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COBEF 2017
Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação
ANÁLISE DA PLANEZA NO PROCESSO DE TORNEAMENTO DO AÇO AISI 4340 ENDURECIDO (55 HRC) UTILIZANDO FERRAMENTAS DE METAL-DURO
Submission Author:
Denis Boing , SC
Co-Authors:
Célio Noll, Lucas Danrlei Manteli
Presenter: Célio Noll
doi://10.26678/ABCM.COBEF2017.COF2017-1025
Abstract
Desde a década de 1980 o torneamento de materiais endurecidos vem sido extensivamente pesquisado e aplicado industrialmente em operações de acabamento de componentes mecânicos em substituição ou, até mesmo, de forma híbrida com os processos de retificação. Em relação a retificação, o torneamento é um processo mais flexível, possui maior compatibilidade ambiental (devido a usinagem ser realizada isenta de meios lubrirrefrigerantes), possui maior taxa de remoção de material e, inclusive, induz menor dano à camada da subsuperfície do componente usinado. No entanto, os principais fatores que remetem à confiabilidade do processo industrial, como os níveis de tensões residuais, a qualidade da superfície e a precisão de forma e dimensão, são fatores favoráveis ao processo de retificação. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é estudar a tolerância geométrica de forma planeza no torneamento do aço AISI 4340 endurecido (55 HRC) utilizando ferramentas de metal-duro. Realizou-se um planejamento fatorial com três variáveis em dois níveis – condição de corte (contínuo e interrompido), classe da ferramenta de metal-duro (metal-duro de grãos ultrafinos e grãos convencionais com revestimento de grãos epitaxiais) e estratégia de usinagem (convencional e com recuo – alívio térmico). Foram utilizados parâmetros de usinagem típicos das operações de acabamento (vc = 150 m/min; f = 0,08 mm; ap = 0,20 mm) e os ensaios foram realizados com operações de faceamento (sentido radial do corpo de prova). Tal situação permitiu simular os processos industriais de acabamento de flanges. A análise estatística dos resultados para um nível de significância de α = 0,10 demonstra que, no início da vida das ferramentas o único fator que tem influência significava sobre a planeza gerada no processo é a condição de corte. Observa-se também que o corte interrompido promoveu os piores resultados – situação que pode ser relacionada com a instabilidade gerada pelo impacto da ferramenta contra as interrupções (canais do corpo de prova). As demais condições mostraram-se estáveis e os desvios verificados se referem aos erros sistemáticos de posicionamento da máquina-ferramenta. Ao longo da vida da ferramenta, com a perda de material da ferramenta em função do desgaste, a planeza foi gradativamente aumentando. Sendo que, no final da vida da ferramenta, além da geometria da ferramenta, a estratégia de usinagem também se tornou fator de influência significativa. Situação que está diretamente relacionada pelo impacto da estratégia de usinagem no desempenho da ferramenta. De forma geral, os melhores resultados foram obtidos com a classe da ferramenta de grãos ultrafinos, no corte contínuo e utilizando a estratégia convencional de usinagem. Os resultados indicaram situações promissoras quando à confiabilidade do processo de torneamento de materiais endurecidos, especialmente para utilização do processo em ambiente industrial.
Keywords
torneamento de materiais endurecidos, planeza, Confiabilidade
