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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25351| Título: | Caracterização da superfície usinada por fresamento de faceamento por meio da rugosidade ao longo da vida da ferramenta |
| Título(s) alternativo(s): | Characterization of the machined surface by face milling by means of the roughness along the life of the tool |
| Autor(es): | Eurich, Alexandre Maier |
| Orientador(es): | Braghini Junior, Aldo |
| Palavras-chave: | Metais - Corte Metais - Acabamento Aspereza de superfície Desgaste mecânico Usinagem Metal-cutting Metals - Finishing Surface roughness Mechanical wear Machining |
| Data do documento: | 24-Mai-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | EURICH, Alexandre Maier. Caracterização da superfície usinada por fresamento de faceamento por meio da rugosidade ao longo da vida da ferramenta. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021. |
| Resumo: | O acabamento superficial é gerado, dentre outros fatores, pela impressão do perfil da aresta de corte da ferramenta na peça sendo usinada. Arestas de corte em condições originais (que não sofreram desgaste) tendem a gerar superfícies usinadas mais regulares e com melhor acabamento superficial. No entanto, à medida que a ferramenta sofre desgaste, a sua aresta passa a apresentar geometrias com irregularidades e, estas irregularidades, passam a ser impressas na superfície da peça. Muitos pesquisadores têm desenvolvido pesquisas que avaliam o acabamento superficial do material usinado para diferentes condições de usinagem e diferentes ferramentas de corte, porém ainda existem algumas questões pouco exploradas, principalmente nos quesitos de: acompanhar, periodicamente, as mudanças geométricas nas ferramentas de corte por ocasião do desgaste; avaliar, além da rugosidade média, outros parâmetros de rugosidade que ajudem a caracterizar a superfície da peça à medida que a ferramenta sofre desgaste e; buscar relações, mesmo que qualitativamente, dos comportamentos dos parâmetros de rugosidade com as mudanças geométricas da aresta de corte. Frente a isto, a presente pesquisa tem como objetivo avaliar o comportamento da rugosidade de superfícies fresadas à medida que a aresta de corte secundária da ferramenta modifica a sua geometria original por desgaste. Os experimentos de fresamento de faceamento foram realizados em blocos de aço ABNT 1045, para algumas condições de usinagem e utilizando-se de duas ferramentas de corte semelhantes (ambas de metal duro e ISO P40), porém de fabricantes distintos. Dados de rugosidade foram obtidos por meio de um perfilômetro óptico (o qual também permitiu avaliações da topografia da superfície usinada) e os desgastes inspecionados por um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os desgastes máximos de flanco da aresta secundária de corte, medidos periodicamente nas análises em MEV, foram utilizados para determinar o tempo de vida das ferramentas de corte para cada condição de usinagem. Foi feito o monitoramento da aresta secundária de corte para acompanhar a mudança geométrica da mesma pois é esta aresta que gera a superfície usinada. Quando havia adesão na aresta de corte, notava-se vales mais pronunciados, picos reduzidos com cristas mais largas e fator de achatamento com valor negativo na topografia da peça. A ferramenta com maior ângulo de cunha, além de ter apresentado tempo de vida maior, apresentou menores alternâncias nos comportamentos dos parâmetros de rugosidade. Ambas as ferramentas falharam pelos desgastes de entalhe que evoluíram a partir de trincas térmicas e não por terem alcançado o valor prédeterminado de desgaste máximo de flanco (200 μm). |
| Abstract: | The surface finish is generated, among other factors, by printing the profile of the cutting edge of the tool on the part being machined. Cutting edges in original conditions (which did not wear) tend to generate regular machined surfaces, with a better surface finish. However, as the tool suffer wear, its edge starts to present irregular geometries and, these irregularities, start to be printed on the surface of the part. Many researchers have developed researches that evaluates the surface finish of the machined material for different machining conditions and different cutting tools, however there are still some issues little explored, mainly in terms of: monitoring, periodically, the geometric changes in the cutting tools because of the wear; evaluate, besides the medium roughness, other roughness parameters that present a behavior as the tool wears and; search relationships, even if qualitatively, between the behavior of the roughness parameters and the geometric changes of the cutting edge. In view of this, the present research aims to evaluate the roughness behavior of milled surfaces as the secondary cutting edge of the tool changes its original geometry due to wear. The face milling experiments were carried out on ABNT 1045 steel blocks, for some machining conditions and using two similar cutting tools (both carbide and ISO P40), but from different manufacturers. Roughness data were obtained by means of an optical profilometer (which also allowed evaluations of the topography of the machined surface) and the wear inspected by a scanning electron microscope (SEM). The maximum flank wear of the secondary cutting edge, measured periodically in the SEM analysis, was used to determine the life of the cutting tools for each machining condition. Was made the monitoring of the secondary cutting edge to accompany its geometric change because it is the edge that generates the machined surface. When there was adhesion at the cutting edge, were observed more pronounced valleys, reduced peaks with wider ridges and negative skewness in the topography of the piece. The tool with a higher wedge angle, besides to having a longer life time, showed less changes in the behavior of the roughness parameters. Both tools failed due the wear of notch that evolved from thermal cracks and not because they reached the predetermined value of maximum flank wear (200 μm). |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25351 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
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