Publicação: Análise experimental do efeito das condições de corte no microfresamento do aço ferramenta AISI H13
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
O processo de microfresamento permite a fabricação de peças miniaturizadas e usinagem de
microdetalhes em diversificadas áreas da engenharia. Entre as aplicações na indústria metal
mecânica, destaca -se o microfresamento de aços ferramenta para fabricação de moldes e
matrizes. Entretanto, o microfresamento aplicado à aços ferramenta é um desafio, em razão da
curta vida da ferramenta. Assim, o estudo da influência ou seleção dos parâmetros de corte no
processo de microfresamento é de grande importância para aliar a vida de ferramenta e
qualidade da superfície usinada. Desta forma, o presente trabalho investiga experimentalmente
o efeito de diferentes condições de corte, com variação do avanço (1 µm/dente, 5 µm/dente e
10 µm/dente) e profundidade de corte (10 µm, 20 µm e 40 µm) na usinagem do aço ferramenta
AISI H13 no estado recozido durante o processo de microfresamento. Para isto, utilizou-se
microfresas de topo reto de 400 μm de diâmetro, revestida de (Al, Ti) N. Os ensaios consistiram
na usinagem de microcanais utilizando uma microfresadora com rotação máxima do eixo árvore
de 60 000 rpm. Foram investigados o desgaste das microferramentas, o comportamento dos
parâmetros de rugosidade Ra e Rq e formação de rebarbas. O desgaste das microferramentas
foi avaliado através de comparação de imagens das ferramentas novas e desgastadas obtidas no
MEV. Os microcanais usinados foram observados no MEV para análise visual da superfície
usinada e das rebarbas formadas. Os resultados obtidos para o parâmetro Ra variaram de 0,131
a 0,1648 µm e os valores de Rq foram de 0,1631 µm a 0,2254 µm. Verificou-se a presença do
cavaco esferoidal. O maior avanço utilizado, 10 µm/dente resultou no menor desgaste da
ferramenta e a maior profundidade de corte, 40 µm resultou no menor desgaste da ferramenta.
Abstract
The micromilling process allows the manufacture of miniaturized parts and machining of micro details
in different that meets strict quality requirements. Among the applications in the metalworking industry,
the micromilling of tool steels for the manufacture of molds and dies stands out. However, micromilling
applied to tool steels is a challenge due to the short tool life when machining these steels. Thus, the
study of the influence or selection of cutting parameters on the micromilling process is of great
importance to combine tool life and quality of the machined surface. Thus, the present work
experimentally investigates the effect of different cutting conditions, with variation in feed rate (1
µm/tooth, 5 µm/tooth and 10 µm/tooth) and depth of cut (10 µm, 20 µm and 40 µm) in the machining
of AISI H13 tool steel in the annealed condition during the micromilling process. For this purpose, 400
μm diameter carbide end micromills coated with (Al, Ti) N were used. The tests consisted of machining
microchannels using a micromilling machine tool with a maximum spindle speed of 60 000 rpm. The
wear of the microtools, surface roughness parameters Ra and Rq, burr formation and chips types were
investigated. The wear of the microtools was evaluated by comparing images of new and worn tools
obtained by scanning electron microscope (SEM). The machined microchannels were also observed in
the SEM for visual analysis of the machined surface and the generated burrs. The results obtained for
the Ra parameter ranged from 0.1310 to 0.1648 µm and the Rq values ranged from 0.1631 µm to 0.2254
µm. Machining under the highest feed of 10 µm /tooth, resulted in the lowest tool wear, whereas under
the highest depth of cut, 40 µm, resulted in the lowest tool wear.
Palavras-chave
Microusinagem, Microfresamento, Aço AISI H13, Rebarbas, Micromachining, Micromilling, AISI H13 tool steel, Burr formation
Citação
ALONSO, Thaise. Análise Experimental do efeito das condição de corte no microfresamento do
aço ferramenta AISI H13. 2023. 118f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.20.