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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-8951-1899
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Medição experimental de temperatura no torneamento da liga Ti-6Al- 4V utilizando o método do termopar ferramenta-peça
Alternate title (s): Experimental temperature measurement in turning operation of Ti-6Al- 4V alloy using the tool-workpiece thermocouple technique
Author: Cunha, Renato Nunes
First Advisor: Silva, Marcio Bacci da
First member of the Committee: Araujo, Anna Carla Monteiro de
Second member of the Committee: Fiocchi, Arthur Alves
Summary: O titânio e suas ligas têm grande destaque devido a suas excelentes propriedades físicas, tais como elevada resistência mecânica para uma menor densidade relativa em relação aos aços, manutenção de sua resistência mecânica em temperaturas elevadas e alta resistência à corrosão. No entanto, o material possui características que o torna de difícil usinabilidade. Assim, o estudo da usinabilidade das ligas de titânio, como a liga Ti-6Al-4V, tem um papel importante na compreensão do desgaste da ferramenta, que é acelerado pelas altas temperaturas atingidas na interface cavaco-ferramenta. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo investigar a influência dos parâmetros de corte na temperatura da interface cavaco-ferramenta medida pelo método do termopar ferramenta-peça no torneamento cilíndrico externo da liga Ti-6Al-4V. Também foi desenvolvida uma metodologia para calibração do sistema, um dos grandes problemas para utilização do método. A ferramenta de corte utilizada foi o metal duro da classe K10 sem revestimento em forma de barra, devidamente afiada. A calibração do sistema termopar ferramenta-peça foi realizada utilizando duas metodologias diferentes, ambas considerando todo o sistema experimental de medição da temperatura e as diversas juntas formadas. Os resultados obtidos nos testes de calibração demonstraram um comportamento linear na relação entre temperatura e potencial elétrico ao longo da faixa de temperaturas usadas na calibração e obtidas nos ensaios experimentais. Além disso, a calibração ao utilizar a contra ponta modificada e o pino desenvolvido no presente trabalho, demonstraram resultados semelhantes. Foram realizados testes de torneamento cilíndrico em que os parâmetros de corte (velocidade de corte, avanço e profundidade de corte) e a condição de lubri-refrigeração (seco ou MQL) foram variadas. Os resultados obtidos mostram que os parâmetros de corte influenciam diretamente nas temperaturas e na força de corte.
Abstract: Titanium and its alloys stand out due to their excellent properties, such as high mechanical strength for low relative weight, conservation of their mechanical strength at high temperatures and extraordinary resistance to corrosion. However, the material has characteristics that make it a difficult-to-cut material. Therefore, the study of the machinability for titanium alloys, such as high mechanical strength for a lower relative density in relation to steels, has an important role in understanding the tool wear which is affected by the high chip tool interface temperatures. Thus, this work aims to investigate the influence of the cutting parameters on the chip-tool interface temperature measured by the tool-piece thermocouple method on the external cylindrical turning of the Ti-6Al-4V alloy. The work also aims to develop a methodology for calibrating the system, one of the major problems for using the method. The cutting tool used was the K10 grade carbide in the form of a properly sharpened bar. The calibration of the tool-piece thermocouple system was performed on the experimental apparatus itself, using two different methodology. The results obtained in the calibration tests demonstrated a linear behavior in the relationship between temperature and voltage over the temperature range used in the calibration. In addition, calibration using the modified revolving tailstock centre and the developed pin have shown similar results. Cylindrical turning tests were performed in which the cutting parameters (cutting speed, feed and depth of cut) and the condition of lubrication (dry or MQL) were varied. The results obtained in this work show that the cutting parameters directly influence the temperatures and the cutting force.
Keywords: Torneamento
Ti-6Al-4V
Termopar ferramenta-peça
Temperatura de usinagem
Turning
Alloy Ti-6Al-4V
Tool-work thermocouple
Machining temperature
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Subject: Torneamento
Termopares
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: CUNHA, Renato Nunes. Medição Medição experimental de temperatura no torneamento da liga Ti-6Al- 4V utilizando o método do termopar ferramenta-peça. 2020. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.713.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.713
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/30951
Date of defense: 24-Nov-2020
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