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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
Avaliação da progressão de desgaste tridimensional em ferramentas de cerâmica mista no torneamento do aço AISI 52100
Submission Author:
Caroline Francisco Dorneles , SC
Co-Authors:
Caroline Francisco Dorneles, Vitória Luise Silva, Denis Boing, Rolf Schroeter
Presenter: Caroline Francisco Dorneles
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0037
Abstract
O torneamento de materiais endurecidos, empregado na fabricação de componentes como eixos e rolamentos, é tipicamente realizado com ferramentas de PcBN e de cerâmica, devido às propriedades adequadas destas para suportar as condições tribológicas do processo de usinagem. Entretanto, a melhora na tecnologia de torneamento de materiais endurecidos, principalmente no que se refere ao tempo de vida e avaliação de desgaste das ferramentas, ainda requer melhor entendimento dos fenômenos mecânicos e físicos do processo. Os métodos para previsão de vida e desempenho de ferramentas de usinagem geralmente são baseados em parâmetros bidimensionais, não fornecendo informações abrangentes acerca da superfície desgastada. Os métodos de medição tridimensionais têm permitido a obtenção de informações mais completas, permitindo análises aprimoradas sobre os mecanismos de desgaste nas ferramentas de corte. Neste contexto, o presente trabalho visou analisar a progressão do desgaste e o comportamento de uma ferramenta cerâmica mista (Al2O3 + TiC) no torneamento do aço AISI 52100 com dureza de 60 HRC, com base na taxa de desgaste da ferramenta. Os ensaios foram realizados em corpos de prova em formato de disco, com furo passante. A velocidade de corte (vc), a profundidade de corte (ap) e o avanço (f) foram fixados em 188 m/min, 0,2 mm e 0,08 mm, respectivamente. Todos os ensaios foram realizados sem o uso de meios lubrirrefrigerantes. A metodologia adotada nos ensaios consistiu em testes de faceamento no sentido radial, do maior para o menor diâmetro, sendo que cada ensaio foi composto por dois passes de usinagem, utilizando um gume novo a cada ensaio. Os experimentos foram realizados totalizando 10 passes de usinagem, com a finalidade de avaliar o desgaste ao longo do tempo de usinagem. Após cada ensaio, as ferramentas foram submetidas a análise do nível de desgaste por meio de microscopia de foco infinito e análise por microscopia eletrônica por varredura. Como resultado, a ferramenta cerâmica apresentou pronunciado desgaste de flanco ao longo do processo, sendo intensificado nos últimos passes de usinagem. Além disso, após 4,5 min de usinagem, a ferramenta apresentou microlascamento na região da quina, estando esse presente até o último passe, porém de forma mais tênue. Como consequência, foi observado um aumento na força passiva, de cerca de 20%, assim como alteração nos valores da rugosidade (Ra e Rt), podendo esses fenômenos serem atribuídos a uma possível alteração da microgeometria da ferramenta, ocasionada pelo microlascamento.
Keywords
torneamento de materiais endurecidos, Desgaste da ferramenta, Ferramenta cerâmica
