paste, difficult to remove from the piece surface. The objective of this research is to analyze the behavior of the above parameters on precision honing process for hardened steels and suggest process alternatives to achieve the above tolerances directly from honing without lapping. The results must be statistically accepted in production environment by planned experiments in the machine and tooling system. The experiments confirmed the influence of lower honing stones grit size in the roughness quality and it was achieved equivalent surface from the lapping operation. In addition, it was demonstrated that lower spindle speed and stones feedrate figures, in the bottom limit from the range adopted in the trials resulted in a better geometry quality in the roundness and straightness. Also the diameter capability improved with this cutting condition. The conclusion of this research was that it is possible to replace a lapping operation to a precision honing. Keywords: Honing, honing stones, honing machine, lapping, cylindricity, roundness, straightness, surface finishing / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T21:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsumoto_Hidekasu_D.pdf: 9333077 bytes, checksum: 51f227c51103bc62610f0c64d486742b (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho procurou-se estudar a viabilidade de se tornear aços no estado endurecido utilizando máquinas de projeto mecânico convencional (sem mancais hidrostáticos e com um certo desgaste) comandadas numericamente, com a finalidade substituir as operações de retificação. Para tanto, usinou-se dois tipos de corpos de prova, de aço ABNT 52100 temperado e revenido com dureza média de 60 HRc (Rockwell C), com ferramentas de corte de PCBN (65% de CBN) e cerâmica mista ('Al IND. 2¿ 'O IND. 3¿ + TiC) encontradas no mercado. Monitorou-se os ensaios via corrente do motor principal e emissão acústica, com a finalidade de determinar o momento da substituição da ferramenta de corte. Após a análise dos resultados, chegou-se às seguintes conclusões: a) é possível substituir as operações de retificação por torneamento com máquina de projeto mecânico convencional, uma vez que se obteve qualidade IT5 e rugosidade menor que Ra = 0,6 'mu¿m, com vidas das ferramentas suficientemente longas para determinadas aplicações; b) os métodos de análise dos sinais de emissão acústica e corrente do motor utilizados, não se mostraram adequados para indicar o momento da troca da ferramenta; c) em geral, a ferramenta cerâmica apresentou vida média maior que a ferramenta de PCBN, porém com uma dispersão também maior / Abstract: The main goal of this work is to study the feasibility of turning hardened steels using a lathe with a conventional mechanical design (without hydrostatic bearings), aiming to replace grinding operations. For this purpose, two kinds of quenched and tempered 52100 steel workpieces were machined, with average hardness of 60 HRc, using PCBN (65% of CBN) and mixed ceramic ('Al IND 2¿¿O IND. 3¿ + TiC) tools. Both the electrical current of the main motor and the acoustic emission were monitored, aiming to automatically establish the moment to replace the tool. After the result analyses, the following conclusions were drawn: a) it is possible to replace grinding operations by turning with a conventional mechanical design lathe, since the workpiece quality obtained was within IT5 and the surface roughness was below Ra = 0.6 ' 'mu¿m, with tool life long enough for this kind of applications; b) the tool life monitoring through acoustic emission and electrical current of the main motor did not show to be suitable to establish the moment to replace the tool; c) in general, mixed ceramic tool had longer average toollife than PCBN tool, but presented larger scatter / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Dependendo da característica da indústria, nem sempre, a operação de torneamento de aços é a que aparece com maior frequência. Geralmente a operação de furação destes materiais ocupa espaço relativo abaixo da operação citada. Entretanto, a Empresa Müller Metais Indústria e Comércio que decidiu colaborar de forma decisiva para a elaboração deste trabalho, é totalmente voltada para a usinagem de furos em chapas de grandes dimensões e de diversas espessuras. As chapas são geralmente de Aço Carbono, mas, também existe a incidência de furos em chapas de Aço Inoxidável. O número de furos pode variar entre 500 até 2500 por peça. As brocas possuem um suporte sobre o qual é fixado um inserto de geometria especialmente projetada para atender a qualidade exigida da superfície interna do furo. Os insertos são de metal duro classe ISO K15 e revestidos por PVD multicamadas à base de AlCr sobre o referido substrato. O critério para troca de ferramenta é baseado em um número de furos (vida) previamente adotado em função da experiência acumulada ao longo do tempo. A Empresa Müller Metais Indústria e Comércio vêm trabalhando no sentido de aumentar a produtividade para melhor fazer frente a demanda crescente por parte de clientes de diversas áreas que utilizam tais peças. O objetivo deste trabalho é analisar os mecanismos de desgastes ocorridos em brocas especiais com insertos intercambiáveis de metal duro visando melhorar o desempenho dos mesmos. Os insertos foram banhados por um produto antiatrito e em seguida mantidos em estufa à temperatura da ordem de 80C por 30 minutos provocando, desta forma, um tratamento termoquímico da superfície do inserto. / Depending on the characteristic of the industry, turning operation of steel is not always the one that appears most frequently. Generally drilling operation is less mentioned and used by industries. However, the company Müller Metals Industry and Trade that decided to collaborate decisively to the development of this work. They were fully geared for machining holes in large plates with various thicknesses. The plates are usually carbon steel, but there is also the incidence of holes in plates of stainless steel. The number of holes can vary from 500 to 2500. The drills have a support on which insert are fixed. The inserts are ISO K15 grade carbide and coated multilayer PVD -based AlCr on the carbide substrate. The Company Müller Metals Industry and Commerce has been working to increase productivity to better cope with increasing demand from clients in various areas using such parts. The objective of this study is to analyze wear mechanisms in special drills with interchangeable cemented carbide inserts to improve their behavior. To achieve this goal the drills should be treated by anti friction product at a temperature of about 80 C.

O presente trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre o processo de serramento por serra de fita, abordando fatores relativos ao desempenho de corte nas diversas operações deste processo. Na seqüência, apresentam-se os seguintes estudos específicos: características da madeira que exercem influência nas operações de serramento por serra de fita: o processo de serramento e; ferramentas de corte. A fim de se verificar os aspectos teóricos especificados na literatura para adequação do processo de serramento, efetuou-se um estudo de caso em uma serraria, usinando-se a espécie de madeira Pinus oocarpa em operação de desdobro com serra de fita vertical. Neste estudo, realizou-se a medição da potência consumida durante o corte com aquisição de dados em tempo real, a qual possibilitou calcular a potência de corte média. / The present work shows a bibliographical review on band sawing, in respect to the factors related to cutting performance during the several operations of such process. Moreover, the following studies are presented: wood characteristics influencing the band sawing; sawing process itself; and cutting tools. In order to check the theorical aspects encountered in the literature to adequate the sawing process, a case study in a sawmill plant has been carried out. Pinus oocarpa wood species has been machied by unfolding using a vertical bandsaw. The consumed power during the cutting process was measured by a data acquisition system in real time, what allowed the calculation of the average cutting power.

Este trabalho teve por objetivo estudar o efeito dos parâmetros de corte e dos tratamentos térmicos na usinagem de três aços inoxidáveis austeníticos (ABNT 303, 304 e 310). Estes aços apresentam mesma estrutura cristalina e microestrutura semelhante. O aço ABNT 303 tem composição próxima ao ABNT 304, exceto pelo elevado teor de enxofre. Já o aço ABNT 310 apresenta maiores teores de elementos de ligas. Esses materiais foram tratados termicamente (solubilização ou envelhecimento). Os aços estudados foram caracterizados microestruturalmente e foram realizadas medidas de dureza Vickers. Os aços foram então torneados em várias condições de usinagem, variando principalmente a relação avanço por profundidade de corte. Foram medidas as forças de corte e de avanço em algumas das condições e coletados os cavacos resultantes para análise morfológica, que foram realizadas utilizando-se principalmente microscopia óptica e eletrônica de varredura. Foram também medidas as rugosidades e determinados os perfis das superfícies usinadas para a avaliação do acabamento superficial. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram determinar algumas diferenças no comportamento dos três aços inoxidáveis estudados. As maiores diferenças foram verificadas quando as superfícies foram observadas utilizando microscopia. O aço ABNT 303 apresentou as piores superfícies e os menores esforços de corte em relação aos aços ABNT 304 e 310. A utilização de diferentes ferramentas neste trabalho mostrou influência principalmente na formação do cavaco, não tendo muita influencia nos esforços de corte e tão pouco no acabamento superficial. Os tratamentos térmicos realizados propiciaram a formação de outras fases, as quais causaram alterações na microestrutura. No entanto, esses tratamentos térmicos não alteraram de forma significativa o processo de torneamento. Finalmente, a formação de martensitas induzidas por deformação foi identificada no cavaco, mas não pode ser quantificada. / The main objective of this work is to study and evaluate the effect of cutting parameters, the cutting tool and the heat treatments in the turning process of three different types of austenitic stainless steels (ABNT 303, 304 e 310). The steels studied are structurally and microstructurally comparable. The chemical composition of the ABNT 303 and the ABNT 304 is similar except for the presence of sulfur in the ABNT 303 steel which alloeds the manganese sulfide formation. On the other hand, the ABNT 310 steel is richer in alloying elements and has lower tendency to strain induced martensite formation than the other steels studied. The steels studied were also heat treated in different conditions (annealed and aged). The materials were microstructurally characterized and Vickers hardness was also measured. The turning tests were carried out by using different cutting parameters, mainly the feedcutting depth relations. These relations lead to a plane state of tension or a plane state of deformation. The cutting and feed forces were measured during turning tests. During the tests the chips were also collected for morphological analysis through optical and scanning electron microscopies. The roughness and the surfaces characteristics were also determined to evaluate the surface finishing. The major difference in the steels turned was related to surface finishing observed by using optical and scanning electron microscopies. On the whole, the ABNT 303 steel presented the worst surface and the lowest cutting forces. However, the differences among all results were not significant. The tests carried out also showed there was not considerable difference between the tools used except for the chip morphology. The heat treatments led to precipitation in the steels studied and changes in their microstructure. However, the microstructural changes hardly affected the results of the turning tests. Finally, the martensite formation was detected although this phase could be not quantified.

This internship's objective is to implement modeling of uncut chip thicknesses and milling forces in 3-axis milling, and apply it to orbital drilling. The goal is to understand deeper the process, and develop a tool which permits to model a wide range of end-mill tool geometries, and most of 3-axis milling operations.In this report, the following axis will be developed: • The modeling of the complex tool geometry • The modeling of uncut chip thicknesses in slot milling, and for any 3-axis milling operation • The strategy which has been chosen to identify cutting forces coefficients, and their use. • The obtained results and prospects for development.

This thesis deals with the proposal of production technologies for a band saw clamp plate. Introduction of thesis is focused on problematics about selected component. In the next section, there are described technologies, which were used in the thesis. Practical part is about proposals of conventional and unconventional production methods. Methods are evaluated in the conclusion of thesis.

This diploma thesis deals with machining of rotating components made of composite material. Components of the two manufacturing technologies are compared. The aim of the thesis was to analyze and calculate the costs of the given technologies for different production batches. At the end of the diploma thesis there is a technological-economic evaluation and decision on which production technology will be used.

This thesis talk about practical application of wire electrical discharge machining (WEDM), which belongs to electro-erosion machining methods. This thesis is focused on the production of cutting dies produced by company FOR MIX s.r.o. Trenčín. We can consider the cutting die as a typical product of company´s product program. In the practical part of this diploma thesis, there is detail of technological aspects and operating costs for wire electrical discharge machining technology in specific condition of company FOR MIX s.r.o.

The subject of this thesis is the design of production technology of the hydraulic cylinder – the part of servomotor of a steam turbine control valve. The main precondition is a perspective technology of manufacturing the component on a single workplace using Siemens NX10 CAM system. The implementation of this work was carried out in cooperation with the Siemen, s.r.o., the branch of Industrial Turbomachinery in Brno. Part of the thesis is a brief introduction to the issue of steam turbines. The main part is devoted to analysis of a selected component in terms of technology, design of the best strategy of production technology and its implementation. The conclusion deals with the technical and economic assessment of the proposal.