Desenvolvimento e avaliação de estratégias trocoidais para o fresamento do aço AISI 4340 temperado e revenido

• Autor(a) principal: Trindade, Kaciê Karoline de Araújo
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25785
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Fresamento trocoidal; Ângulo de hélice; Força de usinagem; Mecanismos de desgaste; Aço AISI 4340

A trajetória trocoidal mostra-se eficiente para o desbaste de canais em materiais com baixo índice de usinabilidade, uma vez que reduz o ângulo de contato ferramenta-peça e os esforços sobre as arestas da ferramenta. As trajetórias trocoidais podem apresentar variações no seu modelo com o objetivo de reduzir o tempo de usinagem, contudo, informações sobre a influência dessas variações são escassas na literatura. Esta pesquisa apresenta a influência das variações da estratégia trocoidal e do ângulo de hélice no fresamento do aço AISI 4340 (40 HRC), com ferramentas de metal duro revestido, considerando o tempo direto de usinagem, a força de usinagem e os mecanismos de degaste e/ou avarias. Uma metodologia para criação de estratégias trocoidais (circular e elipsoidal), baseada em equação paramétrica, foi desenvolvida e aplicada aos experimentos. Os resultados mostraram que a trajetória elipsoidal promoveu uma redução de 23% no tempo teórico de usinagem, mas forneceu maiores valores de força de usinagem. Observou-se ainda que o aumento do ângulo de hélice tende a reduzir a força de usinagem, independentemente do tipo de trajetória utilizado. A definição matemática das trajetórias das arestas de corte nos caminhos trocoidais, circular e elipsoidal, permitiu determinar a espessura do cavaco indeformado em função do tempo. Foi possível modificar o modelo da força de usinagem, desenvolvido por Altintas, apresentando similaridade entre os dados experimentais e simulados. Pela comparação dos dados experimentais e simulados, obteve-se que =110 N/mm, = 200 N/mm e = 23 N/mm para o material adotado. A vida da ferramenta é uma variável de difícil estimativa para as condições de usinagem adotadas nessa pesquisa em função do tipo de desgaste/avaria nas arestas de corte: trincas de origem térmica e mecânica, desgaste de entalhe e lascamento.