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Marcelo Araújo Câmarahttp://lattes.cnpq.br/9784191929558104Paulo César de Matos RodriguesAlexandre Mendes AbrãoSandro Cardoso Santoshttp://lattes.cnpq.br/9967401018545160Douglas Maciel d'Auriol Souza2021-01-07T20:21:40Z2021-01-07T20:21:40Z2020-03-10http://hdl.handle.net/1843/34653https://orcid.org/0000-0003-4078-5837Trabalhar com altas taxas de remoção de material em uma usinagem normalmente corresponde a menores tempos de produção e ganhos econômicos. Entretanto, o aumento de consumo energético e o desgaste prematuro de ferramentas podem comprometer esta relação. Conhecer a quantidade de calor gerada durante o corte do material, e seu consequente fluxo, é essencial para controlar os fenômenos envolvidos durante o torneamento. A alteração do fluxo de calor da ferramenta é uma alternativa para aumento de vida. Para tal, modificações geométricas são introduzidas, como, por exemplo, microtexturas na face de saída ou de folga. Diante deste cenário, estudou-se o comportamento de um inserto de metal duro revestido com uma camada composta de TiN, Al2O3 e TiCN com a superfície de folga modificada, usinando aço ABNT 1045 com dureza de 83 HRB. Um projeto para alteração do inserto foi desenvolvido, no qual se considerou a criação de uma geometria que limitasse fisicamente o comprimento máximo do desgaste de flanco e entalhe, e que fosse de fácil repetibilidade e baixo custo. O aço foi torneado à seco na velocidade de corte de 350 m/min, avanço 0,2 mm/rev e profundidade de usinagem de 1 e 2,5 mm . Os valores de força foram coletados durante os ensaios, além da avaliação da microdureza do cavaco e do acompanhamento da evolução dos desgastes de flanco, cratera e entalhe. A integridade superficial foi analisada com perfis de microdureza e medição da rugosidade. Considerando que a presença do desgaste de entalhe na usinagem de aço carbono não é comum, procedeu-se a uma análise localizada, a qual indicou que a formação do desgaste estava relacionada com a alteração do fluxo de calor na ferramenta, proveniente da fricção do cavaco com a superfície de folga e sua propagação relacionada ao mecanismo de oxidação. A modificação se apresentou altamente eficiente no consumo energético, reduzindo a força resultante de usinagem em 58% em relação ao inserto convencional. A redução na componente força de corte chegou a 70%. Quanto à integridade superficial, a modificação promoveu uma redução da microdureza logo abaixo da superfície usinada em 16%, entretanto a rugosidade superficial, aumentou de Ra = 1,36µm para Ra = 1,78µm. Os mesmos mecanismos de desgaste presentes no inserto comercial foram detectados no modificado, e atuaram na mesma proporção, porém indícios mostraram que a modificação elevou ainda mais as temperaturas durante a usinagem, o que limitou o aumento das forças relacionadas ao desgaste.Working with high material removal rates in machining, usually corresponds to less time of production and economic gains. However, an increase in energy consumption or a premature tool wear may affect this relationship. Knowing the amount of heat generated during cutting of the material and its consequent flow, it is essential to control the phenomena involved during turning. Changing the heat flow of the tool is an alternative to increase service life. For this, geometric modifications can be introduced, for example, microtextures in the rake face or in flank face. In this scenario, we studied the behavior of a cemented carbide insert coated with a layer composed of TiN, TiCN and Al2O3 with the modified flank face, turning steel with hardness 1045 ABNT 83HRB. A project to change the insert was developed, which was considered the creation of a geometry that physically limit the maximum length of the flank wear and notch, and it was easy repeatability and low cost. The steel was turned on cutting speed 350 m / min and depth of cut of 1 and 2.5 mm. The force values were collected during the tests, in addition to assessing the chip microhardness and monitoring the evolution of flank, crater and notch wear. The surface integrity was analyzed with microhardness profiles and roughness measurement. Considering that the presence of notch wear in the machining of carbon steel is not common, a analysis was carried out, which indicated that the wear formation was related to the variation in the heat flow in the tool, from the friction of the chip with the flank face and their propagation related to the oxidation mechanism. The modification proved to be highly efficient in energy consumption, reducing the resulting machining force in 58% compared to conventional insert. The reduction in cutting force component and reached 70%. Regarding the surface integrity, the modification promoted a decrease of the hardness after the machined surface in 16%, and the surface roughness worsened going from 1.36 Ra to 1.78 Ra. The same wear mechanisms present in the normal insert were detected in the modified one, and acted in the same proportion, but evidence showed that the modification raised the temperatures even further during machining, which limited the increase in the forces related to wear.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecanicaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICAhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia mecânicaDesgaste mecânicoOxidaçãoUsinagemDesgaste de entalheForça de usinagemFluxo de calor na usinagemOxidaçãoAnálise das forças e do desgaste de flanco em ferramentas de metal duro modificadas no torneamento do aço ABNT 1045info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDouglas_Maciel_dAuriol_Souza_Dissertacao_Final.pdfDouglas_Maciel_dAuriol_Souza_Dissertacao_Final.pdfapplication/pdf11047203https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/34653/1/Douglas_Maciel_dAuriol_Souza_Dissertacao_Final.pdf12ead90df4495cc5658c143e5e91f853MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/34653/2/license_rdff9944a358a0c32770bd9bed185bb5395MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/34653/3/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD531843/346532021-01-07 17:21:40.772oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-01-07T20:21:40Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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