Torneamento de liga de níquel Pyromet 31V (N07032) com ferramentas de metal duro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Relação desgaste-acabamento superficial em ferramentas de metal duro com revestimento triplo no torneamento de aços

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Efeito da implantação iônica por imersão em plasma no aço ferramenta tipo H13

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Avanços no torneamento utilizando um porta-ferramentas refrigerado internamente com fluido em mudança de fase

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação de impactos ambientais de equipamentos eletroeletrônicos através de inventário dos materiais usados na fabricação

Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental - FEB

Hot turning of a difficult-to-machine steel (sae xev-f) aided by infrared radiation

A possible way for increasing the cutting tool life can be achieved by heating the workpiece in order to diminish the shear stress of material and thus decrease the machining forces. In this study, quartz electrical resistances were set around the workpiece for heating it during the turning. In the tests, heat-resistant austenitic alloy steel was used, hardenable by precipitation, mainly used in combustion engine exhaustion valves, among other special applications for industry. The results showed that in the hot machining the cutting tool life can be increased by 340% for the highest cutting speed tested and had a reduction of 205% on workpiece surface roughness, accompanied by a force decrease in relation to conventional turning. In addition, the chips formed in hot turning exhibited a stronger tendency to continuous chip formation indicating less energy spent in material removal process. Microhardness tests performed in the workpieces subsurface layers at 5 m depth revealed slightly higher values in the hot machining than in conventional, showing a tendency toward the formation of compressive residual stress into plastically deformed layer. The hot turning also showed better performance than machining using cutting fluid. Since it is possible to avoid the use of cutting fluid, this machining method can be considered better for the environment and for the human health.

Efeitos dos parâmetros de usinagem no acabamento superficial de materiais cerâmicos a verde

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Usinabilidade do aço DIN C45 trefilado de alta resistência

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Contribuição ao estudo do desgaste de bedames na usinagem de ligas de alumínio-silício

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Estudo da aplicação de mínima quantidade de fluido no fresamento de acabamento da liga Ti-6Al-4V

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Experimental and numerical study of heat transfer in hot machined workpiece using infrared radiation

One of the greatest problems found in machining is related to the cutting tool wear. A way for increasing the tool life points out to the development of materials more resistant to wear, such as PCBN inserts. However, the unit cost of these tools is considerable high, around 10 to 20 times compared to coated carbide insert, besides its better performance occurs in high speeds requiring modern machine tools. Another way, less studied is the workpiece heating in order to diminish the shear stress material and thus reduce the machining forces allowing an increase of tool life. For understanding the heat transfer influences by conduction in this machining process, a mathematical model was developed to allow a simplified numerical simulation, using the finite element method, in order to determine the temperature profiles inside the workpiece.

Efeito das diferentes direções de aplicação de jato de fluido de corte no torneamento de um aço de difícil usinagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Fresamento de aço para moldes e matrizes em condições criogênicas

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Estudo da geometria da aresta de corte de ferramentas aplicadas ao torneamento de superligas à base de níquel com alta velocidade de corte

Pesquisadores e indústrias de todo o mundo estão firmemente comprometidos com o propósito de fazer o processo de usinagem ser precisamente veloz e produtivo. A forte concorrência mundial gerou a procura por processos de usinagem econômicos, com grande capacidade de produção de cavacos e que produzam peças com elevada qualidade. Dentre as novas tecnologias que começaram a ser empregadas, e deve tornar-se o caminho certo a ser trilhado na busca da competitividade em curto espaço de tempo, está a tecnologia de usinagem com altas velocidades (HSM de High Speed Machining). A tecnologia HSM surge como componente essencial na otimização dos esforços para manutenção e aumento da competitividade global das empresas. Durante os últimos anos a usinagem com alta velocidade tem ganhado grande importância, sendo dada uma maior atenção ao desenvolvimento e à disponibilização no mercado de máquinas-ferramentas com rotações muito elevadas (20.000 - 100.000 rpm). O processo de usinagem com alta velocidade está sendo usado não apenas para ligas de alumínio e cobre, mas também para materiais de difícil usinabilidade, como os aços temperados e superligas à base de níquel. Porém, quando se trata de materiais de difícil corte, têm-se observado poucas publicações, principalmente no processo de torneamento. Mas, antes que a tecnologia HSM possa ser empregada de uma forma econômica, todos os componentes envolvidos no processo de usinagem, incluindo a máquina, o eixo-árvore, a ferramenta e o pessoal, precisam estar afinados com as peculiaridades deste novo processo. No que diz respeito às máquinas-ferramenta, isto significa que elas têm que satisfazer requisitos particulares de segurança. As ferramentas, devido à otimização de suas geometrias, substratos e revestimentos, contribuem para o sucesso deste processo. O presente trabalho objetiva estudar o comportamento de diversas geometrias ) de insertos de cerâmica (Al2O3 + SiCw e Al2O3 + TIC) e PCBN com duas concentrações de CBN na forma padrão, assim como modificações na geometria das arestas de corte empregadas em torneamento com alta velocidade em superligas à base de níquel (Inconel 718 e Waspaloy). Os materiais foram tratados termicamente para dureza de 44 e 40 HRC respectivamente, e usinados sob condição de corte a seco e com utilização da técnica de mínima quantidade de lubrificante (minimal quantity lubricant - MQL) visando atender requisitos ambientais. As superligas à base de níquel são conhecidas como materiais de difícil usinabilidade devido à alta dureza, alta resistência mecânica em alta temperatura, afinidade para reagir com materiais da ferramenta e baixa condutividade térmica. A usinagem de superligas afeta negativamente a integridade da peça. Por essa razão, cuidados especiais devem ser tomados para assegurar a vida da ferramenta e a integridade superficial de componentes usinados por intermédio de controle dos principais parâmetros de usinagem. Experimentos foram realizados sob diversas condições de corte e geometrias de ferramentas para avaliação dos parâmetros: força de corte, temperatura, emissão acústica e integridade superficial (rugosidade superficial, tensão residual, microdureza e microestrutura) e mecanismos de desgaste. Mediante os resultados apresentados, recomenda-se à geometria de melhor desempenho nos parâmetros citados e confirma-se a eficiência da técnica MQL. Dentre as ferramentas e geometrias testadas, a que apresentou melhor desempenho foi a ferramenta cerâmica CC650 seguida da ferramenta cerâmica CC670 ambas com formato redondo e geometria 2 (chanfro em T de 0,15 x 15º com raio de aresta de 0,03 mm).

The cutting performance of sialon ceramic tools

The thesis deals with a research programme in which the cutting performance of a new generation of ceramic cutting tool material is evaluated using the turning process. In part one, the performance of commercial Kyon 2000 sialon ceramic inserts is studied when machining a hardened alloy steel under a wide range of cutting conditions. The aim is to formulate a pattern of machining behaviour in which tool wear is related to a theoretical interpretation of the temperatures and stresses generated by the chip-tool interaction. The work involves a correlation of wear measurement and metallographic examination of the wear area with the measurable cutting data. Four main tool failure modes are recognised: (a) flank and crater wear (b) grooving wear (c) deformation wear and (d) brittle failure Results indicate catastrophic edge breakdown under certain conditions. Accordingly in part two, the edge geometry is modified to give a double rake tool; a negative/positive combination. The results are reported for a range of workpiece materials under orthogonal cutting conditions. Significant improvements in the cutting performance are achieved. The improvements are explained by a study of process parameters; cutting forces, chip thickness ratio, chip contact length, temperature distribution, stress distribution and chip formation. In part three, improvements in tool performance are shown to arise when the edge chamfer on a single rake tool is modified. Under optimum edge chamfer conditions a substantial increase in tool life is obtained compared with the commercial cutting geometry.