Publicação: Estudo do processo de rosqueamento com macho de
corte de metal duro em ferro fundido vermicular
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Orientador
Coorientador
Reis, Alexandre Martins
Resumo
O ferro fundido vermicular tem obtido uma crescente aceitação na indústria
automobilística, demonstrando possibilidades de utilização em diversos componentes, que
normalmente são fabricados em ferro fundido cinzento. Entretanto, a maior dificuldade para
a fabricação de peças em ferro fundido vermicular a preços competitivos é devido a sua
baixa usinabilidade quando comparado ao ferro fundido cinzento. Diversas pesquisas sobre
a usinabilidade deste material já foram desenvolvidas, principalmente para os processos de
torneamento, fresamento e furação. Contudo, pouco foi feito com relação ao processo de
rosqueamento interno com macho de corte. Dessa forma, o objetivo desse trabalho consiste
em investigar o comportamento de machos de corte de metal duro com quatro canais retos
(M13 X 1,5), revestido com TiAlN, no processo de rosqueamento de ferro fundido vermicular
(CGI 450 - ASTM), nas condições de corte a seco, com fluido de corte aplicado em forma de
jorro e com mínima quantidade de fluido (MQF). Os testes de vida foram realizados na
indústria Tupy S.A., onde se obteve diferentes níveis de desgaste nas ferramentas; os
demais testes foram realizados em laboratório, em que se avaliou o nível de desgaste em
todas as ferramentas disponibilizadas para esta pesquisa e foram realizados experimentos
para medição das forças (Fx, Fy e Fz) e torque durante a usinagem. As ferramentas foram
analisadas através de microscopia ótica e eletrônica de varredura (MEV) para análise das
formas e mecanismos de desgaste. Os resultados mostraram que os mecanismos de
desgaste predominantes para as ferramentas foram adesão e abrasão. Avaliou-se também
os desvios de concentricidade, influência do comprimento das roscas nas forças e no
torque, taxa de avanço e o diâmetro dos pré-furos, dentre outras variáveis.
Abstract
The use of compacted graphite iron - CGI is growing in the automobile industry,
replacing several components that usually are manufactured in grey cast iron. However, due
to its poor machinability when compared to grey cast iron, the production cost sometimes is
not competitive. Several research about machinability of CGI has already been developed,
mainly in turning, milling and drilling operations. Little has been done with regards to tapping
process, which is a more complex operation. The main objective of this work is the
investigation of the performance of cemented carbide taps when cutting CGI 450 ASTM. It
was is used M13x1,5 taps with four straight flutes, TiAlN coated. The tests were carried out
in dry conditions and using cutting fluid applied by MQF (minimal quantity of fluid) and
overhead flow. The work was split into two parts. In the first, the cutting tools were used in
the production line of Tupy S.A., to produce different wear levels. The second part was
developed at the laboratory, when tool wear was measured and experiments were carried
out to obtain cutting forces and torque. The results showed that the cutting forces and torque
depend on the cutting parameters. Analysis in the scanning electron microscope and optical
microscope to determine the wear mechanisms suggested that the main wear mechanisms
are adhesion and abrasion. Experiments were also carried out to study the effect of some
important aspects of the process like concentricity, feed rate, thread length and tool defects.
Palavras-chave
Rosqueamento, Ferro fundido vermicular, Desgaste, Torque, Tapping, Compacted graphite iron, Tool wear, Usinagem, Ferramentas para cortar metais
Citação
MOTA, Paulo Rosa da. Study of Tapping Operation of Compacted Graphite Iron With
Cemented Carbide Tool. 2009. 190 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.