Determinação da vida de ferramentas de aço AISI classe D-6 e do stellite-1 na usinagem da madeira de \"eucalyptus grandis\"
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 1996 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-30072024-115425/ |
Resumo: | Foram ensaiados conjuntamente dois materiais de ferramentas: O aço AISI tipo D6 e o stellite-1, usinando-se a madeira \"Eucalyptus grandis\", tanto no estado saturado de água como no estado seco ao ar, com as seguintes velocidades de corte: 25,4 m/ s, 35,0 m/ s, 42,6 m/ se 50,5 m/ s. Para-se realizarem os ensaios, projetou-se e construiu-se um porta ferramentas que possui 12 alojamentos para ferramentas, 6 ferramentas de cada tipo de material, dispostas axialmente, formando uma fresa de corte frontal e tangencial. Os ensaios foram realizados numa tupia, à qual se montou o porta ferramentas construído e se adaptou um sistema de avanço dos corpos de prova com velocidade continuamente regulável, garantindo avanço de 0,3 mm I rot. e profundidade de corte constante de 1, 7 mm por dente. Como critério de vida, adotou-se um desgaste de 100 microns no deslocamento da aresta principal de corte. Foram levantadas as curvas de desgaste em função do tempo efetivo de corte e em função do percurso efetivo de corte para cada velocidade ensaiada tanto para a madeira saturada de água como para a madeira seca ao ar, e determinadas as equações de regressão correspondentes. Com auxílio das equações de regressão, foram calculados o tempo efetivo e percurso efetivo de corte para o desgaste de 100 microns da aresta de corte. Com o sistema usado, os dois materiais de ferramentas usmaram a mesma madeira, pois a madeira é um material anisotrópico, com propriedades mecânicas e químicas variáveis, sendo que a variação das propriedades de usinagem dentro de uma mesma espécie pode apresentar uma variação muito grande. Dos dois materiais de ferramentas ensaiados, por dezenas de quilômetros de percurso efetivos de corte, na usinagem tanto da madeira saturada de água como da madeira seca ao ar, o stellite 1, embora com dureza mais baixa (55 Rc) em relação ao aço AISI D-6 ( 61 Rc ), mostrou melhor desempenho tanto na usinagem da madeira saturada de água como na da madeira seca ao ar. Na usinagem da madeira saturado de água, o mecanismo de desgaste das ferramentas é abrasivo e corrosivo, enquanto, na usinagem da madeira seca, o mecanismo de desgaste é abrasivo e fisico-químico. Os resultados experimentais mostraram tendências diferentes para as curvas representativas de vida das ferramentas. Para a madeira seca ao ar, os raios de curvatura das curvas de vida estão abaixo das curvas, isto é, para as velocidades mais baixas, a vida mantém-se alta. A partir de um dado valor da velocidade de corte, a vida das ferramentas cai, enquanto que, para a madeira saturada de água, os raios de curvatura das curvas de vida estão acima das curvas, isto é, aumentado-se ligeiramente o valor da velocidade de corte, a vida das ferramentas diminui e, a partir de um dado valor da velocidade, a vida das ferramentas estabiliza-se. |
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Determinação da vida de ferramentas de aço AISI classe D-6 e do stellite-1 na usinagem da madeira de \"eucalyptus grandis\"...Foram ensaiados conjuntamente dois materiais de ferramentas: O aço AISI tipo D6 e o stellite-1, usinando-se a madeira \"Eucalyptus grandis\", tanto no estado saturado de água como no estado seco ao ar, com as seguintes velocidades de corte: 25,4 m/ s, 35,0 m/ s, 42,6 m/ se 50,5 m/ s. Para-se realizarem os ensaios, projetou-se e construiu-se um porta ferramentas que possui 12 alojamentos para ferramentas, 6 ferramentas de cada tipo de material, dispostas axialmente, formando uma fresa de corte frontal e tangencial. Os ensaios foram realizados numa tupia, à qual se montou o porta ferramentas construído e se adaptou um sistema de avanço dos corpos de prova com velocidade continuamente regulável, garantindo avanço de 0,3 mm I rot. e profundidade de corte constante de 1, 7 mm por dente. Como critério de vida, adotou-se um desgaste de 100 microns no deslocamento da aresta principal de corte. Foram levantadas as curvas de desgaste em função do tempo efetivo de corte e em função do percurso efetivo de corte para cada velocidade ensaiada tanto para a madeira saturada de água como para a madeira seca ao ar, e determinadas as equações de regressão correspondentes. Com auxílio das equações de regressão, foram calculados o tempo efetivo e percurso efetivo de corte para o desgaste de 100 microns da aresta de corte. Com o sistema usado, os dois materiais de ferramentas usmaram a mesma madeira, pois a madeira é um material anisotrópico, com propriedades mecânicas e químicas variáveis, sendo que a variação das propriedades de usinagem dentro de uma mesma espécie pode apresentar uma variação muito grande. Dos dois materiais de ferramentas ensaiados, por dezenas de quilômetros de percurso efetivos de corte, na usinagem tanto da madeira saturada de água como da madeira seca ao ar, o stellite 1, embora com dureza mais baixa (55 Rc) em relação ao aço AISI D-6 ( 61 Rc ), mostrou melhor desempenho tanto na usinagem da madeira saturada de água como na da madeira seca ao ar. Na usinagem da madeira saturado de água, o mecanismo de desgaste das ferramentas é abrasivo e corrosivo, enquanto, na usinagem da madeira seca, o mecanismo de desgaste é abrasivo e fisico-químico. Os resultados experimentais mostraram tendências diferentes para as curvas representativas de vida das ferramentas. Para a madeira seca ao ar, os raios de curvatura das curvas de vida estão abaixo das curvas, isto é, para as velocidades mais baixas, a vida mantém-se alta. A partir de um dado valor da velocidade de corte, a vida das ferramentas cai, enquanto que, para a madeira saturada de água, os raios de curvatura das curvas de vida estão acima das curvas, isto é, aumentado-se ligeiramente o valor da velocidade de corte, a vida das ferramentas diminui e, a partir de um dado valor da velocidade, a vida das ferramentas estabiliza-se.Two tool materiais were tested at the same time, the steel AISI D-6 and the stellite-1: we machined both the wet and the air dry \"Eucalyptus grandis\" wood, with the following cutting speed: 25,4 - 35,0 - 42,6 and 50,5 m/s. To achieve the results of the tests, we developed a tool-holder with twelve holes to hold the tools, six tools of each type of material, to hold the tools in the same direction of the axis, forming an end mill. The test was carried out in a molding machine, at which we set up the built tool-holder and attached a feeder for the wood beams with stepless regulation speed, assuring a feed of 0,3 mmlrev. The depth of the cut was 1, 7 mm per tooth. As tool life criterion, we adopted a 100 Jlm wear of the cutting wedge. The tool wear was plotted considering both the time and the cutting length, for each tested cutting speed, for the wet as well as for the air dry wood. For ali the cases, we did find the corresponding regression equations. With the regression equations, we computed the time and the cutting length for 100 Jlm wear o f the cutting wedge. By using this system, it was found out: that the two tool materiais machined the same kind of wood, since the wood is anysotropic, with variable mechanical and chemical proprieties and that the variation of the proprieties into the same specie can differ very much. Despite a smaller hardness (55 Hrc) ofthe stellite 1, in regard to the AISI-D6 (61 HRc) steel, when the two tool materials were tested over tens of kilometers o f cutting lengths, either in the wet or in the air dry wood machining, it was the stellite-1 tool material that showed a better performance. The tool wear mechanism of the wet wood machining is abrasive and corrosive, whereas the mechanism of the air dry wood machining is abrasive and physical-chemical. The experimental ou!come showed different trends as to the life of the tools. The plots of the tool life for the air dry wood are .bent downwards, that is, for the lower cutting speeds the toollifé lasts longer. From a certain value of X1 speed, the tool life falls, whereas for the wet wood machining the tool life bends upwards, that is, by increasing a little bit the cutting speed value, the tool life decreases and :from a certain value ofthe cutting speed, the toollife stabilizes.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPRuffino, Rosalvo TiagoGottlob, Willi Johann1996-12-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-30072024-115425/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-07-30T18:40:03Zoai:teses.usp.br:tde-30072024-115425Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-07-30T18:40:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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