Influência do modo de aplicação dp fluido de corte sobre a usinabilidade do aço ABNT 4340 no torneamento
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Marcelo Araujo Camara
Alisson Duarte da Silva
Alisson Duarte da Silva
Resumo
Os processos industriais de fabricação tornaram-se, ao longo do tempo, ferramentas indispensáveis ao avanço do homem contemporâneo. Dentre os processos de fabricação, principalmente de peças metálicas, aqueles denominados de usinagem ganharam destaque por sua versatilidade e grande aplicabilidade industrial.Procurando compreender os fenômenos intrínsecos que a variação dos parâmetros de entrada (velocidade de corte, avanço, profundidade de usinagem e meios lubrirefrigerantes) causa nos parâmetros de saída (temperatura de corte, rugosidade, forma do cavaco, força de corte e energia específica), neste estudo foi investigado o aço ABNT 4340. Inicialmente, um planejamento fatorial completo 32 foi empregadopara análise estatística além de outras configurações para as demais análises, totalizando 48 testes. Os resultados assinalam que a utilização do jorro de fluido assegurou os menores valores de temperatura de corte, seguido por mínima quantidade de lubrificante (MQL) e torneamento a seco. Em relação à rugosidade, o avanço se mostrou como o parâmetro mais influente e o fluido de corte,independentemente da forma de aplicação, não trouxe benefícios significativos. No que se refere à forma dos cavacos, as análises mostraram que os níveis mais elevados de avanço e de profundidade de usinagem geraram cavacos mais favoráveis (mais curtos) para a operação de torneamento. A análise da força de corte mostrouque o uso de fluido interfere de forma desprezível nos resultados. A variação da força de corte deu-se, de forma significativa, pelos fatores velocidade de corte, avanço e profundidade de usinagem. Uma última avaliação refere-se à energia específica de corte, na qual ficou comprovado a menor resistência ao corte pelo método a seco,seguido pelo MQL e o pior resultado foi apresentado pelo jorro de fluido.
Abstract
Manufacturing processes have become imperative tools regarding the evolution of the modern man. Among manufacturing processes, applied specially to metals, machining is featured for its versatility and great industrial applicability. Seeking the better understanding of the phenomena induced by the variation in operational inputs (cuttingspeed, feed rate, depth of cut and cutting fluid) cause in outputs (cutting temperature, roughness, chip forms, cutting force and specific energy), in this study AISI 4340 steel was investigated. Initially, a 32 full factorial experimental design was used for statistical analysis besides other configurations for the remaining analysis, in a total of 48 test runs. The results point out that the lowest temperatures were achieved by the use offlood cooling, followed by minimum quantity of fluid (MQF) and dry turning. Regarding surface roughness, feed rate showed itself as the most influent parameter and cutting fluid, regardless the application means, did not bring substantial benefits to this aspect. Chip analysis showed that the highest levels of feed rate and depth of cut generated shortest chips. Cutting force analysis led to the conclusion that cutting fluid is negligible for the results. Cutting force variation was given, in a significant way, by cutting speed, feed rate and depth of cut. One last evaluation concerns specific energy, in which it could be proved the lowest cutting resistance given by dry cut, followed by MQL and the worst result was given by flood cooling
Assunto
Temperatura, Processos de fabricação, Engenharia de produção
Palavras-chave
corte, Rugosidade, Aço ABNT 4340, Fluido de, Torneamento, Temperatura