Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T07:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248958.pdf: 3012240 bytes, checksum: 009d1a1a3ac7c27e672203342ed8232b (MD5) / A retificação contribui de modo significativo para a satisfação das crescentes exigências nas tolerâncias dimensionais e geométricas na usinagem. As ferramentas de corte do processo de retificação, denominadas rebolos, precisam passar por operações periódicas de adequação das suas características funcionais. O conjunto destas operações é denominado condicionamento. Nas máquinas-ferramentas comandadas numericamente empregadas na retificação, a qualidade do sistema de posicionamento relativo ferramenta/peça de trabalho exerce grande influência sobre os resultados obtidos nas operações de retificação e nas de condicionamento. O sucesso do processo de retificação deve-se, em parte, ao emprego de rebolos de CBN em retificadoras comandadas numericamente. Para rebolos com ligante cerâmico-vítreo, o condicionamento é denominado dressamento, uma vez que o perfilamento e a afiação são realizados simultaneamente. As ferramentas de dressamento empregadas de maior rendimento são os discos rotativos. No uso de discos rotativos é verificado um pequeno desgaste radial dos mesmos, o que se reflete sobre a geometria do rebolo e da peça. A literatura não apresenta muitas informações sobre este desgaste e sua influência sobre os resultados na retificação de componentes de elevada exatidão. Este trabalho apresenta um método de medição na direção radial do disco dressador, auxiliada por um sistema de monitoramento por emissão acústica e pelo sistema de medição intrínseco da retificadora - SISEA -, com o objetivo de avaliar o desgaste dos discos dressadores diamantados no dressamento de rebolos de CBN com ligante cerâmico-vítreo. A validação das medições de posicionamento do disco dressador em relação a superfícies de referência é efetuada por comparação com os resultados obtidos com o auxílio de um sistema baseado em interferometria óptica - SISLASER, para diversas condições de estabilização térmica da máquina-ferramenta.

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Co-orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Alberto Fortulan / Banca: Marcos Tadeu Tibúrcio Gonçalves / Banca: Amauri Hassui / Banca: Jaime Gilberto Duduch / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: É analisada a influência das técnicas de mínima quantidade de lubrificante (MQL), refrigeração otimizada e refrigeração convencional, com diferentes vazões e velocidade de aplicação do fluido de corte, na qualidade das peças produzidas (acabamento, erros de forma, trincas, queima, perda da dureza) com aços endurecidos, no processo de retificação cilíndrica externa de mergulho com a utilização de rebolos superabrasivos com baixa concentração de CBN. Utilizou-se fluidos de corte de origem vegetal, que representam menos riscos à saúde e ao meio. A análise da qualidade das peças foi realizada através da avaliação das variáveis de saída do processo como o comportamento da força tangencial de corte, energia específica de retificação, rugosidade, desvio de circularidade, emissão acústica, tensão residual, análise de microscopias eletrônicas de varredura e microdureza. Com a análise das formas de aplicação e das várias vazões e velocidades do fluido de corte utilizadas encontraram-se condições de lubri-refrigeração que propiciam a diminuição do volume de fluido de corte, diminuição do tempo de usinagem sem prejudicar os parâmetros geométicos, dimensionais, o acabamento superficial e a integridade superficial dos componentes. Em relação as diferentes formas de aplicação do fluido de corte notou-se o melhor desempenho da aplicação otimizada para maiores velocidades mostrando a eficiência de um novo conceito de bocal utilizado. O processo otimizado e o processo MQL foram capazes de manter a dureza superficial e a integridade superficial das peças produzidas. Exceção somente para a condição MQL com vazão de fluido de corte de 40ml/h que produziu trincas e retêmpera superficial. O desvio de circularidade e a rugosidade proporcionada pelos métodos estão dentro de valores recomendados para a retificação sendo que a técnica otimizada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The influences on surface integrity of the parts (finishing, geometrical errors, cracks, burn, microhardness) and grinding wheel (wear) have been analyzed in this research by employing the minimum quantity of lubrication (MQL), optimized and conventional cooling for hardened parts of steel and superabrasives grinding wheel in the cylindrical plunge grinding process. This study was carried out through the assessment of the process output variables such as the behavior of the tangential cutting force, specific energy, surface roughness, circularity errors, acoustic emission, residual stress, scanning electronic microscopy (SEM) and microhardness. The cutting fluid derived from vegetal oil has been utilized in order to comply with the environmental requirements and thus offering less risk to the health. It could be observed from the analysis on different ways of cutting fluid applications that there are cooling conditions which facilitate the decrease in cutting fluid volume, decrease in grinding time without impairing the geometrical and dimensional parameters, the surface finish and surface integrity of the parts. It could be noted the optimized application for higher velocities has presented the best performance regarding the different applications of cutting fluids. The optimized and MQL processes were able to maintain the hardness and surface integrity of the ground parts. Exception occurend only for MQL condition with flow rate of 40ml/h, which led to cracks and quench on the workpiece surface. Roundness errors and surface roughness are within recommended valus for grinding with the best results obtained for the optimized method (2'mü' for roundness error and 0.5'mü'm for surface roughness) compared with the MQL technique (6.8'mü'm for roundness error and 1.2'mü'm for surface roughness). The process of minimum quantity of lubrication, however, has showed possible... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:23:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348406.pdf: 4669868 bytes, checksum: 6ea37c05fce659afdcfed356221d2452 (MD5) Previous issue date: 2017 / Na retificação de pequenas séries ou na retificação de geometrias com-plexas os rebolos de óxido de alumínio (Al2O3) podem ser uma alternativa competitiva em várias aplicações e apresentar um melhor desempenho, quando comparadas aos rebolos superabrasivos, no que tange a qualidade da superfície usinada para grandes taxas de retificação de material. Nesta pesquisa é avaliada a influência de rebolos de Al2O3 com diferentes com-posições de grãos abrasivos microcristalinos sinterizados e grãos mono-cristalino eletrofundidos no resultado de retificação do ADI Classe 3. São correlacionadas as variáveis de entrada com as características do pro-cesso, como as componentes de forças de retificação, do desgaste radial dos rebolos e o ruído magnético de Barkhausen (RMB), bem como pelo resultado de trabalho, como a rugosidade e a textura das superfícies reti-ficadas. Os resultados mostraram que na retificação com os rebolos com menores porcentagens de grãos microcristalinos sinterizados são gerados as menores rugosidades e menor desgaste radial, e revelaram que para todos os rebolos convencionais ensaiados não se verificam danos de reti-ficação (queima de retificação) com os parâmetros de entrada de processo estabelecidos. Verificou-se uma correlação das amplitudes dos sinais do RMB com os perfis de microdureza geradas pelos diferentes rebolos nas amostras de ADI Classe 3. Os resultados desta pesquisa permitem uma especificação mais adequada de rebolos convencionais para a retificação do ADI, uma vez que há poucas informações sobre a usinabilidade deste material no processo de retificação. / Abstract : The grinding of low-size inventories or complex geometries with conven-tional sintered grinding wheels can be a competitive alternative in many applications and has a better performance in compare with superabrasive grinding wheels, regarding the machined surface quality for high material removal rates. In this research is evaluated the Al2O3 grinding wheels in-fluence with different compositions of sintered microcrystalline and monocrystalline electrofused abrasive grains in the ADI Class 3 grinding result. The input variables are correlated with the process characteristics, such as the grinding forces components, the grinding wheels radial wear and the magnetic Barkhausen noise (MBN), as well as the work result, such as the roughness and texture of the ground surfaces. The results showed the grinding wheels with lower sintered abrasive grains percent-ages generated the lower roughness values and lower radial wear, and re-vealed that all conventional grinding wheels evaluated caused no thermal damages (grinding burns) with the established input parameters process. It was verified amplitudes MBN correlation with the microhardness pro-files generated by different grinding wheels on the ADI samples. The re-sults of this research will contribute to the most appropriate specification of conventional grinding wheels to the ADI grinding, since there is a few information available about the ADI machinability in the grinding process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2008 / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:43:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275230.pdf: 3754548 bytes, checksum: 07a6d5d99c9a4f9596333a2a08329d4e (MD5) / O meio lubri-refrigerante tem um papel fundamental no processo de retificação, uma vez que este gera calor significativamente, decorrente de atrito e deformações plásticas. O calor formado pode provocar danos térmicos e instabilidade dimensional dos componentes fabricados, assim como aumentar o desgaste da ferramenta abrasiva. Por este motivo, estudos têm sido feitos para verificar a influência do modo de aplicação e atuação do meio lubri-refrigerante nesse processo. Este trabalho tem como foco o estudo e a compreensão dos fenômenos que envolvem a forma como o meio lubri-refrigerante é injetado na interface rebolo-peça, e o modo como o escoamento se comporta no interior da cavidade de corte. As ferramentas utilizadas neste estudo foram as simulações computacionais. Para avaliar as formas de injeção de fluido, foram consideradas as tubeiras do tipo sapata, analisando a maneira de como os parâmetros de corte, pressão de injeção, posicionamento e geometria da tubeira influenciam no escoamento. Por outro lado, uma vez que o escoamento tenha atingido a cavidade de corte, estudou-se a influência dos grãos abrasivos sobre o fluxo de fluido. Para que fosse possível investigar os efeitos da presença dos grãos sobre o escoamento, a sua posição na superfície do disco de retificação deveria ser bem definida. Assim, como referência para este estudo, foram utilizados os rebolos estruturados, que têm a posição de cada grão abrasivo pré-definida em sua estrutura.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323606.pdf: 8746503 bytes, checksum: 8c9a6c0bfea87384a7c8b0d86249f795 (MD5) Previous issue date: 2013 / Abstract : The use of polished high gloss porcelain tile has become increasingly common in civil construction. One of the main factors that determine this choice is the great aesthetic call due to the high gloss, occupying the niche market previously dominated by natural stones, such as marble or granite, for example. The machining process to obtain that high gloss can be divided into several distinct stages, the first one is the flat grinding for roughing and removal of orthogonal defects from the top surface of ceramic plate. Commonly, the process parameters used into grinding are obtained directly on industrial line by "trial and error", depending strongly on the operator's experience and sensitivity to adjust the machinery. As a result of this empirical procedure, there are several problems that increase the cost of production and may injure the final gloss of the product. So this doctoral thesis aims to increase the knowledge of tribology and kinematics, optimizing the fragile grinding process for porcelain tile. It is considered in this study the physical interaction between the abrasive grain and the surface of the ceramic plate, as well the kinematic described by this one on the work piece. As a way to simulate the tribological effect during machining, tests were performed employing a surface grinding machine and sclerometry, using an abrasive well with a single diamond abrasive grain and a Vickers indenter as abrasive tool, respectively. The results were analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy and optical perfilometry. In theoretical evaluation, the equations proposed in the literature for material removal by fragile scratching based on the basic characteristics of ceramic were compared to the experimental results obtained, in order to validate their representativeness. At the end, based on the conclusions presented in this work, adaptations are proposed to improve the mathematical modelling, as well process conditions are pointed to optimize the fragile grinding step for high gloss porcelain tiles, seeking a balance between the state of art and the economic viability of the process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T04:04:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho trata do estudo da retificabilidade do ferro fundido nodular com rebolos de óxido de alumínio (Al2O3) e carboneto de silício (SiC). O objetivo deste trabalho é determinar qual dos abrasivos convencionais (Al2O3 ou SiC) tem melhor performance na retificação externa de mergulho do ferro fundido nodular. O estudo da retificabilidade é feito através da análise da rugosidade, do desgaste do rebolo, dos sinais de emissão acústica e da corrente elétrica consumida pelo motor principal. Neste trabalho é desenvolvida uma bancada de ensaios que permite a obtenção de dados de sensores de emissão acústica (AE) e de corrente (I). O sensor de AE empregado é um sensor rotacional. O sensor de corrente é um sensor de efeito Hall. Também são desenvolvidos aplicativos de softwares em LabView® para: a) obtenção e armazenamento de sinais; b) tratamento de sinais de AE; c) tratamento de sinais de corrente e d) Análises de dados. O desgaste radial e de quina do rebolo é medido através do método de cópia em chapas. Na etapa de experimentação, são realizadas duas baterias de ensaios sob as mesmas condições, uma para o rebolo de Al2O3 e outra para SiC. É estudada a influência dos parâmetros de entrada da retificação (vf, vs, q) e condições de dressamento (ad, Sd) nos resultados de trabalho na retificação. A análise dos resultados mostrou que o rebolo de SiC apresentou um menor desgaste (maior relação G) e também uma melhor rugosidade da peça. Os resultados mostram que a corrente consumida pelo motor de acionamento do rebolo são maiores com rebolos de SiC. Os ensaios de retificação realizados com condicionamento leve apresentaram maior força, RMS do sinal de emissão acústica, mas uma menor rugosidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T11:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203283.pdf: 6147677 bytes, checksum: b03d33a1427c3fb9c60911d81748536e (MD5) / No processo de retificação ainda se percebe a maior atenção dada ao rebolo do que ao dressador. Em função disso, a falta de informações sobre o dressamento faz com que o rebolo não atinja seu máximo rendimento. O desenvolvimento de novos materiais, tanto para o rebolo como para o dressador, tornam maior o potencial do processo de retificação. Entretanto, os estudos e o conhecimento acerca do processo de dressamento são limitados, restringindo assim o crescimento do potencial do processo como um todo. Este trabalho tem como objetivo acrescentar algumas informações a esse tema. Para tanto, tomou-se como objeto de estudo um rebolo com o grão convencional da geração mais recente: o óxido de alumínio microcristalino, grão este conhecido pela difícil dressabilidade. No dressamento utilizaram-se três dressadores fixos. Cada um com um tipo diferente de diamante, cujos resultados, na indústria foram os melhores para esse rebolo. São eles: o diamante natural, o diamante monocristalino sintético e o diamante CVD (diamante obtido por deposição química à vapor). Utilizando-se uma retificadora cilíndrica externa controlada por CNC e corpos de prova de ferro fundido nodular, verificou-se a variação do desempenho do rebolo de óxido de alumínio microcristalino com o tipo de diamante usado no dressamento. Além disso, verificou-se o desgaste sofrido pelos diamantes. Todos os ensaios foram repetidos com um rebolo de óxido de alumínio comum e com um de carboneto de silício. Concluiu-se que os melhores resultados de acabamento e de manutenção do perfil do rebolo de óxido de alumínio microcristalino foram obtidos ao se dressar com diamante MCD (diamante monocristalino sintético), seguido do diamante CVD e do diamante natural. Também se constatou que o volume gasto do diamante segue essa mesma ordem, ou seja, o diamante MCD teve o menor volume gasto e o diamante natural o maior. Os resultados com o rebolo de SiC e com o de Al2O3 comum seguiram praticamente a mesma tendência do rebolo de Al2O3-MC no que se refere à variação da rugosidade com o volume usinado. Entretanto, há significativas diferenças nos quesitos desgaste do diamante e manutenção do perfil do rebolo.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T22:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:10:18Z : No. of bitstreams: 1 147369.pdf: 27427333 bytes, checksum: 9a74b943d8b513af9f238225a037d745 (MD5)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-06Bitstream added on 2014-06-13T18:29:42Z : No. of bitstreams: 1 camargo_jl_me_rcla.pdf: 5577109 bytes, checksum: 97f948140c799b5be67c8cc50979e207 (MD5) / O polimento de rochas ornamentais em escala industrial é realizado em equipamentos denominados politrizes, podendo estes serem semi-automáticos ou automáticos. O polimento é realizado pelo atrito gerado no movimento rotacional de elementos abrasivos dispostos em cabeçotes, denominados satélites, sob pressão, contra a superfície da rocha. Em ambos os tipos de politrizes, a velocidade de rotação do satélite é invariável, o que implica em uma velocidade de corte constante. Devido à grande variedade de tipos litológicos que são utilizados para fins ornamentais, a possibilidade de se alterar a velocidade com que o rebolo abrasivo passa sobre a superfície da chapa de rocha pode permitir uma otimização deste processo. Com o propósito de demonstrar a importância da velocidade de corte para o processo, em oposição à idéia de que quanto maior for essa, melhor seria o brilho final das chapas, bem como confirmar a influência das variáveis petrográficas no processo de polimento, três rochas ornamentais brasileiras, conhecidas comercialmente como Verde Labrador, Cinza Castelo e Preto Indiano, foram submetidas a diferentes situações de desgaste, visando aperfeiçoar esta etapa levando em consideração as características intrínsecas dos materiais pétreos. Para esta pesquisa foram definidas 24 situações operacionais distintas, variando pressão de carregamento (1 e 2kgf/cm2), velocidade de rotação de satélite (300, 400, 500 e 600 rpm) e a de exposição do satélite sobre a rocha (1, 2 e 3). Para isso, foi instalado um inversor de frequência em uma politriz semi-automática que possibilitou a variação da velocidade de rotação de satélite para realização dos experimentos. Para conhecer os materiais pétreos foi realizada a caracterização petrográfica e tecnológica. Assim, foram realizados os testes de polimento, sendo cada rocha submetida... / The polishing of dimension stones at industrial scale is done in equipments called polishing machines, and they may be semi-automatic or automatic. Polishing is acquired by the friction generated by the rotational motion of the griding tools fixed on polishing heads under pressure against the stone surface. In both cases the rotation speed of the polishing head is invariable, which implies in a constant cutting speed. Because of the wide variety of lithologies that are used for ornamental purposes, the possibility of changing the speed the griding tools pass over the surface of the slab of stone could allow an optimization of this process. In order to define the importance of cutting speed and opposing the idea that the greater the velocity applied onto the slab, the better brightness is produced, and also to confirm the idea that petrographic variables are also important agents in the polishing process, three Brazilian dimension stones, known commercially as Verde Labrador, Cinza Castelo and Preto Indiano, were subjected to different wear situations, aiming the optimization of this step, taking into consideration the intrinsic characteristics of stone materials. For this research 24 distinct operational situations were defined, varying pressure (1 to 2kgf/cm²), rotational speed of the polishing head (300, 400, 500 and 600 rpm) and the exposure of the polishing head onto the slab of stone (1, 2, and 3). A frequency inverter was installed in a semi-automatic polishing machine which allowed the variation of the speed of the polishing head for these experiments. The stones were petrographically and technologically characterized. The polishing tests were conducted applying, to each kind of stone, 10 sequences of abrasive tools of magnesium type, namely 24, 36, 60, 120, 220, 400, 600, 800, 1200 and lustrum, totalizing 720 samples... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-15Bitstream added on 2014-06-13T20:37:08Z : No. of bitstreams: 1 sarni_ea_me_bauru.pdf: 1968105 bytes, checksum: ae5ae8124e3ad56060b740d63a9a3ce6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na indústria metal-mecânica um dos geradores de riqueza mais importantes da atualidade, o uso do fluido de corte, por exemplo, indispensável nas operações de usinagem e um poluente em potencial, tem sido constantemente estudado para que seja substituído, utilizado na mínima quantidade possível ou mesmo abolido do processo, visando diminuir ou zerar o impacto ambiental, sem afetar a qualidade e o volume de produção de tais operações. Dentre as alternativas, destacam-se a usinagem a seco e a utilização a mínima quantidade de lubrificante (MQL). Este último, que é a pulverização de uma quantidade mínima (10 a 100 ml/h) de óleo integral em um fluxo de ar comprimido, também pode ser utilizado, em alguns casos, com o lubrificante misturado em água (MQL/Água) e pulverizado na mesma quantidade (10 a 100 ml/h) no fluxo de ar comprimido, diminuindo ainda mais o volume de óleo aplicado. Este estudo tem por objetivo analisar o comportamento da técnica de mínima quantidade de lubrificante (MQL) com três proporções de água/óleo (1:1; 1:3 e 1:5) no processo de retificação cilíndrica externa de mergulho, em cerâmicas, com rebolo diamantado e compará-lo ao comportamento das técnicas da MQL tradicional e lubri-refrigeração convencional. O estudo foi feito através da análise e avaliação das variáveis de saída do processo de retificação de mergulho: rugosidade, desvio de circularidade, desgaste diametral do rebolo e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Diante da análise dos resultados alcançados pode-se afirmar que, no geral, para os valores obtidos das variáveis de saída, nas condições citadas, os de MQL/Água são satisfatórios em relação às demais condições ensaiadas. A média dos valores de rugosidade do MQL/Água (1:1) foi cerca de 35% maior que a convencional e 20% menor que a MQL tradicional. / In the metalworking industry, one of the most important generators of wealth today, the use of cutting fluid, for example, essential in machining operations and a potential pollutant, has been constantly studied to be replaced, used in minimum amount possible or even abolushied from the process, aiming to reduce the environmental impact or zero it, without affecting the quality and production volume of such transactions. Among the alternatives, we highlight the use of dry machining and minimum quantly of lubricant (MQL). The latter, which is the spraying of a minimum amount (10 to 100 ml/h) full of oil in stream of compressed air, can also be used in some cases, the lubricant mixed with water (MQL/Water) and sprayed in the same amount (10 to 100 ml/h) in the flow of compressed air, further reducing the volume of oil applied. This study aims to analyze the behavior of the technique of minimal amount of lubrificant (MQL) with three ratios of oil/water (1:1, 1:3 and 1:5) in the process of cylindrical grinding diving in ceramics, with diamond wheel and compare it to be behavior of the techniques of traditional and MQL conventional lubridification and cooling. The study was done by examining and evaluating the output variables of the grinding process outside of diving: roughness, roundness deviation, diametral wear of the grinding wheel and scanning electron microscopy (SEM). Before the analysis of results, can be stated that, in general, for values of output variables, in the mentioned conditions, the MQL/Water are safisfactory in relation to the other conditions tested. The average roughness values of the MQL/water (1:1) was about 35% higher than the conventional and 20% less than the Traditional MQL.