Aplicação do método Taguchi para otimização de parâmetros na furação do aço ABNT 4340 com brocas de aço rápido revestidas e não revestidas

• Autor(a) principal: Otavio dos Santos Pereira
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BCGHBC
• topic: Furação; TiNAl; TiN; Taguchi; Revestimento; Força de avanço; Ra; Nitreto de titânio; Revestimentos; Taguchi, Metodo de (Controle de qualidade); Engenharia mecânica

Neste trabalho aplicou-se a metodologia Taguchi para a identificação dos níveis dos parâmetros de entrada (revestimento, velocidade de corte e avanço) que geram o melhor resultado nos parâmetros de saída: força de avanço (F) e acabamento superficial (Ra), durante a furação do aço ABNT 4340. Para isso, foram realizados furos a seco em amostras preparadas deste aço, seguindo o arranjo ortogonal L16 sugerido pela metodologia Taguchi em um centro de usinagem vertical. As ferramentas utilizadas foram brocas helicoidais de aço rápido ABNT M2, diâmetro de 6 mm, padrão DIN 338, revestidas pela técnica PVD e não revestidas. As ferramentas (revestidas e não revestidas), a velocidade de corte (c) e avanço () foram selecionadas como parâmetros de controle. Os valores médios de rugosidade na superfície dos furos acabados foram medidos utilizando um rugosímetro. Os valores médios de força de avanço foram obtidos durante os ensaios de furação por meio de um dinamômetro piezelétrico montado no centro de usinagem. Estes dados foram analisados no software Minitab 17 configurado para a função menor é melhor de Taguchi. A análise de variância (ANOVA) foi empregada para determinar os fatores de controle que mais afetam o acabamento superficial (Ra) e a força de avanço (F). As brocas revestidas a base de TiN, TiNAl e TiNAl-M (multicamadas) foram analisadas no microscópio eletrônico de varredura (MEV) e as espessuras médias das camadas observadas foram 2,752, 3,545 e 3,340 µm respectivamente. Para o acabamento superficial (Ra), os revestimentos foram os fatores mais impactantes (71,9%) para a redução deste parâmetro. Apesar do revestimento TiNAl-M (comercialmente Balinit Pertura) ter sido apontado pela metodologia Taguchi como o de melhor desempenho, os revestimentos no geral obtiveram resultados próximos. A velocidade de corte (c) e o avanço (), não apresentaram contribuição significativa nas condições ensaiadas (13,8% e 0,5% respectivamente). Para a força de avanço (F), a presença do revestimento foi tão impactante quanto o avanço (38,9% e 35,0% respectivamente) e a velocidade de corte (12,8%) não apresentou contribuição significativa. O revestimento à base de TiN foi apontado pela metodologia Taguchi como o de melhor desempenho, acompanhado da menor taxa de avanço e menor velocidade de corte para a redução da força de avanço (F). A confirmação dos resultados foi necessária apenas para a rugosidade superficial (Ra) que juntamente com os resultados obtidos para F, comprovaram a eficiência da metodologia Taguchi.