Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main objective of this work is the experimental investigation of the effect that the material
of the toolholder has on the temperature at tool-chip interface and on the surface
temperatures of the cutting tool and toolholder. The study was conducted in dry turning of
gray iron with uncoated cemented carbide inserts, using the same cutting parameters. Five
toolholders had been confectioned in materials having different thermal conductivity, these
being: copper, brass, aluminum, stainless steel and titanium alloy. The toolholders are
identical and have the constructive aspects obtained from a commercial toolholder for turning
that material. The temperature at the tool-chip interface was measured using the toolworkpiece
thermocouple method and the surface temperatures in the tools and the
toolholders, by conventional type T thermocouples. The system was modified in order to
develop an experimental procedure for the physical compensating of the secondary and
parasites thermoelectric signals (emf). Also, modifications was carried out in a conventional
tailstock for use in driving the emf signal between the workpiece and a stationary conductor,
but without significantly altering the stiffness of the system. The tailstock was electric
insulated and a mercury bearing was mounted inside it and their internal connections were
turned in reference junctions at room temperature because on otherwise it could act as
secondary junctions. The calibration of the tool-workpiece thermocouple was developed in
the same experimental apparatus using the modifications implemented in this system.
Besides the results obtained with the investigation of the effects of the toolholder material on
the surface temperatures of the tool and the tool holder and on the tool-chip interface
temperature, this research also presents contributions to the use and performance of the
tool-workpiece thermocouple method. / O objetivo principal deste trabalho é a investigação experimental do efeito que o material do
porta-ferramenta exerce sobre a temperatura na interface ferramenta/cavaco e sobre as
temperaturas superficiais da ferramenta de corte e do próprio porta-ferramenta. O estudo foi
desenvolvido com a operação de torneamento cilíndrico externo de ferro fundido cinzento, a
seco, com insertos de metal duro, em parâmetros de corte fixos. Cinco portas-ferramentas
foram confeccionados em materiais com condutividades térmicas diferentes, sendo esses:
cobre, latão, alumínio, aço inoxidável e liga de titânio. Os portas-ferramentas são
geometricamente idênticos e têm as características construtivas de um porta-ferramenta
comercial próprio ao torneamento daquele material. Mediu-se a temperatura na interface
ferramenta/cavaco usando o método do termopar ferramenta-peça e as temperaturas
superficiais na ferramenta e nos suportes, por meio de termopares convencionais do tipo T.
O sistema termopar ferramenta-peça foi modificado no sentido de se desenvolver um
procedimento experimental para a compensação física de forças eletromotrizes secundárias
e parasitas. Destaca-se a execução de modificações em uma contra ponta rotativa
convencional para o seu uso na condução do sinal da força eletromotriz entre a peça e um
condutor estacionário sem, contudo, alterar significativamente a sua rigidez na fixação da
peça. Nessas modificações, aplicou-se uma isolação elétrica permanente, implantou-se um
mancal de mercúrio no seu interior e promoveu-se mudanças nas suas conexões internas,
que poderiam agir como junções secundárias, transformando-as em junções de referência à
temperatura ambiente. A calibração do sistema termopar ferramenta-peça foi desenvolvida
sobre o próprio aparato experimental usando as modificações implantadas nesse sistema.
Os resultados obtidos no trabalho mostram que os materiais usados nos suportes
influenciam nas temperaturas superficiais da ferramenta e do porta-ferramenta, porém, que
tais materiais não tem efeito significativo sobre as temperaturas da interface
ferramenta/cavaco. Além disso, o trabalho apresenta, também, contribuições ao uso e
calibração do método do termopar ferramenta-peça. / Doutor em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14725 |
| Date | 19 December 2012 |
| Creators | Kaminise, Almir Kazuo |
| Contributors | Guimarães, Gilmar, Silva, Márcio Bacci da, Silva, Rosemar Batista da, Lima, Frederico Romagnoli Silveira, Santos, Sandro Cardoso, Luchesi, Vanda Maria |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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