Thesis (M.S.)--Auburn University, 2007. / Abstract. Vita. Includes bibliographic references (ℓ. 67-71)

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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-02-17Bitstream added on 2014-06-13T19:06:29Z : No. of bitstreams: 1 zhu_nxj_me_bauru.pdf: 4158261 bytes, checksum: bafc2c29b13e8c6fb309c4a1b184788a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente tem-se verificado crescente demanda por processos de fabricação capazes de produzir peças sob estreitas faixas de tolerâncias dimensionais e geométricas. Dentre os processos utilizados para conferir acabamento superficial e correção de forma destacam-se a retificação e a lapidação. Porém, muitas peças mostram-se suscetíveis ao calor gerado pela retificação, como no caso da deformação de peças delgadas ou então naquelas peças passíveis de mudanças microestruturais, recorrendo-se nestes casos à lapidação que, por sua vez, é um processo de difícil seleção de parâmetros. Neste trabalho é iniciado o desenvolvimento de um processo híbrido capaz de aliar algumas importantes características da retificação e da lapidação, no qual do primeiro é usado a operação de dressagem e do segundo o movimento cinemático. Dessa forma dotou-se uma... / Lately, one can verify that there has been a growing demand for manufacturing processes capable of producing workpieces under tight dimensional and geometric tolerance rangers. Among the processes used to assure surface finish and shape correction to the part, grinding and lapping arise as the most used. However, many parts show themselves sensitive to the heat generated during the grinding process, as in the case of thin ones, or those susceptible to micro-structural changes. On these cases, one can use lapping, even though being a more difficult parameter selection process. In these studies, the development of a hybrid process capable of binding some important grinding and lapping features is initiated; the dressing operation, for the case of grinding and, for the case of lapping, the cinematic movement... (Complete abstract click electronic access below)

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.

O presente estudo avaliou a influência do hipoclorito de sódio a 1% e 2,5% na qualidade do acabamento superficial e na resistência à corrosão de duas limas endodônticas: Race® e Hyflex® através de ensaio eletroquímico de polarização potenciodinâmica cíclica (EPPC) e imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para o EPPC foram utilizados vinte limas de cada marca comercial (#25, conicidade 0.04 e 25 mm de comprimento). Dez dos vinte instrumentos foram individualmente fixados pelo cabo a uma ponta de fio de cobre 0,12 mm de 20 cm de comprimento e posicionado no interior de uma célula eletroquímica com 500 mL de solução de hipoclorito de sódio (NaClO) 1% (Fórmula&Ação) à temperatura ambiente controlada em 23 ºC (±2) até cobrir a parte ativa do instrumento. Os registros foram feitos com o potenciostato da PAR modelo 273A. O ensaio foi repetido nos mesmos padrões para as outras dez limas da mesma marca comercial com o NaClO 2,5%. Além do EPPC, as limas foram submetidas a exames e análises em MEV antes e depois do teste de corrosão para a obtenção de fotomicrografias dos 3 (três) mm finais de cada lima com o intuito de estabelecer parâmetros para a avaliação final. Das fotomicrografias obtidas, 72 foram escolhidas, inseridas no Power Point sem legenda original de identificação, numeradas aleatoriamente para avaliação e projetadas num monitor para 06 avaliadores orientados e calibrados. Os dados obtidos foram tabulados e submetidos aos testes estatísticos pertinentes (Friedman, Wilcoxon e Mann-Whitney). A lima Hyflex® apresentou uma quantidade maior de alterações superficiais (ranhuras, manchas e materiais depositados) antes e depois do ensaio sendo mais suscetível à corrosão. Race® apresentou uma superfície mais polida e regular. Em relação a concentração do NaClO, percebeu-se que os defeitos presentes se tornavam mais evidentes para a concentração maior (2,5%). Nas duas concentrações os itens que apresentaram diferença significativa foram bordas, ranhuras, microcavidades, rebarbas e material depositado. Concluiuse que o acabamento superficial e a concentração da solução de NaClO influenciam a resistência à corrosão dos instrumentos de NiTi. A lima Race® apresentou menor corrosão e melhor acabamento de superfície do que a lima Hyflex® nas condições experimentais testadas. / The present paper evaluated the influence of 1% and 2.5% sodium hypochlorite in the quality of the surface finishing and resistance to corrosion of two endodontic files: Race® and Hyflex® by electrochemical test of cyclic power dynamics polarization (EPPC) and images obtained by scanning electronic microscopy (SEM). Twenty files of each commercial brand (#25, 0.04 taper and 25 mm length) were used in EPPC. Ten from the twenty instruments were individually fixed by the handle to a copper wire tip (0.12 mm diameter and 20 cm length) and placed in the interior of an electrochemical cell with 500 mL sodium hypochlorite solution (NaCIO) 1% (Fórmula e Ação) at the environment temperature controlled in 23ºC (±2) until covering the active part of the instrument. Recordings were made with a PAR potentiostat model 273A. The test was repeated in the same pattern to the other ten files from the same commercial brand with NaClO 2.5%. Besides EPPC, the files were submitted to the scanning electronic microscopy (SEM) test before and after the corrosion test to obtain photomicrographs of the final 3 mm of each file in order to establish the parameters for final evaluation. From the obtained photomicrographs, 72 were chosen and inserted in the Power Point without the original identification legend, randomly numbered for evaluation and projected on the screen to the 06 guided and calibrated evaluators. Data obtained were tabbed and submitted to the relevant statistical tests (Friedman, Wilcoxon and Mann-Whitney). The Hyflex® file showed a higher amount of surface alterations (grooves, stains and deposited materials) before and after the test, being more susceptible to corrosion. Race® showed a more polished and regular surface. As to the NaClO concentration, it was seen that the present defects became more evident in the higher concentration (2.5%). In the two concentrations, the items that presented significant differences were edges, grooves, micro cavities, margins and deposited materials. Conclusion was that surface finishing and the concentration of the NaClO solution influenced the resistance to corrosion of NiTi instruments. The Race® file showed the least corrosion and the best surface finishing compared to the Hyflex® file under the tested experimental conditions.

Orientador: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Carlos Alberto Fortulan / Banca: Reginaldo Teixeira Coelho / Resumo: Atualmente, avanços nas áreas de eletrônicos e computadores têm demandado máquinas e processos de fabricação capazes de manufaturar peças com tolerância geométrica, dimensional e acabamento superficial em níveis nanométricos, características, até então, não alcançados pelos processos tradicionais de retificação e lapidação. Agregando algumas das vantagens desses processos, as três últimas décadas têm vivenciado a criação de novas tecnologias, que convergem para a utilização da cinemática da lapidação, a usinagem com grãos fixos e a preparação da ferramenta de usinagem por mieo de alguma operação específica. O brunimento plano, o "nanogrinding" e, no Brasil, a lapidoretificação são exemplos desses processos abrasivos ultraprecisos. No presente trabalho, são analisados as influências dos valores do grau de recobrimento na dressagem (Ud=1,3 e 5) e granulometria de rebolo de carboneto de silício (SiC = 800, 600 e 300 mesh) no acabamento superficial de peças planas de aço inoxidável ABNT 420 (45 HRc) submetidas à lapidoretificação. Para isso, fez-se neessária a fabricação de uma máquina dotada de 5 graus de liberdade em uma estrutura de aço ABNT 1020 com excelente mecânica, agregando guias lineares, fusos de esferas recirculantes, controle numérico computadorizado (CNC) dos eixos e monitoramento embarcado da potência de usinagem. A lapidoreretofocadora possui um dispositivo para dressagem do rebolo e outro para proporcionar o controle da força e cinemática planetária de usinagem. Os resultados mostraram que quanto menor o tamanho médio do grão abrasivo, menor a rugosidade superficial do corpo-de-prova. O incremento do valor do grau de recobrimento aplicado na dressagem do rebolo melhorou o acabamento supercial do corpo-de-prova. os melhores resultados, obtidos após 10 minutos de usinagem, foram rugosidade média aritimética... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays, advances in the field of eletronics e computers have demanded machine-tools and facrication processes aiming to manufacture parts with geometrical tolerance, dimensional and surface finishing in nanometer levels, features not achieved until now using the convencional processes such as grinding and lapping. Associating some of the advantages of these conventional machining processes, the last three decades have been facing the creation of new technologies that converge to applying lapping kinematics, machining with fixed abrasives, and set of the machining tool employing some specific operation. The flat honing, nanogrinding and, in Brazil, the lapgrinding are some examples of these ultra precision abrasive processes. In the present work, the influences of different values of overlap factor on dressing (Ud=1,3 e 5), and grain size of the grinding wheel made of silicon carbide (Sic=800, 600 e 300 mesh) are analyzed on surface finishing of stainless stell AISI 420 (45 HRc) flat workpieces submitted to the lapgrinding process. Hence, it was made made necessary to build a brand new machine tool endowed with 5 degrees of freedom in a steel AISI 1045 structure with excellent mechanicalstiffness, associationg linear guideways, ballscrews, computerized numerical control (CNC) of the axels, and on-board monitoring of machining power. The lapgrinding machine has an apparatus for dressing the grinding wheel and another one to provide control of machining force and planetary Kinematics. The results showed that the smaller the average grain size, the lower the workpiece surface roughness. Increasing the value of overlap factor applied on dressing of the grinding wheel produced better surface quality of the workpieces. The best results, obtained after 10 minutes of machining, were average surface roughess (Ra) 1.19 um flatness deviation of 25.4 mm diameter workpieces; mirrored surface finishing... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-18Bitstream added on 2014-06-13T19:36:47Z : No. of bitstreams: 1 fiocchi_aa_me_bauru.pdf: 5371044 bytes, checksum: 94725749d4cc04cded0dd3dfa808963b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente, avanços nas áreas de eletrônicos e computadores têm demandado máquinas e processos de fabricação capazes de manufaturar peças com tolerância geométrica, dimensional e acabamento superficial em níveis nanométricos, características, até então, não alcançados pelos processos tradicionais de retificação e lapidação. Agregando algumas das vantagens desses processos, as três últimas décadas têm vivenciado a criação de novas tecnologias, que convergem para a utilização da cinemática da lapidação, a usinagem com grãos fixos e a preparação da ferramenta de usinagem por mieo de alguma operação específica. O brunimento plano, o nanogrinding e, no Brasil, a lapidoretificação são exemplos desses processos abrasivos ultraprecisos. No presente trabalho, são analisados as influências dos valores do grau de recobrimento na dressagem (Ud=1,3 e 5) e granulometria de rebolo de carboneto de silício (SiC = 800, 600 e 300 mesh) no acabamento superficial de peças planas de aço inoxidável ABNT 420 (45 HRc) submetidas à lapidoretificação. Para isso, fez-se neessária a fabricação de uma máquina dotada de 5 graus de liberdade em uma estrutura de aço ABNT 1020 com excelente mecânica, agregando guias lineares, fusos de esferas recirculantes, controle numérico computadorizado (CNC) dos eixos e monitoramento embarcado da potência de usinagem. A lapidoreretofocadora possui um dispositivo para dressagem do rebolo e outro para proporcionar o controle da força e cinemática planetária de usinagem. Os resultados mostraram que quanto menor o tamanho médio do grão abrasivo, menor a rugosidade superficial do corpo-de-prova. O incremento do valor do grau de recobrimento aplicado na dressagem do rebolo melhorou o acabamento supercial do corpo-de-prova. os melhores resultados, obtidos após 10 minutos de usinagem, foram rugosidade média aritimética... / Nowadays, advances in the field of eletronics e computers have demanded machine-tools and facrication processes aiming to manufacture parts with geometrical tolerance, dimensional and surface finishing in nanometer levels, features not achieved until now using the convencional processes such as grinding and lapping. Associating some of the advantages of these conventional machining processes, the last three decades have been facing the creation of new technologies that converge to applying lapping kinematics, machining with fixed abrasives, and set of the machining tool employing some specific operation. The flat honing, nanogrinding and, in Brazil, the lapgrinding are some examples of these ultra precision abrasive processes. In the present work, the influences of different values of overlap factor on dressing (Ud=1,3 e 5), and grain size of the grinding wheel made of silicon carbide (Sic=800, 600 e 300 mesh) are analyzed on surface finishing of stainless stell AISI 420 (45 HRc) flat workpieces submitted to the lapgrinding process. Hence, it was made made necessary to build a brand new machine tool endowed with 5 degrees of freedom in a steel AISI 1045 structure with excellent mechanicalstiffness, associationg linear guideways, ballscrews, computerized numerical control (CNC) of the axels, and on-board monitoring of machining power. The lapgrinding machine has an apparatus for dressing the grinding wheel and another one to provide control of machining force and planetary Kinematics. The results showed that the smaller the average grain size, the lower the workpiece surface roughness. Increasing the value of overlap factor applied on dressing of the grinding wheel produced better surface quality of the workpieces. The best results, obtained after 10 minutes of machining, were average surface roughess (Ra) 1.19 um flatness deviation of 25.4 mm diameter workpieces; mirrored surface finishing... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-13Bitstream added on 2014-06-13T19:31:49Z : No. of bitstreams: 1 cruz_jhd_me_bauru.pdf: 3641948 bytes, checksum: b4c0a20ae031697c0e2cd3d13e4151ae (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os clientes dos fabricantes de equipamentos exigem cada vez mais eficiência com melhor desempenho e maior economia de energia. Prova disso são produtos que vem diminuindo no tamanho e no peso. Um componente mais eficiente necessita de melhor qualidade de acabamento superficial e tolerâncias mais apertadas. Na fabricação de componentes precisos destaca-se a usinagem, os processos convencionais mais precisos são a retificação, a lapidação e o brunimento. Entretanto desenvolvimentos recentes nas áreas de eletrônicos e computadores geraram a necessidade de tolerâncias nanométricas, métodos ultra-precisos, que usam abrasivos livres, trabalham com tolerâncias de milésimos de micrometros. A retificação é o processo abrasivo mais utilizado para promover acabamento e formas finais em componentes de precisão. Utiliza como ferramenta um rebolo abrasivo, e conta com a operação de dressagem para controle da capacidade de corte. As elevadas temperaturas geradas podem provocar danos térmicos e deformações dimensionais e de forma na peça de trabalho. Na lapidação são utilizados grãos abrasivos livres e o perfil é transferido a peça através de movimentos aleatórios. O grande número de variáveis envolvidas na lapidação a tornam complexa e dispendiosa. Nos anos 90, difundiu-se um processo abrasivo de grãos fixos, no qual as peças e o rebolo abrasivo composto de pastilhas de CBN ou diamante, produzem movimento análogo ao da lapidação. Esse processo, muitas vezes denominado por brunimento plano, traz vantagens em relação à lapidação, como: peça limpa, reduzido desperdício de abrasivo e maior taxa de remoção. Neste trabalho é descrito um equipamento denominado de lápidoretificadora que usina peças pelo processo de lápidoretificação. Diferente de qualquer outro processo a lápidoretificação une uma cinemática que gera riscos aleatórios com uma ferramenta... / Customer's equipment manufacturers demand more efficiency with better performance and greater energy saving. In parallel is development of products with less size and weight. The most efficient components need quality of surface finish and increased manufacturing accuracy. Precise component manufacturer is normally produced by cutting process. Grinding, lapping and honing are the most commons manufacturing precision processes in practice today. Recent developments in electronics and computers created the need for nanometer tolerances, ultra precision cutting machines, which use free abrasive process, working tolerances in thousandths of microns. Grinding is the most common abrasive process used to promote final form in precision components. Using an abrasive wheel as a tool, it is possible to control the cutting conditions with the dressing operation. The high temperatures generated can cause thermal damage and dimensional deformation. Lapping use free abrasive grains with random movements. The immense numbers of variables involved in the lapping make the process to complex and expensive. In the '90s, it spread a fixed abrasive grains process using CBN or diamond wheels, with movements similar to lapping. This process, often called flat honing, product clean surfaces, reduced abrasive waste and increased removal rate. This paper described a device named lappingriding machine. Different of any other process, the lappingriding kinematics generates random risks with an abrasive tool prepared by dressing operation. The surface fining quality is similar to lapping or flat honing and the operational versatility is similar to grinding processes. The lappingring machine has specific functions such as the kinematics of workpiece fixing device and automatic dressing device. Its main features are rigidity and effectiveness of control, providing precision and cutting capacity stabile.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Carlos Alberto Fortulan / Banca: Carlos Elias da Silva Junior / Resumo: Atualmente tem-se verificado crescente demanda por processos de fabricação capazes de produzir peças sob estreitas faixas de tolerâncias dimensionais e geométricas. Dentre os processos utilizados para conferir acabamento superficial e correção de forma destacam-se a retificação e a lapidação. Porém, muitas peças mostram-se suscetíveis ao calor gerado pela retificação, como no caso da deformação de peças delgadas ou então naquelas peças passíveis de mudanças microestruturais, recorrendo-se nestes casos à lapidação que, por sua vez, é um processo de difícil seleção de parâmetros. Neste trabalho é iniciado o desenvolvimento de um processo híbrido capaz de aliar algumas importantes características da retificação e da lapidação, no qual do primeiro é usado a operação de dressagem e do segundo o movimento cinemático. Dessa forma dotou-se uma... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Lately, one can verify that there has been a growing demand for manufacturing processes capable of producing workpieces under tight dimensional and geometric tolerance rangers. Among the processes used to assure surface finish and shape correction to the part, grinding and lapping arise as the most used. However, many parts show themselves sensitive to the heat generated during the grinding process, as in the case of thin ones, or those susceptible to micro-structural changes. On these cases, one can use lapping, even though being a more difficult parameter selection process. In these studies, the development of a hybrid process capable of binding some important grinding and lapping features is initiated; the dressing operation, for the case of grinding and, for the case of lapping, the cinematic movement... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre