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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo da influência da geometria da cunha da ferramenta de aço rápido na usinagem do aço ABNT 1045 em diferentes condições lubri-refrigerantes
Author: Reis, Roberto
First Advisor: Machado, álisson Rocha
First member of the Committee: Barrozo, Marcos Antonio de Souza
Second member of the Committee: Santos, André Luis Beloni dos
Summary: Atualmente, as empresas que trabalham com a transformação de matéria prima em produto acabado tiveram que refazer seus planejamentos devido a uma nova realidade, cada dia mais comum para se tornarem competitivas. Elas passam por considerável mudança nos ambientes produtivos, impulsionadas pelo comportamento dinâmico do mercado, principalmente por exigências dos clientes e devido ao aumento na competitividade. Diante deste novo cenário, tornou-se ainda mais necessário reduzir custos de produção, que envolvem desde a compra da matéria prima, ferramentas e maquinário. Neste trabalho, dois fatores importantes da usinagem foram considerados, a geometria da cunha cortante e os fluidos de corte. A geometria da cunha cortante, principalmente os ângulos medidos no plano ortogonal ou de medida (ângulos de saída, de cunha e de folga), tem um papel fundamental para o sucesso da operação, uma vez que estes ângulos determinam a resistência da cunha da ferramenta de corte e a quantidade de calor gerado pelo atrito entre o cavaco-ferramenta-peça. Apesar de algumas operações de usinagem ocorrerem a seco, às vezes por não necessitar de fluido ou prejudicar o processo, por questões ambientais e econômicas, o fluido de corte pode ser vital em determinados processos. As funções lubrificantes e refrigerantes, muitas vezes são fundamentais para garantir condições necessárias para a ferramenta de corte realizar a usinagem. Quando a usinagem ocorre com a utilização de fluido de corte, este pode ser aplicado na forma de jorro ou pela técnica MQF Mínima Quantidade de Fluido. O objetivo deste trabalho é fazer um estudo experimental para otimizar a geometria da cunha cortante no plano ortogonal, com ferramentas de aço rápido HSS, utilizando o método de faceamento rápido de Brandsma no aço ABNT 1045, avaliando a influência das condições lubri-refrigerantes. O parâmetro de saída utilizado foi o diâmetro em que houve o colapso da ferramenta, que está diretamente ligado à velocidade de corte crítica. Os resultados encontrados nos ensaios permitiram comparações entre as condições lubri-refrigerantes e a verificação da influência dos ângulos de folga e de saída no diâmetro de colapso da ferramenta. Os valores dos ângulos de saída e folga que melhor maximizaram o diâmetro de colapso da ferramenta dependeram apenas do sistema lubri-refrigerante utilizado, pois as demais variáveis eram fixas para todos os testes. De um modo geral, a combinação do ângulo de folga de 9° com o ângulo de saída também de 9°, na condição de aplicação do fluido de corte na forma de jorro (90 l/h), gerou o melhor resultado. Estes resultados são importantes para contribuir no conhecimento do processo, permitindo a redução de custos, por se tratar de um direcionamento quanto à melhor geometria da cunha da ferramenta e à condição lubri-refrigerante, as quais podem ser aplicadas na produção de peças em pequenas empresas/indústrias.
Abstract: Currently companies working with the transformation of raw materials into finished products had to redo their general planning and adequate to a new reality to become competitive. They undergo considerable change in production environments, driven by the dynamic behavior of the market, primarily by customer demand and due to increased competitiveness. Faced with this new scenario, it has become even more necessary to reduce production costs, working whereever possible, since the purchase of raw materials, tools and machinery up to in increasing the efficiency of the manufacturing processes. In this work, two important machining fartores were considered, the geometry of the cutting tool wedge and cutting fluids. The geometry of the cutting wedge, particularly the angles measured in the orthogonal plane (side rake angle, wedge angle and side clearance angle) has a key role for a successful operation, since it determines the resistance of cutting tool wedge and the amount of heat generated by friction between the chip-tool-workpiece system. Although some machining operations occur without a cutting fluid, sometimes it does not need fluid or it hinders the process, sometimes because of environmental and economic issues, the cutting fluid can be vital in certain processes. The lubricant and cooling functions are often crucial to ensure necessary conditions for the cutting tool to perform machining. When the machining occurs with the use of a cutting fluid, it can be applied in the form of jet (flooding) or the formo f a spray, technically called MQF Minimum Quantity of Fluid. The objective of this work is to develop an experimental study to optimize the wedge geometry of high-speed steel - HSS tools, using the Brandsma rapid facing method in ABNT 1045 steel, evaluating the influence of lub-cooling conditions. The output parameter considered was the diameter of collapse of the tool, which determines the critical cutting speed. The results found allowed comparisons between the lub-cooling conditions and check the influence of rake and clearance angles in the in diameter of collapse of the tool. The values of the side rake and side clearance angles of the tool that maximizes the diameter of collapse depend on the lubri-cooling system used. In general, the combination of a side clearance angle of 9° with a side rake angle also of 9° when using flood cooling system (90 l / h) gave the best result. These results are important to contribute to the knowledge of the process, enabling cost savings, because it indicates the best tool wedge geometry and lubri-cooling condition that can be applied for part production in companies / industries.
Keywords: Geometria da cunha cortante
Teste de faceamento rápido de Brandsma
Condições lubri-refrigerantes
Ferramentas de HSS
Aço ABNT 1045
Tool wedge geometry
Brandsma rapid facing test
Lubri-cooling conditions
HSS tools
ABNT 1045 steel
Usinagem
Fluidos de corte
Ferramentas para cortar metais
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: REIS, Roberto. Estudo da influência da geometria da cunha da ferramenta de aço rápido na usinagem do aço ABNT 1045 em diferentes condições lubri-refrigerantes. 2015. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15003
Date of defense: 30-Sep-2015
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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