Publicação: Análise do torque e da força axial, em diferentes condições de corte
durante o rosqueamento de dois ferros fundidos cinzentos (CrCuSn e
CrCuSnMo) e um ferro fundido vermicular da classe 350
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
A operação de rosqueamento interno é um processo de alta complexidade se
comparado a outros processos convencionais, como furação, fresamento e torneamento. Além
disso, existe pouca investigação a respeito da influência das condições de corte. Assim, um
dos objetivos deste trabalho é buscar maiores conhecimentos sobre os fenômenos envolvidos
no rosqueamento interno com macho de corte. Os materiais da peça utilizados neste trabalho
também são relativamente novos e com grande aplicação na indústria automobilística,
principalmente na fabricação de cabeçotes de motores de combustão interna. Neste trabalho
foram utilizados machos de corte de aço-rápido com três canais retos (M6 X 1) revestidos
com TiAlN (FUTURA). Foram analisadas a influência de diferentes condições de corte, onde
foram variadas a velocidade de corte, forma de aplicação de fluido de corte e tipo de fluido.
Os testes foram realizados em três materiais diferentes: ferro fundido vermicular da classe 350
e dois ferros fundidos ligados (CrCuSn e CrCuSnMo). Os resultados mostram a diminuição
do torque e aumento da força axial com a velocidade de corte. O ferro fundido cinzento ligado
ao CrCuSn foi o que apresentou a pior usinabilidade, considerando o torque, quando usinado
a seco, independente da velocidade de corte usada. Neste trabalho também foram verificadas
algumas características importantes do processo, como a influência no torque e força de
avanço devido à alteração no avanço axial, erro de concentricidade do macho em relação ao
pré-furo, geometria da ferramenta de corte, revestimento do macho de corte e comprimento
roscado.
Abstract
The tapping operation is a complex cutting process when compared to other
conventional processes like drilling, milling and turning. Furthermore, there are few
publications about the effect of cutting conditions for this operation. For that reason, one of
the objectives of this work is to gather information and knowledge about the phenomenon
involved in the tapping operation. The workpiece materials used in this work are also the
result of recent development of the manufacturing industry and are applied mainly in the
production of heads for engine motors. The main objective of this work is to compare the
torque and axial force when machining three different materials, two alloyed gray cast iron
(CrCuSn and CrCuSnMo) and one compacted graphite iron. It was used high speed cutting
tools with three straight flutes (ISO M6x1) TiAlN coated. It was investigated the effect of
cutting speed, form of application and the type of the cutting fluid. The results show the
decrease of torque and increase of axial force with cutting speed. The CrCuSn alloyed gray
cast iron was the most difficult to cut material, concerning torque, when no cutting fluid is
applied. It was also investigated in this work the effect of axial feed rate, concentricity error
of tap and hole, tap geometry, type of coating and machined length on torque and axial force.
Palavras-chave
Rosqueamento, Ferro fundido cinzento ligado, Ferro fundido
vermicular, Torque, Força de Corte, Tapping, Alloyed gray cast iron, Compacted graphite iron, Cutting forces, Materiais, Roscas (Mecânica), Processos de fabricação
Citação
PEREIRA, Igor Cézar. Analysis of Torque and Axial Force in Different Cutting Conditions When
Tapping Alloyed Gray Cast Iron (CrCuSn e CrCuSnMo) and Compacted Graphite Iron
ISO 350. 2010. 113 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.