Investigação experimental da influência de parâmetros de usinagem sobre a resistência mecânica de um aço ferramenta endurecido
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14632 |
Resumo: | The manufacturing process, the machinability of a material, its mechanical properties and application purposes are recurrent subject of analysis. However, not always the machining parameters influences are taken into account, might effect the product efficiency and life-cycle. In this context, study opportunities emerge to the Surface Engineering, going deeper on the manufacturing process effects over the surface integrity. This present work delves into the influence of the turning parameters on the mechanical properties of the hardened O1 tool-steel. The investigation was based on: manufacture specimens from annealed tool-steel bars, heat-treat it and do the finishing with different settings of turning parameters, varying the feed rate and cutting speed in a complete 2^2 factorial design, measure the surface roughness and perform tensile tests. It was found that the Ra and Rz parameters showed the decrease tendency with the increase of the cutting speed (35% in average for the lowest feed rate and 5,4% for the highest) and aggravate (in average, 18,8% for the lowest cut speed and 72% fot the highest) with the feed rate increasing, although this was only statisticaly attested for the influence of the feed rate and cutting speed over the Rz. Moreover, the ultimate tensile strenght and the elongation percentage exhibit the same tendency of amplify with the increase of cutting speed (in average, 18% for the lowest feed rate and 10% for the highest) and decrease with the feed rate increasing (18,5% in average for the lowest cut speed and 10% for the highest), nonetheless this was statisticaly evidenced only for the feed rate affect over the ultimate tensile strenght. Furthermore, it was possible to establish a correlation between the Rz roughness parameter and the ultimate tensile strenght through a logarithmic regression (R2=0,7074), indicating that lower roughness values would lead to higher mechanical strenght values. |
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In this context, study opportunities emerge to the Surface Engineering, going deeper on the manufacturing process effects over the surface integrity. This present work delves into the influence of the turning parameters on the mechanical properties of the hardened O1 tool-steel. The investigation was based on: manufacture specimens from annealed tool-steel bars, heat-treat it and do the finishing with different settings of turning parameters, varying the feed rate and cutting speed in a complete 2^2 factorial design, measure the surface roughness and perform tensile tests. It was found that the Ra and Rz parameters showed the decrease tendency with the increase of the cutting speed (35% in average for the lowest feed rate and 5,4% for the highest) and aggravate (in average, 18,8% for the lowest cut speed and 72% fot the highest) with the feed rate increasing, although this was only statisticaly attested for the influence of the feed rate and cutting speed over the Rz. Moreover, the ultimate tensile strenght and the elongation percentage exhibit the same tendency of amplify with the increase of cutting speed (in average, 18% for the lowest feed rate and 10% for the highest) and decrease with the feed rate increasing (18,5% in average for the lowest cut speed and 10% for the highest), nonetheless this was statisticaly evidenced only for the feed rate affect over the ultimate tensile strenght. Furthermore, it was possible to establish a correlation between the Rz roughness parameter and the ultimate tensile strenght through a logarithmic regression (R2=0,7074), indicating that lower roughness values would lead to higher mechanical strenght values.O processo de usinagem, a usinabilidade de um material, as propriedades mecânicas deste e os fins de aplicação são objetos de estudos recorrentes. Porém, nem sempre são levadas em conta as influências dos parâmetros de usinagem na resistência mecânica, podendo afetar a eficiência e o ciclo de vida dos produtos. Neste contexto, surgem oportunidades de estudos para a Engenharia de Superfícies, investigando a fundo os efeitos do processo de fabricação na integridade superficial. O presente trabalho investiga a influência de parâmetros de usinagem sobre a resistência mecânica em um aço ferramenta tipo O1 endurecido. A investigação baseou-se em: produzir corpos de prova a partir de barras do aço recozido, tratá-los termicamente, realizar o acabamento superficial dos corpos de prova com configurações diferentes de parâmetros de usinagem, variando-se avanço e velocidade de corte em um planejamento fatorial 2^2 completo, medir a rugosidade superficial e realizar ensaios de tração. Verificou-se que os parâmetros Ra e Rz exibem a tendência de diminuição (35% em média para o menor avanço e 5,4% para o maior) com o aumento da velocidade de corte e de aumento (18,8% em média para a menor velocidade de corte e 72% para a maior) com o incremento do avanço, embora isso só se confirme estatisticamente para a influência da velocidade de corte e do avanço sobre Rz. Do mesmo modo, o limite de resistência à tração e a porcentagem de alongamento expressam a mesma tendência de ampliar-se ao aumento da velocidade de corte (18% em média para o menor avanço e 10% para o maior) e redução com o aumento do avanço (18,5% em média para a menor velocidade de corte e 24% para a maior), apesar de isto só se confirmar estatisticamente para o efeito do avanço sobre o limite de resistência à tração. Além disto, foi possível estabelecer uma correlação entre o parâmetro Rz de rugosidade e o limite de resistência à tração através de uma regressão logarítmica (R2=0,7074), indicando que valores reduzidos de rugosidade conduzem a elevados valores de resistência mecânica.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosEngenharia Mecânica - EMecUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessTorneamentoVelocidade de corteAvançoEnsaio de traçãoRugosidadeENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAInvestigação experimental da influência de parâmetros de usinagem sobre a resistência mecânica de um aço ferramenta endurecidoExperimental investigation of the influence of machining parameters over the mechanical strength of a hardened tool steelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis600600e78b2a4b-098e-4e27-bdf8-208616762cfereponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTCC_Gandia_Corrigido.pdfTCC_Gandia_Corrigido.pdfapplication/pdf7029032https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14632/1/TCC_Gandia_Corrigido.pdfded1110377fab8f051a3fc727c98fdacMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14632/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52TEXTTCC_Gandia_Corrigido.pdf.txtTCC_Gandia_Corrigido.pdf.txtExtracted texttext/plain65180https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14632/3/TCC_Gandia_Corrigido.pdf.txt72e8f328e6f2c8d06ef14b745df4c3f8MD53THUMBNAILTCC_Gandia_Corrigido.pdf.jpgTCC_Gandia_Corrigido.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8012https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14632/4/TCC_Gandia_Corrigido.pdf.jpg3417a63512d81c59c51f8b1b5d72cbbdMD54ufscar/146322023-09-18 18:32:13.438oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/14632Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:13Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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