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Tipo do documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
Título: Estimação da temperatura de corte utilizando problemas inversos em condução de calor
Título(s) alternativo(s): Cutting temperature estimation using inverse problems in heat conduction
Autor(es): Melo, Anderson Clayton Alves de
Primeiro orientador: Machado, Álisson Rocha
Primeiro coorientador: Guimarães, Gilmar
Primeiro membro da banca: Ribeiro, Carlos Roberto
Segundo membro da banca: Campos, Haroldo Béria
Resumo: Neste trabalho é proposto um método de estimação da temperatura de interface cavaco-ferramenta em insertos octaedros sem furo, utilizando técnicas de problemas inversos em condução de calor, onde obtém-se o algoritmo sequencial usado para a determinação do fluxo de calor na interface. Utiliza-se um modelo de mapeamento elipsoidal, para aproximar as isotérmicas geradas durante o processo de aquecimento da ferramenta de corte a uma família de elipsóides confocais. O problema de condução de calor envolvido no processo de usinagem é resolvido numericamente através de um algoritmo baseado em diferenças finitas. Para validação do método proposto foram realizados ensaios de torneamento com ferramentas cerâmicas à base de Si3N4 e de metal duro classe K10, usinando feno fundido cinzento (NB-FC200), medindo-se temperaturas na aresta inferior oposta à aresta de corte com termopares do tipo T. Os resultados apresentaram valores estimados bem próximos dos medidos e coerentes com a literatura, principalmente para as ferramentas de metal duro. O método se apresentou bastante sensível à variações de parâmetros geométricos importantes, tais como o comprimento de contato cavaco-ferramenta e o posicionamento dos sensores de temperatura, o que justifica possíveis erros de estimação, pela dificuldade de se determinar precisamente estes parâmetros.
Abstract: A method to estimate the chip-tool interface temperature on octahedron inserts, using inverse problems techniques in heat conduction is proposed. A sequencial algorithm to determine the heat flow at the interface is used. An ellipsoidal model is used in order to consider the isotherms generated during the process of tool heating as a family of ellipsoids having the same focus. The heat conduction involved in the machining process is numerically considered based on finite diferences. In order to validate the proposed method , Si3N4 based ceramic and cemented Carbide (K10) inserts were used for turning grey cast iron (NB-FC200). During machining a T type thermocouple mounted at the opposite bottom edge, between the insert face and the tool holder, monitored the temperature in real time. The results presented estimated values pretty close to the measured ones and similar to those encountered in the literature, particularly when using cemented Carbide tools. The method showed a great sensibility to changes of some geometric parameters such as chip-tool contact area and position of the thermocouple. Diffícultion in precisely determine these parameters may justify possible errors of estimation.
Palavras-chave: Temperatura
Insertos octaedros
Mapeamento elipsoidal
Elipsóides confocais
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Referência: MELO, Anderson Clayton Alves de. Estimação da temperatura de corte utilizando problemas inversos em condução de calor.. 1998. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.1998.11
Identificador do documento: http://doi.org/10.14393/ufu.di.1998.11
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28581
Data de defesa: 1998
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