Análise do acabamento no fresamento frontal de rasgos de chavetas no aço 4140 utilizando o projeto de experimento Box-Behnken design

• Autor(a) principal: Möschbörcher, Roger Luis
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIVATES (Biblioteca Digital da Univates - BD)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10737/3744
• topic: ENG; Rasgo de chaveta; Fresamento frontal; Acabamento; Box-Behnken Design (BBD); Keyway; Face milling; Finishing; Box-Behnken Design (BBD)

O rasgo de chaveta em um eixo, juntamente com a chaveta, é um elemento de máquinas que serve para realizar a trava de peças entre eixos e polias ou entre eixos e engrenagens, possibilitando a transmissão da rotação simultânea entre estes elementos de máquinas. Neste trabalho, para a fabricação do rasgo de chaveta através do fresamento frontal, foi usado o aço SAE 4140, que é fortemente recomendado, pois é utilizado para a fabricação de vários componentes mecânicos onde se deseja uma boa combinação de resistência mecânica, resistência à fratura e resistência à fadiga. Muitos elementos de máquinas são fabricados com o aço SAE 4140, bem como: rolamentos, cilindros de fixação, pinos, bielas, virabrequins e eixos. Para tanto, com o auxílio do projeto de experimento Box-Behnken Design (BBD) foram avaliadas as variáveis de entrada deste processo (vc: velocidade de corte; ap: profundidade de corte e fz: avanço por dente) sobre as variáveis de saída do processo através da análise do acabamento Ra e Rz. Também foi avaliado a morfologia dos cavacos nas maiores e menores combinações. Através das Análises de Variância (ANOVA), foi possível identificar o nível de contribuição de cada variável de entrada, sobre as variáveis respostas. Como resultado, o menor valor de Ra =0,675 μm foi encontrado na combinação vc = 40 m/min, fz = 0,01 mm/dente e ap = 0,6 mm, já o menor valor de Rz= 3,903 μm foi encontrado na combinação vc = 40 m/min, fz = 0,03 mm/dente e ap = 0,6 mm, sendo assim a velocidade de corte o parâmetro com maior contribuição no experimento, de 43,62% em Ra e 45,76% em Rz. Com o auxílio do BBD, foi realizada a otimização do processo, onde foram encontrados os valor de (vc = 40 m/min, fz = 0,03 mm/dente e ap = 0,9 mm) e com isso novos valores de saída foram gerados, como resultado de Ra =0,538 μm e de Rz= 3,715 sendo os menores valores dentre todos os que foram encontrados no experimento, comprovando a eficiência e a robustez do método proposto.