Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T04:46:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:18:51Z : No. of bitstreams: 1 171047.pdf: 8505083 bytes, checksum: 271466b85e9e844aa926708090201540 (MD5) / A necessidade contínua de reduzir os custos de produção tem sido um dos fatores mais importantes para a sobrevivência de uma empresa em um mercado cada vez mais competitivo. A utilização do PCBN como ferramenta de corte permite otimizar o processo de fabricação que envolve peças temperadas, substituindo a retificação pelo torneamento de acabamento. Para constatar a possibilidade desta substituição ambos os processos foram comparados com relação aos seus resultados de trabalho, tais como: rugosidade e integridade da superfície. Durante a verificação experimental, com o intuito de compreender melhor o processo de torneamento de acabamento, foram estudados os efeitos dos parâmetros de entrada sobre as características do processo e os resultados de trabalho. Os parâmetros de entrada foram: dureza da peça, velocidade de corte, profundidade de corte e avanço. As características do processo investigadas foram: desgaste de flanco, força de corte, força de avanço e força passiva. Os experimentos foram executados como fatorial saturado e sobre eles aplicados métodos estatísticos para definir a intensidade do efeito de cada parâmetro de entrada. Através da relação S/R foram definidas as condições de corte que apresentaram a menor influência do ruído.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326829.pdf: 76296906 bytes, checksum: 31cbc55ece24676dd493c99adcc8bd7a (MD5) Previous issue date: 2014 / As empresas de todos os setores buscam constantemente novas tecnologias para a sua cadeia de produção, visando aumentar a sua eficiência fabril. Atualmente, dentre todos os processos de fabricação, a usinagem assume um papel de suma importância para as empresas do ramo metal-mecânico, sendo a responsável pela fabricação de inúmeros componentes de diversos segmentos industriais. Dentre os processos de usinagem, o fresamento destaca-se pela sua abrangência na solução de muitos casos, possibilitando a obtenção de diversas geometrias e garantindo altas taxas de remoção de material. O avanço constante da tecnologia impulsiona o desenvolvimento contínuo de materiais com melhores propriedades. Em determinadas aplicações, os aços são substituídos pelos ferros fundidos cinzentos devido à melhor absorção de vibrações e estabilidade dimensional, fomentando pesquisas tanto na fabricação do próprio material como na usinagem do mesmo. Neste trabalho, foram estudadas duas operações de fresamento frontal de blocos de ferro fundido cinzento GG25 aplicadas em compressores herméticos, empregando-se ferramentas de metal-duro e cerâmica. Os resultados comprovaram a importância da seleção dos parâmetros de corte em ambas as operações estudadas. Verificou-se a influência dos parâmetros de corte sobre o desgaste e mecanismos de desgaste das ferramentas de corte, bem como sobre os erros geométricos dos blocos. Para ambas as operações estudadas, a variação dos parâmetros de corte influenciou consideravelmente na vida das ferramentas, não apresentando, entretanto, uma influência significativa no comportamento dos erros. Todavia, a variação dos parâmetros de corte envolvidos apresentou influência direta no tempo e custo de fabricação por peça.<br>

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T01:46:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:37:58Z : No. of bitstreams: 1 140016.pdf: 16507092 bytes, checksum: 092a085b5beee27212209ed598e800e1 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T13:48:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 183556.pdf: 3291255 bytes, checksum: 9b6a795c9ca57af566a4100e34f538c0 (MD5) / O ferro fundido vermicular, também conhecido como Compacted Graphite Iron - CGI, nos últimos anos tem se destacado na indústria automobilística mundial. Sua importância está relacionada principalmente à fabricação de blocos e cabeçotes de motores diesel, além de outras peças automotivas. Os motores diesel, que trabalham com elevadas taxas de compressão, necessitam de uma estrutura rígida para suportar os esforços. No entanto, seu rendimento e emissão de poluentes poderiam ser melhorados se picos de pressão de explosão ainda maiores pudessem ser alcançados. A resistência mecânica do ferro fundido cinzento, material atualmente utilizado na fabricação dos motores diesel, não permite atingir pressões maiores, no entanto, possui características particulares e indispensáveis, tais como boa condutividade térmica e amortecimento de vibrações. Paralelamente, o ferro fundido vermicular aparece como um bom substituto para tais aplicações, pois além de possuir propriedades de condutividade e de amortecimento semelhantes ao cinzento, tem propriedades mecânicas superiores, permitindo a fabricação de motores de melhor desempenho e menor peso. A utilização do ferro fundido vermicular apresenta como desvantagem a maior dificuldade para usiná-lo, isto é, pior usinabilidade em relação ao ferro fundido cinzento. Diante deste fato, o presente trabalho tem como objetivo pesquisar a influência dos parâmetros de fabricação deste ferro fundido vermicular em sua usinabilidade. Os parâmetros de fabricação em estudo são o teor de elementos formadores de perlita e o tempo de desmoldagem. Os materiais foram estudados através de ensaios de furação de longa duração, utilizando brocas helicoidais de metal-duro revestidas com TiAlN. A dissertação contempla ainda uma comparação com a usinabilidade do ferro fundido cinzento - FC-250, atualmente utilizado pela Tupy Fundições na fabricação de blocos e cabeçotes de motores diesel.

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-31Bitstream added on 2015-05-14T16:59:32Z : No. of bitstreams: 1 000825077.pdf: 1075325 bytes, checksum: 119b03cd57fb8fa0c0fee869067e2d35 (MD5) / Ligas metálicas destinadas a implantes, de um modo geral, têm sido cada vez mais pesquisadas quanto às suas propriedades mecânicas, microestruturais e características de biocompatibilidade. Apesar do surgimento de inúmeros materiais poliméricos, o titânio e suas ligas representam ainda a grande gama de aplicações na área da implantodontia. O titânio é considerado um material de difícil usinabilidade, pois desenvolve altas tensões e temperaturas em uma área de corte 2/3 menor que a de outros materiais. Assim, os parâmetros de usinagem e a ferramenta de corte necessitam ser adequadamente especificados, pois tanto a matéria-prima quanto o processo de fabricação levam a um alto valor agregado do produto final. Este trabalho determinou os efeitos da velocidade de corte e da profundidade de usinagem na usinabilidade (força de corte e energia específica de corte) e integridade superficial (microdureza e acabamento) no roscamento de implantes dentários de titânio comercialmente puro (grau 4, ASTM F67). Os ensaios foram realizados em torno CNC de cabeçote móvel, empregando ferramenta de metal duro revestida de TiAlN e fluido de corte abundante. Com base na Análise de Variância (ANOVA), os resultados mostraram que os parâmetros de corte afetam a usinabilidade e a integridade superficial da rosca, sendo a profundidade de usinagem o fator mais influente. Níveis muito baixos ou altos da profundidade de usinagem elevam a energia específica e a força de corte, respectivamente, encruando a subsuperfície da rosca e prejudicando a rugosidade dos flancos dos filetes. Velocidades de corte menores tendem a aumentar a força e a energia específica de corte, prejudicando o acabamento da rosca, mas não influem em sua dureza. Rugosidades estatísticas Skewness e Kurtosis apontaram a prevalência de picos agudos na superfície da rosca, favorecendo a osseointegração. Testes na condição High-Speed Cutting (HSC) indicaram ... / Metallic alloys applied to implants have been researched aiming at improving their mechanical properties, microstructure and biocompatibility. Despite appearing several types of polymers in the last years, titanium and its alloys are still used extensively in the implantology. Titanium is considered a hard-to-cut material, because it develops high stresses and temperatures in a small cutting area (2/3 smaller than for other materials). Thus cutting parameters and tools need to be specified properly, since both raw material and manufacturing process increase the costs of the final product. This research determined the effects of cutting speed and depth of cut on machinability (cutting force and specific cutting energy) and surface integrity (microhardness and roughness) when threading pure commercially dental implants (grade 4, ASTM F67). Machining tests were carried out in a CNC lathe by applying TiAlN coated carbides and cutting fluid. Based on Analysis of Variance (ANOVA), the main results indicated that cutting parameters influence on machinability and surface integrity of the implant screw, being depth of cut the more influent. Low and high levels of depth of cut increase specific cutting energy and cutting force, respectively, hardening the screw subsurface and damaging the roughness of the thread flanks. Lower cutting speeds trend to raise both cutting force and specific cutting energy, damaging the screw finishing, but they do not affect its subsurface microhardness. Skewness and Kurtosis roughness parameters indicated the predominance of spiky surface on screw which is favorable to osseointegration. Tests at High-Speed Cutting (HSC) showed it is possible to machine implant screws, but depth of cut cannot be high so that avoiding vibration in threads

Orientador : Nivaldo Lemos Cupini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T18:53:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_Jair_M.pdf: 7446465 bytes, checksum: c445d1812972a410991890a26e7bf001 (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: O presente trabalho trata da influência de dois materiais de molde (quartzo e granalha) e de dois tipos de modelo (convencional e po1iestireno expandido) na usinabilidade dos ferros fundidos FE 6002, FE 4212 e FC 25, adotando-se como padrão o ferro fundido FC 20 processado por 1ingotamento contínuo. Os critérios utilizados nos ensaios de usinabilidade foram o do aumento progressivo da velocidade de corte no torneamento cilíndrico, e o do faceamento segundo Mathon, conforme norma AFNOR AO3-654. O critério do aumento progressivo da velocidade de corte no torneamen­to cilíndrico foi também aplicado na superfície externa do fundido. São discutidos os resultados, os quais apresentaram variações significativas dos índices de usinabilidade dos metais ensaiados diante dos parâmetros do controle do processo de fundição acima mencionados / Abstract: The present work deals with the influence of mould material (sand casting and steel shot) and two types of pattern (conventional and expanded po1ystyrene) in the machinability of cast iron FE 6002, FE 4212 and FC 25. The cast iron FC 20 processed by continuous ingot casting was used as workpiece of reference. The "progressive increase of cutting speed in cylindrical turning" test and the "facing of Mathon" test were used as criteria in the machinability tests (AFNOR A03-654 standard test). The "progressive increase of cutting speed in cy1indrical turning" criterion was also used for the external surface of the casting results are presented and discussed and the machinability indices obtained showed the strong influence of the metallurgical parameters mentioned above / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Este trabalho visou estudar o efeito dos parâmetros microestruturais da liga de latão 60/40 isenta de chumbo, com enfoque na observação da influência de 4 diferentes frações volumétricas e morfologias da fase &#946 nos aspectos de usinabilidade. Os resultados foram comparados com duas referências comerciais de ligas de latão, sendo uma de corte livre com adição de chumbo, e outra de latão 70/30 isenta de fase &#946. Esta comparação foi feita por meio dos ensaios de caracterização microestrutural, ensaios mecânicos de dureza Vickers, tração uniaxial e ensaios de usinabilidade. Na avaliação da usinabilidade foram estudadas as morfologias macro e microestrutural dos cavacos, rugosidade final das peças usinadas, medição das forças de corte e análise da vida útil da ferramenta. Esta comparação de desempenho em usinabilidade busca viabilizar a gradativa substituição das ligas de latão com chumbo por ligas isentas de metais pesados, preenchendo uma demanda crescente de mercado por este tipo de produto. A fase &#946 exerce uma importante influência na redução das forças de corte e rugosidade, além do fato de que o efeito térmico cumpre um papel importante no comportamento em usinagem dos latões, evidenciado pela alteração das frações volumétricas das fases µ e &#946 no cavaco analisado, a qual é associada a uma transformação de ordem-desordem. / This work presents a study of microstructural features of lead-free 60/40 brasses on their machinability, which was focused on the observation of four different volumetric fractions and morphologies of &#946 phase. Two commercial brasses were used as base materials: a free cutting brass with lead and a 70/30 brass without &#946 phase, respectively. These materials were manufactured through hot extruded, cold worked and heat treated rods of these three different alloys, and submitted a microstructure analysis, and mechanical characterization by Vickers hardness and a uniaxial tensile test. Machinability tests were conducted to evaluate the morphology and microstructure of the chips and the final roughness of the workpieces, cutting forces and tool wear test. The results help to evaluate the feasibility of substitution of the leaded brasses for brasses without heavy metals, filling a growing demand for this product in the industry. The &#946 phase has a strong influence on cutting forces and roughness reduction as well as the thermal effect plays an important role in the volume fraction of µ and &#946 phases of the analyzed chip, which was related to the presence of &#946 phase and an order-disorder transformation.

Austempered Ductile Iron (ADI) is a ferrous material that was first fabricated in the second half of last century, therefore a relatively new material compared to steel, which has been used for different applications by mankind for some millennia now. ADI';s mechanical properties, such as its strength-to-weight ratio, which has proven to outperform that of forged steel by up to 10%, are very suitable for structural applications, such as connecting rods, crankshafts, and heavy farm machinery among others. The main goal of this work is to perform an analysis of the machinability of two ASTM grades of ADI, namely 2 and 3. The samples used in this work were cast and austempered according to ASTM standards for the production of grade 2 (G2) and grade 3 (G3) ADI. Characterization was accomplished through tensile and hardness tests, metallography and X-ray diffraction. Machinability was evaluated by analyzing tool life, cutting forces, surface finish and chip characteristics in turning operations. A quick-stop test was also performed. Tool life when machining G2 was 33% lower than G3, although the latter is a harder material. Abrasion and adhesion were the wear mechanisms observed through SEM images, whereas in other cast irons mainly abrasion is observed. Cutting forces measurements showed that the value of Kc1,1 decreased 19%, from 1448 to 1175N/mm2, for G2 as the depth of cut increased from 2 to 5mm at a cutting speed of 80m/min and 18%, from 1501 to 1236N/mm2, for G3. Surface roughness measurements proved that a smoother surface is obtained for both alloys at f = 0.10mm/rev when using an insert with nose radius 1.6mm instead of smaller radii. Both alloys presented similar surface quality. All chips observed were segmented.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:35:04Z : No. of bitstreams: 1 paulo_rgr_me_ilha.pdf: 5334221 bytes, checksum: d84916caf67d30c659b04c9a1c72b49c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência das condições de usinagem na usinabilidade e na integridade superficial de aços empregados na fabricação de engrenagens automotivas. Os materiais usinados foram obtidos por meio de três formas diferentes de resfriamento: normalizados (N) a 950 ºC por duas horas, resfriados ao forno (F) a 600 ºC por 20 minutos e resfriados ao ar (A) calmamente. Para estes estudos foram empregadas três condições de usinagem, especialmente (mas não apenas) diferenciadas pela velocidade de corte: uma condição convencional (C1), comumente utilizada pela empresa fabricante das engrenagens, uma condição intermediária (C2), estabelecida por meio do catálogo do fabricante das ferramentas e a condição (C3) HSC (High-Speed Cutting). Os ensaios de fresamento de faceamento concordante a seco foram conduzidos em um centro de usinagem CNC e as variáveis monitoradas foram divididas em dois grupos: usinabilidade e integridade superficial, sendo rugosidade e mecanismo de formação do cavaco, pertencentes ao primeiro grupo e tensão residual, dureza, microdureza e análise metalográfica, ao segundo, respectivamente. Os resultados obtidos apontam para uma influência decisiva da condição de usinagem sobre o produto final. A melhora mais significativa na rugosidade (valores médios) apresentou-se na amostra (N) sendo de aproximadamente 67%, ocorrida na condição de usinagem (C3) em relação à C1. O mecanismo de formação dos cavacos alterou-se com a condição de usinagem. Os maiores valores do ângulo da microestrutura dos cavacos (por volta de 55°) foram medidos para a condição C1, ao passo que os menores valores (aproximadamente 41°) foram encontrados na condição de usinagem (C2). Recorrendo-se à microscopia eletrônica de varredura dos cavacos, constatou-se uma tendência inicial de segmentação do cavaco na condição de usinagem (C3)... / This work presents a study about the influence of machining conditions on machinability and surface integrity of steel employed in automotive gears manufacturing. The tested workpieces were obtained by three different cooling processes: normalizing (N) at 950 ºC for two hours, furnace cooling (F) at 600 ºC for 20 minutes and air cooling (A) calmly. In these studies were employed three machining conditions, mainly differentiate by cutting speed. A conventional condition (C1), commonly used by gear manufacturers, an intermediary condition (C2) defined by means of HPC (High-Performance Cutting) concept and HSC (High-Speed Cutting) condition (C3) were used. The dry face down-milling tests were carried out using a CNC vertical machining center (15 CV) and the investigated variables were separated in two groups: machinability and surface integrity. Roughness and chip formation mechanism refer to the first group. Residual stress, hardness, microhardness and workpiece metallographic analysis belong to another one. The results indicated a decisive influence of machining condition on final product. The more significant roughness improvement (Ra) was found in sample (N) when machined at condition (C3), about 67% lower than values generated through machining condition (C1). The chip formation mechanism changed due to machining condition. The greater chip microstructure angles (about 55º) appeared on C1 condition and smallest values (about 41º) in C2 condition. Through scanning electronic microscopy an initial trend to chip segmentation in machining condition (C3) was verified. The residual stress in milling was predominantly tension stress and depended on machined workpiece microstructure. In general, the lowest values were observed in C3 condition. The lowest hardness variation with regarding “as received” condition was verified in C3 condition being of 4% on average All machining... (Complete abstract click electronic access below)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T19:05:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0