Orientador : Nivaldo Lemos Cupine / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T18:51:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diniz_AnselmoEduardo_D.pdf: 2594080 bytes, checksum: c5cab74b26deca4328e6e312abcacdb6 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo geral o estudo da formação da rugosidade superficial de peças usinadas por torneamento e tem como objetivos específicos o estudo da viabilidade de utilização da rugosidade superficial da peça como critério de fim de vida da ferramenta de torneamento e a verificação da influência de diversos fatores na formação da rugosidade em torneamento, tais como, velocidade de corte, avanço e desgastes da ferramenta. Assim diversos ensaios de torneamento foram realizados cortando-se o aço 1045 em diferentes velocidades de corte e avanços. Muitos destes ensaios foram repetidos cinco ou dez vezes e a rugosidade superficial de todas as peças foram medidas, tanto nos seus valores de Ra, quanto de Rmax. Além disto, diversas ferramentas tiveram seus desgastes medidos e fotografados a fim de se cumprir os objetivos propostos. Dentre as diversas conclusões do trabalho, uma das mais significativas aponta para o fato de que a estimativa da vida da ferramenta baseada em valores limites de Ra e/ou Rmax é um procedimento razoavelmente confiável e com bastante possibilidade de ser utilizado no meio produtivo / Abstract: The purpose of this research is the study of the surface roughness of turned workpieces. One of the specific purpose is the possibility of using the workpiece surface roughness as a tool life criterion of single point carbide tools. The study of influence of cutting speed, feed and tool wear is another specific purpose. Several turning tests were performed with ABNT 1045 steel using tests were several cutting speeds and feeds. Some of these performed five or ten times and the surface roughness of the workpieces were measured using Ra and Rmax as parameters. Besides, the wear of several tools were measured too. One of the most important conclusions of this research is that and Rmax the tool life prediction using limit values of Ra is a reliable procedure and can he used under industrial conditions / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T15:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonifacio_MarcosEduardoReis_M.pdf: 3112077 bytes, checksum: 66d4cdcb83b3e403625082e84835b120 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho tem corno objetivo principal o estudo da vibração do sistema porta-ferramenta-ferramenta- peça para monitorar-se o processo de desgaste e quebra da usinagem em operações de torneamento em acabamento e o relacionamento deste sinal com a rugosidade superficial da peça usinada. Para isso, montou-se um sistema no qual constam, acelerometros piezoeletricos adaptados ao porta-ferramentas, acopladores que permitem a leitura do sinal emitido pelos acelerometros e placa analógica/digital que transforma esses sinais, que podem ser lidos e armazendos através de microputador. Foram realizados diversos ensaios ensinando-se em aço ABNT 4340 em diferentes velocidades de corte, avanços e profundidades de usinagem. O sinal bruto de vibração, medido em cada ensaio e armazenado, foi analisado no domínio do tempo (RMS) e no domínio da frequência (FFT). Mediu-se o Ra e Rmax das peças ensaiadas e fotografou-se, quando desejado, a região de desgaste da ferramenta. A conclusão mais significativa deste trabalho, indica que, quando a rugosidade superficial da peça tem um crescimento abrupto, depois de um período de estabilidade e até de certa queda, (indicando o momento de troca da ferramenta), também o sinal de vibração cresce de maneira súbita, mostrando que o monitoramento da vibração da ferramenta é um bom meio de se estabelecer o fim vibração da ferramenta é um bom meio de se estabelecer o fim de vida da mesma em torneamento de acabamento / Abstract: The main goal of this work is to study the vibration of the tool holder - tool - workpiece system to monitor the tool process and tool breakage in finish turning operations correlate that signal with the workpiece surface roughness. So, an experimental setup was built with accelerometers attached tool holder, couplers, osciloseope, A/D board and computer. Several experiments were carried out, turning an AISI steel with different cutting speeds, feeds and depths of cut. The raw vibration signal was analized in time domain (FFT). The surface roughness of the parts was also measured (Ra and Rmax) and, sometimes, pictures the tool wear zone were taken. The main conclusion of this work points out that, sudden growth of surface roughness happens, after a period stability and even small decrease (moment to change the tool), vibration signal also increases quiekly, showing that the monitoring of vibration is of tool vibration is a good way to automatically stablish the end of tool life in finish turning / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-16T08:44:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:08:16Z : No. of bitstreams: 1 177249.pdf: 8197440 bytes, checksum: 912fac95681dcef02075cff7596ff63d (MD5) / Este trabalho trata do problema da [otimização das condições de usinagem] para o processo de [torneamento]. São apresentadas as formas de [otimização por critérios econômicos] como mí-nimo custo e máxima produção, bem como as restrições tecnológicas impostas ao processo de usinagem. Como forma de aplicar estes conceitos é apresentado um sistema para determina-ção otimizada de condições de usinagem, apoiado por banco de dados. O sistema permite a seleção de materiais, ferramentas e máquinas, a partir de informações contidas no banco de dados. Com o uso deste sistema determina-se a [velocidade de corte] otimizada, o avanço e a profundidade de corte, os resultados são ajustados ao torno selecionado, podendo ser tanto um torno convencional como a comando numérico. Para validar o sistema, foram utilizados dados obtidos da literatura. Adicionalmente foram realizados [ensaios de usinagem] para um par material/ferramenta, obtendo-se dados para determinação da [equação expandida de Taylor], cujos resultados foram utilizados num exemplo de uso do sistema.

Orientador: Cesar Renato Foschini / Coorientador: Thiago Valle França / Banca: Luiz Eduardo de Angelo Bianchi / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Alberto Fortulan / Banca: Rodrigo Henrique Lopes da Silva / Resumo: A usinagem de cerâmica avançada no estado verde e pré-sinterizado tem como objetivo minimizar a etapa de usinagem após a sinterização, na qual se visa reduzir o alto custo do processo. Tais métodos propiciam uma vantagem considerável na produção de componentes com geometria complexa em termos de acabamento superficial, eficiência econômica e flexibilidade, pois, possibilita obter dimensões próximas às finais (near-net-shape). No entanto, há facilidade de introduzir danos e/ou lascamentos decorrente da sua baixa resistência mecânica, principalmente, na utilização de parâmetros inadequados de corte. Para melhorar o desempenho da usinagem de materiais duros e frágeis, pode-se empregar a usinagem assistida por ultrassom. As aplicações dessa técnica demonstraram que o processo pode melhorar consideravelmente o desempenho da usinagem. Nesta tese, se investigou a aplicação do torneamento assistido por ultrassom (UAT) em materiais cerâmicos no estado verde e pré-sinterizados. Para isso, foram elaborados componentes para a montagem adequada da bancada de ensaio, tendo como ênfase o suporte flexure hinge. Para executar o processo, foi realizado o planejamento de experimentos (DOE) pelos modelos fatorial fracionário e de superfície de resposta e aplicou-se a análise de variância (ANOVA) em alguns dados obtidos. As forças de usinagem foram medidas por um dinamômetro e correlacionadas com os parâmetros de corte e com o acabamento superficial. Os resultados mostraram que o método UAT propo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The advanced ceramic machining in green and pre-sintered state aims to minimize the machining step after sintering, in order to reduce the high cost of the process. Such methods provide a considerable advantage in the production of components with complex geometry in terms of surface finishing, economic efficiency and flexibility, as it allows obtaining near-net-shape dimensions. However, it is easy to introduce damages and/or chipping due to its low mechanical resistance, mainly, in the use of inadequate cutting parameters. In order to improve the machining performance of hard and brittle materials, ultrasonic assisted machining can be employed. Applications of this technique have demonstrated that the process can greatly improve the machining performance. In this thesis, we investigated the application of ultrasonic assisted turning (UAT) in green and pre-sintered ceramic materials. For this purpose, components have been developed for the appropriate assembly of the test bench, with emphasis the flexure hinge support. In order to carry out the process, design of experiments (DOE) with fractional factorial and response surface modeling were performed and analysis of variance (ANOVA) was applied in some obtained data. The machining forces were measured by a dynamometer and correlated with the cutting parameters and the surface finishing. The results showed that the UAT method provided better surface finishes and reduced roughness in relation to the conventional turning (CT), ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Vicente Luiz Scalon / Banca: Anselmo Eduardo Diniz / Resumo: Devido à dificuldade de penetração do fluido de corte na região de contato entre o cavaco e a ferramenta, principalmente na zona de aderência, tem-se procurado alternativas para melhorar a lubrificação e refrigeração nesta região. Dentro deste contexto, surgiu a confecção de textura da ferramenta de corte, em sua superfície de saída, cujo objetivo inclui a maior penetração e retenção do fluido nos locais onde se localizam as maiores temperaturas e tensões sobre a ferramenta de corte. Como efeito, a textura também é capaz de reduzir a área real de contato entre cavaco e ferramenta, possibilitando a diminuição da aderência entre eles e, como conseqüência, a minimização da força de usinagem. Vários trabalhos apontam para a aplicação das texturas como micro reservatórios de fluido de corte ou lubrificante, em estado sólido ou líquido. A propriedade de "armazenamento" que as texturas apresentam pode ser explorada não somente para o retenção de lubrificantes ou detritos, mas pode agrupar materiais com alta condutividade térmica, ponto esse ainda não explorado. Micro ranhuras com maiores profundidades podem ser efetivas para o armazenamento de materiais que promovam alta condutividade térmica na interface de contato cavaco-ferramenta. Um material que poderia facilmente ser depositado em micro ranhuras com o intuito de promover uma melhor dissipação térmica seria os nanotubos de carbono, o qual tem uma condutividade térmica incomum dentre os materiais, medindo de 2000 a 6000 W/m.K co... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to the difficulty of penetration of the cutting fluid in the region of contact between the chip and the tool, especially in the sticking zone, alternatives have been sought to improve lubrication and cooling in this region. In this context, the texture of the cutting tool was created on rake face, whose objective includes the greater penetration and retention of the fluid in the places where the highest temperatures and stresses are located on the cutting tool. As a result, the texture is also able to reduce the actual area of contact between chip and tool, allowing the reduction of the adhesion between them and, as a consequence, the minimization of the machining force. Several studies point to the application of textures as micro-reservoirs of cutting fluid or lubricant, in solid or liquid state. The "storage" property that the textures present can be exploited not only for the retention of lubricants or debris, but it can group materials with high thermal conductivity, a point not yet explored. Micro grooves with greater depths may be effective for storing materials that promote high thermal conductivity at the chip-tool interface. A material that could easily be deposited in micro grooves in order to promote a better thermal dissipation would be the carbon nanotubes, which has an unusual thermal conductivity among the materials, measuring from 2000 to 6000 W / mK considering a single nanotube of carbon. In the middle, the objective of this work is focused on the textu... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Nivaldo Lemos Coppini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T15:32:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_JoaoRoberto_D.pdf: 13698717 bytes, checksum: dcd96d9502c2709cdbe86df87d4f36c7 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho apresenta como introdução algumas propriedades dos compósitos reforçados com fibras de carbono (RFC), relacionados com sua composição, processo de fabricação, propriedades mecânicas, e aplicações. Em seguida, apresenta-se os resultados experimentais do torneamento de três compósitos: resina fenólica reforçada com fibras de carbono (i) picada; (ii) bobinada; e (iii) carbono reforçado com fibras de carbono. Durante os ensaios observou-se o desempenho de diversos materiais de ferramentas, tais como: metais duros, cerâmicas, nitreto de boro cúbico (PCBN), e diamante (PCD). Com as ferramentas de metal duro e PCD, observou-se em diferentes velocidades de corte, avanço, e profundidade de usinagem, o comportamento do desgaste da ferramenta e da rugosidade da peça. Nos testes foram medidos e analisados os desgastes e avarias das ferramentas, as forças de corte e avanço e a potência elétrica do motor da máquina. Os resultados deste trabalho mostram que somente o PCD pode assegurar um bom acabamento superficial. Em operação de desbaste, a escolha da ferramenta deve ser analisada segundo uma relação de custo/beneficio para cada compósito. Constata-se também, que existe uma grande influência da composição do compósito RFC sobre a usinabilidade, e que as condições de segurança do operador e da máquina são cruciais para viabilizara usinagem destes materiais / Abstract: This work shows, as introduction, some properties of Carbon Fiber Reinforced Composites (CFRC) related with its composition, fabrication process, mechanical properties and main applications. After, this work presents experimental results, where tuming tests were carried out to study some aspects of the machinability in the following kinds of composites: (i) chopped and (ii) winding carbon fiber reinforced phenolic resin; and (iii) carbon fiber reinforced carbon composites. During the experiments, the performance of different tool materials like ceramics, cemented carbide, cubic boron nitride (pCBN), and diamond (PCD) were observed. For the cemented carbide and PCD tools, various trials in different cutting speeds and feed rates were carried out, and the influence of the cutting conditions on tool wear and workpiece surface roughness was investigated. During the tests the tool wear was measured, and the machining forces, as well as the engine main motor electric power were monitored. Experimental results showed that only PCD tools are suitable for use in finishing tuming. In rough turning, a benefit/cost analysis was accomplished for tool choice and for each composite. This work shows that there is a strong influence of the composite composition on the machinability parameters, and that the suitable workshop environmnent for CFRC machining is crucial to machine tool and operator safety / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Nivaldo Lemos Cupini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Enge nharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T09:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_DalbertoDiasda_M.pdf: 2334002 bytes, checksum: 55b18c897a98d4f9761b97973158a9f6 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Com as recentes melhorias em máquinas operatrizes e em materiais para ferramentas, a usinagem de materiais duros tem ganhado bastante interesse. Uma das metas mais importantes é a substituição da retificação pelo torneamento em operações de acabamento. Neste trabalho, estudou-se algumas características do torneamento de aços endurecidos (ABNT 52100 e ABNT M2), usando ferramentas cerâmicas e de PCBN. Vários experimentos foram delineados com objetivo de analisar o comportamento da rugosidade superficial, das componentes da força de usinagem e da potência de corte. Além disso, observou-se a deterioração da ferramenta e o tipo de cavaco formado. Encontrou-se que o torneamento de aços endurecidos é possível do ponto de vista tecnológico. O nível de rugosidade superficial obtido é similar ao do processo de retificação. / Abstract: Nowadays, with machine and tool material developments, there has been great interest on machining of hard materials. The most important target is to replace grinding by turning in finishing operations. In this work, some characteristics of hardened-steel turning (AISI 52100 and AISI H2), using ceramic and PCBN tools were studied. Experimental sets were designed to analyse surface roughness, cutting forces and cutting power behavior. Furthermore, tool deterioration and chip type were observed. It was found that turning of hardened steels is possible from technological point of view. The surface roughness is similar to that obtained in grinding processes. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Marcos Tadeu Tiburcio Gonçalves / Banca: Ivaldo de Domenico Valarelli / Resumo: A utilização de processos de usinagem para dar forma e acabamento é madeira tem sido ampliada muito nos últimos anos, levada pela necessidade de peças que contenham um melhor acabamento superficial atrelado à boa produtividade que é conseguida pelo aperfeiçoamento contínuo de equipamentos e de ferramentas para processar a madeira. Este trabalho utilizou um sistema experimental de torneamento com um novo cabeçote porta-ferramenta, contendo sensores de potência, vibração e emissão acústica acoplados em um torno EMCO Compact 5, muito comum para procedimentos didáticos, adaptados para o processamento de madeiras de pinus spp, a fim de demonstrar pela utilização da instrumentaçãodo processo, pode influenciar positivamente na análise de algum parâmetros como a rugosidade média (Ra) e rugosidade total (Rt), além dos valores de emissão acústica, potência de corte e vibração. A coleta dos dados se mostrou eficiente e precisa para os parâmetros principais de velocidade de avanço em 40 mm/min, 70 mm/min e 100 mm/min e variações de profundidade de corte em 0,5mm; 1,0 mm; e 1,5 mm; com velocidade de corte constante, e o uso de duas ferramentas de metal duro, uma constituída por metal duro polido e sem revestimento e outra ferramenta revestida com diaboreto de titânio. Entre os principais resultados obtidos, nota-se que a ferramenta com revestimento não influenciou na rugosidade média, e proporcionou menor rugosidade total e potência consumida, mas apresentou maiores valores para a vibração e emissão acústica captada durante os experimentos. Com relação ao tipo de madeira, os dados aquisitados estão coerentes, exceto pelos valores de potência consumida, que podem estar ligados a características próprias das peças de madeira usadas / Abstract: The use of machining processes to shape and finish will wood has been greatly expanded in recent years, driven by the need for parts that contain a better surface finish tied will good productivity is achieved by continuous improvement of equipment and tools to process wood. This study used an experimental turning system with a new tool holder head, containing power sensors, vibration and acoustic emission engaged in a lathe EMCO Compact 5, very common for teaching procedures, adapted for the processing of wood pinus spp and eucalyptus spp, to demonstrate the use of the process instrumentation, can positively influence the analysis of some parameters such as the average roughness (Ra), total toughness (Rt), plus the acoustic emission values, cutting performance and vibration. Data collection was efficient and accurate for the main parameters of forward speeds at 40 mm/min, 70 mm/min and 100 mm/min and variations of the cutting depth of 0.5 mm; 1.0 mm; and 1.5 mm; with constant surface speed, and the use of two carbide tools, consisting of a polished carbide and uncoated and coated other tool with titanium diboride. The main results obtained, it is noted that the coating tool did not influence the average roughness, and provided lower total roughness and consumed power, but showed higher values for vibration and acoustic emission captured during the experiments. Regarding the type of wood, obtained data are consistent, except for the consumed power values, which may be linked to characteristics of used pieces of wood / Mestre

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-22. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:32:07Z : No. of bitstreams: 1 000847056.pdf: 8844792 bytes, checksum: c194eab89a9feaffc22c568bf24f7741 (MD5) / A utilização de processos de usinagem para dar forma e acabamento é madeira tem sido ampliada muito nos últimos anos, levada pela necessidade de peças que contenham um melhor acabamento superficial atrelado à boa produtividade que é conseguida pelo aperfeiçoamento contínuo de equipamentos e de ferramentas para processar a madeira. Este trabalho utilizou um sistema experimental de torneamento com um novo cabeçote porta-ferramenta, contendo sensores de potência, vibração e emissão acústica acoplados em um torno EMCO Compact 5, muito comum para procedimentos didáticos, adaptados para o processamento de madeiras de pinus spp, a fim de demonstrar pela utilização da instrumentaçãodo processo, pode influenciar positivamente na análise de algum parâmetros como a rugosidade média (Ra) e rugosidade total (Rt), além dos valores de emissão acústica, potência de corte e vibração. A coleta dos dados se mostrou eficiente e precisa para os parâmetros principais de velocidade de avanço em 40 mm/min, 70 mm/min e 100 mm/min e variações de profundidade de corte em 0,5mm; 1,0 mm; e 1,5 mm; com velocidade de corte constante, e o uso de duas ferramentas de metal duro, uma constituída por metal duro polido e sem revestimento e outra ferramenta revestida com diaboreto de titânio. Entre os principais resultados obtidos, nota-se que a ferramenta com revestimento não influenciou na rugosidade média, e proporcionou menor rugosidade total e potência consumida, mas apresentou maiores valores para a vibração e emissão acústica captada durante os experimentos. Com relação ao tipo de madeira, os dados aquisitados estão coerentes, exceto pelos valores de potência consumida, que podem estar ligados a características próprias das peças de madeira usadas / The use of machining processes to shape and finish will wood has been greatly expanded in recent years, driven by the need for parts that contain a better surface finish tied will good productivity is achieved by continuous improvement of equipment and tools to process wood. This study used an experimental turning system with a new tool holder head, containing power sensors, vibration and acoustic emission engaged in a lathe EMCO Compact 5, very common for teaching procedures, adapted for the processing of wood pinus spp and eucalyptus spp, to demonstrate the use of the process instrumentation, can positively influence the analysis of some parameters such as the average roughness (Ra), total toughness (Rt), plus the acoustic emission values, cutting performance and vibration. Data collection was efficient and accurate for the main parameters of forward speeds at 40 mm/min, 70 mm/min and 100 mm/min and variations of the cutting depth of 0.5 mm; 1.0 mm; and 1.5 mm; with constant surface speed, and the use of two carbide tools, consisting of a polished carbide and uncoated and coated other tool with titanium diboride. The main results obtained, it is noted that the coating tool did not influence the average roughness, and provided lower total roughness and consumed power, but showed higher values for vibration and acoustic emission captured during the experiments. Regarding the type of wood, obtained data are consistent, except for the consumed power values, which may be linked to characteristics of used pieces of wood

Orientador : Nivaldo Lemos Coppini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T16:36:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcondes_FranciscoCarlos_M.pdf: 11403915 bytes, checksum: 68249a85daa3c6027101b647b83796a2 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: A experiência de 22 anos de trabalho em contato com a indústria da usinagem é concentrada nessa dissertação de mestrado. As percepções de necessidades do chão de fãbrica inspirou a elaboração de uma base de pré-requisitos para a obtenção de resultados razoavelmente competitivos quanto ao aumento da produtividade, independentemente do tamanho do lote de peças a ser produzido. Essa experiência aliada a aplicação das técnicas de Análise ou Engenharia do Valor contribuiu para o desenvolvimento da teoria aqui exposta que permite a identificação de oportunidades para a melhoria significativa dos resultados obtidos através da usinagem. Para a execução e fundamentação dessa teoria valeu-se de uma pesquisa feita entre dezenas de especialistas que atualmente ocupam funções que interferem diretamente nos resultados operacionais em usinagem de importantes empresas do cenário nacional. Os resultados obtidos mostram que há muito por fazer na busca da competitividade nesse segmento e que grande parte está mais a depender do óbvio do que de novas técnicas / Abstract: The author experience of 22 year of work close to the machining process industry is concentrated on this study. The perceptions of the shop f]oor needs inspired the elaboration of a base of pre-requisites to achieve a reasonable leveI of competitiveness on this field, to maximize the productivity, regardIess the size of the batches of parts to be produced. This experience together with the Value Analysis or Value Engineering application contributed to the development of the theory hereby presented which allows the identification of opportunities to minimize machining costs. To cany out and set this theory, it was done a research among dozen of specialists who are presently in charge of functions that have a direct Ínterference on the operational results of machining process of many important industries of our local market. The results showed that there still are many things to be done conceming the competitiveness search on this market segment, and also that the most of this depends on the obvious more than on the new techniques / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica